LU103096B1 - Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln und Fließbettgranulatorsystem - Google Patents

Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln und Fließbettgranulatorsystem Download PDF

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LU103096B1
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LU
Luxembourg
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urea
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fluid bed
bed granulator
grain size
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LU103096A
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Martin Wolfgang Pieper
Harald Franzrahe
Tobias Bluhm-Drenhaus
Mathias Potthoff
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Thyssenkrupp Ag
Thyssenkrupp Fertilizer Tech Gmbh
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    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05CNITROGENOUS FERTILISERS
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    • C05C9/005Post-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/16Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
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Abstract

Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln und Fließbettgranulatorsystem Die Erfindung betrifft ein Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln, in einem Fließbettgranulatorsystem (1). Bei einem Verfahren bei dem die benötigte Energie zum Kühlen der harnstoffhaltigen Partikel minimiert wird, wobei das Verfahren und der Betrieb des Fließbettgranulatorsystems (1) prozesstechnisch optimiert werden, ist vorgesehen, dass die harnstoffhaltigen Partikel nach der Granulation in einer Kühlzone (2) eines Fließbettgranulators (3) auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C abgekühlt werden und dass mindestens ein Teil der harnstoffhaltigen Partikel nach einer Vorsiebung mittels eines Bulkflow Kühlers (4) auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C abgekühlt werden.

Description

210617P00LU
LU103096
Beschreibung
Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln und
FlieRbettgranulatorsystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen
Partikeln, in einem FlieRbettgranulatorsystem.
Daneben betrifft die Erfindung ein FlieRbettgranulatorsystem für eine energieoptimierte
Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln.
Aufgrund des kontinuierlichen Wachstums der Weltbevölkerung besteht ein ständiger Bedarf an zuverlässigen, leicht herstellbaren und preiswerten Düngemitteln. Diese herkömmlichen
Düngemittel können Stickstoff, Phosphat, Schwefel, Kalzium, Selen, Kalium oder
Mikronährstoffe enthalten. Ein gängiger, weit verbreiteter Dünger enthält Harnstoff als
Hauptbestandteil. Der wasserlösliche Harnstoff wird im Boden schnell abgebaut, wobei
Ammoniak und Nitratverbindungen entstehen. Je nach Anwendung kann das Düngemittel nur
Harnstoff oder eine Kombination von Harnstoff mit einem oder mehreren der vorgenannten
Bestandteile, z. B. Phosphat, Schwefel, Kalium oder Spurennährstoffen, enthalten.
Harnstoff kann in großem industriellen Maßstab durch Reaktion von Ammoniak mit
Kohlendioxid in einer (vereinfachten) zweistufigen Reaktion hergestellt werden: 2 NH; + CO, 2 H,N-COONH, (1)
H2N-COONH4, 2 (NH2)aCO + H,O (2)
Nach der Synthese sind weitere Prozessschritte erforderlich, um ein transportables und lagerfähiges Harnstoffdüngemittel zu erhalten. Zu den gängigen technischen Verfahren gehören verschiedene Granulierungstechniken wie Prilling, Trommelgranulierung oder
FlieRbettgranulierung. Vor allem Prilling-Verfahren haben einige kritische Nachteile, wie relativ weiche Partikel und manchmal deformierte, inhomogene Partikel.
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Diese Probleme können durch den Einsatz eines FlieRbettgranulationsverfahrens vermieden werden, das zu härteren, stabileren und homogeneren Granulaten führt. Der daraus resultierende granulierte Harnstoff eignet sich besonders gut für Massenmischungen.
Außerdem kommt es beim Mischen und Transportieren des harnstoffhaltigen Düngers zu weniger Entmischung oder mechanischen Beschädigungen. Größe, GrôfBenverteilung,
Geometrie und mechanische Eigenschaften des Endprodukts hängen in hohem Maße von der
Temperatur während des Granulationsprozesses ab. Daher ist eine kontrollierte
Temperaturumgebung von wesentlicher Bedeutung, um ein reproduzierbares Produktgranulat mit konstanten Produkteigenschaften, z.B. in Bezug auf Härte, Anbackungen oder
Staubbildung, zu erreichen.
Fließbettgranulatorsysteme sind weitgehend auf die Verwendung von Umgebungsluft zur
Kühlung angewiesen. Daher kann die Kapazität eines Fließbettgranulators begrenzt sein, abhängig von der Temperatur der Umgebungsluft oder der Wärmemenge, die von der
Umgebungsluft abgeführt werden kann. Dies kann zu hohen Temperaturen in der Anlage führen, was die Menge des herstellbaren Produkts verringert oder zu einer Verringerung der
Produktqualität und einer Verschlechterung der Betriebsbedingungen führen kann. Außerdem kann unter bestimmten Betriebsbedingungen (z. B. bei sehr hoher Produktbelastung) die
Granulationstemperatur zu hoch werden. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die Anlage mit hoher Kapazität oder hoher Umgebungstemperatur oder beidem betrieben wird. Außerdem sind viele Anlagen bereits mit einem FlieRbettkühler ausgestattet, um die Granulattemperatur von etwa 95 °C auf 60-70 °C zu senken. Dies erfordert eine große Menge Umgebungsluft und kann auch unter den oben genannten Betriebsbedingungen schwierig sein.
Das Abkühlen der harnstoffhaltigen Partikel ist mit hohem Energieaufwand zur Bereitstellung der Kühlluft verbunden. Darüber hinaus ist es wichtig, die harnstoffhaltigen Partikel zu prozessgünstigen Zeitpunkten zu kühlen, um das Verfahren möglichst effizient gestalten zu können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für eine energieoptimierte
Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln sowie ein FlieRbettgranulatorsystem anzugeben, bei denen die benötigte Energie zum Kühlen der harnstoffhaltigen Partikel minimiert wird, wobei das Verfahren und der Betrieb des Fließbettgranulatorsystems prozesstechnisch optimiert werden.
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Diese Aufgabe ist bei der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1 zunächst dadurch gelôst, dass die harnstoffhaltigen Partikel nach der
Granulation in einer Kühlzone eines FlieRbettgranulators auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C abgekühlt werden, und dass mindestens ein Teil der harnstoffhaltigen Partikel nach einer Vorsiebung in einem zweiten Schritt mittels eines Bulkflow
Kühlers auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C abgekühlt werden.
Bei der Kühlzone kann es sich um einen FlieBbettkühler handeln, der mittels eines Gebläses eine Luftkühlung der harnstoffhaltigen Partikel erreichen kann. Um Investitionskosten zu sparen, ist der FlieBbettkühler im Flie&bettgranulator angeordnet. Da der Energieaufwand für die Verdichtung der Kühlluft vergleichsweise hoch ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die harnstoffhaltigen Partikel in der Kühlzone auf eine Temperatur zwischen 80 °C und 108 °C abgekühlt werden. Die harnstoffhaltigen Partikel verlassen den Flie&bettgranulator beziehungsweise eine Granulationszone innerhalb des FlieBbettgranulators mit einer
Temperatur über 100 °C. Die Abkühlleistung in der Kühlzone ist daher energetisch im Vergleich zur Abkühlung im zweiten Schritt gering.
Unter einem Bulkflow Kühler ist ein Wärmetauscher zu verstehen, bei dem das zu kühlende
Produkt zwischen geschweißten Wärmetauscherplatten nach dem Prinzip „first in, first out“ vergleichsweise sanft fließen kann. Auf der anderen Seite der Platten strömt Kühlwasser mit einer geeigneten Temperatur. Durch diese indirekte Methode der Wärmeübertragung wird die
Notwendigkeit von Ventilatoren, Sackfiltern oder Wäschern minimiert. Auf diese Weise kann eine kostengünstige Lösung zum Kühlen, aber auch zum Erhitzen von Schüttgütern bereitgestellt werden. Zusätzlich ist der Kühlvorgang selbst emissionsfrei.
Mit Hilfe des Bulkflow Kühlers werden die harnstoffhaltigen Partikel beziehungsweise ein Teil der harnstoffhaltigen Partikel, sprich, der Teil, der nach der Vorsiebung noch in den Bulkflow
Kühler geleitet wird, auf eine Temperatur zwischen 30 °C und 50 °C abgekühlt. Der Bulkflow
Kühler übernimmt folglich den Großteil der Kühlleistung, wohingegen die aufzubringende
Kühlleistung der Kühlzone im Fließbettgranulator relativ zur Kühlleistung des Bulkflow Kühlers gering ausfällt. Die Kühlung mittels Bulkflow Kühler mit entsprechendem Kühlwasser ist energetisch günstiger als die Kühlung im FlieRbett mittels komprimierter Luft, wodurch insgesamt der Energiebedarf des Fließbettgranulatorsystems minimiert wird.
Kühlwasser ist insbesondere in Harnstoffanlagen in der Regel ausreichend in einem passenden
Temperaturniveau (Vorlauf/Rücklauf zum Beispiel 30/40 °C) verfügbar und spezifisch deutlich
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LU103096 günstiger als die elektrische Energie, die sonst für die Verdichtung der Kühlluft gebraucht würde.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den
Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Bei einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweistufige Vorsiebung vorgesehen, wobei zunächst harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 10 mm abgetrennt werden und anschließend harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 4 mm. Das Produkt verlässt den
FlieRbettgranulator mit einem relativ breiten Korngrößenspektrum von ca. 0,5 bis 10 mm und darüber. Daher kann es vorteilhaft sein, eine zweistufige Vorsiebung vorzusehen, bei der zunächst die größeren Partikel abgetrennt werden, wobei im Anschluss das sogenannte
Grobgut, also Partikel mit einer Korngröße > 4 mm aber < 10 mm abgetrennt werden.
Zusätzlich kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße > 4 mm und < 10 mm nach der Abtrennung abgekühlt und zerkleinert werden und dass die abgekühlten und zerkleinerten harnstoffhaltigen Partikel im Anschluss in den Fließbettgranulator geleitet werden.
Die gröbere Fraktion, also das Grobgut, ist mengenmäßig nur mit einem kleinen Anteil im
Produkt vorhanden. Die Anforderungen an das verwendete Sieb zur Abtrennung des
Grobgutes, also den harnstoffhaltigen Partikeln > 4 mm und < 10 mm, ist vergleichsweise gering, da der Großteil der Partikel, die eine kleinere Korngröße aufweisen, hindurchfällt. Die
Menge an Harnstoffabrieb oder Zusetzungen im laufenden Betrieb ist daher gering.
Nach der Zerkleinerung können die harnstoffhaltigen Partikel, beispielsweise mittels eines
Becherwerks, in den Flie&bettgranulator zurückgeleitet werden, sodass die zerkleinerten harnstoffhaltigen Partikel weiter granuliert werden können.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße > 4 mm und < 10 mm mittels pneumatischer Förderung in den FlieRbettgranulator geleitet werden. Der Vorteil einer pneumatischen Förderung beziehungsweise einer pneumatischen Förderanlage, zur Förderung der Partikel zurück in den Fließbettgranulator, besteht darin, dass kein — im Stand der Technik übliches — Becherwerk erforderlich ist. Auf diese Weise kann die Gebäudehöhe niedrig gehalten werden und muss lediglich der Höhe des Bulkflow Kühlers entsprechen. Als Föderluftstrom ist
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LU103096 bei einer Dichtstromfôrderung ein Druck von ca. 1 bis 2 bar und ca. 100 °C in einer Menge von lediglich < 1% der Fluidisierungsluft des FlieBbettgranulators erforderlich.
Um eine weitere Verarbeitung der harnstoffhaltigen Partikel mit einer KorngrôBe von > 4 mm und < 10 mm zu vereinfachen, ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäBen
Verfahrens vorgesehen, dass eine Abkühlung der abgetrennten Partikel auf etwa 65 °C erfolgt.
Bei einer weiteren Verarbeitung beziehungsweise Zerkleinerung des Grobgutes ist es vorteilhaft, dass die Partikel zuvor abgekühlt werden, um Harnstoffabrieb und Zusetzungen zu vermeiden.
Dazu kann bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Zerkleinerung der abgetrennten Partikel mittels VValzenbrecher erfolgt. Für den
Walzenbrecher ist eine Temperatur der harnstoffhaltigen Partikel von 65 °C optimal.
Optional kann bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäBen Verfahrens vorgesehen sein, dass nach der Vorsiebung eine Entstaubung der harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße < 4 mm durchgeführt wird. Die Entstaubung kann nach jeglichen adäquaten
Verfahren durchgeführt werden, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Eine praktikable Variante der Fôrderung der Partikel sieht bei einer weiteren Ausgestaltung des
Verfahrens vor, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße < 4 mm mittels eines
Becherwerks in den Bulkflow Kühler transportiert werden. Bei den harnstoffhaltigen Partikeln < 4 mm ist nach der Vorsiebung sowohl das On-size Produkt (2 bis 4 mm), als auch das noch abzutrennende Feingut (< 2 mm) vorhanden. Durch das Becherwerk kônnen die harnstoffhaltigen Partikel in den Bulkflow Kühler transportiert werden, den sie von oben nach unten mit Hilfe der Schwerkraft durchlaufen. Dieses Becherwerk muss nicht so hoch sein, wie es bei klassischen, aus dem Stand der Technik bekannten, Konzepten üblich ist, weil die
Siebung und eine Rückführung des Feingutes auf einem niedrigeren Niveau in dem Gebäude des FlieBbettgranulationssystems angeordnet werden kann. Auf diese Weise können die
Baukosten für den Stahlbau des Gebäudes minimiert werden.
Um eine gewünschte KorngrôBe zu erreichen, ist bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäfBen Verfahrens vorgesehen, dass nach der Abkühlung der harnstoffhaltigen
Partikel auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C harnstoffhaltige
Partikel mit einer Korngröße < 2 mm abgetrennt werden. Ein entsprechendes Fein-Sieb, das strômungstechnisch hinter dem Bulkflow Kühler angeordnet ist, arbeitet dann entsprechend in
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LU103096 einem Temperaturbereich von 30 bis 50 °C und ist somit optimal gegen Harnstoffabrieb beziehungsweise zusetzen geschützt, weil die harnstoffhaltigen Partikel bereits erkaltet und gehartet sind.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäBen Verfahrens ist vorgesehen, dass die abgetrennten Partikel mit einer Korngrôfe < 2 mm in den
FlieBbettgranulator geleitet werden. Der Austrag des Feingutes liegt unterhalb des Niveaus des
FlieBbettgranulators. Eine Möglichkeit zur Förderung des Feingutes besteht daher in der
Nutzung eines Becherwerks.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die abgetrennten Partikel mit einer Korngröße < 2 mm mittels pneumatischer Förderung in den
FlieRbettgranulator geleitet werden. Analog zum Grobgut, hat eine pneumatische Förderung beziehungsweise einer pneumatischen Fôrderanlage zur Förderung der Partikel zurück in den
FlieRbettgranulator den Vorteil, dass kein, im Stand der Technik übliches, Becherwerk erforderlich ist. Auf diese Weise kann die Gebäudehöhe niedrig gehalten werden und muss lediglich der Höhe des Bulkflow Kühlers entsprechen.
Als Föderluftstrom ist bei einer Dichtstromförderung ein Druck von ca. 1 bis 2 bar und ca. 100 °C in einer Menge von lediglich < 1% der Fluidisierungsluft des FlieRbettgranulators erforderlich. Zusätzlich kann die Energiebilanz des Fließbettgranulators positiv beeinflusst werden, weil das abgekühlte Feingut, also die harnstoffhaltigen Partikel < 2 mm, mit etwas mehr als 45 °C in unterschiedliche Kammern des Fließbettgranulators eingespeist werden kann.
Die vorgenannte Aufgabe wird außerdem gelöst von einem Fließbettgranulatorsystem für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln umfassend die miteinander in
Wirkverbindung stehenden Elemente a) einen FlieRbettgranulator zur Granulierung von harnstoffhaltigen Partikeln, b) eine in dem FlieRbettgranulator angeordnete Kühlzone, zum Kühlen von harnstoffhaltigen Partikeln mit Luft auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C,
C) eine Vorsiebeinrichtung zum Abtrennen von zu großen harnstoffhaltigen Partikeln nach der Granulation, vorzugsweise mit einer Korngröße > 4 mm, d) eine Kühlvorrichtung zum Abkühlen der harnstoffhaltigen Partikel auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C, wobei die Kühlvorrichtung mindestens einen Bulkflow
Kühler umfasst,
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LU103096 e) eine Siebeinrichtung zum Abtrennen von zu kleinen harnstoffhaltigen Partikeln, vorzugsweise mit einer Korngröße < 2 mm.
Bei einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäBen FlieRbettgranulatorsystems ist vorgesehen, dass die Vorsiebeinrichtung mindestens zwei Siebe aufweist, wobei mit einem ersten Sieb harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 10 mm abtrennbar sind und wobei mit einem zweiten Sieb harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 10 mm und < 4 mm abtrennbar sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäBen
FlieBbettgranulatorsystems ist eine pneumatische Fôrdereinrichtung vorgesehen, wobei mittels der pneumatischen Férdereinrichtung abgetrennte harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 10 mm und < 4 mm in den FlieBbettgranulator befôrderbar sind und/oder wobei mittels der pneumatischen Fôrdereinrichtung abgetrennte harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße < 2 mm in den FlieBbettgranulator beférderbar sind.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäfen FlieRbettgranulatorsystems ist vorgesehen, dass das FlieBbettgranulatorsystem ausgestaltet und eingerichtet ist, ein erfindungsgemäfes Verfahren durchzuführen. Die obigen Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße
FlieRbettgranulatorsystem.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen
Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines investitionskosten-optimierten
FlieRbettgranulatorsystems nach dem Stand der Technik,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Fließbettgranulatorsystems nach einem
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen FlieRbettgranulatorsystems und
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Figur 3 eine schematische Ausführung eines FlieBbettgranulatorsystems nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt eine beispielhafte schematische Darstellung eines FlieRbettgranulatorsystems 1 nach dem Stand der Technik. Das FlieRbettgranulationssystem 1 umfasst einen
FlieRbettgranulator 3 und eine in dem FlieRbettgranulator 3 angeordnete beziehungsweise mit dem FlieBbettgranulator 3 verbundene Kühlzone 2. Der Begriff "verbunden" im Sinne der
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Verbindungsmittel, die in der Lage/geeignet sind,
Prozessflüssigkeiten, -feststoffe oder -gase und/oder deren Gemische zu transportieren bzw. zu übertragen, z.B. Rohre, Kanäle, Pumpen, Schläuche und umfasst ferner Tanks, Behälter und/oder Pumpen. Diese Definition umfasst Anschlussmittel, die für gasförmige, feste und flüssige Medien mit niedrigem Druck (unter 1 bar) und für gasförmige, feste und flüssige Medien mit hohem Druck (über 1 bar, vorzugsweise bis zu 10 bar) geeignet sind.
In der Kühlzone werden die Partikel auf einen Temperaturbereich < 70 °C abgekühlt und anschließend in eine Siebeinrichtung 9 geleitet, die mit der Kühlzone 2 verbunden ist. Die
Siebeinrichtung 9 trennt die körnigen Partikel aus dem FlieRbettgranulator 3 in gröRengerechte
Produktpartikel innerhalb der gewünschten Produktgröße und in übergroße (oberhalb der gewünschten Produktgröße) Partikel und untergroße (unterhalb der gewünschten
Produktgröße) Partikel. Zusätzlich ist eine Vorsiebeinrichtung 7 vorgesehen, um Partikel, deren
Korngröße weit über der Korngröße der übergroßen Partikel liegt, abzutrennen. Diese „Klumpen“ werden aus dem Prozess entfernt und in einen Auffangbehälter 10 geleitet. Die weiteren harnstoffhaltigen Partikel werden mittels eines Becherwerks 6 in die Siebeinrichtung 9 geleitet.
Der Aufbau der Siebeinrichtung 9 umfasst ein erstes Sieb 11 mit einer Maschenweite oberhalb der gewünschten Partikelgröße und ein zweites Sieb 12 unterhalb der gewünschten
Partikelgröße, wodurch das Siebeinrichtung 9 in drei Teile unterteilt wird. Die Siebeinrichtung 9 umfasst außerdem einen Ausgang für die endgültigen Produktpartikel 13 zwischen dem ersten
Sieb 11 und dem zweiten Sieb 12, einen Ausgang für übergroße Partikel 14, z. B. oberhalb des ersten Siebs 11, und einen Ausgang für untergroße Partikel 15 unterhalb des zweiten Siebs 12.
Der Ausgang für die untergroßen Partikel 15 ist über einen ersten Rückführungseinlass 16 mit dem Fließbettgranulator 1 verbunden, und der Ausgang für die übergroßen Partikel 14 ist über einen Walzenbrecher 5 oder eine ähnliche Vorrichtung mit dem FlieRbettgranulator 1 verbunden, wodurch zerkleinerte Partikel entstehen.
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Die endgültigen Produktpartikel werden von der Siebvorrichtung 9 in einen Kühler 17 geleitet, um final auszuhärten und abzukühlen. Im Anschluss kann das das finale Produkt (hier nicht dargestellt) verpackt oder anderweitig verarbeitet werden.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines FlieBbettgranulatorsystems 1 nach einem
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäfen FlieBbettgranulatorsystems 1. Dabei ist im
Vergleich zum Stand der Technik die Kühlzone 2 innerhalb des FlieBbettgranulators 3 so klein wie möglich gehalten, sodass die harnstoffhaltigen Partikel den FlieBbettgranulator 3 beziehungsweise die Kühlzone 2 mit einer Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C verlassen. Weiterhin ist eine Vorsiebeinrichtung 7 vorgesehen, um Partikel, deren
Korngröße weit über der KorngrôBe der übergroßen Partikel liegt, abzutrennen. Diese „Klumpen“ werden aus dem Prozess entfernt und in einen Auffangbehälter 10 geleitet. Die weiteren harnstoffhaltigen Partikel werden mittels eines Becherwerks 6 in die Siebeinrichtung 9 geleitet. Die Vorsiebeinrichtung 7 umfasst aber zusätzlich noch ein erstes Sieb 11, das die übergroßen Partikel von den Produktpartikeln und den untergroßen Partikeln abtrennt.
Dabei ist vorgesehen, dass die übergroßen Partikel, die mengenmäBbig im Vergleich zu den restlichen harnstoffhaltigen Partikeln in einer geringen Menge anfallen, anschließend in einem
Rückführungskühler 18 geleitet bevor sie in einem Walzenbrecher 5 zerkleinert und mittels einer pneumatischen Fördereinrichtung 19 in den Fließbettgranulator 3 zurückgeführt werden. Bei einer weiteren Verarbeitung beziehungsweise Zerkleinerung des Grobgutes ist es vorteilhaft, dass die Partikel zuvor abgekühlt werden, um Harnstoffabrieb und Zusetzungen zu vermeiden.
Zusätzlich ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Entstaubungseinheit 20 vorgesehen, durch die der Strom der untergroßen Partikel und der Produktpartikel nach der Vorsiebung entstaubt werden kann.
Die untergroßen Partikel sowie die Produktpartikel werden nach der Vorsiebeinrichtung 7 in eine Kühlvorrichtung 8 geleitet, wobei die Kühlvorrichtung 8 einen Bulkflow Kühler 4 umfasst. In dem Bulkflow Kühler 4 werden die untergroßen Partikel sowie die Produktpartikel auf eine
Temperatur in einem Bereich zwischen 30 und 50 °C abgekühlt. Die pneumatische
Fördereinrichtung 19 zur Förderung der Partikel zurück in den FlieRbettgranulator 3, hat den
Vorteil, dass kein, im Stand der Technik übliches, Becherwerk erforderlich ist. Auf diese Weise kann die Gebäudehöhe niedrig gehalten werden und muss lediglich der Höhe des Bulkflow
Kühlers 4 entsprechen.
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Mit Hilfe des Bulkflow Kühlers 4 werden die harnstoffhaltigen Partikel beziehungsweise ein Teil der harnstoffhaltigen Partikel, sprich, der Teil, der nach der Vorsiebung noch in den Bulkflow
Kühler 4 geleitet wird, auf eine Temperatur zwischen 30 °C und 50 °C abgekühlt. Der Bulkflow
Kühler 4 übernimmt folglich den Großteil der Kühlleistung, wohingegen die aufzubringende
Kühlleistung der Kühlzone 2 relativ zur Kühlleistung des Bulkflow Kühlers 4 gering ausfällt. Die
Kühlung mittels Bulkflow Kühler 4 mit entsprechendem Kühlwasser ist energetisch günstiger als die Kühlung im FlieRbett mittels komprimierter Luft, wodurch insgesamt der Energiebedarf des
FlieRbettgranulatorsystems 1 minimiert wird.
Die abgekühlten harnstoffhaltigen Partikel werden dann in eine Siebeinrichtung 9 befördert, wobei in der Siebeinrichtung 9 die untergroßen Partikel von den endgültigen Produktpartikeln getrennt werden. Die untergroßen erkalteten Partikel können über die pneumatische
Fördereinrichtung 19 ebenfalls zurück in den Fließbettgranulator 3 geleitet werden. Die endgültigen Produktpartikel werden zur Weiterverarbeitung in entsprechende hier nicht dargestellte Einrichtungen befördert. Ein entsprechendes Fein-Sieb, das strömungstechnisch hinter dem Bulkflow Kühler 4 angeordnet ist, arbeitet dann entsprechend in einem
Temperaturbereich von 30 bis 50 °C und ist somit optimal gegen Harnstoffabrieb beziehungsweise zusetzen geschützt, weil die harnstoffhaltigen Partikel bereits erkaltet und gehärtet sind.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fließbettgranulatorsystems 1. Im
Unterschied zu Figur 2 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 lediglich eine einstufige
Vorsiebung vorgesehen. Das Grobgut wird erst nach der Kühlung im Bulkflow-Kühler in der
Siebeinrichtung 9 gesiebt und in den Rückführungskühler zurückgeführt. Die Siebeinrichtung 9 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zwei Siebe.
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Bezugszeichenliste 1 FlieBbettgranulatorsystem 2 Kühlzone 3 FlieBbettgranulator 4 Bulkflow Kühler
Walzenbrecher 6 Becherwerk 7 Vorsiebeinrichtung 8 Kühlvorrichtung 9 Siebeinrichtung
Auffangbehälter 11 Erstes Sieb 12 Zweites Sieb 13 Ausgang für endgültige Produktpartikel 14 Ausgang für übergroße Partikel
Ausgang für untergroße Partikel 16 Rückführungseinlass 17 Kühler 18 Rückführungskühler 19 Pneumatische Fördereinrichtung
Entstaubungseinheit

Claims (15)

210617P00LU LU103096 Patentansprüche
1. Verfahren für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln, in einem FlieRbettgranulatorsystem (1), dadurch gekennzeichnet, dass die harnstoffhaltigen Partikel nach der Granulation in einer Kühlzone (2) eines FlieRbettgranulators (3) auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C abgekühlt werden, und dass mindestens ein Teil der harnstoffhaltigen Partikel nach einer Vorsiebung mittels eines Bulkflow Kühlers (4) auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C abgekühlt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweistufige Vorsiebung vorgesehen ist, wobei zunächst harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 10 mm abgetrennt werden und anschließend harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße > 4 mm.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße > 4 mm und < 10 mm nach der Abtrennung abgekühlt und zerkleinert werden und dass die abgekühlten und zerkleinerten harnstoffhaltigen Partikel im Anschluss in den FlieRbettgranulator (3) geleitet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngröße > 4 mm und < 10 mm nach der Zerkleinerung mittels pneumatischer Förderung in den FlieRbettgranulator (3) geleitet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abkühlung der abgetrennten Partikel auf etwa 65 °C erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zerkleinerung der abgetrennten Partikel mittels Walzenbrecher (5) erfolgt.
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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Vorsiebung eine Entstaubung der harnstoffhaltigen Partikel mit einer Korngrée <4 mm durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die harnstoffhaltigen Partikel mit einer KorngrôBe < 4 mm mittels eines Becherwerks (6) in den Bulkflow Kühler transportiert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Abkühlung der harnstoffhaltigen Partikel auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen °C und 50 °C harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße < 2 mm abgetrennt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennten Partikel mit einer KorngréRe < 2 mm in den FlieBbettgranulator (3) geleitet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetrennten Partikel mit einer Korngröße < 2 mm mittels pneumatischer Förderung in den FlieBbettgranulator (3) geleitet werden.
12. FlieRbettgranulatorsystem (1) für eine energieoptimierte Granulation von harnstoffhaltigen Partikeln umfassend die miteinander in Wirkverbindung stehenden Elemente a) einen FlieRbettgranulator (3) zur Granulierung von harnstoffhaltigen Partikeln, b) eine in dem FlieRbettgranulator (3) angeordnete Kühlzone (2), zum Kühlen von harnstoffhaltigen Partikeln mit Luft auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 80 °C und 108 °C, C) eine Vorsiebeinrichtung (7) zum Abtrennen von zu großen harnstoffhaltigen Partikeln nach der Granulation, vorzugsweise mit einer Korngröße > 4 mm, d) eine Kühlvorrichtung (8) zum Abkühlen der harnstoffhaltigen Partikel auf eine Temperatur in einem Bereich zwischen 30 °C und 50 °C, wobei die Kühlvorrichtung mindestens einen Bulkflow Kühler (4) umfasst, e) eine Siebeinrichtung (9) zum Abtrennen von zu kleinen harnstoffhaltigen Partikeln, vorzugsweise mit einer Korngröße < 2 mm.
210617P00LU -3- LU103096
13. FlieBbettgranulatorsystem (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsiebeinrichtung (7) mindestens zwei Siebe aufweist, wobei mit einem ersten Sieb (11) harnstoffhaltige Partikel mit einer KorngrôRe > 10 mm abtrennbar sind und wobei mit einem zweiten Sieb (12) harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngrôfe < 10 mm und > 4 mm abtrennbar sind.
14. FlieBbettgranulatorsystem (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine pneumatische Fôrdereinrichtung (19) vorgesehen ist, wobei mittels der pneumatischen Fôrdereinrichtung (19) abgetrennte harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße < 10 mm und > 4 mm in den FlieBbettgranulator (3) befôrderbar sind und/oder wobei mittels der pneumatischen Fôrdereinrichtung (12) abgetrennte harnstoffhaltige Partikel mit einer Korngröße < 2 mm in den FlieBbettgranulator (3) befôrderbar sind.
15. FlieBbettgranulatorsystem (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das FlieBbettgranulatorsystem (1) ausgestaltet und eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0212714B1 (de) * 1985-07-26 1989-12-06 Stamicarbon B.V. Verfahren zum Herstellen von Körnchen und durch dieses Verfahren erhaltene Körnchen
CN102274703A (zh) * 2011-05-31 2011-12-14 山东奥诺能源科技有限公司 大型连续节能型流化床喷雾造粒干燥工艺
CN102438739B (zh) * 2009-05-20 2014-12-17 斯塔米卡本公司 生产粒料的工艺
US20210053884A1 (en) * 2018-05-08 2021-02-25 Thyssenkrupp Fertilizer Technology Gmbh Internal cooling system for fluid-bed granulation plants
CN106984243B (zh) * 2016-12-27 2021-07-16 绿色造粒有限公司 一种无需添加甲醛的尿素造粒工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0212714B1 (de) * 1985-07-26 1989-12-06 Stamicarbon B.V. Verfahren zum Herstellen von Körnchen und durch dieses Verfahren erhaltene Körnchen
CN102438739B (zh) * 2009-05-20 2014-12-17 斯塔米卡本公司 生产粒料的工艺
CN102274703A (zh) * 2011-05-31 2011-12-14 山东奥诺能源科技有限公司 大型连续节能型流化床喷雾造粒干燥工艺
CN106984243B (zh) * 2016-12-27 2021-07-16 绿色造粒有限公司 一种无需添加甲醛的尿素造粒工艺
US20210053884A1 (en) * 2018-05-08 2021-02-25 Thyssenkrupp Fertilizer Technology Gmbh Internal cooling system for fluid-bed granulation plants

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