Гранулювання сечовини у псевдозрідженому шарі і відповідний апарат
Формула / Реферат
1. Спосіб приготування гранульованої сечовини шляхом гранулювання розчину сечовини в псевдозрідженому шарі, де процес гранулювання здійснюють уздовж в основному поздовжнього шляху зростання, від точки (1S) початку гранулювання до точки (1E) видачі продукту з псевдозрідженого шару, а розчин сечовини подають в псевдозріджений шар кількома вхідними потоками (2A, 2B, 2C) сечовини, які відводять від головного підведеного потоку (2) сечовини, які розподілені вздовж згаданого поздовжнього шляху, від першого вхідного потоку сечовини, найближчого до точки початку гранулювання, до останнього вхідного потоку сечовини, найближчого до точки видачі продукту, і в яких добавку (6) змішують з розчином сечовини, при цьому концентрація добавки у вхідних потоках сечовини неоднакова так, що щонайменше два з цих вхідних потоків мають різну концентрацію добавки, який відрізняється тим, що добавка розділена на кілька потоків (6A-6C) добавки, і кожен потік добавки змішують безпосередньо з відповідним вхідним потоком (2A-2C) сечовини.
2. Спосіб за п. 1, в якому потоки (6A-6C) добавки мають однакову витрату або деякі, або всі потоки добавки мають свою власну витрату, що відрізняється від витрати інших потоків добавки.
3. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому в розчин сечовини додають більше однієї добавки (6, 7), для кожної з яких є спеціальна лінія, що подає.
4. Спосіб за п. 3, в якому щонайменше дві добавки (6, 7) змішують з розчином сечовини і змішують з одним вхідним потоком або різними вхідними потоками (2A-2C) сечовини.
5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому добавка (6) або одна з добавок є формальдегідом або розчином, що містить формальдегід.
6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який являє собою прямоточний процес, де всі затравочні зерна (4) грануляційного процесу одержують перетворенням деякої кількості свіжого розчину сечовини, при бажанні з додаванням добавок, у тверді гранули або таблетки сечовини.
7. Апарат для гранулювання розчину (2) сечовини в псевдозрідженому шарі, що включає:
- гранулятор (1), що має головний поздовжній напрямок від завантажувальної точки (1S), де починається процес гранулювання, до точки (1E) видачі продукту, де гранульована сечовина (5) відводиться від гранулятора,
- засоби подачі розчину сечовини, що включають щонайменше головну лінію підведення (2) і кілька ліній (2A, 2B, 2C) вхідних потоків сечовини, що відходять від головної лінії підведення і розподілених уздовж поздовжнього напрямку, від першого вхідного потоку сечовини, найближчого до завантажувальної точки, до останнього вхідного потоку сечовини, найближчого до точки видачі продукту, і
- засоби подачі добавки (6),
який відрізняється тим, що засоби подачі добавки пристосовані для створення неоднакової концентрації добавки у вхідних потоках сечовини, і включають лінії добавки для змішування добавки безпосередньо у відповідних лініях вхідних потоків сечовини, що відходять від головної лінії підведення і спрямованих до відповідних засобів розпилення в грануляторі.
Текст
Реферат: Винахід належить до способу приготування гранульованої сечовини шляхом гранулювання розчину сечовини в псевдозрідженому шарі, що проходить уздовж в основному поздовжнього шляху зростання, від точки початку гранулювання до точки видачі продукту псевдозрідженого шару, а розчин сечовини подають в псевдозріджений шар кількома вхідними потоками сечовини, які відводять від головного підведеного потоку сечовини, в яких добавку змішують з розчином сечовини, при цьому концентрація добавки у вхідних потоках сечовини неоднакова так, що щонайменше два з цих вхідних потоків сечовини мають різну концентрацію добавки. UA 110513 C2 (12) UA 110513 C2 UA 110513 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь техніки Даний винахід належить до способу гранулювання сечовини в "псевдозрідженому" шарі і відповідного апарату (пристрою). Рівень техніки Процес гранулювання сечовини в псевдозрідженому шарі відомий у рівні техніки. У ході процесу дрібні краплі розчину сечовини високої концентрації, зазвичай 96% або більше, розпорошуються на частинки псевдозрідженого шару. Розчин сечовини також називають рідиною для вирощування гранул псевдозрідженого шару. У псевдозріджений шар також вводять дрібні тверді частинки (звичайно діаметром менше 2 мм) тієї ж самої або іншої речовини, звані затравочними зернами, для стимулювання процесу гранулювання, в якості вихідних точок для процесу осадження рідини, який розвивається, для вирощування гранул. При цьому шар далі формується затравочними зернами і зростаючими гранулами сечовини. Псевдозрідження зазвичай здійснюється повітрям. У звичайних процесах, гранули, отримані в псевдозрідженому шарі, сортуються, і гранули занадто великого і занадто малого розміру використовуються в якості затравочного матеріалу, наприклад, гранули малого розміру відправляються назад а псевдозріджений шар, а гранули великого розміру дробляться для отримання додаткового затравочного матеріалу. Крім сказаного, відомо додавання певних добавок у розчин сечовини перед його введенням у псевдозріджений шар. Зазвичай використовують формальдегід, який додається в якості гранулюючої добавки, для зниження утворення пилу, стабілізації гранул сечовини і поліпшення стійкості при зберіганні. Потреба у формальдегіді зазвичай становить приблизно 0,4-0,5 мас.% Від загальної кількості сечовини. У US-A-5653781 розкривається процес виробництва гранул сечовини з плава або розчину сечовини за допомогою розпилювання плаву або розчину сечовини, який також містить добавку, і де гранули занадто малого розміру разом з подрібненими гранулами занадто великого розміру використовуються в якості затравочних зерен (або зародків кристалізації) у процесі гранулювання. Недоліком цієї технології є те, що кількість добавки в псевдозрідженому шарі, а потім і в кінцевому продукті, не може бути точно визначена. Фактично, у свіжий розчин сечовини перед подачею в псевдозріджений шар вводиться вся добавка, що означає, що концентрація добавки в рідині, яка розпилюється, по суті така ж, що і по всьому псевдозрідженому шару. Більш того, частина добавки повертається в псевдозріджений шар з затравочним матеріалом у вигляді гранул малого розміру та подрібнених гранул великого розміру. Що стосується приватного прикладу використання формальдегіду в якості добавки, то необхідність певної концентрації формальдегіду в зовнішньому шарі гранул, визначена в рівні техніки згаданої концентрації 0,40,5 мас.%, є досить високою і створює деякі проблеми при використанні в сільському господарстві. У EP 2077147 розкривається процес, в якому частина рідини для вирощування гранул використовується для прямого одержання затравочного матеріалу, що вирішує проблему добавки, що захоплюється у відсортовані гранули. Короткий виклад суті винаходу Поставлена перед цим винаходом задача полягає у підвищенні ефективності введення добавки (-ок) у спосіб гранулювання сечовини в псевдозрідженому шарі. Це завдання вирішується способом приготування гранульованої сечовини шляхом гранулювання розчину сечовини в псевдозрідженому шарі, де процес гранулювання відбувається уздовж в основному поздовжнього шляху зростання, від точки початку гранулювання до точки видачі продукту з псевдозрідженого шару, а розчин сечовини подається в псевдозріджений шар кількома вхідними потоками сечовини, які відводяться від головного підведеного потоку сечовини, які розподілені вздовж згаданого поздовжнього шляху, від першого вхідного потоку сечовини, найближчого до точки початку гранулювання, до останнього вхідного потоку сечовини, найближчого до точки видачі продукту, і в яких добавка змішується з розчином сечовини, при цьому концентрація добавки у вхідних потоках сечовини неоднакова так, що щонайменше два із згаданих вхідних потоку сечовини мають різні концентрації цієї добавки. У відповідності з варіантом виконання винаходу, повна кількість добавки або щонайменше частина цієї добавки, домішується в головний потік сечовини, що підводиться в точці, що знаходиться нижче по потоку від першого вхідного потоку сечовини. Відповідно до іншого варіанту виконання, повна кількість добавки домішується в перший вхідний потік сечовини. Добавка може бути розділена за кількома потоками подачі добавки. Відповідно з деякими варіантами виконання, кожен потік добавки домішується безпосередньо до відповідного 1 UA 110513 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вхідного потоку сечовини. Потоки добавки можуть мати однакову витрату, або деякі або всі потоки добавки можуть мати свої витрати, що відрізняються від витрат інших потоків добавки. На практиці головний потік розчину сечовини, що підводиться може бути сформований однією лінією що подає або декількома паралельними лініями, які подають. Краще, ці вхідні потоки відповідають завантажувальним зонам псевдозрідженого шару. У кожну завантажувальну зону може надходити один або більше вхідних потоків сечовини, які спрямовані, наприклад, до розпилювальних або розбризкувальних систем або сопел. Наприклад, відповідно з деякими варіантами виконання, кожна завантажувальна зона має розпилювальне сопло або декілька розпилювальних сопел. Добавка може бути змішана з розчином сечовини в зосередженій або розподіленій формі, відповідно до кількох способів виконання винаходу. У першому варіанті виконання, зосереджене (або локалізоване) додавання виконується шляхом примішування повної кількості добавки в головний потік сечовини, що підводиться в заданій точці вводу, нижче по потоку від першого вхідного потоку сечовини. Це означає, що добавка буде входити в псевдозріджений шар разом з розчином сечовини, який розпилюється нижче по потоку від точки введення, в той час як у першому вхідному потоці сечовини добавки немає. Відповідно до іншого варіанту виконання, повна кількість добавки зосереджується прямо в одному з вхідних потоків сечовини,, бажано в останньому вхідному потоці сечовини, а в інші вхідні потоки сечовина не подається. У всіх наведених вище випадках, вхідні потоки сечовини, мають неоднакову концентрацію добавки. Відповідно з іншими варіантами виконання, наявну кількість добавки також розділено по декількох потоках добавки, і кожен потік добавки заданим чином розподіляється в секцію псевдозрідженого шару, за допомогою примішування добавки в головний потік сечовини, що підводиться в вибраній точці введення або, що більш бажано, за допомогою примішування добавки прямо у вхідний потік сечовини. Наприклад, кожен потік добавки може бути змішаний з відповідним вхідним потоком сечовини. У цих останніх варіантах виконання досягається найкраща точність при визначенні концентрації добавки в псевдозрідженому шарі. Витрата потоків добавки може бути однаковою або, що більш бажано, кожен потік добавки може мати свою власну витрату, тим самим забезпечуючи більше можливостей у визначенні концентрації добавки в кожному вхідному потоці сечовини і, відповідно, в псевдозрідженому шарі. Краще, використання добавок в рідкій формі, наприклад, у вигляді водного розчину. Кращою добавкою є формальдегід, який може додаватися за допомогою розчину сечовини з формальдегідом, також відомого як "уреаформ" або "формуреа". Винахід може включати додавання однієї або більше добавок. У варіантах виконання з двома або більше добавками, кожна добавка може вводитися, відповідно, згаданими вище способами зосередженого змішування або розподіленого змішування. Інші добавки можуть спеціально вводитися на інших етапах процесу гранулювання з тим, щоб отримати гранули, які містять шари з різним складом. Добавка може змішуватися з розчином сечовини в псевдозрідженому шарі поблизу точки видачі продукту, а саме, де формування гранул майже закінчилося, для одержання гранул з покриттям, які спеціально містять цю добавку. Або добавка може вводитися з першим вхідним потоком сечовини для отримання максимальної концентрації добавки в серцевині гранул. Наприклад, для гранул сечовини для добрив, покритих сіркою, сірка (S) додається в область псевдозрідженого шару поряд з точкою видачі продукту. Даний спосіб бажано є прямоточним процесом, коли всі затравочні зерна грануляційного процесу генеруються шляхом перетворення заданого об'єму свіжого розчину сечовини в тверді гранули сечовини або таблетки, і отримання затравочного матеріалу шляхом переробки гранул після сортування не відбувається. Зазначена кількість свіжого розчину сечовини переважно являє собою невелику частину повного розчину сечовини. Зрештою, у свіжий розчин сечовини, призначений для формування затравочних зерен або центрів кристалізації, може бути введена добавка (-і), де це необхідно. Іншою перевагою прямоточного процесу є те, що концентрація добавок в кінцевому продукті не залежить від переробки гранульованого продукту для його використання в якості затравочного матеріалу. Затравочні зерна, сформовані кристалізацією розчину сечовини, можуть мати форму невеликих сферичних гранул або зерен або таблеток, у відповідності з різними варіантами виконання винаходу. Наприклад, затравочні зерна або зародки кристалізації отримують шляхом нанесення крапель рідини на охолоджену стрічку конвеєра, в результаті чого утворюються тверді таблетки відповідного діаметру. В іншому варіанті виконання, затравочні зерна або зародки кристалізації одержують в невеликій вертикальній грануляційній колоні (прилювання). 2 UA 110513 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В іншому застосуванні запропонований у винаході спосіб застосовують щодо стандартних зерен сечовини, раніше сформованих, наприклад, в грануляційній колоні, наприклад, зерен сечовини, отриманих в промисловій грануляційній колоні. У іншому додатку спосіб винаходу застосовується до гранул сечовини. У псевдозрідженому шарі бажано встановлюється вихровий режим шляхом подачі відповідного псевдозрідженого середовища, зазвичай повітря. Вихровий режим псевдозрідженого шару може бути отриманий у схемі з поперечним вихором або з подвійним поперечним вихором, тобто, з вихором, вісь якого по суті паралельна головному напрямку потоку псевдозрідженого шару. Подробиці переважного вихрового режиму описані в WO 02/083320. Основною перевагою винаходу є можливість керувати додаванням добавки або, залежно від обставин, декількох добавок, з більшою точністю, ніж це має місце у рівні техніки. Добавка може бути спрямована заданим чином у вибрану точку або декілька вибраних точок вздовж шляху зростання в псевдозрідженому шарі, завдяки чому різні стадії процесу гранулювання можуть проходити при різній і керованій концентрації певної добавки. Різні добавки можуть вводитися в різних точках для отримання необхідної структури або параметрів кінцевого продукту. Наприклад, необхідна концентрація добавки може бути отримана в зонах псевдозрідженого шару, де починається гранулювання навколо зародка кристалізації, або необхідна концентрація тієї ж або іншої добавки може бути досягнута поблизу виходу псевдозрідженого шару для отримання потрібного покривного шару гранул. Наприклад, перевагою винаходу є можливість концентрувати добавку в зовнішньому шарі гранул, що дозволяє отримувати вкриті гранули шляхом використання меншої кількості даної добавки, в порівнянні з рівнем техніки, де добавка змішується з плавом сечовини перед внесенням до псевдозріджений шар. Що стосується добавки формальдегіду, зазначалося, що винахід забезпечує хорошу стабілізацію і стійкість при зберіганні при вмісті формальдегіду, який дорівнює 0,2 мас.% або менше. Це є істотною перевагою в порівнянні з рівнем техніки, оскільки вартість уреаформа має значення, і вміст формальдегіду в гранулах сечовини, призначеної для сільськогосподарського застосування, являє собою екологічний фактор. Крім того, винахід надає більшу свободу у зміні складу гранул. Зокрема, винахід дозволяє отримувати гранули практично з будь-яким складом добавок, завдяки точному дозуванню концентрації добавок у свіжому розчині сечовини на різних етапах процесу зростання. Гранульована сечовина, одержувана процесом у відповідності з винаходом, має, наприклад, серцевину і щонайменше два шари, що містять добавку, з яких перший внутрішній шар має один вміст цієї добавки, а другий зовнішній шар має інший вміст цієї ж добавки. Цією добавкою може бути формуреа, тобто, винахід дозволяє отримувати гранули з неоднорідним розподілом формурії, наприклад, з більшим вмістом формурії у зовнішній частині і з меншим вмістом формурії у внутрішній частині, ближче до ділянки затравочного зерна (або серцевини). І нарешті, гранули мають інші верстви з іншими добавками. Іншою особливістю винаходу є апарат, пристосований для виконання описаного способу. Апарат включає гранулятор і засоби для подачі розчину сечовини, включаючи головний потік сечовини, що підводиться та лінії подачі вхідного потоку сечовини, відповідні згаданим потокам сечовини, які входять, і засоби подачі згаданої добавки, розташовані так, щоб забезпечити неоднакову концентрацію добавки у вхідних потоках сечовини. У деяких варіантах виконання, засоби введення добавки включають лінії для введення повної кількості цієї добавки, або щонайменше частини цієї добавки, в головний потік розчину сечовини, що підводиться нижче по потоку від першої лінії подачі вхідного потоку сечовини, або для введення повної кількості добавки у вибрану лінію подачі потоку сечовини. В інших варіантах виконання, засоби подачі добавки включають лінії добавки для примішування добавки безпосередньо у відповідні лінії подачі потоку сечовини, що відходять від головного підведеного потоку сечовини, і спрямовані до відповідних розпилювальних засобів гранулятору. Інші характеристики і переваги винаходу будуть краще прояснені наведеним далі описом приватних, що не обмежують винаходи, варіантів виконання, з посиланнями на докладені креслення, на яких: Опис креслень на фіг. 1 представлена схема першого варіанту здійснення способу із зосередженим введенням однієї добавки в розчин сечовини; на фіг. 2 представлена схема другого варіанту здійснення способу з розподіленим введенням добавки; 3 UA 110513 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 на фіг. 3 представлена схема третього варіанту здійснення способу з додаванням двох різних добавок; на фіг. 4 представлена схема гранули сечовини, одержуваної за допомогою винаходу; на фіг. 5 представлений у перспективі спрощений вигляд гранулятора, який може бути використаний для виконання винаходу; на фіг. 6 представлено подовжній перетин гранулятора, показаного на фіг. 5; на фіг. 7 представлений вигляд поперечного перерізу гранулятора, у відповідності з варіантом виконання з одиночним вихором; на фіг. 8 представлений вигляд поперечного перерізу гранулятора у відповідності з варіантом виконання з подвійним вихором; на фіг. 9 представлений розріз багатошарової гранули, одержуваної за допомогою винаходу. Детальний опис кращих варіантів здійснення На фіг. 1 прямокутником 1 позначений гранулятор з псевдозрідженим шаром, до якого підходять головний потік 2, що підводиться розчину сечовини і псевдозріджене середовище, зазвичай повітря. Лінією 4 показаний, для прикладу, підвід твердих затравочних зерен або зародків кристалізації, які слугують відправними точками процесу гранулювання. У процесі використання, в грануляторі 1 встановлюється псевдозріджений шар. Процес гранулювання відбувається уздовж по суті поздовжнього шляху зростання, від початкової точки 1S гранулювання до точки 1E видачі продукту гранулятора 1. Гранулятор 1 видає потік 5 гранульованої сечовини. Розчин сечовини вводиться в гранулятор кількома вхідними потоками 2 A, 2B і 2C сечовини, які відводяться від головного підведеного потоку 2 сечовини. Вхідні потоки сечовини розподілені вздовж згаданого поздовжнього шляху, від першого вхідного потоку 2 A сечовини, що знаходиться поблизу початкової точки 1S гранулювання, до останнього вхідного потоку 2 C сечовини, найближчого до точки 1E видачі продукту. У даному прикладі, кожен вхідний потік 2 A2C сечовини направляється до відповідного розпилювального сопла 8 A-8C. Позначення 8A-8C можуть відповідати розпилювальним соплам або відповідним групам розпилювальних сопел. Лінією 6 показаний підвід добавки для змішування з розчином сечовини. У варіанті, показаному на фіг. 1, повна кількість добавки змішується з головним потоком 2 сечовини в точці вводу, що знаходиться вниз по потоку від першого вхідного потоку 2 A, тобто, знизу по потоку щодо розпилювального сопла 8A. Тим самим досягається нерівномірний розподіл добавки по вхідних потоках сечовини, оскільки добавка змішується з розчином вхідних потоків 2 B і 2C, але відсутня у першому вхідному потоці 2A. В результаті, добавка з'являється в зонах II і III псевдозрідженого шару, завдяки чому перший етап гранулювання відбувається в зоні І по суті у відсутності добавки з лінії 6. Зрозуміло, що гранули сечовини в цьому випадку практично не матимуть добавки в серцевині, сформованій в першій зоні І, і будуть мати порівняно постійну концентрацію добавки в зовнішній частині, сформованій в процесі проходження через зони II і III. У різновиді цього варіанта виконання, кількість добавки в лінії подачі 6 ділиться на дві або більше частин, і ці частини вводяться в заданих точках в головний підвідний потік 2, сечовини, наприклад, перша кількість добавки вводиться нижче по потоку від першого вхідного потоку 2 A, а друга кількість добавки вводиться нижче по потоку від другого вхідного потоку 2 B. Таким чином можуть бути отримані різні кількості добавки у вхідних потоках 2 B, 2C. На фіг. 2 розкрито інший варіант виконання, в якому лінія, що подає 6 добавки розділена на кілька ліній, які подають 6A, 6B, 6C, і кожна лінія, що подає добавки підключається безпосередньо до відповідного вхідного потоку 2A, 2B, 2C. У цьому варіанті виконання, з головним вхідним потоком 2 добавка не змішується, і концентрацією добавки у вхідних потоках 2 A, 2B, 2C сечовини можна керувати з високою точністю. Для цього, витратою в кожній лінії 6A, 6B, 6C добавки можна управляти відповідними вентилями (не показані). В результаті, також виявляється незалежною концентрація добавки в зонах І, II і III, і нею можна керувати з високою точністю. Неоднакова концентрація досягається, наприклад, при максимумі концентрації добавки в будь-якому з вхідних потоків 2A, 2B або 2C і відповідних зонах І, II і III. На фіг. 3 представлений варіант виконання з двома лініями, які подають 6 і 7 добавки, в яких по першій лінії 6 подається перша добавка, а по другій лінії 7 подається друга добавка. У цьому прикладі, перша добавка в лінії 6 додається в головний потік 2, що підводиться, сечовини в точці по потоку нижче першого вхідного потоку 2A, завдяки чому частина цієї першої добавки міститься у вхідних потоках 2B і 2C і зонах II і III. Друга добавка з лінії 7 додається в головний потік що підводиться 2, нижче по потоку від другого вхідного потоку 2 B сечовини, завдяки чому 4 UA 110513 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 друга добавка вводиться разом з першою добавкою, з вхідним потоком 2 C сечовини в зону III псевдозрідженого шару. У деяких варіантах виконання, концентрацію добавки від першого вхідного потоку до останнього вхідного потоку можна монотонно міняти, наприклад, маючи мінімальну (або максимальну) концентрацію в першому вхідному потоці 2A, проміжну концентрацію у вхідному потоці 2B і максимальну (мінімальну) концентрацію добавки у вхідному потоці 2C. На фіг. 4 представлений інший варіант виконання, в якому повна кількість добавки в лінії подачі 6 вводиться в гранулятор 1 змішаним з одним вхідним потоком сечовини, а саме, останнім вхідним потоком 2C сечовини. У цьому випадку виходять неоднакові вхідні потоки, оскільки в попередніх вхідних потоках 2A і 2B добавка відсутня. Це означає, що добавка буде концентруватися в зовнішньому шарі гранул, сформованому в зоні III, і при цьому практично бути відсутньою в серцевині, сформованій в зонах І і II. Слід зазначити, що будь-який з наведених вище варіантів виконання може бути скомбінований або змішаний. Наприклад, частина добавки може бути змішана з головним потоком сечовини що підводиться, як це показано на фіг. 1, і інша частина (-і) може бути змішана з будь-яким з вторинних потоків сечовини, взятих з головного підведеного потоку, і спрямована до різних завантажувальних зон. Слід зауважити, що креслення носять ілюстративний характер. Головний потік 2, що підводиться сечовини схематичний, і розчин сечовини може вводитися, наприклад, двома головними лініями, що підводять з правої і з лівої сторін гранулятору 1, або більшим числом ліній. У варіантах виконання з кількома добавками, кожна добавка може підводитися відповідно до будь-якого з варіантів виконання даного винаходу, наприклад, в зосередженій формі, як показано на фіг. 1 або 3, або розподіленій формі, як показано на фіг. 2. Наприклад, перша добавка може бути введена відповідно до розподіленого варіанту фіг. 2, а друга добавка може бути введена відповідно до зосередженого варіанту, наприклад, як добавка 7 на фіг. 3. Перевага введення добавки поблизу точки 1E видачі продукту полягає в тому, що шар покриття, який містить цю другу добавку, формується на останніх етапах процесу гранулювання. Ознакою винаходу є можливість отримання шаруватих гранул, які не можуть бути отримані існуючими способами. Наприклад, на фіг. 7 показана гранула сечовини, яка може бути сформована способом, представленим на фіг. 3. Гранула має серцевину 60, сформовану зародком кристалізації або затравочним зерном. Перший шар 61 формується в зоні І, де практично відсутня добавка. Другий шар 62 формується в зоні II, яка містить деяку кількість добавки з лінії 6, а саме, кількість, введену по лінії 2B. Третій шар 63 формується в зоні III і містить другу добавку з лінії 7, введену по лінії 2C. У переважному варіанті виконання, добавка в лінії 6 являє собою розчин сечовини, який містить формальдегід (уреаформ). Наприклад, цей розчин містить приблизно 60% формальдегіду, 20% сечовини і 20% води. По лінії 7, що проходить, як показано на фіг. 9, може бути додана сірка для отримання гранули сечовини з покриттям сірки. На фіг. 9 також показано, що шари 61, 62 і 63 також можуть мати різні концентрації формуреї. Затравочні зерна процесу гранулювання бажано одержують кристалізацією деякої кількості свіжого розчину сечовини, бажано що має той же склад, що і розчин сечовини в потоці 2, але, в кінцевому рахунку, що включає добавку. Ці затравочні зерна або зародки кристалізації отримують у відповідному пристрої, тут не показаному. Затравочні зерна являють собою, наприклад, сфери, діаметром приблизно 0,5 мм. Варіанти виконання такого пристрою для отримання затравочних зерен включають, наприклад, охолоджену конвеєрну стрічку, яка живиться з роторного шаблону, або компактну грануляційну колону. Відповідно до іншого варіанту виконання винаходу, по лінії подачі 4 надходять стандартні зерна сечовини, отримані в грануляційній колоні. Стандартні зерна сечовини крупніше затравочних зерен і їх розмір (діаметр) становить приблизно 1,5-2,5 мм. Потік 4 може також переносити гранули, розмір яких більше, ніж у зерен, і зазвичай становить більше 2,5 мм. Нижче наводиться опис гранулятора 1 і пристрої псевдозрідженого шару, з посиланнями на переважний варіант виконання на фіг. 5-8. Гранулятор 1 з псевдозрідженим шаром включає горизонтальний контейнер 102 з газопроникним дном 103, виконаним, наприклад, з перфорованого елемента, двома бічними стінками 104, 105, торцевою стінкою 106 і випускною стінкою 107. Випускна стінка 107 має зверху вікно 108 для видачі гранульованого продукту і фіксації максимальної висоти псевдозрідженого шару. Іншим підходящим засобом видачі може слугувати, наприклад, автоматичний клапан, керований рівнем псевдозрідженого шару. 5 UA 110513 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 У верхній стороні торцевої стінки 106 встановлено завантажувальний пристрій 109, в який подаються затравочні зерна або зародки 4 кристалізації, і де виробляється рівномірний розподіл зерен уздовж торцевої стінки 106. Під контейнером 102 встановлена система надуву (не показана), що створює повітряний потік А для підтримки всередині контейнера 102 стану псевдозрідженого шару матеріалу частинок, що включають затравочні зерна та гранули, а також безперервний вихор, що має в цілому горизонтальну вісь. Для цього дно 103 контейнера перфоровано і, краще, має відповідні звичайні засоби для отримання неоднорідного розподілу повітряного потоку. Це може бути досягнуто, наприклад, поділом потоку А на фракції, що мають різні швидкості, або зміною напрямку входу повітряного потоку в псевдозріджений шар. Крім того, повітряним потоком А можуть бути попередньо нагріті затравочні зерна. Безперервна видача крізь вікно 108 врівноважується безперервною подачею затравочних зерен S1 і визначає поздовжній головний потік або жилу потоку псевдозрідженого шару, від торцевої стінки 106 до протилежної стінки 107. Відкрита поверхня P злегка нахилена у напрямку течії шару, як показано на кресленні. Повинно бути зрозуміло, що процес зростання відбувається по шляху зростання зліва направо на кресленні, тобто, від області поблизу торцевої стінки 106 до області поблизу випускної стінки 107. Розчин сечовини (рідина для вирощування гранул) розпорошується і змішується з повітрям і вводиться в контейнер 102 через бічний розподільник 110 злегка нижче відкритій поверхні P псевдозрідженого шару. Цей розподільник 110 проходить вздовж всієї довжини контейнера 102, формуючи безперервну і розподілену подачу розпорошеного розчину сечовини, відповідну лінії з потоком 2 що підводиться, схематично показаному на фіг. 1-3. Добавки додаються по спеціальних лініях, які подають в одну або більше точки введення в розподілювач 110. У псевдозрідженому шарі бажано формується і підтримується безперервний вихор V, як це показано на поперечному перерізі на фіг. 7. Цей потік є поперечним, тобто, його вісь по суті паралельна довжині контейнера 102 і, значить напрямку головного потоку (жилі потоку) через псевдозріджений шар. В іншому варіанті виконання, подвійний вихор V 1, V2 формується розбризкуванням розчину сечовини за допомогою розподілювачів 110а, 110b по обидва боки контейнера 102, як це показано на фіг. 8. У процесі роботи рівень псевдозрідженого шару визначається випуском через вікно 108 або автоматичним випускним клапаном, яким закінчується головний потік від торцевої стінки 106 до протилежної стінки 107. Частинки псевдозрідженого шару (гранули або затравочні зерна), розташовані у верхньому шарі псевдозрідженого шару, багаторазово вдаряються і змочуються частинками розпорошеної рідини для вирощування гранул потоку L, з кристалізацією речовини і частковим випаровуванням розчинника, які можуть знаходитися всередині цієї рідини для вирощування гранул. В результаті, температура гранул у відповідній (верхній) зоні псевдозрідженого шару підвищується. "Змочені" гранули відштовхуються до протилежної стінки 104 і відхиляються природним чином під дією вихору V до дна 103 контейнера 102. По дорозі до дна 103 гранули залишають верхній гарячий рівень псевдозрідженого шару, перетинаючи все більш холодні шари. На цьому шляху рідина для вирощування гранул твердне і ущільнюється на поверхні гранул. Цей етап завершується по шляху руху гранул до стінки 105. Потім гранули відхиляються поблизу стінки 105 і знову піднімаються до верхнього гарячого рівню псевдозрідженого шару. Описаний маршрут руху в цілому повторюється і етапи змочування, кристалізації та випаровування повторюються з поступовим наростанням маси й обсягу при русі від стінки 106 до стінки 107, під дією жили потоку. Зони змочування позначені Z1 (фіг. 7, 8), а зони кристалізації позначені Z2. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Спосіб приготування гранульованої сечовини шляхом гранулювання розчину сечовини в псевдозрідженому шарі, де процес гранулювання здійснюють уздовж в основному поздовжнього шляху зростання, від точки (1S) початку гранулювання до точки (1E) видачі продукту з псевдозрідженого шару, а розчин сечовини подають в псевдозріджений шар кількома вхідними потоками (2A, 2B, 2C) сечовини, які відводять від головного підведеного потоку (2) сечовини, які розподілені вздовж згаданого поздовжнього шляху, від першого вхідного потоку сечовини, найближчого до точки початку гранулювання, до останнього вхідного потоку сечовини, найближчого до точки видачі продукту, і в яких добавку (6) змішують з розчином сечовини, при цьому концентрація добавки у вхідних потоках сечовини неоднакова так, що щонайменше два з цих вхідних потоків мають різну концентрацію добавки, який відрізняється тим, що добавка розділена на кілька потоків (6A-6C) добавки, і кожен потік добавки змішують безпосередньо з відповідним вхідним потоком (2A-2C) сечовини. 6 UA 110513 C2 5 10 15 20 25 2. Спосіб за п. 1, в якому потоки (6A-6C) добавки мають однакову витрату або деякі, або всі потоки добавки мають свою власну витрату, що відрізняється від витрати інших потоків добавки. 3. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому в розчин сечовини додають більше однієї добавки (6, 7), для кожної з яких є спеціальна лінія, що подає. 4. Спосіб за п. 3, в якому щонайменше дві добавки (6, 7) змішують з розчином сечовини і змішують з одним вхідним потоком або різними вхідними потоками (2 A-2C) сечовини. 5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому добавка (6) або одна з добавок є формальдегідом або розчином, що містить формальдегід. 6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який являє собою прямоточний процес, де всі затравочні зерна (4) грануляційного процесу одержують перетворенням деякої кількості свіжого розчину сечовини, при бажанні з додаванням добавок, у тверді гранули або таблетки сечовини. 7. Апарат для гранулювання розчину (2) сечовини в псевдозрідженому шарі, що включає: - гранулятор (1), що має головний поздовжній напрямок від завантажувальної точки (1 S), де починається процес гранулювання, до точки (1E) видачі продукту, де гранульована сечовина (5) відводиться від гранулятора, - засоби подачі розчину сечовини, що включають щонайменше головну лінію підведення (2) і кілька ліній (2A, 2B, 2C) вхідних потоків сечовини, що відходять від головної лінії підведення і розподілених уздовж поздовжнього напрямку, від першого вхідного потоку сечовини, найближчого до завантажувальної точки, до останнього вхідного потоку сечовини, найближчого до точки видачі продукту, і - засоби подачі добавки (6), який відрізняється тим, що засоби подачі добавки пристосовані для створення неоднакової концентрації добавки у вхідних потоках сечовини, і включають лінії добавки для змішування добавки безпосередньо у відповідних лініях вхідних потоків сечовини, що відходять від головної лінії підведення і спрямовані до відповідних засобів розпилення в грануляторі. 7 UA 110513 C2 8 UA 110513 C2 9 UA 110513 C2 10 UA 110513 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюBedetti, Gianfranco
Автори російськоюБедетти Джанфранко
МПК / Мітки
Мітки: відповідний, псевдозрідженому, апарат, сечовини, шарі, гранулювання
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/13-110513-granulyuvannya-sechovini-u-psevdozridzhenomu-shari-i-vidpovidnijj-aparat.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Гранулювання сечовини у псевдозрідженому шарі і відповідний апарат</a>
Попередній патент: Композиція вірусного інгібітора для терапевтичного застосування
Наступний патент: Порошковий дріт для наплавлення
Випадковий патент: Піколіл-2-аміди 1-r-4-гідроксі-2-оксо-1,2-дигідрохінолін-3-карбонових кислот, які виявляють анальгетичну активність