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熔融造粒技术——流化床冷却造粒
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流化床冷却造粒技术
1流化床冷却造粒机理
在流化床造粒中颗粒的成长方式主要有两种：当液体物料喷涂到颗粒表面，热空气和颗粒本身的显热足以使涂层物料迅速结晶或物料中的溶剂迅速蒸发干燥，物料固化在颗粒表面，从而使颗粒以“层式”方式成长；当热空气和物料本身的显热不足以使涂层物料迅速干燥或结晶，则被润湿的颗粒与周围颗粒之间发生碰撞，通过“液桥”粘在一起，溶剂蒸发形成“固桥”，而形成大颗粒，称为以“团聚”方式成长。由于以层式方式成长颗粒生长较慢，且所形成的颗粒球形度好，强度大，是大部分物料造粒所希望的方式。团聚式成长过程由于会造成床内晶种锐减，以及颗粒生长过快造成的流化困难，是在造粒过程中应尽量避免的颗粒成长方式。经过多次试验，选用带导流筒的喷动流化床做为造粒器的基本形式，其主体结构包括：导流筒内称为喷动区（II区），颗粒物料以输送床向上运动；颗粒出导流筒后形成喷泉，故导流筒上方为喷泉区（III区）；导流筒外可称为环形区（IV区），该区中颗粒以鼓泡床或移动床形式向下运动。雾化喷头位置设在导流筒下方，喷头和导流筒之间的区域称为雾化区（I区）。在造粒器中，颗粒不断在I区被喷涂料液，在II、III区中被干燥或结晶，在IV区中经预热后进入I区重新被喷涂料液，经过多次循环后实现颗粒以均匀涂敷方式生长，多次的实验结果表明，使用带导流筒的喷动流化床作为造粒器具有以下优点：
（1）雾化区和喷动区中空隙率大，可以有效减少颗粒团聚。
（2）在流化床内，颗粒进行有规律的循环运动，有利于实现颗粒的均匀涂层生长。
（3）造粒过程中的传质和传热过程集中在喷动区内完成，有利于操作控制和调节产量。
2流化床冷却造粒应用
流化床冷却造粒法适用于具有较低熔点物料的造粒，特别适用于熔点在80-200℃物料的造粒，许多化肥如尿素、硝酸铵钙等及一些无机产品如氯化钙、硫酸铝等均可用该法进行造粒。近年来，天津大学化工学院造粒工程技术中心已开发成功尿素、硝酸铵钙、二水氯化钙流化床冷却造粒技术，已建成一套1万吨/年二水氯化钙造粒装置，目前正在进行3万吨/年硝酸铵钙造粒装置和4万吨/年二水氯化钙造粒装置的设计。流化床冷却造粒具有以下特点：
（1） 产品为2-4mm的球形颗粒（粒径可调），颗粒强度大；
（2） 整套装置生产强度大，投资小；
（3） 本工艺由于采用特殊结构的喷嘴和床型，具有操作简单，运行稳定，设备连续生产周期长，所得产品具有球形度好，粒度均匀等特点。
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