Способ производства таблеток, содержащих нитрат аммония

Изобретение относится к способу производства таблеток, содержащих нитрат аммония,включающему следующие стадии: выпускание по каплям расплава продукта, содержащего нитрат аммония, из каплеобразователя с вращающимся перфорированным барабаном и форсуночной планкой, прилегающей к внутренней стороне перфорированного барабана, так что расплав продукта выталкивается через отверстия перфорированного барабана, помещение капель продукта на циркулирующую охлаждающую конвейерную ленту, затвердевание капель продукта за счет охлаждения во время транспортировки на охлаждающей конвейерной ленте и удаление затвердевших капель продукта с охлаждающей конвейерной ленты.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: СЭНДВИК МАТЕРИАЛЗ ТЕКНОЛОДЖИ ДОЙЧЛАНД ГМБХ Изобретение относится к способу производства таблеток, содержащих нитрат аммония. Нитрат аммония используют в качестве составной части многих удобрений. В частности, нитрат аммония используют в качестве источника аммония в так называемых азотно-фосфорно-калийных(АФК) удобрениях, то есть в удобрениях, которые содержат азот, фосфор и калий в различных соотношениях. В случае нитрата аммония проблемой является его способность взрываться при нагревании. Эта взрывоопасность нитрата аммония создает проблемы при его производстве и при обращении с ним во время производства комбинированных удобрений. Согласно настоящему изобретению должен быть обеспечен усовершенствованный способ производства таблеток, содержащих нитрат аммония. Согласно настоящему изобретению предусмотрен способ производства таблеток, содержащих нитрат аммония, со следующими стадиями: выпускание по каплям расплава продукта, содержащего нитрат аммония, из каплеобразователя с вращающимся перфорированным барабаном и форсуночной планкой,прилегающей к внутренней стороне перфорированного барабана, так что расплав продукта выталкивается через отверстия перфорированного барабана, помещение капель продукта на циркулирующую охлаждающую конвейерную ленту, затвердевание капель продукта за счет охлаждения во время транспортировки на охлаждающей конвейерной ленте и удаление затвердевших капель продукта в виде таблеток с охлаждающей конвейерной ленты. Способ согласно настоящему изобретению обеспечивает возможность производства таблеток, содержащих нитрат аммония, с постоянным качеством продукта и с большой пропускной способностью. С произведенными таблетками можно без проблем обращаться сразу же после удаления их с охлаждающей конвейерной ленты, например упаковывать. Так как капли продукта во время удаления с охлаждающей конвейерной ленты уже являются твердыми, не нужно опасаться того, что капли продукта склеятся друг с другом или будут каким-либо образом повреждены во время обращения. При использовании способа согласно настоящему изобретению можно также поддерживать температуру расплава продукта, содержащего нитрат аммония, в настолько узком диапазоне, чтобы, с одной стороны, была возможной беспроблемная переработка расплава продукта, и этот расплав был достаточно жидким для того, чтобы его можно было протолкнуть через форсуночную планку и отверстия перфорированного барабана, и чтобы,с другой стороны, можно было исключить опасность взрыва нитрата аммония. Кроме того, в способе согласно настоящему изобретению температуру расплава продукта, содержащего нитрат аммония, поддерживают в настолько узком диапазоне, что не существует опасности разложения содержащегося в продукте нитрата аммония. В способе согласно настоящему изобретению используют произведенный стандартным способом и затем приготовленный расплав продукта, содержащего нитрат аммония. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения на охлаждающую конвейерную ленту помещают капли продукта, имеющие температуру ниже 180 С, в частности - равную 177 С. Оказалось, что такая температура является наиболее предпочтительной для чистого нитрата аммония. При этом сознательно была выбрана температура, лежащая сравнительно близко к температуре разложения нитрата аммония, равной 180 С. Способ согласно настоящему изобретению благодаря использованию вращающегося перфорированного барабана и форсуночной планки, прилегающей к внутренней стороне перфорированного барабана, обеспечивает возможность поддержания температуры расплава продукта относительно постоянной и лежащей в узком диапазоне температур. В другом варианте осуществления настоящего изобретения капли продукта на охлаждающей конвейерной ленте охлаждают до температуры ниже 50 С, в частности до 40 С. Показано, что охлаждение капель продукта, содержащего нитрат аммония, на охлаждающей конвейерной ленте до температуры ниже 50 С является предпочтительным, так как капли продукта при температуре ниже 50 С являются достаточно твердыми и уже обладают настолько нечувствительной поверхностью, что их без проблем можно снять с охлаждающей конвейерной ленты и не опасаться возникновения повреждений, например, их можно упаковать. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что капли продукта остаются на охлаждающей конвейерной ленте в течение примерно 15 с. Такого времени пребывания на охлаждающей конвейерной ленте достаточно для того, чтобы добиться достаточно прочного затвердевания капель продукта, а, с другой стороны, оно является достаточно длительным для того, чтобы можно было не опасаться возникновения трещин в произведенных таблетках из-за слишком быстрого затвердевания расплава продукта. В одном из вариантов осуществлениянастоящего изобретения температуру охлаждающей конвейерной ленты в области, расположенной немного выше области удаления таблеток, поддерживают более высокой, чем температура области, расположенной немного ниже области выкладки капель на конвейерную ленту. За счет такого подогрева таблеток продукта немного выше области их удаления можно еще больше повысить качество производимых таблеток и, например, изменить форму таблеток. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения расплав продукта содержит бентонит, доломит и/или карбонат кальция. За счет таких наполнителей можно заметно снизить взрывоопасность производимых таблеток и обеспечить их безопасное использование в качестве удобрения. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения расплав продукта содержит хлорид калия. В зависимости от конечного использования произведенных частиц или таблеток используют различные добавки, причем неожиданно оказалось, что для способа согласно настоящему изобретению пригодны многочисленные различные смеси, содержащие нитрат аммония. В частности, в расплав продукта добавляют хлорид калия, если необходимо получить удобрение, называемое моноаммонийфосфатом(МОР). В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения расплав продукта содержит сульфаты, в частности сульфат калия, сульфат аммония и/или сульфат алюминия. Сульфаты добавляют в расплав продукта в том случае, если необходимо получить так называемое бесхлорное азотно-фосфорное удобрение (SOP). И в этом случае способ согласно настоящему изобретению неожиданно позволил использовать широкий спектр соотношений компонентов в смеси и самих компонентов смеси. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения расплав продукта содержит нитрат магния. Например, в таблетки может быть переработан расплав продукта, содержащий нитрат аммония и 3,3% нитрата магния. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения расплав продукта содержит фосфаты, в частности дигидрофосфат калия, гидрофосфат диаммония и/или пентаоксид фосфора. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения расплав продукта содержит микроэлементы, в частности серу, цинк и/или бор. Другие признаки и преимущества настоящего изобретения следуют из формулы изобретения и описанных ниже предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения с сопутствующим графическим материалом. Отдельные признаки различных описанных вариантов осуществления при этом можно комбинировать любым способом, не выходя за рамки настоящего изобретения. На чертежах представлено схематическое изображение установки для осуществления способа согласно настоящему изобретению. Схематическое изображение на чертеже демонстрирует установку 10 для производства таблеток,содержащих нитрат аммония, способом согласно настоящему изобретению. Расплавленный нитрат аммония или расплав продукта, содержащий нитрат аммония и другие компоненты и полученный стандартным способом, по стрелке 12 через игольчатый клапан 14 и пневматический клапан 16 подают в резервуар 18, снабженный датчиками уровня. За счет датчиков уровня можно поддерживать уровень заполнения резервуара 18 в предварительно заданном диапазоне посредством управления пневматическим клапаном 16. Предназначенное для этого устройство управления не показано на чертеже из соображений наглядности. Ниже выпускного отверстия резервуара 18 расположен насос 20, с помощью которого жидкий расплав продукта, содержащего нитрат аммония, перекачивают в смеситель 22. В смесителе 22 можно приготовить смесь из жидкого расплава продукта и твердого вещества, которое с помощью системы 24 дозирования твердых веществ подают в смеситель 22. Если в жидкий расплав продукта не добавляют дополнительных твердых компонентов, то жидкий расплав продукта проходит насквозь через смеситель 22, или смеситель 22 исключают. Ниже смесителя 22 расположен измельчитель 26, с помощью которого при необходимости можно дополнительно измельчить твердые вещества, содержащиеся в расплаве продукта. Выше измельчителя 26 в тупиковом канале, отходящем от соединительного трубопровода, расположенного между смесителем 22 и измельчителем 26, расположен буферный резервуар 28. Этот буферный резервуар 28 служит для того, чтобы улавливать возможный обратный напор расплава из измельчителя 26, а также для того,чтобы препятствовать возможной при определенных условиях работе измельчителя на холостом ходу. Ниже измельчителя 26 расположен еще один насос 30 для перекачки расплава продукта к каплеобразователю 32. Каплеобразователь 32 содержит вращающийся перфорированный барабан 34 и закрепленную внутри вращающегося барабана 34 форсуночную планку 36, которая отверстиями форсунок прилегает к внутренней стороне перфорированного барабана 34 и неподвижна относительно вращающегося перфорированного барабана 34. Жидкий расплав продукта выталкивается через форсуночную планку 36 по направлению к внутренней стороне вращающегося барабана 34 и продавливается через отверстия вращающегося барабана 34. При этом расплав продукта проходит через отверстия вращающегося барабана, а образующиеся за счет этого капли продукта попадают на расположенную под каплеобразователем 32 круговую охлаждающую конвейерную ленту 38. Внутри вращающегося барабана 34 рядом с форсуночной планкой 36 расположены нагревательные трубки 37 для поддержания такой температуры форсуночной планки 36 и вращающегося барабана 34, которая препятствует затвердеванию или кристаллизации расплава продукта, подлежащего переработке, и которая лежит в очень узком предварительно заданном диапазоне. Охлаждающая конвейерная лента 38 перемещается в направлении, показанном изогнутой стрелкой 40. Капли продукта, находящиеся на охлаждающей конвейерной ленте 38, транспортируются при помо-2 024242 щи охлаждающей конвейерной ленты направо (как показано на данном чертеже), и во время перемещения с помощью охлаждающей конвейерной ленты они затвердевают. Нижняя сторона охлаждающей конвейерной ленты 38 орошается холодной водой через распылительные форсунки 42. Распылительные форсунки 42 расположены в первом блоке, а ниже по течению в направлении движения охлаждающей конвейерной ленты 38 расположен второй блок с распылительными форсунками 44. К распылительным форсункам 44 может быть подана охлаждающая вода с другой температурой, нежели к форсункам 42,поэтому распылительные форсунки 44 могут быть использованы, например, для того, чтобы довести охлаждающую конвейерную ленту 38 непосредственно перед областью 46 удаления таблеток до температуры, которая выше температуры охлаждающей конвейерной ленты над распылительными форсунками 42, т.е. в области выкладки капель на ленту непосредственно под каплеобразователем 32. Для этого через распылительные форсунки 44 может распыляться вода, поступающая из резервуара 48, который можно предварительно нагреть с помощью нагревательной спирали. Охлаждающая конвейерная лента 38 имеет форму стальной ленты, замкнутой в кольцо и расположенной на двух концевых барабанах 50, 52 транспортера. Концевые барабаны 50, 52 можно, например,охлаждать или нагревать, чтобы максимально точно регулировать температуру охлаждающей конвейерной ленты 38. После изменения направления охлаждающей конвейерной ленты 38 на концевом барабане 52 примерно на 45 расположено устройство 46 для удаления таблеток, которое представляет собой снимающее лезвие, прилегающее к охлаждающей конвейерной ленте 38. С помощью этого снимающего лезвия устройства 46 для удаления таблеток затвердевшие таблетки приподнимаются над охлаждающей конвейерной лентой 38 и под действием силы тяжести падают в направлении стрелки 54. Затем твердые таблетки могут быть, например, собраны и упакованы или с помощью других транспортеров перемещены дальше. Капли продукта, полученные из каплеобразователя 32, попадают на верхнюю сторону охлаждающей конвейерной ленты 38. В области нижней стороны охлаждающей конвейерной ленты 38 или в области ее изгибов вокруг концевых барабанов 50, 52 могут быть расположены, например, очищающие устройства для очистки поверхности охлаждающей конвейерной ленты 38 или устройства для нанесения на охлаждающую конвейерную ленту 38 разделительного средства. Разделительное средство служит для того, чтобы обеспечить легкое отделение твердых таблеток от охлаждающей конвейерной ленты 38. С помощью установки 10 в качестве эксперимента удалось получить таблетки из чистого нитрата аммония. Температура расплава продукта, то есть температура, при которой капли продукта выходили из перфорированного барабана 34 каплеобразователя 32 и попадали на поверхность охлаждающей конвейерной ленты 38, составляла 177 С. Капли продукта оставались на верхней стороне охлаждающей конвейерной ленты 38 в течение примерно 15 с, пока они транспортировались к области 46 их удаления с конвейерной ленты. Температура затвердевших капель продукта или таблеток в области 46 их удаления с конвейерной ленты составляла примерно 40 С. При такой температуре продукта с таблетками можно было беспроблемно обращаться, они были достаточно устойчивыми против механической нагрузки, и не наблюдалось слипания таблеток, снятых с охлаждающей конвейерной ленты 38. С помощью установки 10 в тестовом режиме удавалось производить 3500 кг таблеток в час. Кроме чистого нитрата аммония, с помощью установки 10 были испытаны другие расплавы продуктов, содержащие нитрат аммония, а именно - расплавы продуктов, содержавшие нитрат аммония и до 3% сульфата алюминия, нитрат аммония и 3,3% нитрата магния и нитрат аммония и до 40% сульфата аммония. Кроме того, были испытаны расплавы продуктов, содержавшие нитрат аммония и 19,4 сульфата калия, причем были возможны и более высокие содержания сульфата калия. Эти композиции расплавов продуктов при параметрах процесса, указанных выше для чистого нитрата аммония, были таблетированы с хорошими результатами. Затем с помощью установки 10 были таблетированы так называемые азотно-фосфорно-калийные(NPK) удобрения, причем в качестве основы всегда был использован расплав нитрата аммония как источник азота. С помощью установки 10 при параметрах процесса, указанных выше для чистого нитрата аммония, были испытаны NPK-смеси, содержавшие нитрат аммония и доли фосфора и калия, лежавшие в диапазоне от 0 до 20%, в частности NPK-смеси 15-15-15, содержавшие соответственно 15% азота, 15% фосфора и 15% калия, а также NPK 25-5-5, NPK 32-4-0 и NPK 20-20-0. Далее с помощью установки 10 согласно настоящему изобретению были испытаны расплавы продуктов, содержавшие нитрат аммония и, при необходимости, другие описанные выше компоненты и микроэлементы. С хорошими результатами были таблетированы расплавы продуктов, содержавшие серу,цинк и/или бор. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ производства таблеток, содержащих нитрат аммония, включающий следующие стадии: выпускание по каплям расплава продукта, содержащего нитрат аммония, из каплеобразователя (32) с вращающимся перфорированным барабаном (34) и форсуночной планкой (36), прилегающей к внут-3 024242 ренней стороне перфорированного барабана (34), так что расплав продукта выталкивается через отверстия перфорированного барабана (34),помещение капель продукта на циркулирующую охлаждающую конвейерную ленту (38),затвердевание капель продукта за счет охлаждения во время транспортировки на охлаждающей конвейерной ленте (38) и удаление затвердевших капель продукта с охлаждающей конвейерной ленты (38),причем на циркулирующую охлаждающую конвейерную ленту (38) помещают капли продукта,имеющие температуру, равную 177 С,при этом капли продукта охлаждают на охлаждающей конвейерной ленте (38) до температуры ниже 50 С. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что капли продукта остаются на охлаждающей конвейерной ленте (38) в течение промежутка времени, равного примерно 15 с. 3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что температуру охлаждающей конвейерной ленты (38) на участке, расположенном непосредственно перед областью (46) удаления таблеток с транспортера, поддерживают на более высоком уровне, чем на участке, расположенном непосредственно после места выкладки капель на конвейерную ленту. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что расплав продукта содержит бентонит, доломит и/или карбонат кальция. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что расплав продукта содержит фосфор и калий. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что расплав продукта содержит хлорид калия (KCl). 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что расплав продукта содержит сульфаты, в частности сульфат калия (K2SO4), сульфат аммония NH4)2SO4) и/или сульфат алюминия(Al2(SO4)3). 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что расплав продукта содержит нитрат магния Mg(NO3)2. 9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что расплав продукта содержит фосфаты, в частности дигидрофосфат калия (KH2PO4), гидрофосфат диаммония NH4)2HPO4) и/или пентаоксид фосфора (P2O5). 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что расплав продукта содержит микроэлементы, в частности серу (S), цинк (Zn) и/или бор (В).