Способ получения гранул мочевины

007007 Изобретение относится к способу получения гранул мочевины из жидкой композиции, содержащей мочевину, посредством распыления жидкой композиции в зоне грануляции гранулирующего устройства на твердые частицы, присутствующие в зоне грануляции, которые поддерживают в движении, в результате которого частицы растут, и удаления потока частиц из зоны грануляции с получением потока частиц требуемого размера. Способ получения гранул мочевины из жидкой композиции, содержащей мочевину, в котором используют гранулирующее устройство, описан наряду с другими источниками в NL-A-7806213. В этом способе используют поток распылительного газа для распыления жидкой композиции, содержащей мочевину, в маленькие капельки, которые укрепляются на затравочных частицах в псевдоожиженном слое. В качестве распылительного газа обычно используют воздух. Пседвоожиженный слой поддерживают в движении с помощью потока псевдоожижающего газа. Как правило, в качестве псевдоожижающего газа также используют воздух. В ЕР-А-141436 описан способ грануляции в псевдоожиженном слое, при котором жидкая композиция выходит из устройства для распределения жидкости в форме, по существу, замкнутой, конусообразной пленки и при котором затравочные частицы из слоя пропускают через пленку с помощью сильного газового потока, так что они смачиваются и могут расти. В гранулирующем устройстве получают поток продукта, который, в основном, разделяют на три различных потока с помощью сита: первый поток частиц требуемого размера, который направляют на склад, второй поток продукта с меньшими размерами, который возвращают в гранулирующее устройство для дальнейшего роста, и третий поток продукта с большими размерами, который также возвращают в гранулирующее устройство через устройство для размельчения или устройство для уменьшения размера. Примеры гранулирующих устройств включают грануляторы с пседвоожиженным слоем и с фонтанирующим слоем. Вместе с жидкими композициями в гранулирующее устройство также подают некоторое количество непреобразованных исходных веществ. Когда, например, гранулируют расплав мочевины, он обычно содержит от 100 до 1000 промилле (по массе) свободного аммиака. Это означает 100-1000 г аммиака на 106 г расплава мочевины. Этот аммиак достигает потока воздуха, который выходит из гранулирующего устройства, и должен быть удален из потока воздуха перед тем, как поток воздуха может быть выпущен в атмосферу. Воздушный поток, выходящий из гранулирующего устройства, также содержит некоторое количество пыли, полученной, в основном, из гранулируемого продукта. Эту пыль также необходимо удалить из воздушного потока перед тем, как выпустить воздух в атмосферу. Недостатком известных способов грануляции является большое количество воздуха, который необходимо использовать в ходе процесса грануляции. Причиной этого является то, что теплоту кристаллизации, высвобождаемую в гранулирующих устройствах, необходимо удалять псевдоожижающим воздухом или распылительным воздухом. Таким образом, в гранулирующих устройствах в соответствии, например, с принципом псевдоожиженного слоя и фонтанирующего слоя требуемое количество воздуха частично определяется тепловым балансом. Кроме того, количество воздуха частично определяется необходимостью того, что слой должен оставаться в псевдоожиженном состоянии. Это также устанавливает нижний предел количества воздуха, который необходимо подавать. Из-за больших количеств воздуха образуется воздушный поток, в котором, например, в ходе грануляции расплава мочевины концентрации аммиака и пыли мочевины низкие, но количества этих веществ настолько велики, что их все еще необходимо удаляться прежде, чем этот воздух может быть выпущен в атмосферу. На заводе по производству мочевины производительностью 750 тонн мочевины в день, например,потребляют примерно 15000 м 3 распылительного воздуха и примерно 85000 м 3 псевдоожижающего воздуха в час. Это значит, что на заводе по производству мочевины необходимо очищать 100000 м 3 в час. При этом примерно 100000 м 3 воздуха обычно содержат 500-2000 кг пыли мочевины и 100-400 промилле(по массе) аммиака. Последнее означает, что в 106 г воздуха присутствуют 100-400 г аммиака. Пыль мочевины удаляют из воздушного потока с помощью промывки этого воздушного потока водой в газопромывном устройстве. Полученный в результате раствор мочевины в воде направляют на рециркуляцию в цех регенерации завода по производству мочевины. Из воздушного потока, выходящего их газопромывного устройства, необходимо удалить еще присутствующий аммиак. Задача изобретения заключается в том, чтобы уменьшить количество воздуха, который должен быть очищен прежде, чем он будет выпущен в атмосферу. Кроме того, задача изобретения заключается в том, чтобы удалить пыль, полученную из продукта, подвергаемого грануляции, и остатки непреобразованных исходных веществ из воздушного потока. Установлено, что это может быть достигнуто путем возвращения в гранулирующее устройство части воздушного потока, выходящего из гранулирующего устройства во время грануляции. Предпочтительно на рециркуляцию направляют от 60 до 99 об.% воздушного потока, в частности от 70 до 90 об.%. Таким образом, только небольшую оставшуюся часть воздушного потока необходимо очищать от исходных веществ и частиц пыли прежде, чем она будет выпущена в атмосферу. Однако перед возвращением воздушного потока в гранулирующее устройство этот воздушный поток предпочтительно очищают от присутствующей в нем пыли, в основном, полученной из продукта, который подвергают грануляции, и-1 007007 охлаждают. Данную очистку и охлаждение предпочтительно осуществляют посредством контактирования воздушного потока с водой или с водным раствором вещества, которое необходимо гранулировать в воде. В частности, объединяют удаление пыли из воздушного потока и охлаждение воздушного потока. Преимущество способа согласно изобретению состоит в том, что требуемое количество воздуха,который должен быть очищен от все еще присутствующих, непреобразованных исходных веществ, можно в значительной степени уменьшить. Установлено, например, что на заводе по производству мочевины с производительностью 750 тонн в день количество воздуха, который должен быть очищен от исходных веществ, можно уменьшить до 15000 м 3 воздуха в час или меньше. Полученный воздушный поток еще содержит 500-2500 промилле (по массе) аммиака. Это значит, 500-2500 г аммиака содержится в 106 г воздуха. Экономически более целесообразно очищать меньше воздуха, содержащего больше аммиака,чем большие количества воздуха с низкой концентрацией аммиака. Промывка от пыли в газопромывном устройстве происходит в циркулирующей воздушной системе,так что выпускаемый воздушный поток, по существу, не содержит пыли. Очистку выпускаемого воздушного потока от вредных для окружающей среды компонентов, таких как, например, аммиак, можно осуществлять без посторонних веществ, вводимых на заводе по производству мочевины. В принципе,можно использовать все органические и неорганические кислоты, а также используют такие способы,как, например, адсорбция/абсорбция и мембранные способы, чтобы связать вредные для окружающей среды вещества, такие, например, как аммиак, в выпускаемом воздушном потоке. Газопромывное устройство при таком циркулирующем воздушном потоке используют не только для того, чтобы уменьшить количество выбрасываемой пыли до допустимых значений, но также и для охлаждения данного циркулирующего воздушного потока, так как этот воздушный поток будет использоваться для удаления теплоты кристаллизации, вырабатываемой в ходе грануляции. Необязательно воздушный поток из внешнего охлаждающего продукт устройства также можно включить в такую систему циркуляции воздуха. В принципе, можно применять все виды жидких веществ в форме раствора, расплава или суспензии. Примерами веществ, которые гранулируют, являются соли аммония, такие как нитрат аммония,сульфат аммония или фосфат аммония, а также их смеси, простые удобрения, такие как нитрат кальция и аммония, нитрат магния и аммония, композитные удобрения NP и NPK, мочевина, композиции, содержащие мочевину, сера и тому подобное. Изобретение особенно подходит для грануляции простых и сложных минеральных удобрений, и в частности для грануляции мочевины. Кроме того, способ согласно настоящему изобретению является особенно подходящим для оптимизации и усовершенствования существующих заводов. Как на обычных заводах по производству мочевины, так и на скрубберных заводах по производству мочевины существующие грануляторы на основе псевдоожиженного слоя и/или фонтанирующего слоя можно конструировать, используя такой принцип. Оптимизация и усовершенствование не ограничены заводами по производству мочевины. Все заводы с одним или несколькими грануляторами на основе псевдоожиженного слоя могут быть оптимизированы таким образом. Кроме того, изобретение можно использовать при строительстве новых заводов. Фиг. 1 является схематичным изображением воздушной системы для системы грануляции в псевдоожиженном слое, такой, которая используется в настоящее время. Кристаллизация продукта, который необходимо гранулировать, происходит в гранулирующем устройстве с псевдоожиженном слоем(FBGD). В гранулирующем устройстве с псевдоожиженном слоем, расплав гранулируемого продукта,например, с влагосодержанием от 0,3 до 10 мас.%, но предпочтительно менее 5 мас.%, добавляют к затравочному материалу через линию (1). Затравочный материал состоит из небольших кристаллов гранулируемого продукта, которые присутствуют в гранулирующем устройстве и к которым прилипает распыляемый расплав. Вокруг затравочного материала происходит кристаллизация добавленного расплава. В наиболее широко используемых гранулирующих устройствах с псевдоожиженным слоем расплав распыляется вместе с распылительным воздухом линии (2) через специально разработанные распылители. Кроме того, в гранулирующее устройство подают псевдоожижающий воздух через линию (3), поддерживая псевдоожиженный слой гранулирующего устройства в текучем состоянии. Высвобождаемую теплоту кристаллизации отводят с помощью псевдоожижающего воздуха и распылительного воздуха. Прежде чем выпустить в атмосферу, псевдоожижающий воздух и распылительный воздух, выходящий из гранулирующего устройства через линию (8), обрабатывают в газопромывателе (SCR) с тем, чтобы очистить воздух от частиц пыли. С этой целью воду или водный раствор гранулируемого продукта подают через линию (6). Обработка воздуха, который необходимо очистить, в газопромывателе происходит с использованием циркулирующего водного потока. Из циркулирующего потока постоянный раствор продукта,который необходимо гранулировать, выводят из системы через линию (5) и переводят на следующую стадию обработки. Очищенный воздух выпускают в атмосферу через линию (9), необязательно через стадию удаления любых исходных веществ, которые еще присутствуют. Через линию (4) частицы меньшего размера и измельченные крупные частицы продукта из сита направляют на рециркуляцию к псевдоожиженному слою. Через линию (7) гранулированный продукт переводят на сита, где частицы правильного диаметра отделяют и переводят на склад.-2 007007 На фиг. 2 схематично показана гранулирующая система на основе псевдоожиженного слоя с циркулирующим воздушным потоком линии (3) согласно данному изобретению. Воздушный поток линии (8),выходящий из гранулирующего устройства (FBGD), очищают от пыли в газопромывателе (SCR). В газопромывателе воздушный поток также охлаждают, что обеспечивается в интенсивном контакте между воздухом и водным потоком линии (10). Нагретый водный поток охлаждают в охлаждающем устройстве(С), после чего этот поток повторно используют в качестве газопромывающей среды и хладагента газопромывателя. Выпускной поток линии (5) препятствует тому, чтобы содержание растворенной или суспендированной пыли в циркулирующем водном потоке линии (10) стало слишком высоким. Выпускной поток, в котором присутствует значительная концентрация продукта, возвращают в цех дальнейшей регенерации. Охлажденный воздушный поток, выходящий из газопромывателя (SCR), используют для псевдоожижающего воздуха линии (3) в гранулирующем устройстве с псевдоожиженным слоем. Необязательно часть этого воздуха также можно использовать в качестве распылительного воздуха линии (2) для распылителей. Небольшую часть воздуха, который был очищен от пыли, выпускают в атмосферу через линию (9). Однако при необходимости, прежде чем этот воздух выпускают в атмосферу, вредные для окружающей среды вещества, такие, например, как аммиак, можно удалить из воздушного потока,что можно осуществить с применением способов всех типов, таких, например, как использование органических или неорганических кислот, или используя способ адсорбции/абсорбции или мембранный способ. Через линию (1) подают расплав, который необходимо гранулировать, а через линию (4) подают меньшие по размеру или измельченные крупные частицы продукта из сита. Через линию (7) выводят гранулированные продукты. Изобретение будет разъяснено на основе следующих примеров. Пример I и сравнительный пример А. В примере I и сравнительном примере А расплав мочевины на заводе по производству мочевины производительностью 750 тонн в день гранулируют в гранулирующем устройстве, схематично показанном на фиг. 1 (предшествующий уровень техники) и фиг. 2 (данное изобретение). В приведенных ниже табл. 1 и 2 представлены композиции потоков при разных способах. В табл. 1 - согласно способу, показанному на фиг. 1, и в таблице 2 - согласно способу, который показан на фиг. 2. Количества аммиака показаны в промилле (по массе), другими словами, в виде количества граммов аммиака в 106 г твердого вещества или газа. Таблица 1-3 007007 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения гранул мочевины из жидкой композиции, содержащей мочевину, посредством распыления жидкой композиции в зоне грануляции гранулирующего устройства на или над твердыми частицами, присутствующими в зоне грануляции, которые поддерживают в движении с помощью воздушного потока через зону грануляции, в результате чего частицы растут, и удаления потока частиц из зоны грануляции с получением потока частиц мочевины требуемого размера, отличающийся тем, что во время грануляции от 70 до 90 об.% воздушного потока, выходящего из гранулирующего устройства, возвращают в гранулирующее устройство для повышения концентрации исходных веществ и пыли в очищаемой и затем выводимой в атмосферу части воздушного потока. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед возвращением воздушного потока в гранулирующее устройство этот воздушный поток очищают от имеющейся пыли, при этом этот воздушный поток охлаждают. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что очистка и охлаждение происходят в результате контакта воздушного потока с водой или с водным раствором вещества, который необходимо гранулировать, в воде. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что удаление пыли из воздушного потока и охлаждение воздушного потока объединяют.