改造特别在合成尿素的设备中包括造粒塔的造粒工段的方法技术

本发明专利技术涉及改造包括将液体转化成固体产品的造粒塔的造粒工段的方法，尤其是用于尿素溶液，其中移除塔的造粒篮；在塔内建造垂直管状壁，其至少上部可透过空气；在塔的顶部安装新的喷嘴，以在所述壁限定的通道内产生具有下降运动的多分散液滴流；提供用于在塔的外壳和所述壁(8)之间限定的间隙(15)中分配固化空气(3)的装置；由此改造的塔形成新的粒化工艺以代替已知的造粒工艺，获得的颗粒具有与由常规造粒装置获得的硬度相当的高硬度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改造特别在合成尿素的设备中包括造粒塔的造粒工段的方法
本专利技术涉及改造特别用于尿素合成设备的包含造粒塔的造粒工段的方法。现有技术许多尿素合成设备包含用于将通过设备合成的液体尿素(称为尿素熔体)转化为固体产品的精加工部分(finishingsection)。用于此目的的一种已知技术包括造粒。基本上，造粒包括在塔内部用逆流冷却空气来冷却和固化液滴。通过与空气接触的作用，液滴固化产生被称为小球(prills)的固体颗粒。造粒塔包括由钢筋混凝土制成的外部结构，其具有圆形或矩形截面。用于液体尿素的分配装置被放置在塔顶，其可包括旋转的多孔篮(perforatedbasket)，或者更简单地是一些喷头。冷却空气通过天然或强制通风从底部向上流入塔内部。然而，已经知道，使用这种技术获得的固体产品的机械特性并不令人完全满意。该小球具有一定的孔隙率，这使其易碎，并在运输、储存等过程中可能导致产品破碎。此外，即使使用大塔，该小球的最大直径一般也不超过2mm。这类问题是由冷却过程的本质所引起的。在塔内部，产生了实质上单分散的液滴流，其中液滴基本上具有由喷淋装置例如多孔篮的孔设置的相同尺寸(除了统计偏差)。在与空气逆流下落的作用下，从外部到内部进行液滴的固化；结果，固体趋向于多孔。同样已知，通过流化床造粒法的方式可以获得具有良好机械特性的固体产品，这是造粒的一种替代方法。然而，在本来装备有造粒塔的设备中，造粒工段(替换塔)的安装会涉及高成本，并将需要将塔拆除或弃之不用。所有这些都不是有利的。应当指出的是，造粒塔是一个庞大且昂贵的项目；通常，尿素设备的塔具有几十米的高度(甚至高达100米)和10-20米的直径，且对于自然通风塔来说甚至更大。这种问题仍然没有解决，并且在以液态生产并需要转化为固体形式以用于销售的其它物质例如硝酸铵、硫酸铵的处理中，同样会出现在尿素领域中出现的类似问题。专利技术概述本专利技术提出了用于改造现有的基于造粒塔的造粒工段(prillingsection)的方法，以便获得具有好得多的特性的产品。改造后，塔基本上执行新的粒化过程，不再造粒，且能够产生与可用常规流化床制粒机获得的颗粒特性相似的颗粒。因此，本专利技术旨在利用现有的塔改善在基于造粒塔的精加工部分中获得的固体产品的品质，特别是在尿素领域中。本专利技术的目的是通过用于改造包括将液体转化成固体产品的造粒塔的造粒工段的方法来实现的，该方法包括至少以下步骤：a)移除起初在塔中提供的用于喷淋所述液体的装置；b)在所述塔的外壳(casing)内部制造管状或基本上管状的垂直壁，所述壁至少上部可透过空气，且所述壁在所述塔的内部限定出垂直通道；c)在所述塔的顶部安装一组新喷嘴，所述喷嘴适于在通过所述塔内安装的所述壁限定出的所述通道内产生作下降运动的多分散液滴流；d)提供用于将可用的液相供给至所述喷嘴的装置；e)提供用于在所述塔的所述外壳和所述壁之间或所述外壳和所述壁自身可透过空气的部分之间限定的间隙中分配固化空气的装置。在塔内新安装的上述壁在下文中称为可透过壁(permeablewall)。应当注意，在一些实施方案中，所述壁仅上部实际上可透过空气。为了获得透气性，可以使用例如穿孔金属板或金属栅板，或在EP2014356中描述的“开槽(slotted)”壁技术。所述管状或基本上管状的壁应被理解为圆柱形或多边形表面。在一些实施方案中，所述壁略微偏斜(diverge)，即横截面从顶部到底部或从底部到顶部增大。在一个逆流的实施方案中，壁优选从底部到顶部偏斜。壁更优选以小于10°，甚至更优选以小于5°的张角偏斜。所述可透过壁的横截面位于垂直于所述塔的垂直轴的平面内，其为圆形(圆柱形表面)或更优选为多边形(多边形表面)。出于构造上的原因，多边形形状是优选的，因为它允许用一系列可被直接装配到塔内部的板或平的金属片来实现壁。例如，一种制造可透过壁的方法实质上包括下列步骤：-制造安装到所述塔的所述外壳(外壳)上的支撑结构；-在所述结构上安装一系列垂直梁；-在所述垂直梁上安装一系列基本上平的元件，由此形成所述可透过壁自身。支撑结构优选为桁架结构(trussstructure)，其配有合适的支柱(strut)以支撑可透过壁的重量并支撑相对于锚定壁(anchoringwall)的悬垂部分。塔的外壳通常由钢筋混凝土制成，且支撑结构的安装可以用销或适于向钢筋混凝土壁锚定钢梁的等效装置来进行。能够产生多分散流的新喷嘴被安装在塔的顶部，代替原来用于喷淋液体(例如造粒篮)的装置。所述改造方法可以包括在塔内部制造适用于支撑喷嘴的顶部结构；在一些实施方案中，所述结构必须可透过气体(例如网状)以允许从顶部抽取空气。在一个可能的实施方案中，例如，提供一个梁件(beamwork)，并将其安装到塔的现有平板(slab)上，用于支撑喷嘴和液体的供给管。由此改造的造粒塔使固化过程完全不同于原来的造粒过程。所述固化过程基本上是在由新的可透过壁所限定出的通道内发生的粒化过程。因此，所述通道也可以被称为粒化通道。由新喷嘴产生的多分散液滴流随着下降运动进入粒化通道并与从多孔壁中(至少部分地)出现的固化空气接触。由于质量小，多分散流内的最小液滴(具有接近多分散流的最小尺寸的直径，例如几百微米)迅速固化，且相对于更大的液滴而言，其通过与空气的接触而减速。由此形成的固体粒子与属于多分散流的仍为液态且通常尺寸更大并由高速推动的其它液滴(以非弹性的方式)碰撞。粒化通道内的固体粒子例如被更大的液滴并入，接着固化，由此获得颗粒。应当指出的是，粒化过程能够自给(self-support)，而不需要从外部引入固体材料(种子)，且不需要预造粒。优选的是，多分散流包含的液滴的可变直径在0.1mm(100μm)和约2.5mm之间，且更优选在0.2mm和2mm之间。新安装的喷嘴适于产生所述多分散流。为了达到这个目的，新安装的喷嘴具有多个孔(orifice)优选包括差异化直径的孔，以便使其能产生所需的多分散流。喷嘴优选包括0.1mm到2.5mm范围内的各种直径的孔。下面描述一些变化的实施方案。根据本专利技术的各种实施方案，可以提供供气装置，以便在粒化通道内产生相对于液滴下降流的顺流或逆流的气流。顺流实施方案一般更容易实现；然而，对于给定的塔尺寸和其它条件，逆流操作允许增加液体在粒化通道内的停留时间。因此，当要改进的塔相对较小，例如为约50米高的强制通风塔时，逆流的实施方案可能是优选的；反之亦然，当可使用大塔例如塔高约100m时，顺流的实施方案可能是优选的。根据情况，需要对塔进行修改，例如在外壳上的开口通道，用于从塔的底部或顶部抽取空气的装置等，这些可由本领域技术人员进行确定。本专利技术的一个选项包括在可透过壁的底部安装一连串侧喷嘴。这些侧喷嘴允许在通道的第一(上面)部分中用实质上常规的造粒过程产生的固体产品的生长。安装这些侧喷嘴有利于获得大直径(例如＞3mm)颗粒。在其他实施方案中，可以提供额外的常规类型的外部造粒机，例如流化床。选择安装侧喷嘴或可能的外部造粒机，本质上取决于可利用的塔的高度和所需的颗粒尺寸。在塔内形成的固体产品的筛分通过安装在塔自身底部或塔外部的合适的筛子来进行。在一些优选的实施方案中，所述方法还包括优选在粒化通道本身末端部分中安装用于向该通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改造包括将液相转化成固体产品的造粒塔的造粒工段的方法，所述方法包括至少以下步骤：a)移除起初在所述塔中提供的用于喷淋所述液体的装置；b)在所述塔的内部制造管状的或基本上管状的垂直壁(8)，所述壁在所述塔的内部限定出垂直通道(6)，并且其中所述壁(8)可透过空气，或至少所述壁(8)的上部可透过空气；c)在所述塔的顶部安装一组新喷嘴(4)，所述喷嘴适于在所述通道(6)内产生具有下降运动的多分散液滴流；d)提供用于将至少部分可用的液相(2)供给到所述新喷嘴(4)的装置；e)在所述塔(1)的外壳(C)和所述壁(8)之间或所述塔的所述外壳和所述壁自身可透过空气的部分(8a)之间限定的间隙(15)中提供分配空气(3,3a)的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.19 EP 12198165.81.一种改造包括将液体转化成固体产品的造粒塔的造粒工段的方法，所述方法包括至少以下步骤：a)移除起初在所述塔中提供的用于喷淋所述液体的装置；b)在所述塔的内部制造管状的或基本上管状的垂直壁(8)，所述壁在所述塔的内部限定出垂直通道(6)，并且其中所述壁(8)可透过空气，或至少所述壁(8)的上部可透过空气；c)在所述塔的顶部安装一组新喷嘴(4)，所述新喷嘴适于在所述通道(6)内产生具有下降运动的多分散液滴流，所述新喷嘴具有各种直径的孔，以产生所述多分散流；d)提供用于将至少部分可用的液体(2)供给到所述新喷嘴(4)的装置；e)在所述塔(1)的外壳(C)和所述壁(8)之间或所述塔的所述外壳和所述壁自身可透过空气的部分(8a)之间限定的间隙(15)中提供分配空气(3,3a)的装置。2.根据权利要求1所述的方法，所述新喷嘴具有0.1mm到2.5mm范围内的各种直径的孔。3.根据权利要求1所述的方法，包括在所述通道(6)的下部区域中安装与所述新喷嘴(4)相同类型的喷嘴(25)。4.根据权利要求1所述的方法，包括在所述塔的下部安装空气供给装置(3)，在所述塔本身内安装的所述壁(8)所限定的所述通道(6)内获得上升气流。5.根据权利要求4所述的方法，包括在所述造粒塔的外部或内部安装下行管线(22)，以将从所述塔顶部抽出的空气输送至外部洗涤器(16)。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉安弗兰科·贝德蒂，
申请(专利权)人：卡萨利有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH