[发明专利]由液体制造颗粒的方法

说明书

本发明涉及一种由液体通过造粒工艺制造颗粒的方法。造粒工艺是现有技术中已知的，并经常用于制造例如肥料。由源材料液体制造颗粒特别是肥料的问题是，所有的肥料造粒在造粒机和冷却器中产生一定量的粉尘。粉尘被排风扇抽吸的空气夹带通过造粒机和冷却器。该夹带的粉尘需在空气可排回到大气之前从空气中除去。该回收的粉尘将循环回到工艺中。 

已经开发了用于从空气中除去夹带的粉尘的许多类型的洗涤器，这取决于产生的粉尘的颗粒尺寸和所需的粉尘除去效率。基本上存在两种类型的洗涤器，即干式洗涤器和湿式洗涤器。干式洗涤器包括除尘器，如旋风除尘器或过滤器。它们对于粗粉尘颗粒很好地工作并具有它们回收粉尘作为可以低能量成本循环的固体产物的优点。它们的缺点是对堵塞敏感(特别是当需洗涤湿空气时)和除去细粉尘颗粒的效率低(除非在除尘器上使用极大压降并因而使用高能消耗)。湿式洗涤器将粉尘溶解或悬浮在水中并作为水中的低浓度溶液或悬浮液回收粉尘。湿式洗涤器具有不同的类型，其通常是非常可靠的并可除去细粉尘颗粒而不极大地增加洗涤器上的压降。湿式洗涤器的问题是大部分水或甚至所有水需在回收的粉尘可循环再进入工艺之前从溶液或悬浮液中除去。水通常在真空浓缩机中除去；该工艺消耗与除去的水的量至少相同量的蒸汽。出于该原因，重要的是回收的溶液或悬浮液中的水含量尽可能低。 

造粒机中产生的粉尘是粗颗粒(由粉碎机产生的0.1mm或甚至更大)和细颗粒(喷雾器产生的在10—50微米范围内)的混合物。在一些例如尿素或硝酸铵造粒的情况下，造粒机还可以产生一定量的亚微米粉尘，即颗粒尺寸在1微米以下的粉尘，更特别地在0.5微米以下。这样的极细粉尘不是由机械对象(item)例如粉碎机或喷雾器产生，而是由空气中存在的气体之间的反应产生。 

例如，在硝酸铵造粒的情况下，硝酸铵熔体包含一定量的不溶的自由 氨和自由硝酸。当热的熔体与空气接触时，氨和酸从熔体中蒸发并由空气夹带，之后当空气物流冷却时它们将再组合为极细颗粒。 

对于尿素，极细颗粒可能如下形成：在高温例如在120-140℃下，尿素将部分转化为氰酸铵(平衡浓度，在0—1wt.％范围内取决于温度)。在所述温度下，氰酸铵可分解为铵和可蒸发的氰尿酸。在温度下降后，铵和氰尿酸将组合以形成非常细的氰酸铵颗粒，其将进而转化为尿素。 

亚微米颗粒在废空气物流中作为混浊是可见的(在湿式洗涤器的情况下在水蒸气消散之后)。它们太细而不能在任何机械过滤器或液滴捕集器中捕获。有些细到使得其甚至逃脱标准粉尘取样方法，因为那些方法不再认为该颗粒尺寸是″颗粒物质″。然而，亚微米粉尘是污染物并且是对于工艺而言的产品的损失。所以需要其中至少部分除去亚微米粉尘的一种造粒方法。这样的方法应该是灵活的且有能量效率的。 

本发明提供一种由源材料的液体溶液制造颗粒的方法，其解决了这些问题。根据本发明的方法能够以高效、能量高效和灵活的方式制造颗粒，而降低驱逐到大气中的亚微米粉尘的量。 

本发明涉及一种制造颗粒的方法，包括以下步骤 

·向造粒机提供包含源材料的液体， 

·从造粒机取出固体颗粒并将其提供到颗粒冷却器， 

·从颗粒冷却器取出经冷却的颗粒， 

·从造粒机取出第一含尘气体，并将其提供到第一洗涤器，且在第一洗涤器中将含尘气体与水性液体接触，从而导致形成第一净化气体物流和包含源材料的第一水性液体，以及从第一洗涤器取出第一净化气体物流，和从第一洗涤器取出包含源材料的第一水性液体， 

·从颗粒冷却器取出第二含尘气体，并将其提供到第二洗涤器，且在第二洗涤器中将含尘气体与水性液体接触，从而导致形成第二净化气体物流和包含源材料的第二水性液体，以及从第二洗涤器取出第二净化气体物流，和从第二洗涤器取出包含源材料的第二水性液体， 

·从第一洗涤器向第三洗涤器提供第一净化气体物流，并在第三洗涤器中将第一净化气体物流与水性液体接触，从而导致形成第三净化气体物流和包含源材料的第三水性液体，以及从第三洗涤器取出第三净化气体物 流，和从第三洗涤器取出包含源材料的第三水性液体， 

其中第三洗涤器的操作温度在第一洗涤器的操作温度以下。 

根据本发明的方法的特征是通过应用特定的洗涤器方案(regimen)，最终气体物流中的源材料浓度将非常低。这是因为根据本发明的方法配置为解决所有粉尘部分，包括经常穿过传统工艺的亚微米粉尘。根据本发明方法的其它优点将由进一步的说明而变清楚。