專利名稱：尿素?；に嚨闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尿素粒化工藝，該工藝在包含尿素核的造粒機(jī)中進(jìn)行，尿素熔體和至少一種造粒添加劑被加入造粒機(jī)中，其中尿素核被輸運(yùn)且尿素熔體在與尿素核輸運(yùn)方向垂直的方向被添加。
這樣的尿素粒化工藝描述在Encyclopedia of Chemical Technology，第三版，第23卷，第566-572頁中。該文獻(xiàn)討論了Cominco?；に?、TVA降簾(falling-curtain)?；に?、NSM?；に囈约癕itsuiToatsu-Toyo Engineering粒化工藝，其中粒化是以上述方式進(jìn)行的。
Cominco?；に嚭蚑VA降簾?；に嚥捎迷炝C(jī)，其中轉(zhuǎn)鼓繞其縱軸旋轉(zhuǎn)以便將在造粒機(jī)開端部分(beginning)供給的核運(yùn)輸通過造粒機(jī)，而且在轉(zhuǎn)鼓的大部分長度上存在用于噴射尿素熔體的噴射器。在NSM粒化工藝和Mitsui Toatsu-Toyo Engineering?；に囍?，核被引入流化床并在其中輸運(yùn)，通過沿流化床的大部分長度設(shè)置的噴射器將尿素熔體噴射在流化床中，于是核生長以形成顆粒。
已知在這些?；に囍?，在尿素熔體被供給至造粒機(jī)之前，可向其中添加甲醛或其他造粒添加劑，從而改善?；^程并且增強(qiáng)尿素顆粒的性質(zhì)。
已知工藝的缺點(diǎn)是，為了得到期望的改善，相對(duì)于尿素熔體，需要添加相當(dāng)多的造粒添加劑。
本發(fā)明的目的是，在得到具有同等性質(zhì)的尿素顆粒的條件下，減少相對(duì)于尿素熔體的造粒添加劑的量。
本發(fā)明的特征在于，造粒添加劑被至少部分地供給至造粒機(jī)的末段部分(last section)。以此方式，僅需較少的造粒添加劑即可得到具有良好性質(zhì)的尿素顆粒。這是有利的，原因在于造粒添加劑價(jià)格昂貴，其添加量對(duì)尿素?；某杀揪哂泻艽笥绊?。
用于粒化尿素的造粒機(jī)包括外殼，核被供給至該外殼的一側(cè)。此外，造粒機(jī)包括將從核發(fā)展成的顆粒輸運(yùn)至外殼的另一側(cè)的裝置。在轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中，通過轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生顆粒輸運(yùn)，由轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)中存在的葉片使顆粒移動(dòng)。
在流化床造粒機(jī)中，流化床位于分布板上方。用通過分布板供給的流化空氣來保持流化床。在流化床造粒機(jī)中，用通過分布板的流化空氣的供給方向來控制顆粒在造粒機(jī)中的輸運(yùn)。尿素熔體從與核和尿素顆粒的輸運(yùn)方向垂直的方向被供給至造粒機(jī)。本文中的垂直是指與核和尿素顆粒的輸運(yùn)方向呈70-110°的角度。
通過沿幾乎整個(gè)造粒機(jī)長度布置的噴射器或分布器將尿素熔體供給至造粒機(jī)中。根據(jù)本發(fā)明的工藝，造粒添加劑被至少部分地供給至造粒機(jī)的末段部分(即，最后的噴射器或尿素熔體分布器所處的部分)。
除了供給至造粒機(jī)的末段部分的造粒添加劑之外，還可以將一部分造粒添加劑供給至造粒機(jī)的前面部分(preceding section)，這例如可通過在一部分造粒添加劑被加入造粒機(jī)之前將其與尿素熔體混合來實(shí)現(xiàn)。造粒添加劑被至少部分地添加至造粒機(jī)的末段部分是指，在此添加至少50％的造粒添加劑。優(yōu)選地，至少70％的造粒添加劑被供給至造粒機(jī)的末段部分。
可分別供給造粒添加劑和尿素熔體，但優(yōu)選的是，在造粒添加劑被供給至造粒機(jī)的末段部分之前，將其與尿素熔體混合。
在造粒機(jī)的末段部分之后且在顆粒離開造粒機(jī)之前的位置，造粒機(jī)通常包括一個(gè)不供給尿素熔體的區(qū)域。在此區(qū)域中，顆粒被冷卻。
造粒添加劑的例子是甲醛、羥甲基尿素、formurea、六亞甲基四胺。優(yōu)選甲醛作為造粒添加劑，用于提高尿素顆粒的機(jī)械強(qiáng)度以及降低尿素顆粒在儲(chǔ)存期間粘附在一起的趨勢(shì)(結(jié)塊行為)。甲醛可以以氣態(tài)甲醛、甲醛溶液、多聚甲醛、多聚甲醛溶液或尿素甲醛預(yù)縮合物的形式被添加。
甲醛通常以甲醛預(yù)縮合物的形式被添加。甲醛預(yù)縮合物包含例如60wt％的甲醛。相對(duì)于所加入的尿素，優(yōu)選0.01-0.4wt％的甲醛被添加至尿素熔體。
本發(fā)明還涉及包含造粒添加劑的尿素顆粒。
在Encyclopedia of Chemical Technology，第三版，第23卷，第566-572頁中所述的工藝中，在造粒機(jī)的全部長度上添加造粒添加劑，結(jié)果，造粒添加劑的濃度在整個(gè)尿素顆粒內(nèi)是相同的。已知在現(xiàn)有工藝中，在形成尿素顆粒之后(實(shí)質(zhì)上是在?；^程完成之后)，造粒添加劑被分布在尿素顆粒的表面上。因此，在經(jīng)過這樣的一種工藝之后，造粒添加劑僅存在于尿素顆粒的表面。
本發(fā)明的工藝可以確保顆粒中存在的造粒添加劑的濃度在顆粒的外層最高。造粒添加劑不僅僅存在于顆粒的表面，并且在顆粒外層與尿素熔體一起固化。造粒添加劑也可以存在于顆粒的其他部分。
優(yōu)選地，顆粒中存在的造粒添加劑的濃度從顆粒的核心至外表面遞增。
本發(fā)明的顆粒優(yōu)選包含相對(duì)于尿素的0.01-0.4wt％的甲醛。


圖1示出了本發(fā)明的尿素粒化工藝。圖1示出了造粒機(jī)，其中在幾乎全部長度上存在噴射器(S)，用于添加源自尿素工廠或尿素熔體儲(chǔ)存罐的尿素熔體(U)。從分布板上方將核(N)供給至造粒機(jī)中。從分布板下方供給流化空氣(A)，將次級(jí)空氣(A)供給至各個(gè)噴射器。
在造粒機(jī)的最后端(end)，顆粒(G)被排出。造粒添加劑(D)全部添加至與最后一個(gè)噴射器相連的供給管線。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)A在如圖1的尿素粒化工藝中，含甲醛的溶液(UFC 85)直接在尿素工廠的蒸發(fā)器之后被添加至尿素熔體(U)。所添加的含甲醛的溶液的量可使?；蟮玫侥蛩仡w粒包含相對(duì)于尿素的0.4wt％的甲醛。得到尿素顆粒，甲醛在其中均勻分布。用Lloyds instruments的LRX+型儀器來測(cè)定顆粒的耐壓強(qiáng)度，對(duì)于直徑為2.85mm的顆粒，測(cè)得該值為4.8kgf。
輸運(yùn)以及處理顆粒期間幾乎沒有灰塵形成。
實(shí)施例1在如圖1的尿素?；に囍?，含甲醛的溶液(UFC 85)直接在尿素工廠的蒸發(fā)器之后被部分地添加至的尿素熔體(U)，并在圖1中D處被部分地添加至尿素熔體。直接在蒸發(fā)器之后添加的含甲醛的溶液的量與D處添加的量之比為1∶2.5。所添加的含甲醛的溶液的總量可使?；蟮玫侥蛩仡w粒包含相對(duì)于尿素的0.2wt％的甲醛。得到尿素顆粒，其中顆粒外層的甲醛濃度約比顆粒中央的濃度高30％。
按照對(duì)比實(shí)驗(yàn)A所述方法對(duì)顆粒的耐壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，測(cè)得該值為4.8kgf。
輸運(yùn)以及處理期間幾乎沒有灰塵形成。在灰塵形成方面，本實(shí)施例的產(chǎn)品與對(duì)比實(shí)驗(yàn)A的產(chǎn)品相當(dāng)。
權(quán)利要求
1.含尿素核的造粒機(jī)中的尿素?；に?，向所述造粒機(jī)中添加尿素熔體和至少一種造粒添加劑，其中所述尿素核被輸運(yùn)，在與所述尿素核的輸運(yùn)方向垂直的方向添加所述尿素熔體，其特征在于，造粒添加劑至少部分地被供給至所述造粒機(jī)的末段部分。
2.如權(quán)利要求1的工藝，其特征在于，至少70wt％的所述造粒添加劑被供給至所述造粒機(jī)的末段部分。
3.如權(quán)利要求1或2的工藝，其特征在于，在所述造粒添加劑被供給至所述造粒機(jī)的末段部分之前，將其與所述尿素熔體混合。
4.如權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)的工藝，其特征在于，所述造粒添加劑是甲醛。
5.如權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)的工藝，其特征在于，相對(duì)于尿素，0.01-0.4wt％的甲醛被添加至所述尿素熔體。
6.含造粒添加劑的尿素顆粒，其特征在于，所述造粒添加劑的濃度在所述顆粒的外層最高。
7.如權(quán)利要求6的尿素顆粒，其特征在于，所述造粒添加劑存在于整個(gè)顆粒，使得所述造粒添加劑的濃度從核心至外表面遞增。
8.如權(quán)利要求6或7的尿素顆粒，其特征在于，所述造粒添加劑是甲醛。
9.如權(quán)利要求6-8中任何一項(xiàng)的尿素顆粒，其特征在于，所述顆粒包含相對(duì)尿素的0.01-0.4wt％的甲醛。
全文摘要
含尿素核的造粒機(jī)中的尿素?；に嚕蛟炝C(jī)中添加尿素熔體和至少一種造粒添加劑，其中所述尿素核被輸運(yùn)，在與述尿素核的輸運(yùn)方向垂直的方向添加尿素熔體，其中，造粒添加劑至少部分地被供給至造粒機(jī)的末段部分。
文檔編號(hào)B01J2/16GK1933900SQ200580009490
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者約瑟夫·休伯特·梅森 申請(qǐng)人:帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司