СПОСОБ И УСТАНОВКА ПРИЛЛИРОВАНИЯ ПОРИСТОГО НИТРАТА АММОНИЯ Российский патент 2019 года по МПК C01C1/18 B01J2/04 B01J2/16 C06B31/28 C05C1/02 

Изобретение относится к изготовлению пористого нитрата аммония, при этом композиция нитрата аммония приллируется в установке приллирования нитрата аммония с образованием гранулированного нитрата аммония, который улавливается в псевдоожиженном слое и по меньшей мере частично охлаждается там.

Способ приллирования композиции в установке приллирования является известным промышленным способом для изготовления гранулированных продуктов из расплавов или из концентрированных растворов. Распылительные сопла разделяют поданный расплав или раствор на капли, которые опускаются через газообразную среду, обычно воздух, и охлаждаются на своем пути до такой степени, что они отверждаются с образованием зёрен. Если подаваемый материал является раствором, то процесс отверждения сопровождается частичным выпариванием. Техника приллирования находит применение в большом промышленном масштабе при изготовлении, например, карбамидных удобрений, но также и других материалов, которые обеспечивают или получают в форме расплавов или концентрированных растворов.

Для изготовления пористого нитрата аммония обычно композицию нитрата аммония подвергают процессу приллирования в башне приллирования в противоточном потоке охлаждённого воздуха. При этом происходит образование приллов, то есть однородных твёрдых тел, которые все ещё имеют определённый процент содержания воды (например, приблизительно 4% по массе). На последующей стадии сушки вода затем быстро удаляется. Возникающие вследствие этого поры или трещины в прилле являются сквозными, так что, например, могут заполняться маслом.

Для этой цели башни приллирования охлаждают, например, приблизительно 96%-ные композиции нитрата аммония, имеющие температуру 145-150°С, до температуры ниже точки перехода приблизительно 84°С. Пористость формируется в расположенном ниже по потоку сушильном барабане, а требуемое низкое конечное содержание влаги приллированного конечного продукта достигается во втором сушильном барабане, расположенном ниже по потоку. Башни приллирования обычно содержат канал приллирования, по которому проходит подлежащая приллированию композиция и который образует высоту свободного падения башни приллирования. Кроме того, башни приллирования обычно содержат разгрузочные устройства, которые установлены на верхнем конце башни приллирования и подают подлежащую приллированию композицию в башню приллирования. Для приллирования композиций нитрата аммония обычно необходимы установки приллирования, которые имеют башни приллирования с общей высотой 60-70 м или с высотой свободного падения 40-50 м.

Пористый приллированный нитрат аммония обычно используется в качестве одного из компонентов композиций взрывчатых веществ. Так пористый приллированный нитрат аммония, например, смешивается с углеводородным топливом для изготовления композиции взрывчатого вещества, известной как АСДТ.

US 2009/0301618 A1 относится к пористым гранулированным материалам из взрывоопасного нитрата аммония, которые получены из расплава нитрата аммония в двух соединённых последовательно псевдоожиженных слоях. BG 63296 B1 и DE 1592359 A1 также раскрывают способы изготовления гранулированного нитрата аммония. US 4,190,622 A и US 3,539,326 A раскрывают способы изготовления гранулированных частиц.

Известные способы и установки для изготовления пористого нитрата аммония являются, однако, не во всех смыслах удовлетворительными, и имеется потребность в улучшенных способах и установках. Таким образом, в основе изобретения лежит задача создания способа и установок для изготовления пористого нитрата аммония, которые имеют преимущества по сравнению с уровнем техники.

Эта задача решается посредством объекта формулы изобретения.

Первый аспект изобретения относится к способу изготовления пористого нитрата аммония, который включает в себя следующие стадии:

(а) приллирование композиции нитрата аммония в башне приллирования установки приллирования нитрата аммония с образованием приллов, и

(b) улавливание образованных на стадии (а) приллов в первом псевдоожиженном слое и,

(с) причём первый воздушный поток проходит через первый псевдоожиженный слой (3), и/или второй воздушный поток проходит через второй псевдоожиженный слой (4), и/или дополнительный воздушный поток проходит через башню приллирования.

На стадии (а) способа в соответствии с изобретением композицию нитрата аммония вводят в башню приллирования, предпочтительно в верхний конец башни приллирования. В предпочтительном варианте композиция нитрата аммония представляет собой расплав нитрата аммония, который при необходимости может быть водным. В предпочтительном варианте композиция нитрата аммония содержит воду. В предпочтительном варианте осуществления композиция нитрата аммония имеет содержание воды в диапазоне от 1 до 6 мас.%, более предпочтительно в диапазоне от 2 до 5,5 мас.%, в диапазоне от 3 до 5 мас.% или в диапазоне от 4 до 4,5 мас.%. Композиция может при необходимости содержать дополнительные добавки, в частности, добавки для приллирования. Подходящие добавки для приллирования известны специалисту в данной области.

В предпочтительном варианте композицию нитрата аммония распыляют через одно или несколько сопел для приллирования в канал для приллирования, и затем она проходит через башню приллирования сверху вниз. Получение композиции нитрата аммония и метод распыления композиции нитрата аммония известны специалисту в данной области.

Через башню приллирования дополнительно пропускают воздух. При этом воздух предпочтительно содержит различные газообразные компоненты, в частности, кислород и азот. В предпочтительном варианте термин «воздух» включает в себя в рамках изобретения также аэрозоль, так что воздух, наряду с газообразными компонентами, может также содержать твёрдые и/или жидкие компоненты, которые в предпочтительном варианте получаются при приллировании нитрата аммония. Например, воздух может содержать пыль нитрата аммония. В соответствии с изобретением такие газовые смеси и/или аэрозоли обозначаются в целом как «воздух».

В предпочтительном варианте воздух проходит через башню приллирования от нижнего конца к верхнему концу, то есть снизу вверх. В предпочтительном варианте воздух проходит через башню приллирования в противотоке к композиции нитрата аммония.

При прохождении композиции нитрата аммония через башню приллирования из нее образуются (in statu nascendi) приллы нитрата аммония и падают вниз в башне приллирования, при этом они обтекаются воздухом во встречном потоке снизу вверх. При этом воздушного потока недостаточно для того, чтобы привести приллы во взвешенное состояние, но происходит относительное перемещение прилов в направлении вниз, которое, однако, тормозится посредством воздуха в противопотоке. В предпочтительном варианте относительное количество воздуха, которое обтекает композицию нитрата аммония, находится в диапазоне от 1 до 20 кг воздуха на килограмм использованной композиции нитрата аммония, более предпочтительно в диапазоне от 1,5 до 15 кг, в диапазоне от 2 до 10 кг, в диапазоне от 2,5 до 8 кг, в диапазоне от 3 до 7 кг или в диапазоне от 4 до 5,5 кг.

На стадии (b) способа в соответствии с изобретением образованные на стадии (а) приллы улавливаются в первом псевдоожиженном слое. При этом псевдоожиженный слой образован приллами, которые ранее прошли через башню приллирования.

Псевдоожиженный слой подходит для большого количества химических технологических процессов для обработки твердых материалов и жидкостей, и его структура известна специалисту в данной области. Псевдоожиженный слой в соответствии с изобретением образован уловленными приллами, которые за счёт направленного вверх потока текучей среды приведены в псевдоожиженное состояние. При этом формируется жидкоподобное состояние гранул, что обозначается также как «псевдоожиженный слой». Благодаря этому создаются оптимальные условия для охлаждения и сушки. В предпочтительном варианте текучая среда содержит воздух.

Образованные на стадии (а) способа в соответствии с изобретением приллы улавливаются при этом в псевдоожиженном слое из псевдоожиженных приллов. При достижении первого псевдоожиженного слоя приллы предпочтительно обтекаются текучей средой, предпочтительно воздухом, снизу вверх, при этом текучая среда приводит приллы в псевдоожиженное состояние, так что они находятся в постоянном движении по меньшей мере частично не соприкасаются с нижней частью псевдоожиженного слоя и, тем самым, становятся частью псевдоожиженного слоя.

Первый псевдоожиженный слой предпочтительно непосредственно соединяется с башней приллирования. Приллы предпочтительно опускаются по существу исключительно под действием силы тяжести сверху вниз через башню приллирования и покидают башню приллирования на её нижней стороне, после чего они опускаются, предпочтительно также по существу исключительно под действием силы тяжести на первый псевдоожиженный слой и улавливаются им. В предпочтительном варианте первый псевдоожиженный слой располагается под нижней частью башни приллирования.

В предпочтительном варианте осуществления композиция нитрата аммония охлаждается при прохождении через башню приллирования и при обтекании воздухом во встречном потоке. В предпочтительном варианте композиция нитрата аммония охлаждается таким образом, что образованные в башне приллирования приллы при улавливании в псевдоожиженном слое становятся устойчивыми по размерам. В предпочтительном варианте охлаждение композиции нитрата аммония в башне приллирования осуществляется таким образом, что жидкая фаза приллов при улавливании в псевдоожиженном слое составляет не более 80 мас.%, более предпочтительно не более 75 мас.%, не более 70 мас.%, не более 65 мас.%, не более 60 мас.%, не более 55 мас.%, не более 50 мас.%, не более 45 мас.%, не более 40 мас.%, соответственно, относительно общей массы приллов.

Разность между температурой композиции нитрата аммония при введении в верхний конец башни приллирования и температурой приллов в момент улавливания в псевдоожиженном слое предпочтительно составляет по меньшей мере 20°С, более предпочтительно по меньшей мере 25°С, по меньшей мере 30°С, по меньшей мере 35°С, по меньшей мере 40°С, по меньшей мере 45°С или по меньшей мере 50°С.

Температура композиции нитрата аммония при введении в верхний конец башни приллирования предпочтительно составляет по меньшей мере 120°С, более предпочтительно по меньшей мере 125°С, по меньшей мере 130°С, по меньшей мере 135°С, по меньшей мере 140°С, по меньшей мере 145°С, по меньшей мере 150°С, по меньшей мере 155°С или по меньшей мере 160°С.

В предпочтительном варианте осуществления приллы при улавливании в первом псевдоожиженном слое имеют температуру в диапазоне от 90 до 120°С, более предпочтительно в диапазоне от 92 до 115°С, в диапазоне от 94 до 110°С или в диапазоне от 95 до 105°С.

Приллы предпочтительно покидают башню приллирования на её нижней стороне, после чего они предпочтительно падают на первый псевдоожиженный слой и улавливаются им. Улавливание приллов первым псевдоожиженным слоем осуществляется очень мягко по сравнению с традиционными способами приллирования. В частности, приллы подвергаются существенно сниженным механическим нагрузкам. Благодаря этому, возможно подвергать дальнейшей обработке даже ещё не в полной мере затвердевшие или высушенные, то есть не полностью отверждённые приллы.

Способ в соответствии с изобретением требует, поэтому, лишь сравнительно небольшого охлаждения приллов в башне приллирования по сравнению со способом без подсоединённого псевдоожиженного слоя.

Разность между температурой приллов нитрата аммония, которые после выхода из башни приллирования уловлены в первом псевдоожиженном слое, и температурой приллов нитрата аммония, которые покидают традиционную башню приллирования без подсоединённого псевдоожиженного слоя, может предпочтительно составлять в соответствии с изобретением по меньшей мере 5°С, более предпочтительно по меньшей мере 10°С, по меньшей мере 15°С, по меньшей мере 20°С, по меньшей мере 25°С или по меньшей мере 30°С.

На температуру приллов при выходе из башни приллирования в значительной степени оказывается воздействие посредством времени пребывания приллов в башне приллирования и, таким образом, посредством высоты свободного падения башни приллирования. При производстве приллов, которые после выхода из башни приллирования улавливаются в первом псевдоожиженном слое, необходимая высота свободного падения башни приллирования составляет не более 60 м, более предпочтительно не более 55 м, не более 50 м, не более 45 м, не более 40 м, не более 35 м, не более 30 м, не более 25 м, не более 20 м, не более 15 м, не более 10 м или не более 5 м.

В предпочтительном варианте осуществления приллы по меньшей мере частично охлаждаются в первом псевдоожиженном слое. В предпочтительном варианте приллы охлаждаются в первом псевдоожиженном слое таким образом, что их температура при покидании первого псевдоожиженного слоя по меньшей мере на 5°С, более предпочтительно по меньшей мере на 10°С, по меньшей мере на 15°С, по меньшей мере на 20°С или по меньшей мере на 25°С меньше, чем при достижении первого псевдоожиженного слоя.

В предпочтительном варианте осуществления приллы покидают первый псевдоожиженный слой, и температура приллов при покидании первого псевдоожиженного слоя составляет менее 84°С, более предпочтительно менее 80°С.

В предпочтительном варианте осуществления приллы покидают первый псевдоожиженный слой и затем направляются во второй псевдоожиженный слой. Соответствующие меры для переноса приллов из первого псевдоожиженного слоя во второй псевдоожиженный слой известны специалисту в данной области. Например, первый псевдоожиженный слой для способствования горизонтальному течению может быть ориентирован не полностью горизонтально.

Специалист в данной области понимает, что воздействие в соответствии с изобретением первого и второго псевдоожиженных слоёв может при необходимости быть также достигнуто аналогичным образом посредством одного единственного псевдоожиженного слоя, при необходимости имеющего надлежащим образом размеры.

В предпочтительном варианте приллы во втором псевдоожиженном слое по меньшей мере частично предварительно подсушиваются. В предпочтительном варианте приллы предварительно подсушиваются во втором псевдоожиженном слое таким образом, что на последующих стадиях доводки продукта отпадает необходимость в использовании барабана предварительной сушки. В предпочтительном варианте содержание воды в приллах при покидании второго псевдоожиженного слоя составляет не более 5 мас.%, в более предпочтительном варианте не более 4 мас.%, не более 3 мас.%, не более 2 мас.%, не более 1 мас.%, не более 0,9 мас.% или не более 0,8 мас.%, соответственно, относительно общей массы приллов.

В соответствии с изобретением первый воздушный поток проходит через первый псевдоожиженный слой, и/или второй воздушный поток проходит через второй псевдоожиженный слой, и/или дополнительный воздушный поток проходит через башню приллирования.

В предпочтительном варианте первый воздушный поток проходит через первый псевдоожиженный слой и/или второй воздушный поток проходит через второй псевдоожиженный слой снизу вверх. В предпочтительном варианте первый воздушный поток приводит приллы в первом псевдоожиженном слое в псевдоожиженное состояние и/или второй воздушный поток приводит приллы во втором псевдоожиженном слое в псевдоожиженное состояние. В предпочтительном варианте первый воздушный поток проходит через первый псевдоожиженный слой для охлаждения приллов. В предпочтительном варианте второй воздушный поток проходит через второй псевдоожиженный слой для предварительной просушки приллов.

Для эффективного приллирования предпочтительно требуется общее количество воздуха, чем количество воздуха, которое проходит через первый псевдоожиженный слой и/или второй псевдоожиженный слой. Поэтому, в предпочтительном варианте дополнительный воздушный поток вводится в башню приллирования и предпочтительно проходит через неё снизу вверх. В предпочтительном варианте дополнительный воздушный поток вводится в башню приллирования на нижнем конце. Дополнительный воздушный поток может быть введён в башню приллирования в одном или в различных положениях, в предпочтительном варианте дополнительный воздушный поток вводится в башню приллирования в одном положении. Дополнительный воздушный поток может быть также смешан с воздушным потоком второго псевдоожиженного слоя и/или может быть по меньшей мере частично добавлен в первый псевдоожиженный слой.

В предпочтительном варианте дополнительный воздушный поток содержит окружающий воздух. В другом предпочтительном варианте осуществления дополнительный воздушный поток содержит технологический воздух, который образуется в другом месте в процессе изготовления пористого нитрата аммония и/или в другом процессе.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере часть воздушного потока, который проходит через башню приллирования, после прохождения через башню приллирования выводят из башни приллирования, подвергают обработке на стадии очистки и по меньшей мере частично рециркулируют в башню приллирования. В предпочтительном варианте воздушный поток выводится из башни приллирования на верхнем конце. В предпочтительном варианте по меньшей мере 10 об.% воздушного потока, который проходит через башню приллирования, выводится из башни приллирования и подвергается обработке на стадии очистки, более предпочтительно по меньшей мере 20 об.%, по меньшей мере 30 об.%, по меньшей мере 40 об.%, по меньшей мере 50 об.%, по меньшей мере 60 об.%, по меньшей мере 70 об.%, по меньшей мере 80 об.% или по меньшей мере 90 об.%. Стадия очистки предпочтительно представляет собой мокрый скруббер.

В предпочтительном варианте по меньшей мере 10 об.% обработанного на стадии очистки воздуха рециркулируют к нижнему концу башни приллирования, более предпочтительно по меньшей мере 20 об.%, по меньшей мере 30 об.%, по меньшей мере 40 об.%, по меньшей мере 50 об.%, по меньшей мере 60 об.%, по меньшей мере 70 об.%, по меньшей мере 80 об.% или по меньшей мере 90 об.%. В предпочтительном варианте обработанный на стадии очистки воздух полностью рециркулируют к нижнему концу башни приллирования.

Дополнительный воздушный поток может содержать лишь окружающий воздух, или лишь технологический воздух, или лишь рециркулированный к нижнему концу башни приллирования воздух, или все их возможные комбинации во всех возможных соотношениях.

Первый и второй воздушные потоки могут быть независимы друг от друга или находиться во взаимосвязи друг с другом. Так, как первый, так и второй воздушные потоки могут быть обеспечены независимо друг от друга и проходить через первый псевдоожиженный слой или второй псевдоожиженный слой независимо друг от друга.

В предпочтительном варианте осуществления

- первый воздушный поток проходит через первый псевдоожиженный слой и затем по меньшей мере частично через башню приллирования; и/или

- второй воздушный поток проходит через второй псевдоожиженный слой и затем по меньшей мере, частично через первый псевдоожиженный слой.

В предпочтительном варианте по меньшей мере 10 об.% первого воздушного потока после прохождения через первый псевдоожиженный слой проходит через башню приллирования, более предпочтительно по меньшей мере 20 об.%, по меньшей мере 30 об.%, по меньшей мере 40 об.%, по меньшей мере 50 об.%, по меньшей мере 60 об.%, по меньшей мере 70 об.%, по меньшей мере 80 об.% или по меньшей мере 90 об.%. В предпочтительном варианте первый воздушный поток после прохождения через первый псевдоожиженный слой полностью проходит через башню приллирования.

В другом предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере 10 об.% второго воздушного потока проходят через второй псевдоожиженный слой и затем через первый псевдоожиженный слой, более предпочтительно по меньшей мере 20 об.%, по меньшей мере 30 об.%, по меньшей мере 40 об.%, по меньшей мере 50 об.%, по меньшей мере 60 об.%, по меньшей мере 70 об.%, по меньшей мере 80 об.% или по меньшей мере 90 об.%. В предпочтительном варианте второй воздушный поток после прохождения через второй псевдоожиженный слой полностью проходит через первый псевдоожиженный слой.

В предпочтительном варианте осуществления

- первый воздушный поток является увлажненным, и/или

- дополнительный воздушный поток является увлажненным.

Увлажнение первого и/или дополнительного воздушного потока предпочтительно осуществляется посредством добавления жидкости, предпочтительно посредством добавления воды, однако воздушные потоки могут быть увлажнены также посредством добавления других жидкостей. Могут быть увлажнены лишь первый воздушный поток, или лишь дополнительный воздушный поток, или оба указанных воздушных потока. Увлажнение может осуществляться в непрерывном режиме или лишь время от времени. Воздушные потоки предпочтительно являются увлажненными для предотвращения преждевременного высушивания приллов. В предпочтительном варианте увлажнение осуществляется в зависимости от содержания воды в приллах в первом псевдоожиженном слое.

Следующий аспект изобретения относится к установке для изготовления пористого нитрата аммония, содержащей следующие взаимосвязанные компоненты:

(А) установку приллирования нитрата аммония, выполненную с возможностью образования прилов из композиции нитрата аммония, содержащую башню приллирования; и

(В) первый псевдоожиженный слой, расположенный на нижнем конце башни приллирования, выполненный с возможностью улавливания и охлаждения прилов, образованных в башне приллирования.

Компоненты установки в соответствии с изобретением находятся во взаимосвязи друг с другом, то есть соединены друг с другом посредством соответствующих трубопроводов и т.п. таким образом, что это обеспечивает общую работоспособность установки. Необходимые для этого средства известны специалисту в данной области.

Все предпочтительные варианты осуществления, описанные в связи со способом в соответствии с изобретением, относятся аналогичным образом и к установке в соответствии с изобретением и не будут повторяться в описании изобретения.

Установка приллирования нитрата аммония содержит башню приллирования, высота свободного падения которой предпочтительно составляет не более 40 м, более предпочтительно не более 35 м, не более 30 м, не более 25 м, не более 20 м, не более 15 м, не более 10 м или не более 5 м.

Псевдоожиженный слой предпочтительно расположен на нижнем конце башни приллирования. В предпочтительном варианте псевдоожиженный слой располагается под нижней частью башни приллирования, так что образованные в башне приллирования приллы, под действием силы тяжести опускаются в первый псевдоожиженный слой, улавливаются им и становятся частью этого псевдоожиженного слоя. Псевдоожиженный слой может содержать при этом один или несколько слоёв. Разность между площадью основания первого псевдоожиженного слоя и площадью основания канала для приллирования составляет при этом предпочтительно не более 10%, более предпочтительно не более 9%, не более 8%, не более 7%, не более 6%, не более 5%, не более 4%, не более 3%, не более 2% или не более 1%. В предпочтительном варианте площадь основания первого псевдоожиженного слоя и площадь основания канала для приллирования равны.

В предпочтительном варианте осуществления установка содержит второй псевдоожиженный слой, который расположен ниже по потоку от первого псевдоожиженного слоя и выполнен с возможностью предварительного подсушивания приллов. Второй псевдоожиженный слой может содержать при этом один или несколько слоёв.

В предпочтительном варианте осуществления установка содержит дополнительные компоненты, которые взаимосвязаны друг с другом по меньшей мере часть времени:

(С) первое увлажнительное устройство, выполненное с возможностью увлажнения первого воздушного потока; и/или

(D) второе увлажнительное устройство, выполненное с возможностью увлажнения дополнительного воздушного потока.

Увлажнительные устройства предпочтительно увлажняют первый и/или дополнительный воздушный поток посредством добавления жидкости. В предпочтительном варианте увлажнительные устройства увлажняют первый и/или дополнительный воздушный поток посредством добавления воды. Увлажнение первого и/или дополнительного воздушного потока может осуществляться непрерывно или периодически. В предпочтительном варианте увлажнение первого и/или дополнительного воздушного потока осуществляется в зависимости от содержания воды в приллах в первом псевдоожиженном слое.

В предпочтительном варианте дополнительный воздушный поток увлажняется таким образом, что относительная влажность воздуха, то есть, процентное соотношение между содержанием пара в дополнительном воздушном потоке и максимально возможным содержанием пара в дополнительном воздушном потоке составляет от 70 до 100%, более предпочтительно от 75 до 90%.

В предпочтительном варианте осуществления установка содержит дополнительные компоненты, которые взаимосвязаны друг с другом по меньшей мере часть времени:

(Е) отводящее устройство, расположенное на верхнем конце башни приллирования, выполненное с возможностью отведения по меньшей мере части воздуха из башни приллирования;

(F) ступень очистки, расположенную ниже по потоку от отводящего устройства, выполненную с возможностью отделения загрязнений из воздуха, отведенного через отводящее устройство; и

(G) устройство рециркуляции, расположенное ниже по потоку от ступени очистки, выполненное с возможностью рециркуляции по меньшей мере части воздуха, обработанного в ступени очистки, в нижний конец башни приллирования.

Ступень очистки отделяет загрязнения из воздуха, отведённого посредством отводящего устройства, и предпочтительно представляет собой мокрый скруббер. После ступени очистки по меньшей мере часть воздуха, обработанного в ступени очистки, рециркулируют при помощи устройства рециркуляции к нижнему концу башни приллирования. В предпочтительном варианте по меньшей мере 10 об.% воздуха, обработанного в ступени очистки, рециркулируют к нижнему концу башни приллирования, более предпочтительно по меньшей мере 20 об.%, по меньшей мере 30 об.%, по меньшей мере 40 об.%, по меньшей мере 50 об.%, по меньшей мере 60 об.%, по меньшей мере 70 об.%, по меньшей мере 80 об.% или по меньшей мере 90 об.%. В предпочтительном варианте весь воздух, обработанный в ступени очистки, полностью рециркулируют к нижнему концу башни приллирования.

В предпочтительном варианте воздух охлаждается в ступени очистки. В предпочтительном варианте ступень очистки содержит промывной раствор и охлаждение воздуха осуществляется до температуры, близкой к предельной температуре охлаждения посредством присутствующего промывного раствора. В предпочтительном варианте охлаждение воздуха осуществляется до температуры, которая не более чем на 10°С отклоняется от предельной температуры охлаждения посредством присутствующего промывного раствора, более предпочтительно не более чем на 5°С или не более чем на 1°С. В предпочтительном варианте предельная температура охлаждения обозначает при этом самую низкую температуру, которую можно получить посредством прямого охлаждения испарением.

В предпочтительном варианте установка в соответствии с изобретением используется в соответствии со способом в соответствии с изобретением.

Фиг. 1 иллюстрирует схематично и в качестве примера способ в соответствии с изобретением для изготовления пористого нитрата аммония с использованием установки приллирования нитрата аммония, однако, это не должно быть истолковано как ограничение.

Представленный на фиг. 1 способ включает в себя процесс приллирования раствора нитрата аммония посредством одного или нескольких сопел (1) для приллирования в канал (2) для приллирования с непосредственно подсоединённым первым псевдоожиженным слоем (3) и вторым псевдоожиженным слоем (4). Высота свободного падения канала для приллирования при этом предпочтительно имеет такую длину, что приллы при достижении первого псевдоожиженного слоя (3) имеют температуру предпочтительно в диапазоне от 90 до 120°С и, таким образом, достигают достаточной прочности и стабильности по размерам. Для предотвращения преждевременного высушивания приллов при необходимости выше по потоку от первого псевдоожиженного слоя (3) может быть предусмотрено устройство для распыления воды.

В подсоединённом одноступенчатом или многоступенчатом первом псевдоожиженном слое (3) приллы предпочтительно охлаждаются до температуры ниже 84°С на первой стадии, и затем предварительно подсушиваются на второй необязательной стадии во втором псевдоожиженном слое (4). За счёт предпочтительного предварительного подсушивания отпадает необходимость в использовании барабана предварительной сушки на последующих стадиях доводки продукта.

Поскольку для эффективного приллирования может быть необходимо относительное количество воздуха, чем для первого псевдоожиженного слоя (3), то в предпочтительном варианте в канал для приллирования вводится дополнительный поток воздуха. Этот дополнительный поток воздуха может быть, например, частью использованного количества воздуха для приллирования, которая подвергнута очистке и охлаждению в ступени (5) очистки, а затем рециркулирована в канал (2) для приллирования.

Перечень ссылочных позиций

1 сопла для приллирования

2 канал для приллирования

3 первый псевдоожиженный слой

4 второй псевдоожиженный слой

5 ступень очистки

Изобретение относится к изготовлению пористого нитрата аммония. Способ включает приллирование композиции нитрата аммония в установке для приллирования нитрата аммония с образованием приллов, которые улавливаются в первом псевдоожиженном слое. Затем приллы переносятся во второй псевдоожиженный слой, в котором по меньшей мере частично предварительно подсушиваются. Причём первый воздушный поток проходит через первый псевдоожиженный слой, и/или второй воздушный поток проходит через второй псевдоожиженный слой, и/или дополнительный воздушный поток проходит через башню приллирования. Обеспечивается снижение механических нагрузок, которым подвергаются приллы, что дает возможность подвергать обработке не полностью отвержденные приллы. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ изготовления пористого нитрата аммония, который включает в себя следующие стадии:

(а) приллирование композиции нитрата аммония в башне приллирования установки приллирования нитрата аммония с образованием приллов, и

(b) улавливание образованных на стадии (а) приллов в первом псевдоожиженном слое (3),

в котором

- приллы покидают первый псевдоожиженный слой (3) и затем переносятся во второй псевдоожиженный слой (4), и

- приллы по меньшей мере частично предварительно подсушиваются во втором псевдоожиженном слое (4), и

- первый воздушный поток проходит через первый псевдоожиженный слой (3), и/или второй воздушный поток проходит через второй псевдоожиженный слой (4), и/или дополнительный воздушный поток проходит через башню приллирования.

2. Способ по п.1, в котором приллы при улавливании в первом псевдоожиженном слое (3) имеют температуру в диапазоне от 90 до 120°С.

3. Способ по п.1 или 2, в котором приллы по меньшей мере частично охлаждаются в первом псевдоожиженном слое (3).

4. Способ по п.3, в котором приллы покидают первый псевдоожиженный слой (3) и температура приллов при покидании первого псевдоожиженного слоя (3) составляет менее 84°С.

5. Способ по любому из пп.1-4, в котором по меньшей мере часть воздушного потока, который проходит через башню приллирования, отводится из башни приллирования после прохождения через башню приллирования, обрабатывается на стадии (5) очистки и по меньшей мере частично рециркулируется в башню приллирования.

6. Способ по п.5, в котором

- первый воздушный поток является увлажненным, и/или

- дополнительный воздушный поток является увлажненным.

7. Способ по п.5 или 6, в котором

- первый воздушный поток проходит через первый псевдоожиженный слой (3) и затем по меньшей мере частично проходит через башню приллирования; и/или

- второй воздушный поток проходит через второй псевдоожиженный слой (4) и затем по меньшей мере частично проходит через первый псевдоожиженный слой (3).

8. Способ по любому из пп.1-7, в котором композиция нитрата аммония имеет содержание воды в диапазоне от 1 до 6 мас.%.

9. Установка для изготовления пористого нитрата аммония способом по любому из пп.1-8, содержащая следующие взаимосвязанные компоненты:

(А) установку приллирования нитрата аммония, выполненную с возможностью образования приллов из композиции нитрата аммония, содержащую башню приллирования; и

(В) первый псевдоожиженный слой, расположенный на нижнем конце башни приллирования, выполненный с возможностью улавливания и охлаждения приллов, образованных в башне приллирования, и

- второй псевдоожиженный слой, который расположен ниже по потоку от первого псевдоожиженного слоя и выполнен с возможностью предварительного подсушивания приллов.

10. Установка по п.9, содержащая дополнительные компоненты, которые взаимосвязаны друг с другом по меньшей мере часть времени:

(С) первое увлажнительное устройство, выполненное с возможностью увлажнения первого воздушного потока; и/или

(D) второе увлажнительное устройство, выполненное с возможностью увлажнения дополнительного воздушного потока.

11. Установка по п.9 или 10, содержащая дополнительные компоненты, которые взаимосвязаны друг с другом по меньшей мере часть времени:

(Е) отводящее устройство, расположенное на верхнем конце башни приллирования, выполненное с возможностью отведения по меньшей мере части воздуха из башни приллирования;

(F) ступень очистки, расположенную ниже по потоку от отводящего устройства, выполненную с возможностью отделения загрязнений из воздуха, отведенного через отводящее устройство; и

(G) устройство рециркуляции, расположенное ниже по потоку от ступени очистки, выполненное с возможностью рециркуляции по меньшей мере части воздуха, обработанного в ступени очистки, в нижний конец башни приллирования.