[其他]造粒的工艺过程及颗粒制取

说明书

本发明是关于利用喷射液体组分从液体组分造粒的工艺过程，造粒是在造粒区进行的，在该区将液体组分喷到或喷涂在固体微粒的表面，微粒在造粒区维持运动状态，其结果，这些固体微粒产生包被，粒子增大，从造粒区排出的粒子流分为三股，一股为达到要求粒度的颗粒，一股为超过要求粒度的颗粒，一股为低于要求粒度的颗粒，低粒度者最少有一部分应返回造粒区，而超粒度者则存于缓冲罐，当缩粒后，最少有一部分应返回造粒区。

已知有不同的造粒方法，这些方法均是在造粒区使微粒包被并增大。

田纳西流域管理局（TVA）的报告Y158描述了TVA转鼓造粒的工艺过程，在该过程中，造粒是通过一个所谓“幕帘”下落过程来实现的，微粒借助于一些浆叶向上运动，然后像幕帘一样降落下来。液体组分则由喷雾器喷出，直接与微粒的幕帘接触，其结果，液体就沉降在微粒上。

欧洲专利26918描述了一种所谓喷射床的造粒过程，在该过程中液体组分被气流从底部向上送入，集中穿过粒子层，一定量的粒子被气流吹起，液体组分就沉降在这些固体粒子上，后来，当气流速度减低时，这些粒子又落回到粒子层上的表面。

已经发现，上述两工艺过程需要采取措施来减少造粒过程的不稳定性，这种不稳定性表现为离开造粒区的产品粒度分布的强烈波动性。这种粒度分布的变化是非常不希望出现的，因为它对生产能力起不良影响，同时还因为需要额外的设备来维持颗粒的温度，而温度经常是一种很重要的品质因素。

另一类型的造粒工艺过程是让粒子的包被及增长在一个流化床中进行。

这种工艺过程描述在美国专利4219589中。在该工艺过程中，液体组分被喷成极细的液滴，这些液滴在流化床中的粒子核上凝固。这种喷射方法表明很容易形成新的粒子核，这些粒子核或随产品带出，或随空气从流化段排出，并且需加以分离。也可能液滴并未被床层中的粒子捕集。

已经发现这种造粒工艺过程虽然较少出现不稳定性。但最重要的缺点就是液体组分需要极细的分布，这必然带来高能量消耗和高粉尘损失。

欧洲专利141436描述了一种流化床造粒工艺过程，在该工艺过程中液体组分离开一个液体分布设备，形成一个实质上封闭的圆锥状的膜，床层中的粒子核借助于强力的气流通过该膜，于是这些粒子核被润湿。这种供液方法能量消耗较小，并且粉尘损失也较少。

但另一个重要问题是很难稳定操作。这也很可能是由于当液体进行分布时，只能形成极少量新的粒子核。

已经发现，当床层中液体进行分布时如果有大量的新粒子核生成，就没有一个工艺过程会不稳定。

有一种众所周知的，增加造粒工艺过程的稳定性的方法，即包被粒子的增大是借助于设置在造粒区的再循环气流系统中的缓冲罐。从上述欧洲专利26918中已知采取了一种措施，来增加了过程的稳定性，这是由于经由缓冲罐，使额定量的超粒度的粒子流和低粒度的粒子流返回造粒区，返回量应根据从造粒区排出的颗粒的平均粒径的变化而定。

这种工艺过程的缺点是缓冲罐必须同时容纳超粒度的粒子流和低粒度的粒子流。由于随粒度的降低及温度的增加，颗粒的结块趋势增加，这就使这种工艺过程带来另一个缺点，因为该过程在贮存之前，通常需要冷却。另一缺点是由于过程控制是根据所测得的从造粒区排出的粒子流的粒径分布变化来进行的，因此需要一个测量和控制系统，这又需要附加的设备。

本发明的目的是提供一个简单的工艺过程，这种过程可实现稳定的工艺操作，并无上述的缺点。

根据本发明，这种工艺过程的特点是当粒子在一个缩粒设备中缩粒到所要求的作为粒子核的粒度后，从缓冲罐以恒定流速返回造粒区。

维持恒定流速可以用一种简单的方法来达到，例如用一个缓冲罐，从缓冲罐排出的不同的物流，利用螺旋进料机送到缩粒设备中。低粒度的粒子可以直接返回造粒区。

本工艺过程的一个优点就是仅需一个缓冲罐即可。这种优点甚至可扩大，因为根据本发明，低粒度的粒子流可直接返回造粒区，而低粒度的粒子数量较超粒度的粒子大得多，故超粒度的粒子流用一个较小的缓冲罐就可以了。

本发明工艺过程的另一优点是因为对于低粒度的粒子流没有缓冲罐，进入造粒区的循环物流通常就不会变冷，因此只需很少一点热量就可达到所要求的造粒温度。

原则上，各种液体物料如溶液、熔融体及悬浮液均可应用。可供造粒的物料可以是各类铵盐，如硝酸铵、硫酸铵或磷酸铵、以及它们的混合物，单一肥料如硝酸钙铵、硝酸镁铵，复合氮磷肥及复合氮磷钾肥、尿素及含尿素的复合肥料、硫、有机物如双酚、已内酰胺等等。