專利名稱：一種噴漿造粒方法
技術領域：
本發明涉及對晶種進行噴漿造粒、包衣、干燥的技術領域。
背景技術：
目前，以晶種為原料實施流化床造粒、包衣的技術，基于流化化床的形式，結構主要由殼體及殼體內的氣體分布網板和噴頭構成，根據成品外形和密實度的不同可以分為以下幾種技術
I、制造雪花狀顆粒的技術，主要是采用不規則流化的形式，物料在流化床內呈現不規貝U的運動狀態(比如正常的流化床)，顆粒之間主要實現“團聚”的造粒原理。2、制造實心顆粒的技術，主要是采用規則流化的形式(比如轉盤形式的麻花狀運動)，顆粒主要實現“包覆”的造粒原理。·3、制造類球形顆粒的技術，此顆粒介于雪花狀與實心顆粒之間，偏向于實心顆粒，顆粒實現“包覆”的造粒原理比例大于“團聚”造粒原理比例。4、制造“金糖平狀”顆粒的技術，此顆粒介于雪花狀與實心顆粒之間，偏向于雪花狀顆粒，顆粒實現“團聚”的造粒原理比例大于“包覆”造粒原理比例。但在具體的實踐中，一臺流化床設計制作好后，常表現出以下缺點
I、功能比較單一，只能實現其中一種顆粒形態，在一臺流化床設備中可以實現以上四種顆粒的技術實現不了，在大生產時，更沒法精準設定顆粒的密實度和外形。2、越實心的顆粒、產量越大時，在連續化生產時，依靠流化床技術越難以實現。特別是在類球形顆粒和實心顆粒技術的連續化噴漿造粒生產過程中，容易出現晶種無選擇的一起長大，或越大晶種生長越快的缺點，系統內粉塵和小顆粒較多；越實心的顆粒、越依賴機械力量的作用，使用機械力量后又出現粉塵更多、床層溫度過高現象。因為系統內顆粒無智能化的越小生長越快、粉塵多、溫度高，造成缺點有系統穩定性降低，連續生產時間只有7天左右；耐溫性低的物料因為床層溫度高產生變性、造成產品品質降低；越實心顆粒、生產越困難，并且返料量最少達40%以上，收率更低；系統能耗較聞。3、在以上現有四種技術里，如設置內換熱器后，其缺點更為明顯
內換熱器設置比較困難，添加上內換熱器后，因物料與內換熱器之間運動規率為無規則性，相對運動速度偏小；濕物料一般會快速與內換熱器接觸，容易粘附在內換熱器表面；造成內換熱器的換熱系數比較小，造成內換熱器的需要面積加大并造成流化阻力較大、能
耗較高。
發明內容
本發明的目的在于提出一種對晶種進行噴漿造粒、包衣、干燥，可以精確設定其密實度和顆粒外形的方法，并且可以達到提高系統穩定性、提高產品品質和收率、降低能耗的目的。
本發明的技術方案是將物料在設有包括噴嘴、殼體內由下至上依次設有分風室區、分風網板、流化室區和分離室區的流化床床體內進行，其特點是物料中各顆粒在流化室區內的一側具有獨立的上升的運動軌跡，在流化室區內的另一側具有獨立的下降的運動軌跡，且各顆粒的所述上升的運動軌跡和下降的運動軌跡連成近似于0字形的環形運動軌跡，在各顆粒的環形運動軌跡中，上升的運動軌跡的流化風速 > 下降的運動軌跡的流化風速。本發明由于上升的運動軌跡的流化風速不小于下降的運動軌跡的流化風速，可使物料中大小不同的各顆粒實現各自的運動軌跡，小大顆粒分別實現大小不同的運動軌跡，在同一流化床內通過采用不同的上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比，可調節其密實度和顆粒的外形，或精確設定所需的密實度和顆粒的外形，容易實現類球形顆粒和實心顆粒的連續化生產、可以達到提高系統穩定性、提高產品品質和收率、降低能耗的目的。本發明的優點
I、系統穩定性解決了顆粒無限生長、實現越小顆粒智能化生產越快、系統內粉塵極大降低、顆粒“過噴”問題，可以采用更低的流化床層溫度，因這些現象導致的系統不穩定問題不再存在。2、產品品質因為可以采用低的流化床層溫度，耐溫性低的產品品質得以提升。3、收率因系統內粉塵極大降低，收率得以提高。4、能耗因流化床層溫度降低(熱風和內換熱器的有效溫差從而增大)，風的流化阻力降低，從而電、蒸汽的能耗得以降低；因為噴霧區的物料不停更新，噴嘴的霧化阻力降低、單個噴嘴可以采用更大的霧化量，從而需要的霧化能量消耗降低。當本發明所述上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為I時，可實現雪花狀顆粒。當本發明所述上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為I 3時，可實現金糖平狀顆粒；
當本發明所述上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為3 10時，可實現類球形顆粒；
當本發明所述上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為10 30時，可實現實心顆粒形態。
、
本發明的噴嘴最好布置在物料中所有顆粒的環形運動軌跡的外側。如可將噴嘴設置在最小顆粒的環形運動軌跡的上方，也可在所有顆粒的環形運動軌跡的下方。都能促進各環形運動軌跡的形成，還可起到加速的作用。在所述物料中較小顆粒的環形運動軌跡下部布置加溫區，且所述加溫區的大部分布置在所述物料中較小顆粒所在的環形運動軌跡的下降的運動軌跡中。可以實現加溫區的加熱器件表面傳熱氣膜不斷破壞更新，傳熱系數增大。本發明利于形成上升的運動軌跡的流化風速 > 下降的運動軌跡的流化風速的方法有至少但不限于以下幾種
本發明還可使所述物料中較小顆粒所在的環形運動軌跡的上部呈偏心狀，在流化室區上部隨著高度的不同，出現流化速度的梯度分布，促使環形運動軌跡上部運動速度加快，噴嘴噴霧區內物料更新加快，霧化能量消耗更低。分風網板在相對所述物料顆粒的環形運動軌跡的下降的運動軌跡的區域橫截面呈V形。本方法還可促使環形運動軌跡的下部軌跡運動速度加快，防止分風網板處物料結床等不良流化現象發生。在流化室區的下方分別設置上升區進風口和下降區進風口，所述上升區進風口相對于環形運動軌跡中上升的運動軌跡區域布置，所述下降區進風口相對于環形運動軌跡中下降的運動軌跡區域布置。分別由上升區進風口、下降區進風口單獨供風，方便調節風速t匕，也更有利于調節和精確設定成品密實度與外形。以上實施方案為了更有利于調節成品密實度與外形，增加了調節裝置，此調節裝置為現有技術，采用機械式攪拌、切割、打碎原理，施以機械能量作用一顆粒表面或顆粒之間，以實現目的。為了更大產量的實現生產、設備制造的方便，促使0形軌跡的生成，更好的實現本發明目的，以上所有實施方案均以物料運動的軌跡呈現雙0形比較好。·
圖I為本發明的第一種結構示意圖。圖2為本發明的第二種結構示意圖。圖3為本發明的第三種結構示意圖。圖4為本發明的第四種結構示意圖。圖5為本發明的第五種結構示意圖。圖6為本發明的第六種結構示意圖。圖7為本發明的第七種結構示意圖。圖8至圖11為不同顆粒形狀的粒子圖片。圖中I為分風室區,2為分風網板,3為流化室區,4為分離室區,5為排風口，6為進風口，7為內換熱器，8為調節裝置,9為噴嘴，10為“類長0”形運動軌跡，11為物料流化上升區，12為物料流化下降區，13為類“扁0”形運動軌跡，14為下降區進風口，15為上升區進風口，16為上升區與下降區的分界線。
具體實施例方式如圖I至7所示，本發明物料的噴漿造粒依靠流化床來實現。流化床的床體由殼體組成，殼體內由下至上依次設有分風室區I、分風網板2、流化室區3、分離室區4，床體上還設有噴嘴9、排風口 5。本發明特點是物料中各顆粒在流化室區3內的一側具有獨立的上升的運動軌跡，另一側具有獨立的下降的運動軌跡，且各顆粒的上升的運動軌跡和下降的運動軌跡連成近似于0字形的環形運動軌跡，在各顆粒的環形運動軌跡中，小顆粒實現“類長0”環形運動軌跡10，大顆粒實現“類扁0”環形運動軌跡13，本發明通過控制或精確設定，可使上升的運動軌跡的流化風速>下降的運動軌跡的流化風速。根據現有技術，實現物料流化上升的運動軌跡11的流化風速大于或等于下降的運動軌跡12的流化風速的方法有多實施形式，舉例有如圖I所示，在平面形分風網板2上寬度A的開孔率大于寬度B的開孔率，開孔率每提高一倍，風速幾本就增加一倍。圖中，寬度A的上方為上升區11，寬度B的上方為下降區12，寬度A與寬度B有一理論分界線16。進風口 6除所有圖中所示外，進風口 6按現有技術可在分風室的下方或右方。本發明通過以上方案，這樣小顆粒就容易經過噴嘴9的霧化區、生長機會大，而大顆粒不容易經過噴嘴的霧化區、生長機會小、甚至沒有；上升區11和下降區12的風速接近時，實現雪花狀顆粒的生產；上升區11流化風速大于下降區12的流化風速時，隨著大于程度的增加，顆粒的形態逐步變化為雪花狀顆粒一一金糖平狀顆粒一一類球形顆粒一一實心顆粒。當上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為I時，可實現如圖8所示的雪花狀顆粒，典型應用各種沖劑。當上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為I 3時，可實現如圖9所示的金糖平狀顆粒，典型應用糖粉。·當上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為3 10時，可實現如圖10所示的類球形顆粒，典型應用氨基酸顆粒。當上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為10 30時，可實現如圖11所示的實心顆粒形態，典型應用尿素、復合肥。一、從圖I可以看出
I、噴嘴9設置在“類長0”形10軌跡的上部，優選的是設置在“類長0”形10軌跡的上方偏向顆粒下降區12,便于和加快物料沿軌跡10運動,越小的顆粒越容易向上從而經過噴嘴9的噴霧區，越大的顆粒越不容易向上，從而經過噴霧區長大的可能性就小，從而實現智能化的越小顆粒生長越快，系統內粉塵量自然極大降低。2、物料經過噴嘴9的噴霧區后，總體定向向下流走，噴在物料顆粒表面的霧滴水份蒸發，單個物料顆粒此時溫度迅速降低，在向下流走的過程中，顆粒被二次加熱、進一步烘干，避免顆粒表面來不及干燥而在分風網板上死床、或粘附在內換熱器表面造成換熱系數降低；同時分離室區4內的排風溫度顯然可以更低，而不用擔心流化物料溫度過低而造成的死床現象。3、上升區11流化風速大于下降區12的流化風速時，隨著大于程度的增加，物料顆粒沿“類長0”形10和“類扁0”形13軌跡運動速度越高，物料顆粒在噴霧區停留時間越短，更新越快，單個顆粒不易被“過噴”而互相團聚造粒，從而類球形顆粒和實心顆粒的生產更容易實現。4、在物料的較小顆粒所在的環形運動軌跡的下部布置如內換熱器7的加溫區，且加溫區布置的大部分在較小顆粒所在的環形運動軌跡的下降的運動軌跡中時，這樣可以實現內換熱器表面傳熱氣膜不斷破壞更新，傳熱系數增大設置上內換熱器7后，物料總體向下流動，與內換熱器7相對運動速度加大，同時物料因不易粘附在內換熱器7表面，可提高內換熱器7換熱系數大大增加。5、因為能耗方面優點為因內換熱器7換熱的系數提高，電、蒸汽的能耗得以進一步降低。額外的優點為因為此種內換熱器7的設計，上升區11的流化阻力降低、下降區12的流化阻力增大，促使“類0”形的運動軌跡更易形成，進一步增強鞏固了本發明目的。
二、如圖3可見
在流化室區3上部的“類長0”形10上部出現偏心，在流化室區3上部隨著高度的不同，出現流化速度的梯度分布，促使“類長0”形10軌跡上部運動速度加快，即“類長0”形軌跡更容易形成，噴嘴噴霧區內物料更新加快，霧化能量消耗更低。三、如圖4可見
分風網板2在相對物料顆粒的環形運動軌跡的下降的運動軌跡12的區域橫截面呈V形設計，可促使“類長0”10形和“類扁0”形13下部軌跡運動速度加快，防止分風網板處物料結床等不良流化現象發生。四、如圖2還可見
將圖I的進風口 6分解，如圖2所示，在流化室區3的下方分別設置上升區進風口 15和下降區進風口 14，上升區進風口 15相對于環形運動軌跡中上升的運動軌跡11區域布置，下降區進風口 14相對于環形運動軌跡中下降的運動軌跡12區域布置。上升區進風口 15的風壓大于下降區進風口 14的風壓，平面形分風網板2處阻力與流化風速的關系，采用現有技術計算。有利于調節上升的運動軌跡11區域流化風速與下降的運動軌跡12區域的流化風速比值，也更有利于調節和精確設定成品密實度與外形。五、從圖I至4還可以看出
也是為了更有利于調節成品密實度與外形，增加了調節裝置8，此調節裝置8為現有技術，具體可采用機械式攪拌、切割或打碎設備。六、從圖5、6可見
本發明特征點，不局限于以上實施方式，依靠現有流化床形式，還有別的表現形式，t匕
如
為了更大產量的實現生產、設備制造的方便，促使“類長0”形和“類扁0”形軌跡的生成、沿兩種軌跡運動速度調節的方便，更好的實現本發明目的，以上所有實施方案均以物料運動的軌跡呈現雙“類0形”比較好，優選方案是小顆粒呈現雙“類長0”形10、大顆粒呈現雙“類扁0”形13。應用于噴漿包衣時，或不追求連續式生產要點時，噴嘴也可以設置在“類0形”的下部，如圖六所示。另外的實施方案，結合現有流化床形式，此時噴嘴也可以設置在其余地方，攪拌裝置8也可以設置在其余地方。七、圖7為本發明的基本形式，沒有設置內換熱器7。權利要求
1.一種噴漿造粒方法，將物料在設有包括噴嘴、殼體內由下至上依次設有分風室區、分風網板、流化室區、分離室區的流化床床體內進行，其特征在于所述物料中各顆粒在流化室區內的一側具有獨立的上升的運動軌跡，在流化室區內的另一側具有獨立的下降的運動軌跡，且各顆粒的所述上升的運動軌跡和下降的運動軌跡連成近似于O字形的環形運動軌跡，在各顆粒的環形運動軌跡中，上升的運動軌跡的流化風速 > 下降的運動軌跡的流化風速。
2.根據權利要求I所述噴漿造粒方法，其特征在于所述上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為I。
3.根據權利要求I所述噴漿造粒方法，其特征在于所述上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為I 3。
4.根據權利要求I所述噴漿造粒方法，其特征在于所述上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為3 10。
5.根據權利要求I所述噴漿造粒方法，其特征在于所述上升的運動軌跡的流化風速與下降的運動軌跡的流化風速之比為10 30。
6.根據權利要求I所述噴漿造粒方法，其特征在于所述噴嘴布置在物料中所有顆粒的環形運動軌跡的外側。
7.根據權利要求6所述噴漿造粒方法，其特征在于在所述物料中較小顆粒的環形運動軌跡下部布置加溫區，且所述加溫區的大部分布置在所述物料中較小顆粒所在的環形運動軌跡的下降的運動軌跡中。
8.根據權利要求I所述噴漿造粒方法，其特征在于所述物料中較小顆粒所在的環形運動軌跡的上部呈偏心狀。
9.根據權利要求I所述噴漿造粒方法，其特征在于分風網板在相對所述物料顆粒的環形運動軌跡的下降的運動軌跡的區域橫截面呈V形。
10.根據權利要求I或2或3或4或5或6或7或8或9所述噴漿造粒方法，其特征在于在流化室區的下方分別設置上升區進風口和下降區進風口，所述上升區進風口相對于環形運動軌跡中上升的運動軌跡區域布置，所述下降區進風口相對于環形運動軌跡中下降的運動軌跡區域布置。
全文摘要
一種噴漿造粒方法，涉及對晶種進行噴漿造粒、包衣、干燥的技術領域。將物料在設有包括噴嘴、殼體內由下至上依次設有分風室區、分風網板、流化室區和分離室區的流化床床體內進行，物料中各顆粒在流化室區內的一側具有獨立的上升的運動軌跡，在流化室區內的另一側具有獨立的下降的運動軌跡，且各顆粒的所述上升的運動軌跡和下降的運動軌跡連成近似于O字形的環形運動軌跡，在各顆粒的環形運動軌跡中，上升的運動軌跡的流化風速≥下降的運動軌跡的流化風速。本發明可調節其密實度和顆粒的外形，或精確設定所需的密實度和顆粒的外形，容易實現類球形顆粒和實心顆粒的連續化生產、可以達到提高系統穩定性、提高產品品質和收率、降低能耗的目的。
文檔編號B01J2/16GK102744010SQ20121025622
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者陳林書 申請人:陳林書