转鼓流化床造粒方法及装置制造方法及图纸

转鼓流化床造粒方法和装置属于化工造粒技术领域，其特征在于：在转动转鼓内壁设置均布的折型抄板，转鼓内有固定流化床，晶种颗粒从转鼓的入料端连续加入，抄板把转鼓底部颗粒抄入流化床，颗粒从溢流口流落，形成连续均匀的料帘。在转鼓轴向垂直于料帘的侧面，安装有多个喷嘴。喷嘴把造粒原料液雾化成液滴，喷向料帘，液滴与运动颗粒碰撞接触，在颗粒表面包覆、固化，增大后的颗粒落到转鼓底部，再次被抄入流化床，重复上述过程。在颗粒从入料端到出料端的移动过程中，经多次冷却（干燥）、包覆、固化的循环，颗粒粒径逐渐增大，从出料端排出后，经筛分、冷却，得到合格产品。它具有投资省、能耗低、操作方便、产品质量好、效率高的优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

转鼓流化床造粒方法及装置属于化工造粒

技术介绍
造粒技术在化工、医药、材料、矿业、建材等领域有广泛应用，特别是化肥、化工原料和产品的造粒，需要制备一定粒度、强度、形貌、结构和组分要求的颗粒产品，提高产品性能。造粒方法从原理上可分为包覆造粒、聚团造粒、喷淋造粒和挤压造粒四类，包覆造粒如流化床类和料帘类造粒；聚团造粒如转鼓类、流化床类和园盘类等；喷淋造粒如塔式造粒、钢带造粒等；挤压造粒如挤出造粒等。采用包覆造粒原理设计的造粒方法可以获得球形度好、表面光滑、机械强度高、流动分散性能好的颗粒产品，适用于造粒原料为熔融液和一定浓度的溶液。以化肥中的尿素造粒为例，其造粒原料有两种，一种是浓度约为99.8％的熔融液，一种是浓度约为96％的溶液，原料温度在135℃左右。现行造粒技术设计原理主要基于喷淋造粒和包覆造粒两种。以喷淋造粒原理设计的主要是喷淋塔造粒技术，适用于尿素熔融液。塔高通常高于60米，直径从数米到数十米。尿素熔融液被加压泵送到造粒塔顶部，由造粒喷头将熔融液喷洒成一定粒径的液滴，液滴从塔顶洒落，在下落过程中冷却，液滴相变和降温放热使塔内空气温度升高，造成气流上升，冷空气从塔底自然补充，形成自下而上的气流运动，与自上而下的液滴形成逆流接触，尿素液滴冷却固化，至塔底形成固体颗粒。该造粒技术存在如下的主要缺点1.环境污染严重。由于喷头旋转的离心作用、液滴与气流的逆流剪切作用、喷孔的影响以及在喷洒过程中，会产生大量微细液滴，被上升气流夹带，造成放空气体中的粉尘含量严重超标，给周围设备、环境、农田等造成危害。而且排放气量大、压力低，很难洗涤净化。2.颗粒强度低。液滴在与上升冷气流接触冷却过程中，液滴首先从外部冷却固化，形成硬壳，对随后液滴内核的冷却固化造成制约，由于液固相变引起体积变化，产生内应力，显著降低固化后产品颗粒的抗冲击和抗压强度，从高空下落，撞击塔底，易于碎裂，产生粉尘。颗粒在储装运等过程中，也易于碎裂。在撒施时，细小颗粒容易粘附叶片，造成烧苗。3.制约因素较多。塔式造粒通过自然风对流冷却结晶，受季节影响较大，夏季温度高，产品温度随之升高，加之湿度大，颗粒特别容易粘结。由于冷却时间取决于造粒塔高度，产品粒度存在一定的限制。采用包覆造粒原理设计的大颗粒尿素生产技术，能够克服喷淋塔造粒技术的缺点。主要有流化床类和料帘类造粒两种，现有包覆造粒技术存在不同程度的缺点，如流化床造粒，一方面，由于颗粒在流化床内返混现象显著，从流化床造粒机中排出颗粒的粒度分布范围宽，须将筛分后占有较多含量的超大颗粒破碎成细颗粒作为返料重新造粒，造成多余造粒和破碎的无效能耗。另一方面，流化床类造粒的床层较高，需要较高的流化空气压力，造成较高的能耗。流化床造粒技术的改型—喷射床造粒，则容易产生粉尘。另一种包覆造粒设计为料帘类造粒，将雾化液滴喷向运动颗粒，通常由转动转鼓形成运动的料流，液滴与运动料流碰撞接触，在颗粒表面包覆、固化，由于晶种颗粒的流动性较差，颗粒之间容易粘结，含有较大的聚团造粒成分，造成产品颗粒的形貌较差，强度较低等缺点。而且由于料流与空气的接触较差，其冷却或干燥效率很低，造成整体造粒效率低。法国卡尔藤巴赫—蒂林公司在中国申请的专利文献(申请号98115143.4，公开号1238320)，是流化滚筒造粒装置，通过滚筒的溢流堰调节颗粒在转鼓内的停留时间。在转鼓内加入流化床冷却颗粒物料，缺乏流化床冷却和使颗粒增大的可实施方法和结构。在蒋大洲专利(申请号99122286.5，公开号1257053)将“尿素液滴喷洒在流化床内的尿素颗粒表面上”，且“尿素颗粒在沸腾状态下长大”，属于流化床类造粒技术，产品粒度存在上限，当利用流化床形成料帘进行造粒时，没有说明实现均匀造粒的方法和条件。在蒋大洲专利(申请号98249040.2，授权公告号CN2370006Y)中采用锯齿性溢流口，容易形成不均匀的料帘，专利文献没有说明实现均匀造粒的措施和条件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种投资省、能耗低、操作容易、产品质量好、效率高的转鼓流化床造粒方法及装置。本专利技术提出的转鼓流化床造粒方法的特征在于当一个持料量体积为转鼓体积的(5～30)％、轴向与水平面倾角为(0～5)°的转鼓以(2～10)转/分的转速转动时，从转鼓一端加入的晶种颗粒被均布于转鼓内侧且折角为(90～180)°的折型抄板抄入设置在转鼓内的固定且沿转鼓轴向与水平面呈(0～2)°倾角的流化床上方，使粒径限定在一定范围内的晶种颗粒多点连续地向流化床上均匀落料，部分晶种颗粒落在开孔率为(0～3)％的侧板上，在重力和侧板上小孔气流的作用下，均匀进入与侧板相连且与侧板呈(90～180)°角的开孔率为(0.5～5)％的流化床分布板上，流化床的表观操作气速为(0.1～4.0)米/秒，流化气从上述分布板底部和侧板背面的气室进入对晶种颗粒进行冷却或干燥，同时推动晶种颗粒沿着与转鼓轴向水平面的夹角为(0～2)°、垂直于转鼓轴向水平面的倾角为(0～30)°的上述分布板，经过高度为(0～200)mm的溢料口，均匀下落形成主料帘；造粒原料液经过距离厚度和方向可调的主料帘的中心线的交点距离为(80～400)mm的喷嘴雾化后喷向料帘，使液滴与料帘中的运动晶种颗粒碰撞接触，在表面包覆、固化，抄有较多晶种颗粒的折型抄板在到达流化床上方之前所产生的落料所形成的二次料帘起到防止少量穿透主料帘的雾化液滴在转鼓内壁累积造成结疤的作用，落到转鼓底部的颗粒再由折型抄板抄入流化床，经过如此多次循环，使颗粒粒径连续增大；通过倾斜转鼓的转动把晶种颗粒从转鼓轴向的入料端移动位于转鼓轴向另一端的出料端。当转鼓水平安装时，采用折型抄板沿转鼓内壁呈螺旋形分布的方法将物料从入料端移送到出料端。所述主料帘的厚度和方向的调节是通过调整设置在溢流口的主料帘调节板的转动角度来实现的。所述抄入流化床和流化床侧板上的晶种颗粒的粒径是用设置在流化床上方且网孔直径为(10～100)mm的挡网来限定的。本专利技术提出的转鼓流化床造粒装置的特征在于它含有轴向与水平面呈(0～5)°倾角的转鼓1；均匀分布在转鼓1的内壁且折角为(90～180)°的折型抄板2；侧面和底面与流化床分布板15及侧板14构成气室且沿转鼓1轴向和水平面呈(0～2)°倾角的设置在转鼓1内的静止流化床13；在流化床13的一个内侧是一块贯穿流化床13轴向的开有一定数量的小孔且开孔率为(0～3)％的侧板14；与侧板14呈(90～180)°角相连且开孔率为(0.5～5.0％)的分布板15，该分布板15沿转鼓1轴向与水平面的倾角为(0～2)°，而在垂直于转鼓1的横向与水平面的倾角为(0～30)°；在垂直于转鼓1轴向的分布板15的末端设有堰高为(0～200)mm的溢流口16；用螺钉固定在流化床13上且可用另一螺钉来调整转角以调整主料帘21的厚度和方向的主料帘调节板17；用于限定抄入流化床13和流化床侧板14上的晶种颗粒粒径的设置在流化床13上方且网孔直径为(10～100)mm并由流化床侧板14和挡网支承19来支承的挡网18；沿转鼓1轴向引入转鼓1内的原料液管8、蒸汽管9和雾化气管10，蒸汽管9为原料液管8提供蒸汽保温，雾化气管10采用保温材料保温；连通原料液管8和雾化气管10且咀的端部距离主料本文档来自技高网...

【技术保护点】
转鼓流化床造粒方法，含有转鼓造粒和料帘包覆造粒的步骤，其特征在于：当一个持料量体积为转鼓体积的（５～３０）％、轴向与水平面倾角为（０～５）°的转鼓以（２～１０）转／分的转速转动时，从转鼓一端加入的晶种颗粒被均布于转鼓内侧且折角为（９０～１８０）°的折型抄板抄入设置在转鼓内且沿转鼓轴向与水平面呈（０～２）°倾角的固定流化床上方，使粒径限定在一定范围内的晶种颗粒多点连续地向流化床上均匀落料，部分晶种颗粒落在开孔率为（０～３）％的侧板上，在重力和侧板上小孔气流的作用下，均匀进入与侧板相连且与侧板呈（９０～１８０）°角的开孔率为（０．５～５）％的流化床分布板上，流化床的表观操作气速为（０．１～４．０）米／秒，流化气从上述分布板底部和侧板背面的气室进入对晶种颗粒进行冷却或干燥，同时推动晶种颗粒沿着与转鼓轴向水平面的夹角为（０～２）°、垂直于转鼓轴向水平面的倾角为（０～３０）°的上述分布板，经过高度为（０～２００）ｍｍ的溢料口，均匀下落形成主料帘；造粒原料液经过距离厚度和方向可调的主料帘的中心线的交点距离为（８０～４００）ｍｍ的喷嘴雾化后喷向主料帘，使液滴与主料帘中的运动晶种颗粒碰撞接触，在表面包覆、固化，抄有较多晶种颗粒的折型抄板在到达流化床上方之前所产生的落料所形成的二次料帘起到防止少量穿透主料帘的雾化液滴在转鼓内壁累积造成结疤的作用，落到转鼓底部的颗粒再由折型抄板抄入流化床，经过如此多次循环，使颗粒粒径连续增大；通过倾斜转鼓的转动把晶种颗粒从转鼓轴向的入料端移动到位于转鼓轴向另一端的出料端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王亭杰，金涌，魏飞，王金福，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]