旋转喷淋造粒装置及喷淋包裹造粒法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种化工造粒的装置及方法，尤其适用于高粘度熔体的造粒以及对小直径颗粒进行包裹使其球径长大的方法，属于化工造粒装备领域。造粒喷盘固定在空心主轴的下端且由空心轴带动旋转，供料盒套在空心轴上，其上部与传动机构连接、下部的开口直对造粒喷盘，晶种颗粒物料进料管出料口与供料盒连通，传动机构套在空心轴上且带动空心轴旋转，集电滑环位于空心轴的顶部，供料盒套在供料盒上，其下部的开口直对造粒喷盘，熔融液体物料进料管出料口与供料盒连通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化工造粒的装置及方法，尤其适用于高粘度熔体的造粒以及对小直径颗粒进行包裹使其球径长大的方法，属于化工造粒装备领域。
技术介绍
目前在化肥造粒方面有许多成熟的技术，比如在传统的尿素成粒过程中采用最多的是塔式熔体法喷淋造粒；在传统的复合肥成粒过程中采用最多的是团粒法造粒等等。通常我们将熔点在300℃以下的，其物料特征是在常温状态下呈固态、在熔融状态下呈液态且具有可流动性的低熔点化工物料，将其加温熔融后用专用的设备将液态的物料以液滴的形式直接进入冷媒中，这个冷媒可以是气体或也可以是与物料不互溶的液体，该液滴在与冷媒接触后冷却收缩成固体的球型颗粒，这一工艺称为熔体造粒工艺。在塔式熔体法喷淋造粒工艺里，主要采用造粒喷头喷淋造粒，一般是在造粒塔的顶部安装一个旋转的造粒喷头或是在造粒塔的顶部安装数个静止的造粒喷头，旋转的造粒喷头的机械传动形式有单一旋转造粒和差动旋转造粒两种。不论是旋转的造粒喷头还是静止的造粒喷头，也不论造粒机是单一旋转结构还是差动旋转结构，其熔融液的最终出口目前为止仍然全部采用的是多数量的小直径圆型的喷孔结构。由于造粒塔高度的限制、由于熔融原料自身的因素诸如他的粘度、流动性、表面张力等等理化性能的限制、在复合肥熔体造粒方面由于熔融原料自身的因素诸如它的熔融液内的固体悬浮物的比例以及固体悬浮物的几何尺寸等物理条件的限制，目前用塔式熔体法喷淋造粒工艺生产粒状化肥必将受到一定的限制，比如在造粒塔的高度方面就决定了其颗粒的几何尺寸、又比如在复合肥熔体造粒方面对熔融浆液的制造工艺要求就增加了其生产难度和成本等。也就是说，由于上述的限制，故用传统高度的塔式熔体法喷淋造粒方法几乎不可能生产出大颗粒的化肥；又由于在制浆工艺中难免有诸如编织袋的纤维物以及固体物料中超出工艺要求的固体悬浮颗粒以及在高温熔融时产生的大于喷孔孔眼直径的固体化学反应物，因此就必须经常性的更换和清洗造粒喷头。传统的造粒塔式旋转喷淋工艺的造粒喷头有以下特点1、由于工业化生产过程中熔融物料自身的高粘度特性加之生产系统中存在着诸多造成堵塞喷头孔眼的因素，故清洗更换造粒喷头的工作就是不可避免的且是相对频繁的。2、由于复合化肥生产是一个低附加值的粗放型的再加工型的农用化工，对其生产工艺的过高要求势必加大它的生产成本，然而放松对其的相关工艺要求又将加速导致堵塞造粒喷头喷孔的事故发生，因此目前国内外对熔体复合肥塔式旋转喷淋造粒工艺均采用对原材料严格筛分以及经常性的清洗更换造粒喷头等工艺措施以求企业生产的正常进行。3、用于造粒的熔融液当其熔融温度下降后必将由液态向固态转变，其自身粘度的变化亦随温度下降而急剧加大，为保证熔融液的工艺流动性，就必须要求造粒喷头有一定的温度，传统的工艺是用蒸汽对即将工作的造粒喷头进行充分预热以及停止造粒后立即用蒸汽对造粒喷头进行彻底吹除以保证在造粒喷头内没有残留的物料，故蒸汽的消耗量较大且随着更换造粒喷头的频率成正比增加。4、颗粒直径的大小取决于造粒塔的高度，实践证明用现有的尿素造粒塔的高度、用传统的旋转喷淋工艺来生产多元复合肥几乎不可能产出平均直径大于3毫米的颗粒，因为直径稍大的颗粒在降落过程中其内核尚不可能完全冷却固化，落地后即像鸡蛋一样破碎并与其他成品颗粒粘连成片。因此若想制得更大球径的颗粒，办法只有加大造粒塔的高度或增大造粒塔的换热通风量，然而上述办法势必会带来建设成本和生产运行费用的急剧增加，因为颗粒体积增加的关系是立方几何的关系。
技术实现思路
设计目的避免
技术介绍
中的不足之处，一是解决由于熔融物料自身的高粘度特性所带来的堵塞喷头孔眼的不足；二是工业生产中无需更换喷头；三是改变喷头的保温结构，确保熔液的流动性；四是在降低能耗、造粒塔高度的前提下，生产出大于3毫米的颗粒。设计方案本申请是在本申请人已申请为“旋转喷盘技术”、申请号为0410025815.1的基础上，通过进一步的改进而实现的。本申请为了克服熔融物料易堵塞造粒喷头孔眼的问题，提供了一种不用喷孔的旋转喷洒设计方案当熔融的物料在接触到被加热的水平旋转的喷盘端面上时，由于离心作用熔液在随喷盘作旋转运动的同时将迅速滑至喷盘外缘，并呈切线方向脱离喷盘体。此时脱离了喷盘外缘的熔融液是呈薄膜状态的，由于其运动速度以及熔液自身表面张力等缘故，薄膜被迅速撕裂成一定体积的液滴，液滴在与空气接触降落的过程中收缩冷却成圆球状的固体颗粒。本申请正是将旋转喷盘造粒技术、电加热技术、集电滑环技术等结合起来综合成为一个全新的技术方案既能直接造粒又能使作为晶种的小颗粒包覆长大的装置和用较低的造粒塔生产出较大直径的化工颗粒产品的方法。本申请的主要特点在于一是熔融液是在一个开放式的被加热的水平旋转体的端面上运动并脱离其旋转体的，由于不存在孔眼的束缚，故也就不存在孔眼被堵塞的问题。因为对于两种以上这样的物料复合，在将其熔融前几乎是很难对其内在的固体不溶物和杂质的几何尺寸进行完全限制的，更何况像磷铵这样的原料在加热至一定温度时还会发生化学反应生成一种大于工艺要求的固体钙化物，另外由于复合肥生产是一个再加工型工艺，原料多以袋包装形式进入加工场地，故在对原料拆包熔融过程中亦无法完全避免诸如包装物纤维等杂质进入熔融系统。本专利技术所采用的喷盘结构与传统的造粒塔式旋转喷淋工艺的造粒喷头的成粒原理根本的不同之处就在于传统的塔式旋转喷淋工艺的造粒喷头熔融液是从造粒喷头的孔眼中喷射出的，而造粒喷盘熔融液则是从喷盘的开放式端面抛洒出的；二是由于不存在造粒喷头被堵塞的问题，故生产工艺指标就相对的放宽了一些；由于不存在造粒喷头被堵塞的问题，故压根就不需要清洗更换造粒喷头这一操作程序；仅上述两项改进其生产成本就必将随之下降；三是由于熔融液是在一个开放式的旋转体上运动，故喷盘端面上的熔融物料液态膜相对的较薄，加之喷盘旋转运动时的散热效应，仅靠熔融液自身的热容量显然不能平衡工艺所要求的温度，另外，初始供料时高温熔融液如接触到的是常温喷盘时则会由于巨大的温差而立即聚凝降低其流动性，再者设备停车后仍需要有足够的温度让系统中的残料经喷盘全部流尽。为了保证熔液有良好的流动性能，故必须对喷盘进行加热并对其加热温度进行控制。传统的方法是利用蒸汽对造粒器加热，当蒸汽进入遍布孔眼的造粒喷头后绝大部分直接就从孔眼溢出了，换热效率极低且溢出的蒸汽冷凝水必将滴落到造粒塔底部与成品颗粒接触，这一现象对于极易潮解的复合肥来讲是非常不利的，尽管如此，传统的造粒工艺还是只能用此加热的方法。而本专利技术的金属喷盘结构就可以用电加热器来对其加热，本专利技术利用圆环板状的电加热器对金属喷盘加热并对其加热温度进行控制的关键是采用了旋转集电的技术，旋转集电的技术是已有的成熟技术。集电装置可采用由集电环和碳刷架组成的滑环式集电装置亦可采用更高级的水银导电滑环装置，集电环固定在主轴的上端，共有四道滑环，其中两道滑环与电加热盘连接，另外两道滑环与温度传感器连接，连接他们的电缆从主轴的中心穿过。此项技术取代了传统工艺用蒸汽加热造粒器的办法，即省却了蒸汽又省却了相关的操作程序，自然也就降低了生产成本；四是由于本专利技术的特点之一是能使作为晶种的小颗粒包覆长大，故直接原始造粒的颗粒就不必要求太大，这样对造粒塔的高度要求也就不需要太高了，降低造粒塔的高度不只是降低了建设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔体复合肥旋转喷淋造粒装置，其特征是：造粒喷盘（１０）固定在空心主轴（４）的下端且由空心轴（４）带动旋转，供料盒（７）套在空心轴（４）上，其上部与传动机构（３）连接、下部的开口直对造粒喷盘（１０），晶种颗粒物料进料管（５）出料口与供料盒（７）连通，传动机构（３）套在空心轴（４）上且带动空心轴旋转，集电滑环（２）位于空心轴（４）的顶部，供料盒（８）套在供料盒（７）上，其下部的开口直对造粒喷盘（１０），熔融液体物料进料管（６）出料口与供料盒（８）连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔亦周，唐昆斌，
申请(专利权)人：孔亦周，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]