СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ С ЗАДАННЫМ СООТНОШЕНИЕМ ПОЛНОСТЬЮ ОКРАШЕННЫХ И НЕОКРАШЕННЫХ ЧАСТИЦ УДОБРЕНИЯ И СИСТЕМА И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ Российский патент 2025 года по МПК C05C1/02 B01J2/30 

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение относится к области непрерывного получения смесей окрашенных и неокрашенных частиц удобрения.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

Получение смесей окрашенных и неокрашенных частиц имеет различные применения на сегодняшний день на рынке. В частности, получение таких смесей окрашенных и неокрашенных частиц находит применение в производстве коммерческих стиральных порошков, имеющих внешний вид в крапинку. Кроме того, такие смеси важны для целей узнаваемости бренда: благодаря окраске определенной массовой доли продукта клиент может впоследствии, с помощью средств визуализации убедиться, что ему предоставили продукт, который он предполагает использовать.

Традиционно, смесь окрашенных и неокрашенных частиц получают на двух производственных линиях, причем одна линия производит окрашенные частицы, а другая линия производит неокрашенные частицы, после чего следует смешивание окрашенных и неокрашенных частиц. Альтернативой данному способу производства является получение конечного неокрашенного продукта для последующей обработки части этого конечного продукта на стадии окрашивания, после чего полученные окрашенные частицы смешивают с неокрашенными частицами.

Таким образом, проблемой при традиционном получении смесей окрашенных и неокрашенных частиц являются затраты, связанные с отдельными производственными линиями. В случае линии окраски, расположенной после производственной линии для неокрашенного продукта, проблема заключается в том, что для получения конечной смеси окрашенных и неокрашенных частиц требуется дополнительное время и, следовательно, затраты. В дополнение к этому, красящее вещество в таком случае присутствует на окрашенных частицах в виде внешнего красящего слоя, добавляемого на готовые неокрашенные частицы. Существует опасность того, что красящий слой будет стираться во время хранения и при транспортировке смеси. Это особенно важно для продуктов, которые требуют загрузки и выгрузки с производственной площадки перед отправкой на упаковочную установку.

GB 389508 А относится к производству удобрений в гранулированной форме, и его основной целью является снижение склонности таких удобрений к слеживанию при хранении или транспортировке внасыпь. Раскрывается покрытие таких удобрений тонким гладким слоем подходящего антислеживающего агента, такого как фосфорит, карбонат кальция, тальк или асбест. Изобретение в подходящем случае реализуется путем перемешивания некоторого количества гранул, которые предпочтительно предварительно высушивают, насколько это возможно, с небольшим количеством порошкообразного антислеживающего агента, например, 0,5-3% от массы гранул. Окрашенные гранулы могут быть получены с использованием окрашенного антислеживающего вещества (например, красного оксида железа) или путем смешивания подходящего окрашенного материала (например, ультрамарина) с антислеживающим веществом.

Известный уровень техники не предлагает способа получения смеси окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, в котором окрашенные частицы удобрения полностью окрашены, и их количество точно регулируется, и без необходимости использования отдельных производственных линий для получения различно окрашенных частиц удобрения. Известный уровень техники также не предлагает систему для осуществления такого способа. Таким образом, остается потребность в экономически эффективном способе получения смеси окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, в котором окрашенные частицы удобрения полностью окрашены, и их количество точно регулируется, и также потребность в системе для осуществления такого способа. Такой способ должен обеспечивать возможность хорошего впитывания краски в окрашиваемых частицах удобрения или адсорбции на поверхности этих частиц удобрения. Наконец, способ должен быть универсальным и позволять получать смесь неокрашенных частиц удобрения и различно окрашенных частиц удобрения без необходимости использования отдельных производственных линий для получения различно окрашенных частиц.

Известный уровень техники также не предлагает смеси окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, в которой окрашенные частицы удобрения содержат красящий слой, который является одновременно водорастворимым и защищенным для предотвращения стирания цвета.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения раскрывается способ непрерывного получения смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, имеющих медианный размер примерно 1-6 мм с заданным соотношением полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, начинающийся с потока А неокрашенных частиц удобрения, причем данный способ предусматривает стадии:

a1) непрерывного разделения потока А неокрашенных частиц на поток С неокрашенных частиц удобрения и один или более параллельных потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения в заданном соотношении;

b1) непрерывного окрашивания неокрашенных частиц удобрения из параллельных потоков B1, В2, …, Bn частиц, полученных на стадии a1), не стирающимся красящим веществом, в результате чего частицы становятся полностью окрашенными;

c1) непрерывного объединения параллельных потоков B1, В2, …, Bn частиц, теперь содержащих полностью окрашенные частицы, полученные на стадии b1), с потоком С неокрашенных частиц после стадии a1) разделения, с получением в результате смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, и;

d1) необязательно, обработки смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, полученной на стадии c1).

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения стадия d1) обработки предусматривает покрытие частиц удобрения, т.е. смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, неокрашивающим покрывающим агентом.

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения красящее вещество представляет собой водорастворимое полимерное красящее вещество, и при этом покрывающий агент предотвращает или снижает поглощение влаги.

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения способ дополнительно предусматривает стадии:

e1) определения в режиме «онлайн» общей массы неокрашенных частиц удобрения в каждом из параллельных потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения и потоке С неокрашенных частиц удобрения, полученных на стадии a1);

f1) регулирования непрерывного разделения на стадии a1) в соответствии с общей массой неокрашенных частиц удобрения в каждом из потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения и потоке С неокрашенных частиц удобрения, определенной на стадии e1), таким образом, чтобы общая масса неокрашенных частиц удобрения в каждом потоке B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения представляла собой массовую долю в диапазоне 0,5-5% мас. от общей массы неокрашенных частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения масса частиц удобрения в каждом потоке B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения составляет примерно 1% мас. от массы частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения частицы удобрения имеют в своей основе соединения, выбранные из группы нитрата кальция, нитрата аммония, нитрата кальция-аммония, мочевины и NPK, и имеют медианный размер примерно 1-6 мм, предпочтительно 3,5-4,0 мм, и способ дополнительно предусматривает стадию регулирования температуры частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения до температуры примерно 40°С перед стадией a1).

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения частицы удобрения в каждом из потоков B1, В2, …, Bn неокрашенного удобрения становятся полностью окрашенными на стадии b1) с помощью другого красящего вещества.

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения способ дает возможность непрерывного получения полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, имеющих медианный размер примерно 1-6 мм, предпочтительно 3,5-4,0 мм, причем частицы удобрения получают из жидкого расплава на основе соединений, выбранных из группы нитрата кальция, нитрата аммония, нитрата кальция-аммония, мочевины и NPK, с заданным соотношением полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, начиная с потока А неокрашенных частиц удобрения, и предусматривает стадии:

g1) получения потока А неокрашенных частиц удобрения из жидкого расплава;

h1) регулирования температуры неокрашенных частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения до температуры примерно 40°С;

а1') непрерывного разделения потока А неокрашенных частиц удобрения на поток С неокрашенных частиц удобрения и параллельный поток В1 неокрашенных частиц удобрения в заданном соотношении;

b1') непрерывного окрашивания частиц удобрения из параллельного потока В1 неокрашенных частиц удобрения, полученного на стадии а1'), водорастворимым полимерным не стирающимся красящим веществом с использованием красильного барабана или распылительного устройства для нанесения покрытия, благодаря чему частицы становятся полностью окрашенными;

с1') непрерывного объединения параллельного потока В1, теперь содержащего окрашенные частицы удобрения, полученного на стадии b1'), с потоком С неокрашенных частиц удобрения после стадии а1') разделения, с получением в результате смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, и;

d1') покрытия смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения из потока частиц, полученного на стадии с1'), неокрашивающим покрывающим агентом.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения раскрывается система для непрерывного получения смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, имеющих медианный размер примерно 1-6 мм, с заданным соотношением полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, которая содержит:

а2) разделительное устройство для непрерывного разделения потока А неокрашенных частиц удобрения на поток С неокрашенных частиц удобрения и один или более параллельных потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения в заданном соотношении;

b2) окрашивающее устройство для непрерывного окрашивания неокрашенных частиц удобрения из параллельных потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения, полученных из разделительного устройства а2), не стирающимся красящим веществом;

с2) объединительное устройство для непрерывного объединения параллельных потоков B1, В2, …, Bn частиц, теперь содержащих полностью окрашенные частицы, полученные из окрашивающего устройства b2), с потоком С неокрашенных частиц удобрения после разделительного устройства а2), с получением в результате смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, и;

d2) необязательно, обрабатывающее устройство для обработки смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения потока, полученного из объединительного устройства с2).

В соответствии с одним из вариантов осуществления системы по настоящему изобретению обрабатывающее устройство d2) представляет собой устройство для нанесения покрытия.

В соответствии с одним из вариантов осуществления системы настоящего изобретения окрашивающее устройство b2 содержит красильный барабан или распылительное устройство для нанесения покрытия.

В соответствии с одним из вариантов осуществления системы настоящего изобретения система дополнительно содержит:

е2) устройство для определения общей массы частиц в каждом из параллельных потоков B1, В2, …, Bn частиц и потоке С частиц, полученных из устройства а2);

f2) устройство для регулирования непрерывного разделения с помощью устройства а2) в соответствии с общей массой частиц в каждом из потоков B1, В2, …, Bn частиц и потоке С частиц, определенной устройством е2), таким образом, чтобы общая масса частиц в каждом потоке B1, В2, …, Bn частиц представляла собой массовую долю в диапазоне 0,5-5% мас. от общей массы частиц в потоке А частиц.

В соответствии с одним из вариантов осуществления системы настоящего изобретения система дополнительно содержит производственную установку для производства частиц удобрения, получаемых из жидкого расплава на основе соединений, выбранных из группы нитрата кальция, нитрата аммония, нитрата кальция-аммония, мочевины и ΝΡΚ, содержащую:

g2) устройство получения для получения потока А неокрашенных частиц удобрения из жидкого расплава;

h2) устройство регулирования температуры для регулирования температуры неокрашенных частиц удобрения, полученных с помощью устройства g2) получения, до температуры примерно 40°С;

причем окрашивающее устройство b2) содержит красильный барабан или распылительное устройство для нанесения покрытия, и обрабатывающее устройство d2) содержит устройство для нанесения покрытия.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения раскрывается применение системы согласно настоящему изобретению для осуществления способа согласно настоящему изобретению.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения раскрываются частицы удобрения на основе нитрата аммония или нитрата кальция-аммония. Частицы удобрения имеют медианный размер примерно 1-6 мм, предпочтительно 3,5-4,0 мм, примерно 1% мас. частиц удобрения полностью окрашен слоем водорастворимого полимерного красящего вещества, примерно 100% мас. частиц удобрения покрыто слоем неокрашивающего покрывающего агента, и слой неокрашивающего покрывающего агента находится поверх слоя красящего вещества полностью окрашенных частиц удобрения.

Перечень фигур

Фиг. 1: На фиг. 1 приводится схематическое изображение системы, в которой некоторые частицы окрашены с помощью одного красящего вещества в красильном барабане.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

Везде в описании и формуле изобретения данного описания изобретения слова «содержит» и их производные означают «в том числе, но без ограничения», и они не подразумевают исключение (и не исключают) другие части, дополнения, компоненты, целые числа или стадии. Везде в описании и формуле изобретения данного описания изобретения единственное число охватывает множественное, если из контекста не следует иное. В частности, там, где использовано единственное число, описание следует понимать как предполагающее как множественное, так и единственное число, если из контекста не следует иное.

Признаки, целые числа, характеристики, соединения, химические части или группы, описанные в отношении конкретного аспекта, варианта осуществления или примера изобретения, следует понимать как применимые к любому другому аспекту, варианту осуществления или примеру, описанному в настоящем документе, если это не входит в противоречие с ним. Все признаки, раскрытые в данном описании (включая любые прилагаемые пункты формулы изобретения, реферат и чертежи), и/или все стадии любого способа или процесса, раскрытых таким образом, могут быть объединены в любой комбинации, кроме комбинаций, в которых, по меньшей мере, некоторые из указанных признаков и/или стадий являются взаимно исключающими. Данное изобретение не ограничивается деталями любых вышеприведенных вариантов осуществления. Изобретение распространяется на любой новый признак или любую новую комбинацию признаков, раскрытых в данном описании (включая любые прилагаемые пункты формулы изобретения, реферат и чертежи), или на любую новую стадию или любую новую комбинацию стадий любого способа или процесса, раскрытых таким образом.

В настоящей заявке термин «примерно» используется для указания того, что значение включает в себя среднее квадратическое отклонение ошибки для применяемого устройства или способа, для определения значения.

Все ссылки, цитируемые в данном описании, полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения раскрывается способ непрерывного получения полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, имеющих медианный размер примерно 1-6 мм, с заданным соотношением полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, начиная с потока А неокрашенных частиц удобрения, и предусматривающий стадии:

a1) непрерывного разделения потока А неокрашенных частиц удобрения на поток С неокрашенных частиц удобрения и один или более параллельных потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения в заданном соотношении;

b1) непрерывного окрашивания неокрашенных частиц удобрения из параллельных потоков B1, В2, …, Bn частиц, полученных на стадии a1), не стирающимся красящим веществом, в результате чего частицы становятся полностью окрашенными;

c1) непрерывного объединения параллельных потоков B1, В2, …, Bn, теперь содержащих окрашенные частицы, полученные на стадии b1), с потоком С неокрашенных частиц после стадии a1) разделения, и;

d1) необязательно, обработки потока частиц, полученного на стадии c1), с получением в результате смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения.

Как определено в настоящем документе, полностью окрашенная частица удобрения представляет собой частицу удобрения, которая содержит красящий слой, полностью (100%) или по существу полностью (более чем на 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или 99,5%), покрывающий всю внешнюю поверхность частицы, благодаря чему окрашенная частица удобрения имеет другой внешний вид, чем частица удобрения без красящего слоя. Таким образом, очевидно, что цвет, используемый для окрашивания, отличается от цвета неокрашенной частицы удобрения. Соответственно, полностью окрашенная частица удобрения не содержит или по существу не содержит неокрашенных участков на своей внешней поверхности.

Авторы изобретения обнаружили, что способ по изобретению дает возможность непрерывно получать смесь окрашенных и неокрашенных частиц удобрения с заданными соотношениями одного или более типов полностью окрашенных частиц удобрения и неокрашенных частиц. Такие смеси особенно подходят для целей узнаваемости бренда. Данный способ позволяет избежать необходимости подвергать часть готового продукта удобрения (полученного после установки для производства частиц удобрения) стадии (периодического) окрашивания и последующему смешиванию окрашенных частиц удобрения с неокрашенными частицами удобрения. Таким образом, способ по настоящему изобретению приводит к сокращению времени производства. Кроме того, способ согласно настоящему изобретению позволяет избежать необходимости получения различно окрашенных и неокрашенных частиц удобрения с помощью отдельных технологических линий. Следовательно, способ по настоящему изобретению приводит к экономии производственных затрат, связанных как с самим производственным оборудованием, так и с эксплуатацией этого оборудования.

Кроме того, преимущество данного способа заключается в том, что обеспечивается дополнительное время на стадиях c1) и также d1) для того, чтобы краска либо высохла после адсорбции на частице удобрения, либо была впитана частицей удобрения. Иными словами, стадия c1) обеспечивает дополнительное время для завершения стадии b1) окрашивания.

Применение не стирающихся красящих веществ дает возможность красящему слою оставаться на каждой окрашенной частице удобрения, что, в свою очередь, позволяет регулировать количество полностью окрашенных частиц удобрения на последующих стадиях способа.

Специалисту в данной области техники будет понятно, что способ может быть выполнен таким образом, что только часть из потоков B1, В2, …, Bn, содержащих окрашенные частицы удобрения, полученных на стадии b1), может быть объединена с потоком С частиц на стадии c1), благодаря чему с течением времени накапливается запас окрашенных частиц удобрения при выполнении стадии b1). В качестве альтернативы, запас из окрашенных частиц удобрения может быть получен с помощью осуществления стадии b1) на частицах удобрения, идентичных частицам в потоке А частиц, перед выполнением стадий a1) - d1) способа настоящего изобретения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения стадия d1) обработки предусматривает покрытие частиц удобрения неокрашивающим покрывающим агентом. Как определено в настоящем документе, неокрашивающий агент представляет собой по существу бесцветный агент, который не будет мешать визуальному анализу смеси продукта удобрения, для того, чтобы клиент мог узнать и подтвердить определенный бренд. В частности, неокрашивающий покрывающий агент представляет собой смесь, содержащую активные ингредиенты на основе аминов и смеси минеральных масел и минеральных восков. При покрытии с помощью одного из этих агентов частицы удобрения будут защищены от влаги, сохранят свою прочность и не будут слипаться друг с другом, что особенно актуально для гигроскопичных частиц удобрения. Кроме того, эти агенты могут выступать в качестве антислеживающих агентов. Кроме того, эти агенты способствуют защите красящего слоя на поверхности каждой окрашенной частицы удобрения, благодаря чему красящий слой не стирается с частицы. Как упоминалось выше, такая стадия нанесения покрытия дополнительно дает преимущество дополнительного времени, чтобы краска или высохла после адсорбции на частицах удобрения, или была впитана частицами удобрения. Иными словами, стадия нанесения покрытия обеспечивает дополнительное время для завершения стадии b1) окрашивания.

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения красящее вещество представляет собой водорастворимое полимерное красящее вещество. Цвет красящего вещества не имеет ограничений. Было обнаружено, что смеси соединений Liquitint® производства Milliken и монопропиленгликоля являются особенно подходящими для применения в качестве красящего вещества. Цвет соединений Liquitint® может быть, например, синим, красным, зеленым или желтым.

Сочетание водорастворимых полимерных красящих веществ и неокрашивающих покрывающих агентов обеспечивает совместные преимущества быстрой адсорбции красящего вещества на частице удобрения и оптимального взаимодействия красящего вещества с покрывающим агентом, благодаря чему частицы удобрений защищены от влаги, что особенно важно для гигроскопичных частиц удобрения, и остаются окрашенными, поскольку покрывающий агент дополнительно защищает красящий слой каждой окрашенной частицы удобрения от стирания.

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения способ дополнительно предусматривает стадии:

e1) определения в режиме «онлайн» общей массы неокрашенных частиц удобрения в каждом из параллельных потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения и потоке С неокрашенных частиц удобрения, полученных на стадии a1);

f1) регулирования непрерывного разделения на стадии a1) в соответствии с общей массой неокрашенных частиц удобрения в каждом из потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения и потоке С неокрашенных частиц удобрения, определенной на стадии e1), таким образом, чтобы общая масса неокрашенных частиц удобрения в каждом потоке B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения представляла собой массовую долю в диапазоне 0,5-5% мас. от общей массы неокрашенных частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения.

Способ в соответствии с настоящим изобретением также позволяет точно регулировать количества частиц удобрения, которые окрашены, чтобы получать представляющий интерес для рынка продукт, что позволит клиенту убедиться в том, что продукт удобрения соответствует выбранному им бренду. В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения масса окрашенных частиц удобрения в каждом из потоков B1, В2, …, Bn частиц составляет 0,5-1,5% мас. или примерно 1% мас. от общей массы неокрашенных частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения.

Специалисту в данной области техники будет понятно, что, в качестве альтернативы, общая масса неокрашенных частиц удобрения в потоке А непосредственно или же общая масса частиц удобрения, собранных после стадии d1), может быть определена и использована для корректировки стадии a1) непрерывного разделения, таким образом, чтобы общая масса частиц удобрения в каждом потоке B1, В2, …, Bn частиц представляла собой массовую долю в диапазоне 0,5-5% мас. от общей массы неокрашенных частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения, в частности 0,5-1,5% мас. или примерно 1% мас. от массы неокрашенных частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения частицы удобрения, обрабатываемые в соответствии с данным способом, имеют в своей основе соединения, выбранные из группы нитрата кальция, нитрата аммония, нитрата кальция-аммония, мочевины и NPK, имеющие медианный размер примерно 1-6 мм, предпочтительно 3,5-4,0 мм, и способ дополнительно предусматривает стадию регулирования температуры частиц удобрения до температуры примерно 40°С перед стадией a1). Установлено, что данный способ особенно подходит для непрерывного получения смеси окрашенных и неокрашенных частиц на основе одного из нитрата кальция, нитрата аммония, нитрата кальция-аммония, мочевины и NPK.

Такая смесь представляет особый интерес с точки зрения узнаваемости бренда, причем способ по изобретению обеспечивает быстрый и экономичный способ получения продукта удобрения, содержащего окрашенные и неокрашенные частицы удобрения, который впоследствии может быть легко подтвержден потребителем. Таким образом, способ по настоящему изобретению может быть применен к конкретным частицам удобрения, которые представляют важный сегмент рынка, и для которых особенно важна узнаваемость бренда.

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения частицы удобрения в каждом потоке B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения становятся полностью окрашенными на стадии b1) с помощью другого красящего вещества. Следует отметить, что способ по настоящему изобретению является универсальным. Действительно, способ допускает или один, или несколько типов окрашенных частиц удобрения, иными словами, одно или более красящих веществ, в смеси окрашенных и неокрашенных частиц удобрения. В соответствии с потребностями бренда только один поток неокрашенных частиц удобрения, В1, может быть подвергнут стадии b1) окрашивания. В качестве альтернативы, несколько потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения могут быть параллельно подвергнуты стадии окрашивания, каждый в отдельной секции окрашивания, в каждой из которых окрашивание осуществляется с использованием другого красящего вещества. Благодаря этому последнему варианту получают смесь частиц удобрения с несколькими типами окрашенных частиц удобрения. Соответственно, способ по настоящему изобретению позволяет осуществлять непрерывное получение смеси, с заданными соотношениями нескольких типов полностью окрашенных частиц удобрения и неокрашенных частиц удобрения. Это особенно важно для целей узнаваемости конкретных брендов.

В соответствии с одним из вариантов осуществления способа настоящего изобретения способ позволяет непрерывно получать смесь полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, имеющих медианный размер примерно 1-6 мм, предпочтительно 3,5-4,0 мм, причем частицы удобрения получают из жидкого расплава на основе соединений, выбранных из группы нитрата кальция, нитрата аммония, нитрата кальция-аммония, мочевины и NPK, с заданным соотношением полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, начиная с потока А неокрашенных частиц удобрения, и предусматривает стадии:

g1) получения потока А неокрашенных частиц удобрения из жидкого расплава;

h1) регулирования температуры неокрашенных частиц удобрения в потоке А до температуры примерно 40°С;

а1') непрерывного разделения потока А неокрашенных частиц удобрения на поток С неокрашенных частиц удобрения и параллельный поток В1 неокрашенных частиц удобрения в заданном соотношении;

b1') непрерывного окрашивания частиц удобрения из потока В1 неокрашенных частиц удобрения, полученного на стадии а1'), водорастворимым полимерным красящим веществом с использованием красильного барабана или распылительного устройства для нанесения покрытия, благодаря чему частицы становятся полностью окрашенными;

с1') непрерывного объединения параллельного потока В1 частиц, теперь содержащего полностью окрашенные частицы удобрения, полученные на стадии ЬГ), с потоком С неокрашенных частиц удобрения, и;

d1') покрытия смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, полученных на стадии с1'), неокрашивающим покрывающим агентом.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения раскрывается система для непрерывного получения смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, имеющих медианный размер примерно 1-6 мм, с заданным соотношением полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, которая содержит:

а2) разделительное устройство для непрерывного разделения потока А неокрашенных частиц удобрения на поток С неокрашенных частиц удобрения и один или более параллельных потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения в заданном соотношении. В частности, указанное разделительное устройство содержит вход для потока А неокрашенных частиц удобрения, выход для потока С неокрашенных частиц удобрения и один или более выходов для каждого из потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения;

b2) одно или более окрашивающее устройство для непрерывного окрашивания неокрашенных частиц удобрения из каждого из параллельных потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения, полученных из разделительного устройства а2), с помощью не стирающегося красящего вещества; благодаря чему неокрашенные частицы удобрения становятся полностью окрашенными. В частности, каждый из указанного одного или более выходов для каждого из потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения соединен с окрашивающим устройством ниже по потоку от указанного выхода;

с2) устройство для непрерывного объединения параллельных потоков B1, В2, …, Bn, теперь содержащих полностью окрашенные частицы удобрения, полученные из окрашивающего устройства b2), с потоком С неокрашенных частиц удобрения после разделительного устройства а2), с получением в результате смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения. В частности, указанное объединительное устройство расположено ниже по потоку от разделительного устройства и окрашивающего устройства и содержит вход для потока С неокрашенных частиц удобрения и один или более входов для каждого из параллельных потоков B1, В2, …, Bn, полностью окрашенных частиц удобрения, и;

d2) необязательно, обрабатывающее устройство для обработки смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения потока, полученного из объединительного устройства с2). В частности, указанное обрабатывающее устройство находится ниже по потоку от объединительного устройства.

В соответствии с одним из вариантов осуществления системы по настоящему изобретению обрабатывающее устройство d2) представляет собой устройство для нанесения покрытия.

В соответствии с одним из вариантов осуществления системы настоящего изобретения окрашивающее устройство b2) содержит красильный барабан или распылительное устройство для нанесения покрытия. Микрообъемное распылительное окрашивающее устройство особенно подходит для включения в систему по настоящему изобретению в качестве устройства для непрерывного, полного окрашивания частиц удобрения. В микрообъемном распылителе капли красящего вещества распыляются с вращающегося диска на частицы удобрения, когда они проходят через микрообъемный распылитель. Полностью окрашенные частицы удобрения на выходе из микрообъемного распылителя могут необязательно быть перемешаны в шнековом смесителе для получения однородного цветового покрытия.

Красильный барабан является другим особенно подходящим окрашивающим устройством b2) для непрерывного полного окрашивания частиц удобрения. В красильном барабане красящее вещество распыляется на частицы удобрения с помощью форсунки, пульверизующей с помощью азота на входе в барабан. Красящее вещество подается дозирующими насосами, которые осуществляют закачивание из небольшого резервуара.

В соответствии с одним из вариантов осуществления системы настоящего изобретения система дополнительно содержит:

е2) определяющее устройство для определения общей массы неокрашенных частиц удобрения в каждом из параллельных потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения и потоке С неокрашенных частиц удобрения, полученных из устройства а2);

f2) регулирующее разделение устройство для регулирования непрерывного разделения разделительным устройством а2) в соответствии с общей массой неокрашенных частиц удобрения в каждом из потоков B1, В2, …, Bn неокрашенных частиц удобрения и потоке С неокрашенных частиц удобрения, определенной определяющим устройством е2), таким образом, чтобы общая масса неокрашенных частиц удобрения в каждом потоке B1, В2, …, Bn частиц представляла собой массовую долю в диапазоне 0,5-5% мас. от общей массы неокрашенных частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения.

В качестве примера, устройством для определения общей массы неокрашенных частиц удобрения может быть дифференциальный весовой питатель. В дополнение к этому, система может содержать устройство для дозирования красящего вещества в окрашивающее устройство а2) для окрашивания в зависимости от веса неокрашенных частиц удобрения, поступающих в окрашивающее устройство а2). Такое дозирование красящего вещества также может быть достигнуто за счет использования дифференциального весового питателя.

Система в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает непрерывное получение смеси с заданными соотношениями нескольких типов полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения. Количество каждого типа окрашенных частиц удобрения в конечной смеси точно регулируется. Смесь может быть получена на одной производственной линии, и частицы могут окрашиваться параллельно на данной линии. Таким образом, система по настоящему изобретению приводит к экономии затрат, связанных с системой, а также позволяет избежать необходимости очистки одной секции окрашивания для продолжения окрашивания частиц удобрения другим цветом. Кроме того, поскольку частицы удобрения становятся полностью окрашенными после единственной стадии окрашивания, нет необходимости в том, чтобы частицы обрабатывались более одного раза в секции окрашивания, и потоки полностью окрашенных и неокрашенных частиц могут быть повторно объединены ниже по потоку от разделительного устройства а2).

В соответствии с одним из вариантов осуществления системы настоящего изобретения система дополнительно содержит производственную установку для производства частиц удобрения, получаемых из жидкого расплава на основе соединений, выбранных из группы нитрата кальция, нитрата аммония, нитрата кальция-аммония, мочевины и NPK. В соответствии с одним из вариантов осуществления система, соответственно, дополнительно содержит:

g2) устройство получения для получения потока А неокрашенных частиц удобрения из жидкого расплава соединений удобрения, в частности, из жидкого расплава на основе соединений, выбранных из группы нитрата кальция, нитрата аммония, нитрата кальция-аммония, мочевины и NPK;

h2) устройство регулирования температуры для регулирования температуры неокрашенных частиц удобрения, полученных с помощью устройства g2) получения, до температуры примерно 40°С;

причем окрашивающее устройство b2) содержит красильный барабан или распылительное устройство для нанесения покрытия, и обрабатывающее устройство d2) содержит устройство для нанесения покрытия.

Охлаждение частиц может быть достигнуто, например, за счет использования охладителя с псевдоожиженным слоем.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения раскрывается применение системы согласно настоящему изобретению для осуществления способа согласно настоящему изобретению.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения раскрываются частицы удобрения на основе нитрата аммония или нитрата кальция-аммония. Частицы удобрения имеют медианный размер примерно 1-6 мм, предпочтительно 3,5-4,0 мм, 0,5-1,5% мас. или примерно 1% мас. частиц полностью окрашено слоем водорастворимого полимерного красящего вещества, примерно 100% мас. частиц удобрения покрыто слоем неокрашивающего покрывающего агента, и слой неокрашивающего покрывающего агента находится поверх слоя красящего вещества полностью окрашенных частиц удобрения.

Пример

Приводится ссылка на фиг. 1 ниже. Поток А частиц нитрата кальция-аммония непрерывно охлаждали до температуры в диапазоне 40°С в псевдоожиженном слое (100) при массовом расходе 135 т/ч. После этого поток непрерывно разделяли на поток В неокрашенных частиц удобрения и поток С неокрашенных частиц удобрения. Затем непрерывно измеряли массовый расход каждого из потоков В и С. Средний массовый расход 1,35 т/ч был измерен для потока В, и средний массовый расход 133,6 т/ч был измерен для потока С. Разделение потока А неокрашенных частиц удобрения на поток В и поток С непрерывно регулировали таким образом, чтобы соотношение массового расхода потока В неокрашенных частиц удобрения к массовому расходу потока С неокрашенных частиц удобрения составляло 1/99. Поток В неокрашенных частиц удобрения затем непрерывно направляли в красильный барабан (200) при массовом расходе 1,35 т/ч.

В красильном барабане (200) частицы нитрата кальция-аммония полностью окрашивались с использованием водонерастворимого полимерного синего красителя Liquitint® CU5050 производства Milliken в монопропиленгликоле (50% мас.) при температуре 37-40°С. Красильный барабан (200) содержал форсунку, распыляющую с помощью азота на входе в барабан, для непрерывного распыления красящего вещества на частицы, и насосы (не показаны) для закачивания красящего вещества из небольшого резервуара. Массовый расход полностью окрашенных частиц нитрата аммония, выходящих из красильного барабана, составлял 1,35 т/ч.

Поток В окрашенных частиц удобрения, выходящий из красильного барабана, затем непрерывно объединяли с потоком С неокрашенных частиц удобрения, имеющим массовый расход 133,6 т/ч. Затем объединенный поток полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения непрерывно направляли в барабан (300) для нанесения покрытия, в котором влагоотталкивающее масло для нанесения покрытия, покрытие Novof1ow D649++ производства Novotec, наносили при температуре 80-85°С. Затем конечный продукт собирали на выходе из барабана (300) для нанесения покрытия.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ непрерывного получения смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, имеющих медианный размер 1-6 мм, начинается с потока А неокрашенных частиц удобрения и предусматривает стадии: a1) непрерывного разделения потока A неокрашенных частиц удобрения на поток C неокрашенных частиц удобрения и один или более параллельных потоков B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения; b1) непрерывного окрашивания неокрашенных частиц удобрения из параллельных потоков B1, B2, … Bn, полученных на стадии а1), не стирающимся красящим веществом, в результате которого неокрашенные частицы удобрения становятся полностью окрашенными; и c1) непрерывного объединения параллельных потоков B1, B2, … Bn, теперь содержащих полностью окрашенные частицы удобрения, полученные на стадии b1), с потоком C неокрашенных частиц удобрения после стадии a1) разделения, с получением в результате смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения. Система для непрерывного получения смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, имеющих медианный размер 1-6 мм. Применение данной системы для осуществления вышеуказанного способа. Частицы удобрения на основе нитрата аммония или нитрата кальция-аммония имеют медианный размер 1-6 мм, предпочтительно 3,5-4,0 мм, причем 1% мас. частиц удобрения полностью окрашено слоем водорастворимого полимерного красящего вещества, 100% мас. частиц удобрения покрыто слоем неокрашивающего покрывающего агента, и слой неокрашивающего покрывающего агента находится поверх слоя красящего вещества полностью окрашенных частиц удобрения. Изобретения позволяют улучшить впитывание краски в окрашиваемых частицах удобрения, а также адсорбцию на поверхности окрашиваемых частиц удобрения. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

1. Способ непрерывного получения смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, имеющих медианный размер 1-6 мм, начинающийся с потока А неокрашенных частиц удобрения, предусматривающий стадии:

a1) непрерывного разделения потока A неокрашенных частиц удобрения на поток C неокрашенных частиц удобрения и один или более параллельных потоков B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения;

b1) непрерывного окрашивания неокрашенных частиц удобрения из параллельных потоков B1, B2, … Bn, полученных на стадии а1), не стирающимся красящим веществом, в результате которого неокрашенные частицы удобрения становятся полностью окрашенными; и

c1) непрерывного объединения параллельных потоков B1, B2, … Bn, теперь содержащих полностью окрашенные частицы удобрения, полученные на стадии b1), с потоком C неокрашенных частиц удобрения после стадии a1) разделения, с получением в результате смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения.

2. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий стадию d1) покрытия смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения неокрашивающим покрывающим агентом.

3. Способ по п.2, в котором не стирающееся красящее вещество представляет собой водорастворимое полимерное красящее вещество, и в котором неокрашивающий покрывающий агент предотвращает или снижает поглощение влаги.

4. Способ по любому из пп.1-3, дополнительно предусматривающий стадии:

e1) определения в режиме «онлайн» общей массы неокрашенных частиц удобрения в каждом из параллельных потоков B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения и потоке C неокрашенных частиц удобрения, полученных на стадии а1);

f1) регулирования непрерывного разделения на стадии a1) в соответствии с общей массой неокрашенных частиц удобрения в каждом из потоков B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения и потоке C неокрашенных частиц удобрения, определенной на стадии e1), таким образом, чтобы общая масса неокрашенных частиц удобрения в каждом потоке B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения представляла собой массовую долю в диапазоне 0,5-5% мас. от общей массы неокрашенных частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения.

5. Способ по п.4, в котором масса частиц удобрения в каждом потоке B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения составляет 1% мас. от массы неокрашенных частиц удобрения в потоке A неокрашенных частиц удобрения.

6. Способ по любому из пп.1-5, в котором частицы удобрения имеют в своей основе соединения, выбранные из группы нитрата кальция, нитрата аммония, нитрата кальция-аммония, мочевины и NPK, и имеют медианный размер 1-6 мм, предпочтительно 3,5-4,0 мм, и причем способ дополнительно предусматривает стадию регулирования температуры частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения до температуры 40°C перед стадией a1).

7. Способ по любому из пп.1-6, в котором частицы удобрения в каждом потоке B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения становятся полностью окрашенными на стадии b1) с помощью другого красящего вещества в каждом потоке B1, B2, … Bn.

8. Способ по любому из пп.1-7 для непрерывного получения смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, имеющих медианный размер 1-6 мм, предпочтительно 3,5-4,0 мм, причем частицы удобрения получают из жидкого расплава на основе соединений, выбранных из группы нитрата кальция, нитрата аммония, нитрата кальция-аммония, мочевины и NPK, начинающийся с потока А неокрашенных частиц удобрения, предусматривающий последовательные стадии:

g1) получения потока А неокрашенных частиц удобрения из жидкого расплава;

h1) регулирования температуры неокрашенных частиц удобрения в потоке А до температуры 40°C;

a1') непрерывного разделения потока А неокрашенных частиц удобрения на поток C неокрашенных частиц удобрения и параллельный поток B1 неокрашенных частиц удобрения;

b1') непрерывного окрашивания неокрашенных частиц удобрения из параллельного потока B1 неокрашенных частиц удобрения, полученного на стадии a1'), водорастворимым полимерным красящим веществом с использованием красильного барабана или распылительного устройства для нанесения покрытия, благодаря чему частицы удобрения становятся полностью окрашенными;

c1') непрерывного объединения параллельного потока B1, теперь содержащего полностью окрашенные частицы удобрения, полученные на стадии b1'), с потоком C неокрашенных частиц удобрения после стадии a1') разделения, с получением в результате смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, и;

d1') покрытия смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, полученных на стадии c1'), неокрашивающим покрывающим агентом.

9. Система для непрерывного получения смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, имеющих медианный размер 1-6 мм, содержащая:

a2) разделительное устройство для непрерывного разделения потока A неокрашенных частиц удобрения на поток C неокрашенных частиц удобрения и один или более параллельных потоков B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения;

b2) окрашивающее устройство для непрерывного окрашивания неокрашенных частиц удобрения из параллельных потоков B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения, полученных из разделительного устройства а2), не стирающимся красящим веществом, благодаря чему неокрашенные частицы удобрения становятся полностью окрашенными; и

c2) объединительное устройство для непрерывного объединения параллельных потоков B1, B2, … Bn, теперь содержащих полностью окрашенные частицы удобрения, полученные из окрашивающего устройства b2), с потоком C неокрашенных частиц удобрения после разделительного устройства а2), с получением в результате смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения.

10. Система по п.9, дополнительно содержащая:

d2) обрабатывающее устройство для обработки смеси полностью окрашенных и неокрашенных частиц удобрения, полученных из объединительного устройства c2), причем обрабатывающее устройство представляет собой устройство для нанесения покрытия.

11. Система по любому из пп.9, 10, в которой окрашивающее устройство b2) содержит красильный барабан или распылительное устройство для нанесения покрытия.

12. Система по любому из пп.9-11, дополнительно содержащая:

e2) определяющее устройство для определения общей массы неокрашенных частиц удобрения в каждом из параллельных потоков B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения и потоке C неокрашенных частиц удобрения, полученных из устройства а2);

f2) регулирующее разделение устройство для регулирования непрерывного разделения разделительным устройством a2) в соответствии с общей массой неокрашенных частиц удобрения в каждом из потоков B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения и потоке C неокрашенных частиц удобрения, определенной определяющим устройством e2), таким образом, чтобы общая масса неокрашенных частиц удобрения в каждом потоке B1, B2, … Bn неокрашенных частиц удобрения представляла собой массовую долю в диапазоне 0,5-5% мас. от общей массы неокрашенных частиц удобрения в потоке А неокрашенных частиц удобрения.

13. Система по любому из пп.9-12, где система дополнительно содержит производственную установку для производства частиц удобрения, получаемых из жидкого расплава на основе соединений, выбранных из группы нитрата кальция, нитрата аммония, нитрата кальция-аммония, мочевины и NPK, содержащую:

g2) устройство получения для получения потока А неокрашенных частиц удобрения из жидкого расплава;

h2) устройство регулирования температуры для регулирования температуры неокрашенных частиц удобрения, полученных с помощью устройства g2) получения, в потоке А до температуры 40°C;

причем окрашивающее устройство b2) содержит красильный барабан или распылительное устройство для нанесения покрытия, и обрабатывающее устройство d2) содержит устройство для нанесения покрытия.

14. Применение системы по любому из пп.9-13 для осуществления способа по любому из пп.1-8.

15. Частицы удобрения на основе нитрата аммония или нитрата кальция-аммония, имеющие медианный размер 1-6 мм, предпочтительно 3,5-4,0 мм, причем 1% мас. частиц удобрения полностью окрашен слоем водорастворимого полимерного красящего вещества, 100% мас. частиц удобрения покрыто слоем неокрашивающего покрывающего агента, и слой неокрашивающего покрывающего агента находится поверх слоя красящего вещества полностью окрашенных частиц удобрения.