專利名稱：用于生產(chǎn)粒料的方法
用于生產(chǎn)粒料的方法本發(fā)明涉及一種用于粒料(granule)的制備的方法以及粒料。這樣的方法在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的并且通常包括下述步驟-提供包括顆粒的造粒區(qū)域(granulationzone)，使顆粒保持運(yùn)動(dòng)；-將包括液體組合物的第一原料流(進(jìn)料流，供給流，feedstream)提供至造粒區(qū)域中，將該液體組合物施加到在造粒區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的顆粒上或上方；-從造粒區(qū)域收回(withdraw)包括粒料的產(chǎn)物流，該粒料是在造粒區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的顆粒的層狀生長的結(jié)果；US 5，779，945公開了這種方法的實(shí)例。在這個(gè)專利中，用于生產(chǎn)粒料的方法在從造粒區(qū)域收回產(chǎn)物流之后還包括冷卻步驟。通常，在尺寸分選裝置中，基于尺寸將收回的產(chǎn)物流分成三個(gè)已生長顆粒(grown particle)的流。收回期望尺寸的顆粒流用于未來的使用或加工。使尺寸過小的顆粒 (undersized)流返回至造粒區(qū)域。將尺寸過大的(over-sized)顆粒流送至尺寸減小裝置 (size-reducing unit)，在這之后，使尺寸減小的顆粒至少部分返回至造粒區(qū)域。這種方法的缺點(diǎn)是從造粒區(qū)域排放出的顆粒流具有廣泛的粒度分布。這需要尺寸過小的和尺寸過大的顆粒再循環(huán)至造粒方法中，以便獲得具有期望的粒度分布的粒化產(chǎn)物。這意味著需要安裝額外的分級設(shè)備和連接線。由于這些尺寸過大和尺寸過小的顆粒的再循環(huán)，不得不増加設(shè)備的尺寸以允許額外的產(chǎn)物的生產(chǎn)量。這引起額外的費(fèi)用并且提高生產(chǎn)的材料的成本價(jià)格。由于尺寸過小和尺寸過大的顆粒的再循環(huán)流的存在，對于基層設(shè)備，投資很高。已知方法的另ー個(gè)缺點(diǎn)是粉塵的形成。粉塵主要在造粒區(qū)域和在破碎步驟中形成。造粒區(qū)域中的粉塵形成可能由通過供給到造粒區(qū)域的液體組合物的液滴的凝固形成造粒核而造成。這些核的一部分將在造粒區(qū)域中生長以形成粒料。造粒核的另一部分將作為粉塵從造粒區(qū)域去除。如果例如，造粒方法在流化床中實(shí)施，則需要用來使存在于造粒區(qū)域的生長顆粒流化的空氣流可能太高而不能將所有的造粒核保持在流化床中。因此，一部分形成的造粒核可能作為粉塵通過流化空氣被去除。一般說來，破碎步驟，或者尺寸減小步驟(size reduction st印)，通常涉及在尺寸過大的顆粒上施加機(jī)械カ(例如通過雙輥破碎機(jī))，其力超過顆粒的破碎強(qiáng)度。破碎顆粒是相當(dāng)不明確的方法，其不僅導(dǎo)致將尺寸過大的顆粒破裂成兩個(gè)或更多個(gè)更小的部分，而且也導(dǎo)致粉塵形成。已知的造粒方法產(chǎn)生大約l-10wt%的粉塵，其是不期望有的副產(chǎn)物。如果粉塵存在于粒料產(chǎn)物中，則在造粒機(jī)中或在儲(chǔ)存容器中的燒結(jié)和焙燒的風(fēng)險(xiǎn)顯著増加，尤其是在潮濕的條件下。因此，粉塵形成要求方法要配備有氣體浄化器和粉塵再循環(huán)。這些額外的 エ藝步驟要求大量的水在該方法中再循環(huán)并且具有高能耗。因此，提高現(xiàn)有的造粒設(shè)施的能力是有限的，不僅是因?yàn)樵傺h(huán)流，而且是非經(jīng)濟(jì)的并且因此無吸引力的。本發(fā)明的目的是消除或至少減輕至少ー個(gè)上面的缺點(diǎn)，從而獲得在經(jīng)濟(jì)上有吸引力的造粒方法。這個(gè)目的是通過用于粒料的制備的方法實(shí)現(xiàn)，所述方法包括下述步驟-提供包括顆粒的造粒區(qū)域，使顆粒保持運(yùn)動(dòng)；-將包括液體組合物的第一原料流提供到造粒區(qū)域中，將該液體組合物施加到在造粒區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的顆粒上或上方；-從造粒區(qū)域收回包括粒料的產(chǎn)物流，該粒料是在造粒區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的顆粒的層狀生長的結(jié)果；其特征在于，將包括造粒核的第二原料流供給到造粒區(qū)域中，其中該造粒核具有通過小于平均粒度的15%的粒度的標(biāo)準(zhǔn)偏差表征的粒度分布，并且其中第二原料流包括在 0. 50wt%之間的產(chǎn)物流。這種方法的產(chǎn)物流包括具有狹窄粒度分布的粒料，其至少部分地消除了造粒方法的上述缺點(diǎn)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，顆粒分布如此狹窄使得可能不再需要分級設(shè)備，從而簡化整個(gè)造粒方法并且降低生產(chǎn)的粒料的總成本價(jià)格。在這個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，也可能不需要破碎機(jī)，其也將減少在整個(gè)造粒方法中粉塵的形成。根據(jù)本發(fā)明的方法的額外的優(yōu)勢是固體造粒核的添加減少了每千克生產(chǎn)的粒料需要從造粒機(jī)去除的結(jié)晶熱量的事實(shí)。在第二原料流中添加到造粒機(jī)的造粒核已經(jīng)在分開的方法中生產(chǎn)，其中它們已經(jīng)凝固并且結(jié)晶熱已經(jīng)在所述分開的方法中去除。根據(jù)本發(fā)明的方法的另ー個(gè)優(yōu)勢是由于造粒核的狹窄的粒度分布，在造粒區(qū)域中的生長顆粒也具有狹窄的粒度分布，其可以導(dǎo)致造粒方法的更穩(wěn)定操作，尤其是如果造粒在流化床或噴動(dòng)床中實(shí)施。在沒有折衷床的穩(wěn)定性的情況下，在造粒機(jī)中的生長顆粒的粒度分布越狹窄，越能更好的増加流化氣流(即，在流化床中更狹窄的粒度分布導(dǎo)致更小的吹出輕的顆粒和/或燒結(jié)和/或焙燒重的顆粒的風(fēng)險(xiǎn))。増加流化氣流可以也有益于在造粒機(jī)中的傳熱，其能夠增加造粒機(jī)的生產(chǎn)量。造粒核的平均粒度取決于產(chǎn)物的期望的粒度和可以提供給造粒機(jī)的液體組合物的最大量。通常，造粒核的平均粒度位于0.05mm至5mm之間，優(yōu)選在0. Imm至3. 5mm之間， 更優(yōu)選在0. 2mm至2mm之間。粒度的標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選小于平均粒度的12%，更優(yōu)選小于10%。由于在造粒方法中的生長顆粒的停留時(shí)間分布，其尤其取決于造粒機(jī)的設(shè)計(jì)，所以生長顆粒的粒度的標(biāo)準(zhǔn)偏差在造粒方法期間可能増加。因此，造粒核的粒度的標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選在期望的產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)偏差以下，例如低于20%。在造粒機(jī)中的生長顆粒的粒度的標(biāo)準(zhǔn)偏差的増加可以通過造粒機(jī)的設(shè)計(jì)減少。如果造粒機(jī)被分為串聯(lián)的一系列的部分，例如通過在造粒機(jī)中放置擋板(baffle)，提供了從ー個(gè)部分到下ー個(gè)部分的生長顆粒的連續(xù)流， 生長顆粒的標(biāo)準(zhǔn)偏差的増加可以減少。包括造粒核的第二原料流優(yōu)選在第一部分中引入。在本發(fā)明意義上的粒度等于顆?？梢酝ㄟ^的篩網(wǎng)(screen)或篩(sieve)的最小的孔或者曲徑尺寸(maze size) 0對于球形顆粒和錠劑(pastille)，后者是類似半球的形狀，直徑是決定顆粒是否通過篩網(wǎng)或篩的曲徑的孔的臨界參數(shù)。粒度分布根據(jù)ASTM E11-61確定。使用泰勒網(wǎng)篩(Tyler Mesh sieve)(也見 chemical Engineers handbook，第 5 版，R. H. Perry 等，第 21-41 頁)。篩網(wǎng)或篩的數(shù)量(η) 用于將顆粒分級為η+1粒級(fraction)的顆粒。第一篩網(wǎng)或篩具有孔尺寸Pl，第一粒級包括具有大于P1的粒度的顆粒，所謂的粗粒級。第二篩網(wǎng)或篩具有P2的孔尺寸，第二粒級具有在P1至P2之間的粒度。通過最后的，即第η個(gè)篩網(wǎng)或篩的粒級包括所謂的包括粉塵的 ‘細(xì)?！?。確定每個(gè)粒級的重量。根據(jù)下列公式(1)計(jì)算平均粒度(μ)
權(quán)利要求
1.一種用于粒料的制備的方法，包括下述步驟-提供包括顆粒的造粒區(qū)域，使所述顆粒保持運(yùn)動(dòng)；-將包括液體組合物的第一原料流提供到所述造粒區(qū)域中，將所述液體組合物施加到在所述造粒區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的顆粒上或上方；-從所述造粒區(qū)域收回包括粒料的產(chǎn)物流，所述粒料是在所述造粒區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的顆粒的層狀生長的結(jié)果；其特征在于，將包括造粒核的第二原料流供給到所述造粒區(qū)域中，其中，所述造粒核具有通過小于平均粒度的15%的粒度的標(biāo)準(zhǔn)偏差表征的粒度分布，并且其中，所述第二原料流包括在0. 05wt%至50wt%之間的所述產(chǎn)物流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述造粒核具有在0.05mm至5mm之間的粒度。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述造粒核具有在0.2mm至2mm之間的粒度。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述粒度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于平均粒度的 12%。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第二原料流包括在0.至 40wt%之間的所述產(chǎn)物流。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第二原料流包括在0.5wt%至 25wt%之間的所述產(chǎn)物流。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通過選自由造粒和成錠組成的組中的方法獲得在所述第二原料流中的所述造粒核。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第二原料流包括錠劑，所述錠劑具有在Imm至2mm之間的平均尺寸，其中標(biāo)準(zhǔn)偏差小于平均尺寸的15%，所述第二原料流包括在Iwt%至25wt%之間的所述產(chǎn)物流。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第二原料流包括在至5wt%之間的所述產(chǎn)物流。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述造粒在噴動(dòng)床或者在流化床中發(fā)生。
11.粒料，包括核和売，所述核包括第一組合物，所述殼包括在所述粒料的所述核周圍的第二組合物的層狀結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的粒料，其中，所述粒料的所述核的密度低于所述粒料的所述殼的密度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11-12中任一項(xiàng)所述的粒料，其中，所述核的密度是在0.至5%之間，低于所述殼的密度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的粒料，其中，所述第一組合物和所述第二組合物包括下述化合物，對于每種組合物，所述化合物獨(dú)立地選自由硝酸銨、硫酸銨、磷酸銨、這些銨鹽的混合物、硝酸銨鈣、硝酸銨鎂、復(fù)合NP肥料、復(fù)合WK肥料、尿素、含尿素的組合物、 硫、雙酚和己內(nèi)酰胺組成的組。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-14中任一項(xiàng)所述的粒料，其中，所述第一組合物和所述第二組合物包括尿素，并且其中，所述粒料的密度低于1330kg/m3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于粒料的制備的方法，包括下述步驟提供包括顆粒的造粒區(qū)域，使顆粒保持運(yùn)動(dòng)；將包括液體組合物的第一原料流提供到造粒區(qū)域中，將該液體組合物施加到在造粒區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的顆粒上或上方；從造粒區(qū)域收回包括粒料的產(chǎn)物流，該粒料是在造粒區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的顆粒的層狀生長的結(jié)果；其中將包括造粒核的第二原料流供給到造粒區(qū)域中，其中該造粒核具有通過小于平均粒度的15％的粒度的標(biāo)準(zhǔn)偏差表征的粒度分布，并且其中第二原料流包括在0.05wt％至50wt％之間的產(chǎn)物流。
文檔編號(hào)B01J2/00GK102596383SQ201080046735
公開日2012年7月18日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者威廉·福雷德里克·羅斯, 弗雷德里克斯·亨利克斯·瑪麗亞·比特英克 申請人:斯塔米卡邦有限責(zé)任公司