[发明专利]用于在流化床造粒中进行热回收的方法和设备

说明书

本发明涉及用于在流化床造粒机(17)中通过流化床造粒来产生肥料颗粒的方法，其中，在流化床中用于流化的空气借助于导管(18)吸入并且在进入流化床造粒机(17)之前被加热，其中，在该工艺中发生从流化床造粒机离开的热排气，并且根据本发明，热排气的至少子流被返回并且用于流化。这产生了使用排气中含有的热能并且降低对用于流化的新鲜空气进行加热所需的加热能量的可能性。返回的空气可以例如借助于旋风收尘器(21)来净化，以便在净化的排气与新鲜空气结合之前分离出固体颗粒。

技术领域

本发明涉及在流化床造粒机中通过流化床造粒来产生粒状肥料的工艺，其中，在流化床中用于流化的空气被吸入并且在进入流化床造粒机之前被加热，在该工艺中，获得从流化床造粒机离开的热排气。

背景技术

硫酸铵用于许多应用中。例如，硫酸铵用作肥料或肥料添加剂。在此，硫酸铵代表氮和硫两者的来源，它们是重要的植物养分。在世界范围内的许多土壤中缺乏硫，而这可以通过有针对性地添加硫酸铵来至少部分地得到补偿。

硫酸铵的制备可以以各种方式进行。例如，可以通过将氨引入硫酸中来形成硫酸铵。工业上，硫酸铵经常由在例如用于制备己内酰胺的煤炉或设备中作为副产品获得的溶液来结晶。在硫酸铵的结晶中主要形成通常具有1至2mm直径的角晶体。

硫酸铵通常不是肥料的唯一成分；相反，肥料包括各种植物养分(例如氮、磷、钾或硫)的组合。因此，使用时，硫酸铵经常与其他粒状肥料混合以产生均衡的肥料混合物。

然而，结晶硫酸铵具有使得难以将其混合成粒状肥料的许多缺点。首先，结晶时形成的硫酸铵颗粒比较小；其次，颗粒的尺寸经常变化很大。这些性质使得难以产生包括硫酸铵的物理地均一的肥料混合物。然而，各个成分的均匀的混合和粒度分布在肥料混合物的分布中是必不可少的。另外，过宽的粒度分布也会导致在肥料混合物的均匀分配中出现机械问题。此外，结晶和粒状肥料进入土壤的吸收以不同的速度进行。

出于这些原因，更常使用也可以通过混合各个成分只在使用前不久准备好的粒状肥料或肥料混合物。粒状硫酸铵理想地呈球形，并且粒状材料的各个颗粒具有例如2至4mm的直径。这种尺寸由代表世界上最广泛的肥料的粒状尿素来支配。

产生粒状硫酸铵的各种工艺在现有技术中是已知的。

US 4,589,904描述了在具有下游干燥器的鼓式造粒中硫酸铵的造粒，溶液的产生在预中和器中发生。

US 2012/0231277涉及通过流化床或喷射床造粒产生聚集粒。为此，预先分开产生的造粒核用含硫酸铵的溶液喷涂，随后干燥。

US 5,809,664公开了用于对动物排泄物进行热处理的工艺，其中，用于流化的气体与燃料及再循环工艺空气一起通过燃烧室。

硫酸铵造粒中的一个问题是形成粉尘，“粉尘”指的是直径小于0.5mm的颗粒。粉尘的形成主要归因于三个来源。首先，喷射待粒化的溶液的喷嘴各自产生具有特定直径分布的液滴，最小的液滴中的一些在它们碰撞硫酸铵颗粒之前固化，使得以这种方式形成的粉尘再与排气一起离开造粒机。还可以提及的是，例如在流化床中，粒状材料由于颗粒的移动和撞击所引起的磨损成为粉尘源，形成的粉尘量基本上取决于粒状材料的机械性能。最后，除了破碎的颗粒之外，通过机械破碎过大的颗粒而形成且在根据现有技术的方法和设备中通常与破碎的材料一起直接返回造粒机中的粉尘可以提及为第三个来源。

在流化床造粒设备中产生粒状肥料时，出现温度为例如约70℃至约100℃的热排气，并且在常规工艺中将其释放到周围环境中。结果，存在于热排气中的能量损失，使得从能量消耗的观点来看，该工艺在经济上是不利的。

发明内容

本发明的目的是提供通过具有开始时提及的类型的特征的流化床造粒来产生粒状肥料的改进工艺，该工艺具有更有利的能量均衡。