[发明专利]流体床分类元件

说明书

本发明涉及一种分类流体床造粒单元，包括：多孔床底板；流体床部分；固体进给入口或内部粉碎装置；流化空气入口；液体溶液或熔体进给入口和喷嘴；空气出口；以及产品出口；其中所述流体床部分包括至少一个颗粒分类元件，所述至少一个颗粒分类元件包括具有顶端进给开口和底端进给开口的一个或更多个垂直倾斜的通道，并且其中所述一个或更多个垂直倾斜的通道具有上侧狭槽和下侧狭槽。在上述流体床造粒单元的操作中，该元件的每个通道将颗粒分离为大颗粒部分和小颗粒部分，并且在每个通道中将所述大颗粒部分向上输送而将所述小颗粒部分向下输送。此外，在所述流体床造粒单元的操作中，所述大颗粒部分和所述小颗粒部分被分别输送出所述上侧狭槽和所述下侧狭槽。本发明还涉及一种流体床造粒方法以及一种颗粒分类元件的用途。

技术领域

本发明涉及一种在流体床部分中包括至少一个颗粒分类元件的分类流体床造粒单元，以及一种用于在正在操作的流体床内对不同大小的细粒或颗粒进行分类的方法。所述方法包括使用置于流体床中的分类元件而不限制或阻碍床的其它功能。分类元件利用不同大小的颗粒的流动和流化特性上的物理差异，用以在床的隔室之间并且沿着床的床壁来将颗粒分类和输送颗粒。所述方法适用于在造粒、成团、吸积、聚集或其它形式的颗粒生长中将流化用作媒介的工艺。所述方法还适用于包括流化和颗粒减小或粉碎的工艺。

背景技术

在颗粒生长是主要原理的造粒工艺中，对造粒机中的和最终产品的大小分布的控制是关键性能特征之一。因此，在常规造粒工艺中，通过筛选并将一定部分的筛下物再循环，并且必要时也粉碎一部分筛上物并将其再循环，由此控制大小分布。这使得能够直接控制最终产品的组分。能量和质量平衡此后通过新鲜进料的性质、干燥、加热或冷却来调整，以便针对颗粒生长和产品质量而给出正确条件。外部筛选、粉碎和再循环也解决了晶种要求，这是因为粉碎产生了保持颗粒的整体大小和数量处于正确范围中的新颗粒。

在流体床造粒的最新发展中，为了消除关于具有筛选和粉碎的外部再循环的循环工艺的投资，内部筛选已成为新特征之一。能量和质量平衡可利用更直接的方式如造粒机的冷却或加热或通过更改去往流体床造粒机的熔体或溶液中的水浓度来解决。规模经济已增大了流体床的大小，并且这对用于内部筛选和分类的良好方法进一步开放。

在期望效果是保留最小颗粒以及将最大颗粒朝向出口移动时，通过网、筛、狭槽等物理方式进行内部筛选是困难的。造粒机内的物理限制还由于颗粒的塑性和粘性而快速堵塞。

所应用的最明显的方法已尝试利用基于空气速度和颗粒轨迹的分离和分类原理的标准和明显效果。所有这些方法都不能给出预期效果或已被视为不能实行的并且能量消耗严重的。

Callen等人在《化学工程科学(Chemical Engineering Science)》第62期(2007年)第356到370页中陈述的“使用平行倾斜板从气体流化床控制淘选(Use of parallelinclined plates to control elutriation from a gas fluidized bed)”是在流体床单元中在高密度相上方或高密度相外的低密度相中执行分类或淘选的若干示例之一。高密度流体部分的定义是平均大体积气流单独低于最小细粒在床中的自由下落速度并且高于对于产生流化来说所需的空气最小临界气流。在高密度流体相上方的低密度相中，能够安装相对于重力改变流动特性的导引系统，并且增大大体积速度。当床具有接近最小细粒的自由下落速度的大体积气流时，并且当大小分布足够广时，将存在与标准除尘和风力筛选技术中一样的典型淘选。然而，发现此效果不足以消除外部筛选和粉碎循环工艺。高密度相外的任何分离具有外部筛选的固有缺点，其中最小颗粒必须带回入口侧。

US 6，851，558 B2描述不对称性、挡板和床高度可如何用于在整个床上获得水平分类。然而，缺点在于：床必须完全重新设计，并且所提出的分类效果在每个隔室中将受气泡形成和喷射喷嘴的效果干扰。对挡板和隔室的倾斜角度和位置的限制减小了实际床中的所提出的效果。