[发明专利]流化床制粒的方法和装置

说明书

本申请是申请日为2008年12月19日，申请号为200880123929.6，发明名称为“流化床制粒的方法和装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于流化床制粒的方法和装置。更具体地，本发明涉及一种方法和装置，其中，通过在流化床环境下进行的生长方法，将包含特定物质的液流转换成具有一定纯度的所述物质的固体颗粒。

现有技术

流化床制粒方法通过将颗粒保持在流化状态(例如通过吹气)，并且通过喷洒或雾化由待制粒物质制成的适当生长液或其溶液逐步裹覆颗粒并使颗粒增大。同一物质或另一物质的微小的固体微粒(一般直径小于2mm)(称作种子)还被馈送到流化床，作为生长液渐进沉积的起点促进液体的制粒进程。

大致来说，通过使生长液的液滴润湿种子和颗粒且将该液滴粘附和凝固在种子和颗粒上从而一起形成流化床来执行该方法。所述方法用于诸如尿素、硝酸铵和氯化铵和其他物质的制粒。

概括地讲，该方法的一个目的是以最佳可行方法形成具有近似预定的理想形状(例如球形)的颗粒；另一目的是使颗粒的尺寸和质量尽量保持恒定，即近似“单分散”的产品。也就是说，颗粒的尺寸和质量的统计分布应以理论的期望值为中心且具有尽可能小的偏差。

为了实现上述目的，有必要利用生长液有效湿润种子和生长中的颗粒。而且，生长液必须以非常小的液滴的形式馈送到流化床，所述非常小的液滴小于形成流化床的生长中的颗粒和种子。为使可能包含在生长液中且可能成为杂质保留在最终产品中的任何溶剂蒸发，生长液的液滴的尺寸也是关键性的。关于尿素的制粒，生长液实质上为尿素的水溶液，液滴更小，这促使水蒸发，提高了更有价值的高纯度的固体尿素颗粒的生产。

US-A-4353730揭示了一种用于制粒的现有方法和装置，其中，以雾化形式馈送生长液。然而，所述方法具有公认的缺陷，包括：基本上不能控制最终产品的微粒尺寸的分布；需要筛选生成的颗粒；产生了大量尺寸不可接受(过大或过小)的颗粒废料；需要回收这些废颗粒以及将它们循环到制粒方法的上游。

为了分离达不到最终产品尺寸要求的颗粒，对脱离流化床的颗粒进行筛选。如此得到的废弃颗粒作被回收作为流化床自身的生长种子。

图10示意性地示出了现有的这种类型的制粒方法。流化床制粒机1通过流水线102馈送生长液物质，并且通过种子馈送线103馈送适当的种子流。制粒机1中产生的颗粒通过输出流水线105馈送到分离器104。构成最终产品的可接受范围内的颗粒通过线106排出；过大或过小的颗粒分别通过线107和108排出。线108的较大的颗粒在设备109中被粉碎得到小微粒(线110)，这些小微粒与线107的较小的颗粒一起被回收到种子馈送线103。

换句话说，通过回收制粒机1自身输出的废弃颗粒获得馈送到流化床制粒机1的种子。因此，分离器104执行双重任务：筛选流化床输出的颗粒从而得到最终产品流106，以及向线103提供操作流化床制粒机1所必不可少的种子流。应当注意，被回收的颗粒部分(线107和108)可达到制粒机1的输出105的50％，一般为30-35％。

WO 02/083320揭示了有效得多的制粒方法及相关的流化床制粒机，尤其提供了在流化床中形成涡流环境，并且其中，在流化床的输出端处获得大致单分散的颗粒，即，脱离流化床的几乎所有颗粒都在最终产品可接受的尺寸范围内。然而，图10的方案需要将一部分生产的颗粒作为制粒方法的种子回收到流化床的输入端。因此，应用具有图10的已知方案的根据公开号为02/083320的专利申请的流化床制粒机具有如下局限性，其需要将准备销售的部分产品(线105)回收到该方法中。

总之，根据已知技术，特定物质的流化床制粒方法包括如下基本步骤：

-向流化床提供微粒材料，所述微粒材料包括方法所述物质的颗粒和适当物质的固体微粒，所述适当物质的固体微粒用作所述制粒方法的种子。

-将包括包含所述物质的生长液的输入流馈送到所述流化床；

-将所述种子流馈送到所述流化床，以促进颗粒的生长和保持液化质量；

-使用在流化床输出端处的颗粒的一部分以获得用于所述流化床的种子。

如上所述，需要持续改进制粒方法和装置，尤其需要用于市场价值受颗粒测定法且特别受颗粒的统一形状、尺寸和质量的剧烈影响的一些产品(例如像尿素)的方法和装置。

发明内容

基于本发明的问题是设计并得到一种适于克服现有技术的上述缺陷与限制的流化床制粒方法和装置；获得具有经控制的粒度的期望物质的颗粒；减少废品；简化制粒设备的设计。