磷銨成品冷卻、乾燥與分料一體化方法及設備的製作方法

2023-06-05 22:47:41

專利名稱：磷銨成品冷卻、乾燥與分料一體化方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於磷銨肥料製備領域，特別涉及一種磷銨成品的冷卻、乾燥、混合、分料與存儲方法及所使用的設備。
背景技術：
傳統的磷銨生產線，磷銨成品從磷銨成品製備裝置輸出後首先在冷卻流化床中冷卻到45℃以下，然後通過各磷銨成品製備裝置配備的輸送帶送至螺旋混合機混合，再經分料管路切換裝置分送至各儲存料倉，由儲存料倉進包裝機包裝，如圖1所示。即使只有一個磷銨成品製備裝置，也需將磷銨成品送入分料管路切換裝置分送至各儲存料倉，由儲存料倉進包裝機包裝。上述方法存在以下缺點由螺旋混合機到料倉的分支管路必須滿足料粒下滑的角度要求，因此佔據空間位置高；所需配套設備較多，增大了投資；採用機械切換分料不均勻，操作不便；為滿足包裝機小故障檢修和操作工人必不可少的短期時間需要，料倉必須有較大體積，因而增加了佔地面積；由於料倉是非密閉的，包裝車間存在粉塵汙染。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種磷銨成品冷卻、乾燥與分料一體化方法及設備，以減少設備投資，在有限空間內增設包裝線提高包裝能力，改善成品車間的環境質量。
本發明所述方法利用磷銨成品在均勻流態化過程中良好的流動與傳熱傳質性質，將冷卻、乾燥、混合與分料過程同步進行。具體操作是磷銨成品製備裝置輸出的磷銨成品用一條輸送線送至一臺多功能設備，該設備將磷銨成品冷卻到包裝要求的溫度、乾燥到符合標準的溼含量並混合均勻後分送至料鬥，通過料鬥進包裝機包裝。
上述方法中，磷銨成品製備裝置為一個或一個以上，若為多個，各磷銨成品製備裝置共用一條輸送線。
磷銨成品在多功能設備中的冷卻、乾燥、混合和分料是在低於大氣壓5～10％的壓力下進行操作。多功能設備用的冷卻流化介質為常溫空氣或經氨冷除溼降溫到10～20℃的冷空氣，以適應溼熱的夏季、以及對產品溼含量有特殊要求所需；流化冷卻空氣流量為12000～15000m3/h，壓頭為1.4～1.6kPa。
本發明所述方法用的多功能設備是流化床的一種改進，包括殼體，該殼體分為分離沉降室、物料流化段、氣體混合室。物料流化段與氣體混合室之間設置有氣體分布器，分離沉降室設置有進料與密封裝置並開設有出風口，物料流化段開設有分料口，氣體混合室開設有進風口和除灰口。
所述殼體為迴轉體，分離沉降室的內徑按空塔氣流速度大於物料臨界流化速度確定，物料流化段的內徑按空塔氣流速度小於物料沉降速度確定，沸騰高度不低於0.3m，不高於物料流化段。
進料與密封裝置由進料杯、進料管和密封件組合而成，密封件安裝在進料杯與進料管的過渡段。分料口為大小可調的結構，例如採用擋板結構調節出料口位置高度。
本發明具有以下有益效果1、由一個多功能設備同時實現了磷銨成品的冷卻、乾燥、混合、分料與儲存，省去了冷卻流化床，螺旋混合機，複雜的分料管路，將大料倉改為了料鬥，因而大大減少了設備投資，節約了運行費用。
2、冷卻、乾燥、混合和分料全部過程在同一臺多功能設備中進行，實現全封閉、微負壓操作，包裝車間粉塵減少，操作環境大為改善。
3、流化床可方便地開設多個出料口，而且又具有儲料功能，因此將大料倉改為了小料鬥，減少了佔地面積，可在有限空間內增設包裝線，提高包裝能力。
4、多功能設備為流化床結構，由於流化床中顆粒處於充分流態化，因而很易於實現分料操作，且顆粒混合充分。
5、分料口流量調節方便，因而可按包裝機操作要求實現均勻或非均勻分料。


圖1是傳統生產線中磷銨成品冷卻、乾燥、混合、分料、存儲、包裝流程圖；圖2是本發明所述磷銨成品冷卻、乾燥、混合、分料、存儲、包裝的一種流程圖；圖3是本發明所述磷銨成品冷卻、乾燥、混合、分料、存儲、包裝的又一種流程圖；圖4是本發明所述方法用的多功能設備的一種結構圖；圖5是圖4的A-A剖視圖。
圖中，1—進料與密封裝置、2—分離沉降室、3—分料口、4—物料流化段、5—氣體分布器、6—氣體混合室、7—進風口、8—除灰口、9—出風口、10—人孔、11—料鬥。
具體實施例方式
實施例1本實施例所述多功能設備用於「240kt/a粉狀磷酸一銨(MAP)」生產線，該生產線上有兩個製備粉狀磷酸一銨的噴霧乾燥塔，如圖3所示。
本實施例所述多功能設備的結構如圖4、圖5所示，是流化床的一種改進，殼體由上至下分為分離沉降室2、物料流化段4和氣體混合室6。物料流化段4與氣體混合室6之間設置有氣體分布器5；分離沉降室2由一段薄殼圓筒和兩段薄殼圓錐筒體組合而成，薄殼圓筒位於兩段薄殼圓錐筒體之間，分離沉降室2的側壁設置有進料與密封裝置1，進料與密封裝置1由進料杯、進料管和密封件組合而成，密封件安裝在進料杯與進料管的過渡段，分離沉降室2的頂部開設有出風口9和人孔10；物料流化段4為薄殼圓筒，圓筒的側壁開設有三個可調式分料口3，分料口中心線之間的夾角為90°，各分料口配備有料鬥11，可以直接從沸騰層受料後進入包裝機；氣體混合室6由一段薄殼圓筒和一段薄殼圓錐筒體組合而成，薄殼圓筒位於薄殼圓錐筒體之上，其薄殼圓錐筒體側壁開設有進風口7，其薄殼圓錐筒體底部開設有除灰口8。
該設備同時滿足以下4個方面的要求1、產品冷卻 具有使33t/h粉狀MAP產品從噴霧乾燥塔出料溫度t0冷卻到產品包裝要求溫度t1的能力；2、產品深度乾燥 具有使33t/h粉狀MAP產品從噴霧乾燥塔出料溼含量w0進一步乾燥到特殊要求的溼含量w1的能力；3、包裝機分料 具有同時為3臺包裝機(或兩開一備、一開兩備)均勻供料的功能，要求流化床處於均勻充分流化狀態；4、尾氣含塵量 必須嚴格控制流化床尾氣含塵量以減輕後處理負擔，要求限制帶出顆粒的粒度小於dmin。
要滿足以上要求，主要是確定冷卻流化空氣的質量流量G(kg/h)。以T0和T1分別代表冷卻空氣進、出多功能設備的溫度，H0和H1分別代表所對應的溼含量，則適宜的質量流量G，應滿足以下條件●冷卻能力，即冷卻空氣應有足夠的熱容保證使33t/h粉狀MAP產品降溫(t0-t1)。
GCp，a(T1-T0)≥33000Cmap(t1-t0) (1)
●乾燥能力，即冷卻空氣應有足夠的溼容使33t/h產品溼含量進一步降低(w0-w1)。
G(H1-H0)≥33000(w0-w1) (2)●均勻分料能力，即保證平均粒徑為dav的粉狀產品在流化床內處於充分流化狀態以使各分料鬥均勻受料，冷卻空氣流量折算到空塔氣速u應滿足按下式確定的臨界流化速度。
u>umf=dav{[(33.7)2+0.04.8dav3(s-)g2]1/2-33.7}...(3)]]>式中，umf為物料臨界流化速度，μ為粘度，g為重力加速度，ρ為氣體密度，ρs為物料密度。
●尾氣含塵量控制，應保證最小粒徑為dmin的粉塵不帶出流化床，即冷卻空氣流量折算到空塔氣速u應滿足按下式確定的帶出速度。
uut=[43dmin(s-)g]1/2...(4)]]>式中，ζ是流體與物料的曳力係數，此處可取經驗值0.44，ut為物料沉降速度，g為重力加速度，ρ為氣體密度，ρs為物料密度。
在上述理論計算的基礎上，結合磷銨顆粒物料流化與沉降的經驗，本實施例中，物料流化段4的內徑為2500mm，分離沉降段薄殼圓筒的內徑為4500mm，沸騰高度800mm；總高9650mm，有效容積空間約68m3，設計冷卻與分料能力35t/h。
實施例2本實施例所述磷銨成品冷卻、乾燥與分料一體化方法的流程如圖3所示，是「240kt/a粉狀磷酸一銨(MAP)」生產線的一個組成部分，兩個噴霧乾燥塔輸出的粉狀磷酸一銨共用一條輸送線送至一臺多功能設備。多功能設備為實施例1所述的設備，粉狀磷酸一銨經該設備的進料與密封裝置1進入，冷卻流化介質從該設備的進風口7送入，在冷卻流化介質的作用下，將粉狀磷酸一銨冷卻到成品包裝溫度40℃以下，溼含量低於2％並混合均勻後分送至料鬥，通過料鬥進包裝機包裝。粉狀磷酸一銨在多功能設備中的冷卻、乾燥、混合和分料是在低於大氣壓5～6％的壓力下進行操作。多功能設備用的冷卻流化介質為經氨冷除溼降溫到10℃的冷空氣；流化冷卻空氣流量為12000～15000m3/h，壓力為1.4～1.6kPa。
權利要求
1.一種磷銨成品冷卻、乾燥與分料一體化方法，其特徵在於磷銨成品製備裝置輸出的磷銨成品用一條輸送線送至一臺多功能設備，該設備將磷銨成品冷卻到包裝要求的溫度、乾燥到符合標準的溼含量並混合均勻後分送至料鬥，通過料鬥進包裝機包裝。
2.根據權利要求1所述的磷銨成品冷卻、乾燥與分料一體化方法，其特徵在於磷銨成品由一個或一個以上的磷銨成品製備裝置輸出。
3.根據權利要求1或2所述的磷銨成品冷卻、乾燥與分料一體化方法，其特徵在於磷銨成品在多功能設備中的冷卻、乾燥、混合和分料是在低於大氣壓5～10％的壓力下進行操作。
4.根據權利要求1或2所述的磷銨成品冷卻、乾燥與分料一體化方法，其特徵在於多功能設備用的冷卻流化介質為常溫空氣或經氨冷除溼降溫到10～20℃的冷空氣。
5.據權利要求4所述的磷銨成品冷卻、乾燥與分料一體化方法，其特徵在於流化冷卻空氣流量為12000～15000m3/h，壓力為1.4～1.6kPa。
6.一種權利要求1至5之一所述方法用的多功能設備，其特徵在於包括殼體，該殼體分為分離沉降室(2)、物料流化段(4)、氣體混合室(6)，物料流化段(4)與氣體混合室(6)之間設置有氣體分布器(5)，分離沉降室(2)設置有進料與密封裝置(1)並開設有出風口(9)，物料流化段(4)開設有分料口(3)，氣體混合室(6)開設有進風口(7)和除灰口(8)。
7.據權利要求6所述的多功能設備，其特徵在於殼體為迴轉體，分離沉降室(2)的內徑按空塔氣流速度大於物料臨界流化速度確定，物料流化段(4)的內徑按空塔氣流速度小於物料沉降速度確定，沸騰高度不低於0.3m，不高於物料流化段。
8.據權利要求6或7所述的多功能設備，其特徵在於進料與密封裝置(1)由進料杯、進料管和密封件組合而成，密封件安裝在進料杯與進料管的過渡段。
9.據權利要求6或7所述的多功能設備，其特徵在於分料口(3)為大小可調的結構。
全文摘要
一種磷銨成品冷卻、乾燥與分料一體化方法，磷銨成品製備裝置輸出的磷銨成品用一條輸送線送至一臺多功能設備，該設備將磷銨成品冷卻到包裝要求的溫度、乾燥到符合標準的溼含量並混合均勻後分送至料鬥，通過料鬥進包裝機包裝。所述多功能設備是流化床的一種改進，包括殼體，該殼體分為分離沉降室、物料流化段、氣體混合室。物料流化段與氣體混合室之間設置有氣體分布器，分離沉降室設置有進料與密封裝置並開設有出風口，物料流化段開設有分料口，氣體混合室開設有進風口和除灰口。使用此種方法與設備，可減少設備投資，在有限空間內增設包裝線提高包裝能力，改善成品車間的環境質量。
文檔編號C05B7/00GK1865193SQ200610020940
公開日2006年11月22日 申請日期2006年4月29日 優先權日2006年4月29日
發明者朱家驊, 黃衛星, 呂松, 周勇 申請人:四川大學