技术领域
[0001] 本
发明涉及尿素生产的技术领域，特别是一种改进的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法及设备。
背景技术
[0002] 本发明是对
专利号为ZL 99122286.5，名称为“大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺及设备”的发明专利的改进
申请，ZL99122286.5号专利的发明内容中从组合造粒转鼓中排出的尿素要在组合冷却转鼓中冷却，组合冷却转鼓由转鼓和内置波板冷却器组成，波板冷却器在制作时由于要将薄
钢板压制成
波形，并且波形之间需要
点焊，其工艺复杂，故组合冷却转鼓造价和能耗都比较高，且利用波板及转鼓技术进行冷却的效率有待提高，因此需要一种更为先进的、简洁的方法对其进行改进。
发明内容
[0003] 本发明针对现有的大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺由于采用组合冷却转鼓导致的效率低、造价和能耗高的问题，提供一种改进的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法，该方法采用移动床冷却器，省去组合冷却转鼓部件，简化了大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺，提高了生产效率并降低了成本。本发明还涉及一种大颗粒尿素组合转鼓造粒设备。
[0004] 本发明的技术方案如下：
[0005] 一种改进的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法，在组合造粒转鼓的
流化床内，将熔融尿素液滴均匀喷洒在流化床内的尿素晶核颗粒表面，在由下至上的流化空气作用下，尿素晶核颗粒在
沸腾状态下不断增大，生成尿素颗粒后从组合造粒转鼓排出，其特征在于，从组合造粒转鼓排出的尿素颗粒自移动床冷却器的上部入口进入移动床冷却器，并在移动床冷却器内形成动态床层，所述移动床冷却器具有可变通道面积
底板，冷却空气从所述可变通道面积底板进入移动床冷却器，通过由尿素颗粒组成的动态床层逆向运动，将尿素颗粒热量带出，冷却后的尿素颗粒从所述可变通道面积底板排出再进行筛分后得到成品。
[0006] 所述移动床冷却器中的可变通道面积底板采用横向抽拉方式或折板开合方式调整通道面积进而改变尿素颗粒排出移动
冷床冷却器的速率。
[0007] 在组合造粒转鼓内还采用
冷却水喷雾
气化过程降低尿素颗粒出组合造粒转鼓的
温度。
[0008] 还设置组合冷却转鼓与所述移动床冷却器联合使用。
[0009] 从组合造粒转鼓和移动床冷却器排出的含尿素的废气经引
风机引入普通尿素工艺装置中尿素造粒塔的下部，并在所述尿素造粒塔内由下向上运动，经所述尿素造粒塔内
自上而下喷洒的熔融尿素液滴洗涤后排往大气。
[0010] 所述含尿素的废气在尿素造粒塔的洗涤能
力不足时，被送往粉尘洗涤塔。
[0011] 所述组合造粒转鼓的流化床内温度为85℃-105°C，所述流化空气在流化床内的流量与流化空气性质相关，每吨熔融尿素需流化空气2000-5000立方米。
[0012] 一种根据上述的改进的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法所用的设备，包括组合造粒转鼓和筛分机，其特征在于，还包括移动床冷却器，所述移动床冷却器分别与组合造粒转鼓和筛分机相连，所述移动床冷却器包括可变通道面积底板、进料口、进风口、出料口和出风口，所述进料口和出风口均设置在移动床冷却器的上部，所述进风口和出料口设置均在可变通道面积底板上，所述出风口的压强低于进风口，从组合造粒转鼓排出的尿素颗粒从移动床冷却器上部的进料口进入移动床冷却器，冷却空气从可变通道面积底板上的进风口进入移动床冷却器并穿过尿素颗粒从移动床冷却器上部的出风口排出，冷却后的尿素颗粒从可变通道面积底板上的出料口排出至筛分机。
[0013] 所述移动床冷却器中的可变通道面积底板为横向抽拉型可变通道面积底板或折板开合型可变通道面积底板。
[0014] 所述组合造粒转鼓包括设置在转鼓筒内壁上的多个折形抄板、与组合造粒转鼓的转鼓筒同轴设置在所述转鼓筒内的倒锥槽形且床壁高度有差异的流化床、雾化水冷却系统、所述流化床下部靠近底端设置的多孔分布板、设置在所述转鼓筒一侧的熔融尿素进口管和流化空气入口管及冷却水入口管、另一侧的物料出料口及空气出口，所述熔融尿素进口管与流化床的对应
位置有多个物料
喷嘴，且每150-500mm的流化床长度上设有一个物料喷嘴；所述雾化水冷却系统包括与组合造粒转鼓的转鼓筒同轴设置的冷却水管，所述冷却水管设置在组合造粒转鼓的流化床下方并与流化床对应位置设有多个冷却水喷嘴，其喷水量与熔融尿素数量相关，其重量比为0-0.05。
[0015] 所述设备中的组合冷却转鼓与所述移动床冷却器并联使用。
[0016] 所述组合造粒转鼓的空气出口和移动床冷却器的出风口均通过引风机与普通尿素工艺装置中的尿素造粒塔或粉尘洗涤塔连通。
[0017] 本发明的技术效果如下：
[0018] 本发明所述的改进的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法，在组合造粒转鼓内将尿素晶核颗粒转化生成尿素颗粒，从组合造粒转鼓排出的尿素颗粒进入移动床冷却器，并在移动床冷却器内形成动态床层，经移动床冷却器内的可变通道面积底板进入冷却空气，与由尿素颗粒组成的动态床层逆向运动，即该冷却空气由下向上运动，尿素颗粒组成的动态床层由上向下运动，冷却空气与尿素颗粒进行热量交换，故冷却空气能够将尿素颗粒的热量带出，冷却后的尿素颗粒从所述可变通道面积底板排出再进行筛分后得到成品。本发明对现有的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法进行改进，省去组合冷却转鼓部件，采用特定结构的移动床冷却器通过移动床冷却技术将组合造粒转鼓排出的尿素颗粒进行冷却，移动床冷却器内采用可变通道面积底板使得尿素颗粒形成动态床层，与冷却空气逆流以进行尿素颗粒的冷却，比波板冷却器和转鼓冷却的方式要简单直接，简化了大颗粒尿素组合转鼓造粒工艺，明显降低了能耗，节约
能源，还能够提高尿素颗粒的冷却效率，无需采用结构复杂且成本高的组合冷却转鼓部件，故降低了大颗粒尿素组合造粒的成本，节约了大量投资。
[0019] 移动床冷却器中的可变通道面积底板采用横向抽拉方式或折板开合方式调整通道面积，进而改变尿素颗粒排出移动冷床冷却器的速率，进一步讲，设置可变通道面积底板通过横向抽拉方式或折板开合方式根据具体需求调整通道面积，能够延长进入的冷却空气在移动床冷却器中与尿素颗粒的
接触时间，增加冷却空气与尿素颗粒的接触面积，使得冷却空气更充分地将尿素颗粒的热量带走，增加换热效果。
[0020] 在组合造粒转鼓的流化床内，将熔融尿素液滴均匀喷洒在流化床内的尿素晶核颗粒表面，流化空气使尿素晶核颗粒表面粘合的熔融尿素
固化并降温，在组合造粒转鼓内还采用冷却水喷
雾气化过程，
汽化热有助于表面粘合了熔融尿素的尿素晶核颗粒进一步降温，最终降低生成的尿素颗粒出组合造粒转鼓的温度，达到降低造粒的总能耗的效果。
[0021] 设置组合冷却转鼓与所述移动床冷却器联合使用，此时的组合冷却转鼓作为辅助冷却设备，故对组合冷却转鼓的制作要求比较低，且组合冷却转鼓可采用小型设备，其造价成本和能源消耗同样低于原有设备，当然由于移动床冷却器的效率高于组合冷却转鼓，故无特殊情况不必启动组合冷却转鼓。
[0022] 在特定情况下从组合造粒转鼓和移动床冷却器排出的含尿素的废气经引风机引入普通尿素工艺装置中尿素造粒塔中，经所述尿素造粒塔内自上而下喷洒的熔融尿素液滴洗涤后排往大气，利用现有尿素工艺装置中的尿素造粒塔对含尿素的废气进行洗涤，简化了大颗粒尿素生产工艺，使生产成本大为降低。所述含尿素的废气在尿素造粒塔的洗涤能力不足时，也可以设置一个小型的粉尘洗涤塔进行废气洗涤，此时的建造成本和能源消耗同样低于原有设备。当然，在仍设置粉尘洗涤塔的一般情况下，从组合造粒转鼓和移动床冷却器排出的含尿素的废气也可以经引风机引入普通尿素工艺装置中的粉尘造粒塔中进行废气洗涤。
附图说明
[0023] 图1是本发明改进的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法
流程图及所用设备的结构示意图。
[0024] 图2是本发明改进的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法的第一种优选流程图及所用设备的第一种优选结构示意图。
[0025] 图3是本发明改进的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法的第二种优选流程图及所用设备的第二种优选结构示意图。
[0026] 图4是本发明移动床冷却器的结构示意图。
[0027] 图5a和5b是图4所示移动床冷却器中的可变通道面积底板的两种优选结构示意图。
[0028] 图中各符号标示如下：
[0029] 1-熔融尿素；2-流化空气；3-冷却水；4-返料颗粒；5-成品；6-组合造粒转鼓；7-移动床冷却器；8-筛分机；9-组合冷却转鼓；10-
粉碎机；11-粉尘洗涤塔；12-尿素造粒塔；13-
振动筛；14-熔融器；15-尿素
泵；16-引风机；17-可变通道面积底板；18-壳体；
19-进料口；20-出风口。
具体实施方式
[0030] 下面结合附图对本发明进行说明。
[0031] 本发明涉及一种改进的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法，该方法是先在组合造粒转鼓的流化床内生成尿素颗粒并排出，排出的尿素颗粒进入移动床冷却器进行冷却，再通过筛分机进行筛分后得到成品，如图1所示的流程图。熔融尿素1和流化空气2均通过管道引入组合造粒转鼓中，在组合造粒转鼓的流化床内，熔融尿素1液滴均匀喷洒在流化床内的尿素晶核颗粒表面，在由下至上的流化空气2作用下，尿素晶核颗粒在沸腾状态下不断增大，生成不同大小的尿素颗粒后从组合造粒转鼓排出；从组合造粒转鼓排出的尿素颗粒进入移动床冷却器进行冷却，冷却后的尿素颗粒从移动床冷却器排出再通过筛分机进行筛分后得到成品5。
[0032] 本发明所述方法采用特定的移动床冷却器进行组合造粒转鼓排出的尿素颗粒的冷却处理，移动床冷却器的结构如图4所示，移动床冷却器包括可变通道面积底板17、壳体18、进料口19和出风口20。从组合造粒转鼓排出的尿素颗粒移动床冷却器的上部进料口
19进入移动床冷却器，并在移动床冷却器内形成动态床层，冷却空气从可变通道面积底板
17进入移动床冷却器，通过由尿素颗粒组成的动态床层逆向运动，将尿素颗粒热量带出，使尿素颗粒组成的动态床层温度从上到下逐步降低，冷却空气温度从下到上逐步提高，达到冷却空气与尿素颗粒直接接触降低尿素颗粒温度的目的，冷却后的尿素颗粒从可变通道面积底板17排出。
[0033] 移动床冷却器中的可变通道面积底板17优选采用横向抽拉方式或折板开合方式调整通道面积，分别如图5a和5b所示，可变通道面积底板17通过横向抽拉方式或折板开合方式根据具体需求调整通道面积，能够延长进入的冷却空气在移动床冷却器中与尿素颗粒的接触时间，进而改变尿素颗粒排出移动冷床冷却器的速率，增加冷却空气与尿素颗粒的接触面积，使得冷却空气更充分地将尿素颗粒的热量带走，增加换热效果。当从进料口19进入移动床冷却器的尿素颗粒速率与排出移动床冷却器的尿素颗粒速率相等时，移动床冷却器内形成一个动态平衡的料位。
[0034] 本发明改进的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法优选在组合造粒转鼓内采用冷却水喷雾气化过程降低尿素颗粒出组合造粒转鼓的温度，如图2所示的第一种优选流程图，熔融尿素1和流化空气2均通过管道引入组合造粒转鼓6中，还设置冷却水3也通过管道引入到组合造粒转鼓6中。组合造粒转鼓6的流化床内温度优选为85℃-105℃，流化空气2在流化床内的流量与流化空气性质有关，每吨熔融尿素1需流化空气2的流量是2000-5000立方米。流化空气2使尿素晶核颗粒表面粘合的熔融尿素液固化并降温，熔融尿素1进入组合造粒转鼓6的温度均为134°C±1°C，在流化空气2的作用下固化并降温至90°C左右。通过管道送入组合造粒转鼓6的冷却水3送入时为液态水，在组合造粒转鼓内雾化并进一步变为汽态水，有助于表面粘合了熔融尿素1的尿素晶核颗粒进一步降温。当然如果流化空气2的冷却作用已达到工艺目的，冷却水3的管道也可处于关闭状态，不必投入组合造粒转鼓6。
[0035] 图2所示的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法中，还采用了组合冷却转鼓9，组合冷却转鼓9与移动床冷却器7联合使用。当然由于移动床冷却器7的效率高于组合冷却转鼓9，如无特殊情况不必启动组合冷却转鼓9。冷却后的尿素颗粒进入筛分机8分为三路：顶层超大颗粒引出后送粉碎机10
破碎后作为晶种（图2所示为返料颗粒4）返送回组合造粒转鼓6，中层作为合格产品即成品5送出，下层不合格小颗粒引出后直接返送回组合造粒转鼓6（见图2所示的返料颗粒4）。即筛分机8筛分后，过大的尿素颗粒经粉碎和过小的尿素颗粒一起返回组合造粒转鼓6内重新造粒。
[0036] 图2所示流程是将组合造粒转鼓6和移动床冷却器7排出的含尿素的废气送往粉尘洗涤塔11洗涤。也可以如图3所示的第二种优选流程图，将组合造粒转鼓6和移动床冷却器7排出的含尿素的废气经引风机16引入普通尿素工艺装置中尿素造粒塔12的下部，并在所述尿素造粒塔12内由下向上运动，经所述尿素造粒塔12内自上而下喷洒的熔融尿素液滴洗涤后排往大气。尿素造粒塔12底部生成的尿素颗粒经过振动筛13筛分，较小颗粒进入熔融器14，
熔化成熔融态尿素送往尿素工艺装置中的尿素泵15，打往尿素造粒塔12顶重新造粒；振动筛13筛分出的较大颗粒送往组合造粒转鼓6内作为所述尿素晶核颗粒用于生产颗粒合格的尿素颗粒（即成品5），可以提高组合造粒转鼓6的生产效率。当然，当含尿素的废气在尿素造粒塔12的洗涤能力不足时，也可以被送往粉尘洗涤塔，即还可以设置如图2所示的粉尘洗涤塔11。
[0037] 本发明所涉及的改进的大颗粒尿素组合转鼓造粒方法所用的设备，如图1所示，包括依次连接的组合造粒转鼓、移动床冷却器和筛分机，所采用的移动床冷却器的结构如图4所示，包括可变通道面积底板17、壳体18、进料口19、进风口、出料口和出风口20，进料口19和出风口20均设置在移动床冷却器的上部，进风口和出料口设置均在可变通道面积底板17上。可变通道面积底板17优选为图5a所示的横向抽拉型可变通道面积底板或图5b所示的折板开合型可变通道面积底板，移动床冷却器中的可变通道面积底板17采用横向抽拉方式或折板开合方式形成动态床层以调整通道面积进而改变尿素颗粒排出移动冷床冷却器的速率。出风口20与可变通道面积底板17上的进风口处由风机造成一定压差，出风口20的压强低于进风口，使冷却空气按工艺要求通过尿素颗粒形成的动态床层，进风口压强保持
负压、常压或
正压均可。从组合造粒转鼓排出的尿素颗粒从移动床冷却器上部的进料口19进入移动床冷却器，在移动床冷却器6内尿素颗粒从上向下依靠重力运动，冷却空气从可变通道面积底板17上的进风口进入移动床冷却器并穿过尿素颗粒从移动床冷却器上部的出风口20排出，即冷却空气与尿素颗粒逆向运动，两者充分接触进行换热，达到尿素颗粒冷却的效果，冷却后的尿素颗粒从可变通道面积底板17上的出料口排出至筛分机。离开移动床冷却器6的尿素颗粒温度可以降至50°C以下。
[0038] 本发明所述设备第一种优选结构示意图如图2所示，包括组合造粒转鼓6、移动床冷却器7、组合冷却转鼓9、筛分机8、粉碎机10和粉尘洗涤塔11。其中组合造粒转鼓6包括设置在转鼓筒内壁上的多个折形抄板、与组合造粒转鼓的转鼓筒同轴设置在所述转鼓筒内的倒锥槽形且床壁高度有差异的流化床、雾化水冷却系统、流化床下部靠近底端设置的多孔分布板、设置在所述转鼓筒一侧的熔融尿素进口管和流化空气入口管及冷却水入口管（分别对应图2所示的熔融尿素1、流化空气2和冷却水3）、另一侧的物料出料口及空气出口，所述熔融尿素进口管与流化床的对应位置有多个物料喷嘴，且每150-500mm的流化床长度上设有一个物料喷嘴；所述雾化水冷却系统包括与组合造粒转鼓的转鼓筒同轴设置的冷却水管，所述冷却水管设置在组合造粒转鼓的流化床下方并与流化床对应位置设有多个冷却水喷嘴，其喷水量与熔融尿素数量相关，其重量比为0-0.05。
[0039] 图2中，组合冷却转鼓9与移动床冷却器7并联，即两者联合使用。移动床冷却器7能够单独运行，如需要时两者也可同时运行，当然由于移动床冷却器7的效率高于组合冷却转鼓9，如无特殊情况不必启动组合冷却转鼓9。筛分机的输出分为三路：一路通过粉碎机10连接组合造粒转鼓6，用于将顶层超大颗粒引出后送粉碎机10破碎后作为晶种（图2所示为返料颗粒4）返送回组合造粒转鼓6；一路作为成品5直接输出；另一路直接连接组合造粒转鼓6，用于将下层不合格小颗粒引出后直接返送回组合造粒转鼓6（见图2所示的返料颗粒4）。组合造粒转鼓6和移动床冷却器7排出的含尿素的废气连接粉尘洗涤塔11进行废气洗涤。
[0040] 图3是本发明所述设备的第二种优选结构示意图，与图2的区别是，图3所示结构并未设置组合冷却转鼓9，而是单独使用移动床冷却器。此外，组合造粒转鼓6的空气出口和移动床冷却器7的出风口均通过引风机16与普通尿素工艺装置中尿素造粒塔12的下部连通，以将组合造粒转鼓6和移动床冷却器7排出的含尿素的废气经引风机16引入普通尿素工艺装置中尿素造粒塔12的下部，并在所述尿素造粒塔12内由下向上运动，经所述尿素造粒塔12内自上而下喷洒的熔融尿素液滴洗涤后排往大气。同时，尿素造粒塔12底部生成的尿素颗粒依次经过振动筛13、熔融器14和尿素泵15后打到尿素造粒塔12顶重新造粒。当然，在仍设置粉尘洗涤塔的一般情况下，从移动床冷却器排出的含尿素的废气也可以经引风机引入普通尿素工艺装置中的粉尘造粒塔中进行废气洗涤。
[0041] 应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本
说明书参照附图和
实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行
修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。
