用于液体物质，特别是尿素的造粒机制造技术

造粒机(1)，特别是用于尿素的造粒机，包括用于从至少一个壁(4)去除结壳的主动系统，其中所述璧的表面(14)暴露于造粒过程，其中所述系统通过向所述壁施加脉冲变形来操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液体物质，特别是尿素的造粒机
本专利技术涉及造粒方法领域，例如用于生产固体形式的尿素。
技术介绍
造粒是用于将液体产品转化成固体形式的已知技术，其由基本上所需尺寸的球形颗粒组成。造粒基本上包括液体供给喷洒在其上的颗粒的逐渐生长，整个过程在专用的造粒机中进行。液体在颗粒周围形成薄层；所述薄液层在冷却空气的作用下迅速固化，从而增加了颗粒本身的尺寸。在某些情况下，颗粒例如使用空气保持在流化床条件下。在某些情况下，该过程也被供给形成引发造粒的“种子”的固体部分。造粒工艺的应用领域之一是生产固体形式的尿素。造粒和制粒是生产固体尿素的主要技术之一，而造粒则涉及用逆流空气冷却落入塔内的液态尿素液滴。因此，在相关文献中描述了尿素的造粒，例如在梅森(Meessen)，“尿素(Urea)”，乌尔曼化学工业的百科全书(Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistry)，Wiley-VCHVerlag，2010中。尿素造粒机通常包括纵向造粒罐或腔室，其基本上由底部和侧壁限定。所述壁由适当厚度的不锈钢板制成，即通常约3mm。在腔室内，尿素颗粒借助于从底部供应的合适的流化空气流保持在流化床状态；流化床具有纵向速度分量，其将材料从入口部分运送到相对的出口部分，此外，可以具有搅拌运动分量，例如具有旋转动作。在EP1707258中描述了上述类型的尿素造粒方法和设备。造粒提供了一系列公认的优点。例如，在尿素领域，造粒被认为优于制粒，因为它提供的产品在机械强度、尺寸均匀性和表面光洁度方面具有最佳特性。这些特性使得产品能够经受散装形式的储存和运输，不受损坏或不产生粉尘，因此，它们提高了产品的商业价值。造粒的另一个优点是能够生产大尺寸颗粒，例如直径为约3毫米或更多，而竞争制粒技术通常提供不大于2毫米的直径。然而，造粒技术存在许多技术问题。这些问题中的一个在于造粒机内部的结壳。通常称为“结壳”的固体结构实际上可能沉积在造粒机的壁上，这是由于生长液体的局部凝固造成的。尿素造粒机特别容易出现这个问题，因为尿素容易粘附在造粒机的壁上并形成结壳。由于它们的重量，所述固体结构最终倾向于脱离和分离。这种分离通常在固体结构达到质量时发生，使得造粒机不再设法将其排出(即，例如，流化床无法传送它离开)；因此，结壳积聚在造粒机的底部，由于液体的连续沉积和凝固，结壳可能进一步增加尺寸，并且结壳阻碍设备的流动横截面和/或干扰流化空气流动，因此，从而改变工艺的流体动力学。这种现象对于流化床造粒机尤其具有破坏性，其中内部流体动力学对于正确操作是必不可少的。减少这种缺点的尝试包括使用由材料制成的壁和/或具有低粘附系数的光洁度。然而，这种措施增加了成本并且没有解决问题，因为已经注意到在造粒机内部产生非常细小的粉尘，所述粉尘能够在具有非常高的抗粘附性能的表面上沉淀，并且沉积在壁上的粉尘充当结壳生长的基质。已经看到表面的抗粘附处理在结壳分离之前减小了结壳的尺寸，这是由于表面的粘附系数降低，但是这并不能防止结壳达到尺寸，使得它们不能被设备丢弃。一般来说，经验表明必须定期停止造粒机进行内部清洁并去除结壳，这会导致工厂停工或在任何情况下都会导致生产损失。此外，结壳的形成取决于造粒机内部的条件(几何结构、温度等)，并且是难以预测的现象。因此，很难确定适当的清洁时间间隔，通过预防措施，必须相当频繁地进行清洁。在尿素造粒机领域，例如，已经看到清洁操作应该以大约每月的时间间隔进行。这导致复杂化和额外的成本，并且尽管获得了公认的优良的固体产品质量，但造粒不太吸引人。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新技术，用于以显著的方式避免或减少在造粒机壁上形成结壳和与清洁操作相关的随后的工厂停工。该目的是通过根据权利要求1的造粒机实现的。所述造粒机包括用于从造粒室的至少一个壁上除去结壳或粉尘的系统，并且所述系统包括至少一个作用在所述壁上的振动构件，从而向所述壁施加脉冲变形。所述变形优选地周期性地变化，例如遵循时间的正弦函数。优选地，所述至少一个振动构件是机械振动器。所述振动构件例如是电动或气动振动器。例如，所述振动构件是活塞振动器或凸轮振动器。在本专利技术的一些实施例中，结壳去除系统用双重结构作用在壁上，该双重结构包括承重壁和面向造粒室的内壁，并且所述结壳去除系统设置成向所述内壁施加所述脉冲变形。在一个实施例中，所述内壁靠在所述承重壁上并且基本上与其接触。在另一个实施例中，所述内壁具有其自己的支撑装置并与所述承重壁隔开。有利地，内壁是薄膜壁，优选地由薄金属片或PTFE制成。在一些实施例中，所述内壁包括多个板。优选地，造粒机包括多个振动构件，所述振动构件以分布的方式作用在所述壁的表面上。更优选地，在具有双壁和内部镶板壁的实施例中，为内壁的每个板提供至少一个振动构件。本专利技术的另一变型提供了一种单板，所述板具有安装在其上的振动构件，该振动构件通过所述板的凸耳将振动传递到内壁的若干板，所述凸耳抵靠所述板。双壁实施例也适用于气动式操作。在这种情况下，结壳去除系统在承重壁和内壁之间引入加压流体(例如空气)以使内壁变形。因此，所述振动构件例如是用于引入压缩空气(或另一种加压流体)的喷嘴。内壁比承重壁更容易变形，并受到压力引起的膨胀(充气效应)；通过以脉冲方式改变流体的压力，获得了内壁的振动效果，这解除了可能的翘曲。可以理解的是，本专利技术设想了以下变型：直接机械振动，借助于至少一个与壁直接接触的振动构件；通过加压流体间接振动。使用所述振动系统的实施例也是可能的。该造粒机有利地包括控制系统，该控制系统被配置成以预定间隔手动或自动地激活所述结壳去除系统。根据本专利技术的系统的激活可以是自动的、由控制系统控制。控制系统优选地是分布式的，即，分布式控制系统(DCS)。本专利技术的另一方面涉及一种根据所附权利要求的用于从造粒机的壁去除结壳的方法。本专利技术的基本原理是引起壁的弹性变形，导致表面结壳破损，使得其脱离。脆弱的结壳可以在壁面稍微变形的情况下脱离；塑料状态的结壳(例如由于高温)通常需要更大的变形以便脱离。振动系统的一个优点是，如果在足够短的时间间隔激活，它也可能需要在刚沉积时去除粉尘，从而避免和防止结壳的形成。变形壁结构与未变形壁结构的最大距离称为最大偏转。考虑到造粒机内部的环境条件和必须去除的结壳的性质，可以确定脉冲的最大偏转、频率和持续时间等参数。这些参数也与内壁的特性有关，如材料、厚度和延伸。有利地，施加在所述至少一个壁上的最大变形在0.5mm和1mm之间。频率优选地在1Hz到20Hz的范围内。甚至更有利地，脉冲被不连续地和循环地激活。甚至更有利地，脉冲具有1至5秒的时间并且以预定的间隔施加。脉冲的最大变形、频率和持续时间的所述值在尿素造粒机的应用中是特别优选的。当壁的温度高时，有利地使用高频和振幅值。作为一般规则，温度越高，结壳变得越塑性并且越耐脱离，因此需要更大的脉动振幅和频率。双壁解决方案的一个优点是可以为两个壁采用不同的材料和设计解决方案。承受应力的承重壁不直接暴露于造粒室的环境中，这是一个优点，特别是当造粒室具有侵蚀性环境时。承重壁因此可以由碳钢制成，而不使用更昂贵的材料，例如，在尿素设备中用于与氨基甲酸铵接触的部件的高合金钢。相反，内壁由适于与造粒环境接触的材料制成，但是不能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种造粒机(1)，用于从供应的液体形式的产品开始获得颗粒形式的固体产品，所述造粒机包括限定造粒室(2)的壁，其特征在于，包括用于从至少一个壁(4)去除结壳或灰尘的系统，所述系统包括至少一个振动构件(15，20)，所述振动构件作用在所述壁(4)上并且构造成向所述壁施加脉冲变形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.07 EP 16178297.41.一种造粒机(1)，用于从供应的液体形式的产品开始获得颗粒形式的固体产品，所述造粒机包括限定造粒室(2)的壁，其特征在于，包括用于从至少一个壁(4)去除结壳或灰尘的系统，所述系统包括至少一个振动构件(15，20)，所述振动构件作用在所述壁(4)上并且构造成向所述壁施加脉冲变形。2.根据权利要求1所述的造粒机，其特征在于，所述至少一个振动构件(15，20)是机械振动器。3.根据权利要求1或2所述的造粒机，其特征在于，所述壁(4)具有双层结构，包括承重壁(10)和面向所述造粒室(2)的内壁(11)，所述结壳去除系统被布置成向所述内壁(11)施加所述脉冲变形。4.根据权利要求3所述的造粒机，其中，所述内壁(11)抵靠所述承重壁(10)并且基本上与其接触。5.根据权利要求3所述的造粒机，其中，所述内壁(11)具有其自支撑装置(16)并且与所述承重壁(10)间隔开。6.根据权利要求3至5中任一项所述的造粒机，所述内壁(11)是薄膜壁，优选由薄金属板制成或由PTFE制成。7.根据权利要求3至6中任一项所述的造粒机，所述内壁(11)包括多个板(11A，11B)。8.根据前述权利要求中任一项所述的造粒机，其特征在于，所述造粒机包括多个振动构...

【专利技术属性】
技术研发人员：恩里科·里奇，
申请(专利权)人：卡萨勒有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH