專利名稱：硫硝酸銨的帶式造粒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及均勻尺寸的肥料顆粒的生產(chǎn)方法。更特別地，其涉及由固體和液體混合物生產(chǎn)用于肥料的固體材料。
背景技術(shù)：
混合肥料產(chǎn)品的生產(chǎn)已經(jīng)通過(guò)單獨(dú)肥料組分的混合和/或反應(yīng)，并且將所述組分 /產(chǎn)物形成為所需要的尺寸范圍的顆粒而實(shí)施。所述顆?？砂幌盗谐叽纾聿惶珒?yōu)選的產(chǎn)物，并且被過(guò)篩，不合尺寸的材料被分離并收集進(jìn)行再加工或作為低價(jià)值產(chǎn)品出售。摻合肥料同樣是常見(jiàn)的，其中將肥料組分混合但是不形成包含所有的組分或養(yǎng)分的顆粒。這導(dǎo)致組分含量不同的不均勻顆粒，特別是氮的量可以在整個(gè)混合物中變化。這種不一致導(dǎo)致養(yǎng)分的散布、時(shí)間釋放率以及有效性的不一致。已經(jīng)被形成為包含養(yǎng)分混合物的丸?；蚣?xì)粒的肥料還可以包含為增強(qiáng)特定用途肥料而添加的痕量化合物。此外，形成為均勻顆粒的肥料可以對(duì)養(yǎng)分到土壤中的釋放具有更多控制，其中所述肥料散布在所述土壤上。養(yǎng)分釋放速率以及組成控制可以降低在作物有能力吸收所述養(yǎng)分之前養(yǎng)分的損失。噴淋造粒(prilling)是一種制備小球形丸粒的方法，其中熔融材料通過(guò)被稱為噴淋頭的裝置，其產(chǎn)生液滴流。所述滴具有極少或沒(méi)有揮發(fā)性物質(zhì)并且不含待除去的溶劑。 所述滴用冷卻氣體(典型的是空氣)連續(xù)流冷卻，以固化所述滴。成粒法(granulation) 是另一種方法，其中熔融物質(zhì)通過(guò)噴射噴嘴排出以產(chǎn)生肥料顆粒，肥料顆粒在轉(zhuǎn)鼓中混合和聚集。然而，噴淋造粒和成粒法方法均有缺點(diǎn)。在成粒法中，制備的顆粒缺乏均勻性(大小和形狀)，并且通常需要對(duì)顯著部分的不符合要求的材料進(jìn)行再處理，由于需要再處理設(shè)備(篩，研磨機(jī)，輸送機(jī))以及灰塵和亞微米顆粒捕獲設(shè)備而增加了成本。對(duì)于噴淋造粒， 產(chǎn)生的顆粒較成粒法具有更好的尺寸和形狀均勻性，但是大量的氣體在排放到大氣之前必需經(jīng)處理以捕獲亞微米顆粒。

發(fā)明內(nèi)容
提出一種生產(chǎn)硫硝酸銨(ammonium sulfate nitrate)的方法。該方法包括通過(guò)使硝酸銨和過(guò)量的硫酸銨反應(yīng)以形成包含硫硝酸銨的漿熔體來(lái)形成漿熔體(slurry melt)。 該漿熔體被連續(xù)混合以保持其處于剪切變稀狀態(tài)并且保持固體懸浮于漿熔體中。該漿熔體被輸送至加熱的定子(stator)，此處隨著漿熔體經(jīng)過(guò)該加熱的定子，漿熔體被連續(xù)地混合。 部分漿熔體被輸送通過(guò)加熱的定子中的流道(channel)，并且該漿熔體被擠出通過(guò)移動(dòng)的經(jīng)過(guò)所述流道的格柵。所述漿熔體從移動(dòng)格柵作為滴被擠出，其中所述滴落到冷卻的移動(dòng)帶上。所述滴形成在優(yōu)選的2-3mm直徑范圍的固體半橢球形顆粒，并且從所述移動(dòng)帶進(jìn)行收集。從隨后的詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將變得顯而易見(jiàn)。


圖1是所述方法的圖；和圖2是改變的旋轉(zhuǎn)成形帶式造粒(pastillation)設(shè)備圖。
具體實(shí)施例方式許多肥料的基本組分包括氮源，并且通常包含硫源。硫硝酸銨在工業(yè)中是常見(jiàn)的， 并且通常是指硫酸銨與硝酸銨的復(fù)鹽的混合物，并且包括少量的所述單鹽。一種硫硝酸銨產(chǎn)品是被稱為熔融硫硝酸銨(fusion ammonium sulfate nitrate, FASN)的固體產(chǎn)品。對(duì)于制備固體顆粒肥料例如硝酸銨、尿素-硝酸銨以及硝酸銨鈣，F(xiàn)ASN解決了肥料市場(chǎng)的很多問(wèn)題。一個(gè)目標(biāo)是生產(chǎn)大小均勻的顆粒，從而無(wú)需進(jìn)一步處理，如篩選、研磨、重熔、增大或進(jìn)一步聚集。當(dāng)提及顆粒是均勻的時(shí)，所述顆粒具有大致均勻的半橢球形狀，帶有變平的一側(cè)，并且具有窄顆粒大小或直徑范圍。由于較其他硝酸銨化合物針對(duì)爆炸具有改善的穩(wěn)定性和安全性性能，所以硫硝酸銨是一種理想的肥料。雖然硫硝酸銨(ASN)是一種已知的化合物，本文給出的方法是用于生產(chǎn)Honeywell的專利制劑，記載于美國(guó)專利6，689，181中，下文中ASN或熔融硫硝酸銨 (FASN)的使用是指該制劑。此外，硫硝酸銨具有優(yōu)越的耐濕性，以減慢養(yǎng)分到作物的輸送并限制因雨水造成的損失。本發(fā)明是用于生產(chǎn)在其用戶所需要的尺寸范圍內(nèi)的基本均勻大小的FASN顆粒。 FASN包含硫硝酸銨(ASN)復(fù)鹽和未反應(yīng)的硫酸銨(AS)以及少量未反應(yīng)的硝酸銨(AN)的均勻混合物。理想的產(chǎn)品是其主要是具有2 1的硝酸銨對(duì)硫酸銨比例的復(fù)鹽或(AN)2AS 的產(chǎn)品。形成了少量的3 1比率的復(fù)鹽或(AN)3AS15該方法使用過(guò)量的硫酸銨，其相對(duì)于 3 1復(fù)鹽更有利于2 1復(fù)鹽的生產(chǎn)。以干基計(jì)，理想的FASN組成范圍示于表1中。表 權(quán)利要求
1.制備硫硝酸銨的方法，包括在反應(yīng)器中形成包含硫硝酸銨和硫酸銨的漿熔體， 將該漿熔體輸送至加熱的定子， 在該定子中連續(xù)攪拌該漿熔體， 使部分該漿熔體通過(guò)流道，將該部分漿熔體擠出通過(guò)從該流道滑過(guò)的移動(dòng)格柵，和其中該移動(dòng)格柵包含大小設(shè)置成形成滴的孔，和冷卻鋪開的所述滴，以形成直徑范圍為l-3mm的均勻的固體顆粒。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述滴形成直徑范圍為2-3mm的均勻固體顆粒。
3.權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含在所述加熱的定子中使用旋轉(zhuǎn)多葉片槳攪拌所述漿熔體。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述漿熔體包含60-80wt.%的液態(tài)硫硝酸銨，和 40-20wt. %的固態(tài)硫酸銨。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述固態(tài)硫酸銨包含最大尺寸小于300微米的固體顆粒。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述漿熔體的形成包括 在反應(yīng)器中混合硫酸銨和硝酸銨以形成混合物， 加熱該混合物至足以熔融硫酸銨的溫度，并攪拌該混合物。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其中攪拌該混合物以將液體保持在剪切變稀條件下。
8.權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含將一部分漿熔體從所述定子輸送到所述反應(yīng)ο
9.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述反應(yīng)器被加熱到180°C-200°C的溫度。
10.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述反應(yīng)器在低于1.14MPa(150psig)的壓力下操作。
全文摘要
本文提出一種制備硫硝酸銨的方法。該方法提供了制備高度均勻的產(chǎn)物，具有基本上均勻的尺寸。該方法包括使硫酸銨和硝酸銨反應(yīng)以形成FASN漿熔體。該漿熔體被連續(xù)攪拌并加熱以保持漿熔體處于剪切變稀條件下并且處在均勻的溫度直至漿熔體被擠出、冷卻和固化。
文檔編號(hào)C05C3/00GK102448911SQ201080023931
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者M·R·史密斯 申請(qǐng)人:環(huán)球油品有限責(zé)任公司