专利名称：磷铵成品冷却、干燥与分料一体化方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明属于磷铵肥料制备领域，特别涉及一种磷铵成品的冷却、干燥、混合、分料与存储方法及所使用的设备。
背景技术：
传统的磷铵生产线，磷铵成品从磷铵成品制备装置输出后首先在冷却流化床中冷却到45℃以下，然后通过各磷铵成品制备装置配备的输送带送至螺旋混合机混合，再经分料管路切换装置分送至各储存料仓，由储存料仓进包装机包装，如图1所示。即使只有一个磷铵成品制备装置，也需将磷铵成品送入分料管路切换装置分送至各储存料仓，由储存料仓进包装机包装。上述方法存在以下缺点由螺旋混合机到料仓的分支管路必须满足料粒下滑的角度要求，因此占据空间位置高；所需配套设备较多，增大了投资；采用机械切换分料不均匀，操作不便；为满足包装机小故障检修和操作工人必不可少的短期时间需要，料仓必须有较大体积，因而增加了占地面积；由于料仓是非密闭的，包装车间存在粉尘污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磷铵成品冷却、干燥与分料一体化方法及设备，以减少设备投资，在有限空间内增设包装线提高包装能力，改善成品车间的环境质量。
本发明所述方法利用磷铵成品在均匀流态化过程中良好的流动与传热传质性质，将冷却、干燥、混合与分料过程同步进行。具体操作是磷铵成品制备装置输出的磷铵成品用一条输送线送至一台多功能设备，该设备将磷铵成品冷却到包装要求的温度、干燥到符合标准的湿含量并混合均匀后分送至料斗，通过料斗进包装机包装。
上述方法中，磷铵成品制备装置为一个或一个以上，若为多个，各磷铵成品制备装置共用一条输送线。
磷铵成品在多功能设备中的冷却、干燥、混合和分料是在低于大气压5～10％的压力下进行操作。多功能设备用的冷却流化介质为常温空气或经氨冷除湿降温到10～20℃的冷空气，以适应湿热的夏季、以及对产品湿含量有特殊要求所需；流化冷却空气流量为12000～15000m3/h，压头为1.4～1.6kPa。
本发明所述方法用的多功能设备是流化床的一种改进，包括壳体，该壳体分为分离沉降室、物料流化段、气体混合室。物料流化段与气体混合室之间设置有气体分布器，分离沉降室设置有进料与密封装置并开设有出风口，物料流化段开设有分料口，气体混合室开设有进风口和除灰口。
所述壳体为回转体，分离沉降室的内径按空塔气流速度大于物料临界流化速度确定，物料流化段的内径按空塔气流速度小于物料沉降速度确定，沸腾高度不低于0.3m，不高于物料流化段。
进料与密封装置由进料杯、进料管和密封件组合而成，密封件安装在进料杯与进料管的过渡段。分料口为大小可调的结构，例如采用挡板结构调节出料口位置高度。
本发明具有以下有益效果1、由一个多功能设备同时实现了磷铵成品的冷却、干燥、混合、分料与储存，省去了冷却流化床，螺旋混合机，复杂的分料管路，将大料仓改为了料斗，因而大大减少了设备投资，节约了运行费用。
2、冷却、干燥、混合和分料全部过程在同一台多功能设备中进行，实现全封闭、微负压操作，包装车间粉尘减少，操作环境大为改善。
3、流化床可方便地开设多个出料口，而且又具有储料功能，因此将大料仓改为了小料斗，减少了占地面积，可在有限空间内增设包装线，提高包装能力。
4、多功能设备为流化床结构，由于流化床中颗粒处于充分流态化，因而很易于实现分料操作，且颗粒混合充分。
5、分料口流量调节方便，因而可按包装机操作要求实现均匀或非均匀分料。
图1是传统生产线中磷铵成品冷却、干燥、混合、分料、存储、包装流程图；图2是本发明所述磷铵成品冷却、干燥、混合、分料、存储、包装的一种流程图；图3是本发明所述磷铵成品冷却、干燥、混合、分料、存储、包装的又一种流程图；图4是本发明所述方法用的多功能设备的一种结构图；图5是图4的A-A剖视图。
图中，1—进料与密封装置、2—分离沉降室、3—分料口、4—物料流化段、5—气体分布器、6—气体混合室、7—进风口、8—除灰口、9—出风口、10—人孔、11—料斗。
具体实施例方式
实施例1本实施例所述多功能设备用于“240kt/a粉状磷酸一铵(MAP)”生产线，该生产线上有两个制备粉状磷酸一铵的喷雾干燥塔，如图3所示。
本实施例所述多功能设备的结构如图4、图5所示，是流化床的一种改进，壳体由上至下分为分离沉降室2、物料流化段4和气体混合室6。物料流化段4与气体混合室6之间设置有气体分布器5；分离沉降室2由一段薄壳圆筒和两段薄壳圆锥筒体组合而成，薄壳圆筒位于两段薄壳圆锥筒体之间，分离沉降室2的侧壁设置有进料与密封装置1，进料与密封装置1由进料杯、进料管和密封件组合而成，密封件安装在进料杯与进料管的过渡段，分离沉降室2的顶部开设有出风口9和人孔10；物料流化段4为薄壳圆筒，圆筒的侧壁开设有三个可调式分料口3，分料口中心线之间的夹角为90°，各分料口配备有料斗11，可以直接从沸腾层受料后进入包装机；气体混合室6由一段薄壳圆筒和一段薄壳圆锥筒体组合而成，薄壳圆筒位于薄壳圆锥筒体之上，其薄壳圆锥筒体侧壁开设有进风口7，其薄壳圆锥筒体底部开设有除灰口8。
该设备同时满足以下4个方面的要求1、产品冷却 具有使33t/h粉状MAP产品从喷雾干燥塔出料温度t0冷却到产品包装要求温度t1的能力；2、产品深度干燥 具有使33t/h粉状MAP产品从喷雾干燥塔出料湿含量w0进一步干燥到特殊要求的湿含量w1的能力；3、包装机分料 具有同时为3台包装机(或两开一备、一开两备)均匀供料的功能，要求流化床处于均匀充分流化状态；4、尾气含尘量 必须严格控制流化床尾气含尘量以减轻后处理负担，要求限制带出颗粒的粒度小于dmin。
要满足以上要求，主要是确定冷却流化空气的质量流量G(kg/h)。以T0和T1分别代表冷却空气进、出多功能设备的温度，H0和H1分别代表所对应的湿含量，则适宜的质量流量G，应满足以下条件●冷却能力，即冷却空气应有足够的热容保证使33t/h粉状MAP产品降温(t0-t1)。
GCp，a(T1-T0)≥33000Cmap(t1-t0) (1)
●干燥能力，即冷却空气应有足够的湿容使33t/h产品湿含量进一步降低(w0-w1)。
G(H1-H0)≥33000(w0-w1) (2)●均匀分料能力，即保证平均粒径为dav的粉状产品在流化床内处于充分流化状态以使各分料斗均匀受料，冷却空气流量折算到空塔气速u应满足按下式确定的临界流化速度。
u>umf=μdavρ{[(33.7)2+0.04.8dav3ρ(ρs-ρ)gμ2]1/2-33.7}...(3)]]>式中，umf为物料临界流化速度，μ为粘度，g为重力加速度，ρ为气体密度，ρs为物料密度。
●尾气含尘量控制，应保证最小粒径为dmin的粉尘不带出流化床，即冷却空气流量折算到空塔气速u应满足按下式确定的带出速度。
u<ut=[43dmin(ρs-ρ)gξρ]1/2...(4)]]>式中，ζ是流体与物料的曳力系数，此处可取经验值0.44，ut为物料沉降速度，g为重力加速度，ρ为气体密度，ρs为物料密度。
在上述理论计算的基础上，结合磷铵颗粒物料流化与沉降的经验，本实施例中，物料流化段4的内径为2500mm，分离沉降段薄壳圆筒的内径为4500mm，沸腾高度800mm；总高9650mm，有效容积空间约68m3，设计冷却与分料能力35t/h。
实施例2本实施例所述磷铵成品冷却、干燥与分料一体化方法的流程如图3所示，是“240kt/a粉状磷酸一铵(MAP)”生产线的一个组成部分，两个喷雾干燥塔输出的粉状磷酸一铵共用一条输送线送至一台多功能设备。多功能设备为实施例1所述的设备，粉状磷酸一铵经该设备的进料与密封装置1进入，冷却流化介质从该设备的进风口7送入，在冷却流化介质的作用下，将粉状磷酸一铵冷却到成品包装温度40℃以下，湿含量低于2％并混合均匀后分送至料斗，通过料斗进包装机包装。粉状磷酸一铵在多功能设备中的冷却、干燥、混合和分料是在低于大气压5～6％的压力下进行操作。多功能设备用的冷却流化介质为经氨冷除湿降温到10℃的冷空气；流化冷却空气流量为12000～15000m3/h，压力为1.4～1.6kPa。
权利要求
1.一种磷铵成品冷却、干燥与分料一体化方法，其特征在于磷铵成品制备装置输出的磷铵成品用一条输送线送至一台多功能设备，该设备将磷铵成品冷却到包装要求的温度、干燥到符合标准的湿含量并混合均匀后分送至料斗，通过料斗进包装机包装。
2.根据权利要求1所述的磷铵成品冷却、干燥与分料一体化方法，其特征在于磷铵成品由一个或一个以上的磷铵成品制备装置输出。
3.根据权利要求1或2所述的磷铵成品冷却、干燥与分料一体化方法，其特征在于磷铵成品在多功能设备中的冷却、干燥、混合和分料是在低于大气压5～10％的压力下进行操作。
4.根据权利要求1或2所述的磷铵成品冷却、干燥与分料一体化方法，其特征在于多功能设备用的冷却流化介质为常温空气或经氨冷除湿降温到10～20℃的冷空气。
5.据权利要求4所述的磷铵成品冷却、干燥与分料一体化方法，其特征在于流化冷却空气流量为12000～15000m3/h，压力为1.4～1.6kPa。
6.一种权利要求1至5之一所述方法用的多功能设备，其特征在于包括壳体，该壳体分为分离沉降室(2)、物料流化段(4)、气体混合室(6)，物料流化段(4)与气体混合室(6)之间设置有气体分布器(5)，分离沉降室(2)设置有进料与密封装置(1)并开设有出风口(9)，物料流化段(4)开设有分料口(3)，气体混合室(6)开设有进风口(7)和除灰口(8)。
7.据权利要求6所述的多功能设备，其特征在于壳体为回转体，分离沉降室(2)的内径按空塔气流速度大于物料临界流化速度确定，物料流化段(4)的内径按空塔气流速度小于物料沉降速度确定，沸腾高度不低于0.3m，不高于物料流化段。
8.据权利要求6或7所述的多功能设备，其特征在于进料与密封装置(1)由进料杯、进料管和密封件组合而成，密封件安装在进料杯与进料管的过渡段。
9.据权利要求6或7所述的多功能设备，其特征在于分料口(3)为大小可调的结构。
全文摘要
一种磷铵成品冷却、干燥与分料一体化方法，磷铵成品制备装置输出的磷铵成品用一条输送线送至一台多功能设备，该设备将磷铵成品冷却到包装要求的温度、干燥到符合标准的湿含量并混合均匀后分送至料斗，通过料斗进包装机包装。所述多功能设备是流化床的一种改进，包括壳体，该壳体分为分离沉降室、物料流化段、气体混合室。物料流化段与气体混合室之间设置有气体分布器，分离沉降室设置有进料与密封装置并开设有出风口，物料流化段开设有分料口，气体混合室开设有进风口和除灰口。使用此种方法与设备，可减少设备投资，在有限空间内增设包装线提高包装能力，改善成品车间的环境质量。
文档编号C05B7/00GK1865193SQ200610020940
公开日2006年11月22日 申请日期2006年4月29日 优先权日2006年4月29日
发明者朱家骅, 黄卫星, 吕松, 周勇 申请人:四川大学