用于将可熔物质造粒的方法

用于将可熔物质造粒的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于将可熔物质造粒的方法，其中，球状颗粒由熔化物质制出并且通过沿凝固塔纵向方向穿流的气态冷却介质输送并且球状颗粒的外表面被冷却到小于等于凝固温度的温度上，随后球状颗粒在热交换器中被进一步冷却。
[0002]另外本发明涉及一种用于将可熔物质造粒的凝固塔，其中，球状颗粒由熔化物质制出并且沿纵向方向输送并且通过穿流的气态介质冷却，该凝固塔包括上游的用于氢氧化钾的收集容器、下游的用于颗粒的输送带和热交换器、输送装置、尤其是振动输送元件和用于颗粒的、通往颗粒料仓的斗式提升机以及控制或调节装置，该控制或调节装置具有至少一个用于检测下述测量值中的至少一个的传感器、如用于介质或者说空气和/或颗粒的温度、体积和流动速度。
【背景技术】
[0003]通过喷射熔化质量制出的颗粒物质被称为小珠或颗粒。为了将由熔体制成的产品造粒，通常在凝固塔的上端部通过分配器喷射该产品，所述分配器构造为莲蓬式喷嘴、喷篮或旋转孔板。在这些装置中液滴以或多或少相同的尺寸落入塔中，在塔中液滴通过同向或逆向流动的空气冷却并且凝固成颗粒，所述颗粒在塔底被收集并且随后被冷却。
[0004]EP1243316A2公开了一种用于油渣的造粒装置，油渣在熔化状态中经受造粒过程。在此使用围绕垂直轴线旋转的、设有出口的造粒头，熔化材料经由所述出口径向向外被甩出。在此向外被甩出的液态材料颗粒凝固成大致球面形状。造粒头设置在竖立的容器内。球状颗粒下降并且进入位于容器下端部的水池中。在那里固化的颗粒冷却，直到颗粒在下一步中被取出容器。
[0005]US2714224A1公开了一种用于将化学物质、尤其是肥料造粒的装置。在此熔融物质被送入筛装置或者说振动装置中。各个液滴基于重力穿过筛向下掉入容器中并且在其下降期间凝固。颗粒聚积在容器的底部上并被移走。为了在颗粒下降期间冷却颗粒，冷却空气在与下降颗粒的逆向流动中穿过容器。
[0006]DE 2409695描述了一种用于将可恪物质或高度浓缩物质造粒、尤其是用于制造粒度实际相同的颗粒、如肥料或氢氧化钠及氢氧化钾的方法和装置。根据DE 2409695的该方法的缺点在于:颗粒形成不均匀、凝固塔中的温度分布不恒定、清洗不简单并且过程中不符合规范的颗粒的利用度低。

【发明内容】

[0007]因此，本发明的任务在于提供一种装置和方法，其颗粒形成均匀、凝固塔中的温度分布恒定、凝固塔的清洗简单并且不符合规范的颗粒的利用度高。
[0008]该任务借助开头所提类型的方法根据本发明通过下述步骤来解决:熔化物质被导入具有围绕垂直轴线旋转的罐状喷头的喷射系统中，在此期间喷篮围绕纵轴线旋转并且液滴通过喷篮周面中的通孔沿径向方向排出并且在喷篮周面和凝固塔内壁之间向凝固塔底侧出口方向下降并且喷篮的旋转速度和气态冷却介质的流动速度向上这样限定，使得至少多数液滴或颗粒的飞行轨迹在一个假想的、直径略小于内周面直径的圆柱形包络周面之内延伸。
[0009]本发明能实现具有均匀形状和结构的KOH颗粒的生产。这也通过下述措施得以辅助，即，在与下降方向同向气流或逆向空气流中恒定且均匀地冷却从喷篮下降的颗粒。同样在该生产过程中不符合规范的颗粒也得以回收利用，其方式是，借助新鲜水稀释溶化的颗粒并且将溶液完全再次供应给生产过程。在第一清洗步骤中借助“洗涤水”清洗凝固塔，所述洗涤水被K0H/K2C(V污染，并且在第二步骤中借助新鲜水再冲洗凝固塔。洗涤水最多只能含有40%重量百分比的K0H/K2C03。
[0010]另外有利的是，通孔构造成圆形、椭圆形、多边形或狭缝状的，由此可根据希望的体积简单地调整液滴的排出。
[0011]另外也可规定，所述旋转喷篮周面的壁设有面积最小为0.007mm2的通孔。由此产生具有希望形状和尺寸的颗粒。
[0012]但也可能的是，所述旋转喷篮周面的壁设有面积最大为3.2_2的通孔。由此产生具有希望形状和尺寸的颗粒。
[0013]在一种优选实施方式中，在由KOH浓度大于85 %、尤其是KOH浓度在90 %和95 %之间的初始物质制造KOH颗粒时，喷篮周面中通孔的面积在0.007mm2和4.53mm2之间、优选在0.032mm2和3.2mm2之间。由此不仅可制造希望尺寸的颗粒，而且也可在液滴离开喷头后改善凝固过程，因为通过通孔的优选尺寸可实现表面张力和其它作用于液滴的惯性力之间的最佳比值，该比值使所产生颗粒具有最佳球面形状。
[0014]根据另一实施方式规定，这样控制或调节旋转速度，使得根据所供应的熔化物质质量、喷头的直径和预规定单位时间内排出的液滴体积实现熔化物质质量与液滴质量之间的平衡。由此生产过程的优化得以实现并且也通过下述方式解决，即，旋转喷篮具有最高1500转/分钟的转速。由此也能实现颗粒的均匀尺寸和形状。
[0015]也证明有利的是，喷头的旋转速度向下限制为大于200转/分钟。从该转速起产生具有均匀形状和尺寸的颗粒。
[0016]另外有利的是，多数液滴的飞行轨迹与凝固塔的周面隔开至少0.1mm的距离。由此确保颗粒在其外表面至少被冷却到凝固点以下之前不与凝固塔的壁接触并且因此也不会附着或粘附在那里。由于可减少清洗过程的次数，从而额外提高凝固塔的使用时间。
[0017]但在该方法中也适宜的是，喷篮外径与凝固塔周面的内径的比值在I比20至I比200之间，由此可持续以均匀形状和尺寸制出颗粒。
[0018]在一种优选实施方式中，在由KOH浓度大于85 %、尤其是KOH浓度在90 %和95 %之间的初始物质制造KOH颗粒时，喷篮外径与凝固塔周面的内径的比值在I比20至I比50之间。已表明，该措施最利于KOH液滴在离开喷篮后的凝固过程并且最佳地考虑了 KOH的特性、尤其是密度和粘度。
[0019]在一种特别优选的、涉及由KOH浓度大于85%、尤其是KOH浓度在90%和95%之间的初始物质制造KOH颗粒的实施方式中，使用下述过程参数:在温度为200°C和350°C之间并且浓度为90%和95%之间时，KOH具有1750和1850kg/m3的密度和2.5至3.5mPa.s之间的粘度。除了所述条件之外，喷篮周面中的通孔面积(孔尺寸)在0.007_2和3.2_2之间并且喷篮速度在100和1000转/分钟之间。由此可制造足够小的KOH颗粒，其被快速冷却并且在此变成固体且是稳定的。
[0020]根据另一种有利的方法步骤规定，喷篮的转速可借助调节装置通过驱动装置无级地调节。基于喷篮的这种快速调节或控制，在氢氧化钾的温度变化时可进行快速的再调整，使得能够在相对长的运行时间上以相对小的容差维持由喷篮甩出的液滴的体积。
[0021]另外也可能的是，喷篮的转速根据所供应的熔化物质质量和/或该质量的粘度来控制或调节。由此制出具有均匀形状和尺寸的颗粒。
[0022]下述措施也有利于快速适配所排出的液滴体积:当熔化物质的粘度变化时，喷篮的转速向相同方向变化。
[0023]当所供应的熔化物质质量变化时，此外有利的是，喷篮的转速向相同方向变化。由此有利于使颗粒的尺寸和形状保持稳定。
[0024]根据另一种有利的实施方式，空气导向与凝固塔中颗粒下降方向同向流动，下降颗粒的冷却受控且均匀地进行。
[0025]但在不同应用情况下也可能适宜的是，如此设置，空气与凝固塔中颗粒下降方向逆向导向。下降颗粒的冷却受控且均匀地进行。
[0026]有利的是，优选由空气构成的气态介质的量或温度的控制和调节在与凝固塔中的颗粒运动方向同向流动时根据介质出口区域中的介质温度来调节，其方式是，当温度升高时提高供应的介质量和/或降低其温度。由此下降颗粒的冷却受控且均匀地进行。
[0027]有利的是，优选由空气构成的气态介质的量或温度的控制或调节在与凝固塔中的颗粒运动方向逆向流动时根据介质出口区域中的介质或空气的温度来调节，其方式是，当温度升高时提高供应的介质或空气的量和/或降低其温度。由此下降颗粒的冷却受控且均勾地进行。
[0028]但有利的是也可这样操作:用于冷却球状颗粒的介质或空气在封闭的系统中循环。由此与环境空气无关。
[0029]但也适宜的是，将在颗粒生产过程中产生的、尺寸和/或形状和/或重量与产品规格不符的颗粒和/或镍或氧化镍含量高的熔体分离出。由此产生具有高的单一性的颗粒。但也有利的是，将分离出的颗粒溶解、处理、必要时净化并且再次作为氢氧化钾送入生产过程中。由此可再次使用生产过程中损失的材料。
[0030]但本方法的一种有利过程也可这样实现，S卩，用氮气覆盖喷篮、转向点和收集容器的与碱液接触的部分，以避免与氧气的接触以及其表面尚未充分冷却的颗粒的附着。
[0031]有利的是，氮气添加持续或定期地进行，以避免与氧气接触。
[0032]有利的是这样一种操作方式，在其中清洗凝固塔并且将洗涤水从洗涤水箱泵入该凝固塔的上部中并且用洗涤水并且随后用新鲜水清洗漏斗形出口和凝固塔的壁。洗涤水被再次制备并且随后可再次用于洗涤水循环中。新鲜水也是如此。洗涤水和新鲜水的利用度很高并且因此水消耗小于传统设备。
[0033]根据本方法有利的是，洗涤水被用于冲洗直至浓度小于等于40 % K0H/K2C03并且被再生以便重新用于冲洗。
[0034]设备的长使用寿命适宜地通过下述方式实现:为了清洗，将 喷篮和喷头取出凝固塔，在蒸汽浴中在最高200°C下加热数小时，且随后预热到最高400°C并且将喷篮和喷头再次放入凝固塔中。在凝固塔之外的清洗过程期间，第二已被加热的喷篮代替受污染的喷篮被装入，以便使凝固塔在尽可能短的时间上停止运转。
[0035]另外适宜的是，清洗过程根据确定的污染度或定期进行。由此可以确保凝固塔在尽可能短的时间上停止运转。
[0036]有利的是另一方法步骤，据此凝固塔漏斗形出口的内表面通过电的附带加热装置加热。这防止热的颗粒附着在内表面上并且由此堵塞出口漏斗。
[0037]在方法过程中也有利的是，出口漏斗的内表面被加热到180°C的最高温度、优选100°C的最高温度上。这防止热的颗粒附着到内表面上并且由此堵塞出口漏斗。
[0038]本发明的任务也独立地借助开头所提类型的装置以下述方式来解决:在凝固塔中用于熔化物质的供应管线通入喷射系统中，该喷射系统具有罐状喷头，该喷头具有大致圆柱形的、设有垂直纵轴线的喷篮并且喷头可围绕平行于纵轴线延伸的旋转轴线旋转地支承并且与旋转驱动装置连接并且喷篮的周面构造有多个分布在喷篮表面上的、用于沿径向方向排出熔化物质的液滴的通孔。
[0039]有利的是一种方案，在其中喷篮中的通孔构造成圆形、椭圆形、多边形或狭缝状的，由此可制出具有不同形状的颗粒。
[0040]本方法的一种适宜应用也可由此实现:所述旋转喷篮周面中的通孔构造有最大0.007_2至3.2_2的面积。由此产生具有希望形状和尺寸的颗粒。
[0041]根据一种有利的扩展方案规定，喷篮外径与凝固塔周面的内径的比值在I比20至I比200之间。在此有利的是，根据待制造颗粒的突出(aussenragend)的质量和数量，相应适当质量的氢氧化钾位于喷篮中并且因此实现尽可能高的温度均匀性，从而可分别在不同要求下最佳地预先确定颗粒的尺寸和形状。
【附图说明】
[0042]为了更好地理解本发明，借助下述附图详细说明本发明。附图如下:
[0043]图1以高度简化的示意图示出用于制造KOH颗粒的设备的流程图；
[0044]图2示出根据图1的设备的控制或调节装置的高度简化和示意性框图；
[0045]图3以高度简化的示意性侧视图示出图1所示设备的、具有相配驱动系统的喷头;
[0046]图4以放大比例局部剖开地不出图2所不喷头的喷篮，该喷篮具有在喷蓝的圆柱形周面的局部中设有的通孔；
[0047]图5以高度简化的示意图示出用于制造KOH颗粒的设备的流程图。
【具体实施方式】
[0048]首先要指出，在不同的实施方式中相同部件使用同一附图标记或相同构件名称，其中，在全部说明书中包含的公开内容可以按意义转到具有相同附图标记或相同构件名称的部件上。同样，在说明中选择的位置说明如上面、下面、侧面等涉及直接描述以及所示附图并且在位置改变时按意义转到新的位置。此外，所示的和描述的不同实施例中的单个特征或特征组合本身是独立的、有创造性的或根据本发明的解决方案。
[0049]关于说明书中值域的所有说明可这样理解，即这些值域包括其中任意的与所有的部分范围，例如:说明I至10可以这样理解，即包括从下极限I到上极限10的所有部分范围，也就是说，所有部分范围从下极限值I或更大的值开始，并且以上极限值10或更小的值结束，例如I至1.7或3.2至8.1或5.5至10。
[0050]实施例以获得KOH颗粒为例示出该过程的可能实施方案，在此要指出，本发明不局限于其特别示出的实施方案，而也可能是各个实施方案彼此间的不同组合并且这种变型可能性是本领域技术人员基于本发明技术方案所给出的技术措施上的教导有能力实现的。所有可想到的通过所显示的和所描述的实施方案的各个细节的组合成为可能的实施方案也包含在保护范围中。
[0051]图1示出一种必要时本身独立的、用于获得KOH颗粒的方法的实施方式，并且在所有附图中为相同部件使用相同附图标记或构件名称。为了避免后续图中不必要的重复，参考前面附图的详细描述。
[0052]最后按规定指出，为了更好地理解本方法，这些组成部分或其组成部分局部未按比例和/或放大和/或缩小地示出。
[0053]所述独立的发明性的方案所基于的任务可由说明书中得出。
[0054]图1示出设备1，借助该设备可由浓缩的氢氧化钾制出KOH颗粒2。
[0055]为此液态氢氧化钾3经由管线4和转向点5及连接转向点的管线6被供应给收集容器7。附加地可在转向点5区域中设置热交换器8，借助该热交换器可将氢氧化钾加热到小于等于400°C的温度。为此热交换器经由示意性示出的管线借助热介质、如蒸汽加热。
[0056]代替图1所示从上方经由管线6利用重力来供应氢氧化钾3，也可想到，管线从下方、例如从凝固塔底部的高度向上引导。在此情况下通过设置在该管线中的泵来将可熔物质3输送到塔的上部区域中，由此也确保了为造粒过程持续且可控地供应初始物质。在省却收集容器7的情况下例如来自下方的管线可直接过渡到或者说通入图1所示的管线9中。
[0057]被加热的氢氧化钾3于是经由管线9被供应到一个设置在凝固塔11内的喷头12的喷篮10中。
[0058]该喷头的功能在下面将借助图2来说明，该喷头可通过驱动装置、如电机进行旋转。
[0059]经由喷头排出的浓缩氢氧化钾的液滴在凝固塔11内部冷却，在凝固塔中至少外表面被冷却到液态氢氧化钾的凝固温度以下并且由此形成所谓球状、尤其是圆形的KOH颗粒2。
[0060]用于形成KOH颗粒2的液滴在当前实施例中这样冷却:通过用于气态介质、优选空气的输送装置13、如鼓风机或压缩机将空气经由管线14供应到凝固塔11的盖侧的上部区域中，所述空气沿垂直方向并且朝向底侧的出口方向穿流凝固塔11。空气流用于冷却颗粒2。
[0061]在图5所示的一种替代实施方式中，气态介质借助负压被吸过凝固塔11。通风机55在负压容器54中产生优选可调的负压。经由管线53，气态介质从凝固塔11中被吸出。通过至少一个入口 52、优选通过多个入口，气态介质进入凝固塔11的上部区域中。由此也可形成平行于下降颗粒2的方向的冷却气流。
[0062]至少在外表面区域中凝固的颗粒2经由连接到凝固塔11底侧出口 15上的管线16被供应给输送装置、尤其是输送带17。通过该输送带颗粒被输送到热交换器18并且在该热交换器中在经过时被进一步冷却。为此例如气态或液态冷却介质可经由管线19穿流热交换器18。
[0063]在热交换器18中颗粒2被冷却到最高80°C的温度、优选最高70°C的温度并且经由下游的振动输送元件20被供应给输送装置21、如斗式输送机，借助该斗式输送机颗粒被贮存于颗粒料仓22中。
[0064]经由示意性示出的管线可用氮气冲洗转向点5和/或收集容器7和/或凝固塔11和/或喷篮10的内表面，以避免与氧气接触。另外有利的是，在底侧出口 15的区域中设置加热装置23，该加热装置例如将尤其是漏斗形的出口 15加热到50°C和180°C之间、优选在50°C和150°C之间、特别优选最高150°C、极为优选最高100°C的温度或者说使其保持在所述温度。
[0065]由于氢氧化钾3和颗粒2是非常吸湿的，有利的是，以干燥气体、尤其是干燥空气亦或惰性气体覆盖整个设备1、尤其是制造、冷却、输送和贮存氢氧化钾3和颗粒2的管线和空间。
[0066]为了清洗凝固塔11，还设有洗涤水箱24。该洗涤水箱24经由连接管线25与凝固塔11的底侧出口 15连接并且另一方面经由连接管线洗涤水通过供给泵26被供应到凝固塔11的盖侧入口中。
[0067]为了控制和/或调节设备1，示意性示出控制或调节装置28，其可与附加的存储器29以及其它计算机和数据测量显示器和接收器连接。控制或调节装置28例如经由管线30与用于测量底侧出口 15区域中的空气温度的传感器32连接和/或经由管线31与优选用于测量凝固塔11内部冷却介质的流动速度、尤其是空气流动速度的传感器34连接、经由管线30与用于例如通过非接触式红外扫描仪或类似物测量至少颗粒2的表面温度的传感器32连接。同样，其它传感器35、37、38可经由管线33和39与控制或调节装置28连接。
[0068]所有与控制或调节装置28连接的管线一一与其在此是连接传感器32、34至38的管线或是引起驱动连接喷头12、输送装置、输送带17、振动输送机20或输送装置21的管线无关一一也可通过总线或者说总线系统形成，这对于本领域的控制人员而言由关于这种控制或调节装置28的现有技术已知。这也适用于喷头12的驱动电机40。
[0069]图2再次示出控制或调节装置28的框图，其包括相配的、用于检测用以冷却球状颗粒的空气温度的传感器28、用于检测空气的体积和流动速度的传感器32、用于检测凝固塔漏斗形出口 9中的颗粒2温度的传感器32。借助热成像确定温度，也就是说，非接触地优选面状地检测并且参考借助热敏传感器34至38的温度检测来显示颗粒2的温度测量。数据随后例如汇集在微处理器28中、即中央控制或调节装置28中一一在其中处理器的所有模块被组合在一个微芯片中一一并且通过处理器单元分析并且也可替代地汇集于存储器29中准备用于分析。
[0070]图3放大示出喷头12和配置给其的驱动电机40。
[0071]驱动电机40通过离合器和驱动轴41与 喷篮10连接，使得喷篮可围绕纵轴线42进行旋转，该纵轴线优选也与驱动轴41的纵轴线一致。
[0072]喷篮10在此以点划线示意性示出。在用于喷篮10的驱动装置或者说驱动电机40的区域中设置供应管线或者说供应装置43、44。由此通过管线或者说供应装置43供应熔化的氢氧化钾3，使得氢氧化钾可经由出口 45流入喷篮10内部。通过供应管线或者说供应装置44可经由出口 46向喷篮10内部供应用于覆盖的氮气。
[0073]在图4中放大示出的喷篮10与驱动轴41抗扭连接并且因此围绕纵轴线42旋转。喷篮10的圆柱形周面设有许多分布于该周面上的通孔47，图4仅示例性示出其中一些。这样确定这些通孔47的通孔横截面尺寸，使得根据喷篮10的转速和所供应的熔化氢氧化钾3的质量具有可预规定体积的液滴可穿过喷篮10的圆柱形周面48的通孔47。
[0074]图4示例性示出喷篮10周面48的、具有不同形状的通孔47、如椭圆形通孔49、圆形通孔50和矩形通孔51。
[0075]通过喷篮10的旋转，小的液滴被甩入凝固塔内，在其中液滴通过冷却凝固并且形成所谓的颗粒2、在当前情况下为KOH颗粒。
[0076]下面借助附图1至4中所述的设备I详细说明根据本发明的、用于由液态氢氧化钾3制出所述颗粒2的方法。
[0077]用于获得KOH颗粒的方法分为四个步骤——制出KOH颗粒——处理KOH颗粒——清洗凝固塔一一再次供应不符合规范的颗粒以便获得KOH颗粒。
[0078]为了制出KOH颗粒2，浓缩(小于或等于95%重量百分比)的液态氢氧化钾3经由管线4和6以及转向点5以小于等于400°C的温度进入收集容器7中并且从那里经由管线9被供应到设置在凝固塔11中的、具有喷头12的旋转喷篮10中。氢氧化钾基于自重穿过转向点5流入收集容器7中。但熔体也可不基于重力被供应到喷篮10中，而是借助泵将熔体泵入喷篮中。
[0079]喷篮5的周面或者说侧壁中的通孔47具有最大Imm的直径或横截面并且基于喷篮10旋转施加到氢氧化钾上的离心力液滴穿过通孔47排入凝固塔11中。通过通孔47的形状改变可产生具有圆形、椭圆形、多边形、狭缝状和其它形状的颗粒。旋转喷篮周面48壁中的通孔47可具有0.007mm2-3.2mm2的面积。
[0080]喷篮10的旋转速度根据所供应的氢氧化钾3质量、喷头12的直径和预确定时间单位内所产生的液滴体积来调节。喷头12的旋转速度在200至1500转/分钟之间并且喷篮10的转速可借助调节装置通过驱动装置无级地调节。但喷篮10的转速也可附加或替代于此地通过所供应的氢氧化钾3质量和/或氢氧化钾3的粘度来确定。
[0081]在此有利的是，根据介质的上述物理值或转速或类似参数这样设计喷头12或者说喷篮10的旋转速度，使得各个液滴的飞行轨迹与凝固塔11的周面内壁具有间距地不接触凝固塔11周面的内壁并且与凝固塔的内壁隔开至少0.1mm的距离。
[0082]氢氧化钾液滴通过喷篮10的旋转经由喷篮通孔47被甩出喷篮10。
[0083]排出的颗粒2在其于凝固塔11中下降期间借助气流、尤其是环境空气或惰性气体在凝固塔中冷却、结晶。它们经由凝固塔的、设有加热装置23的漏斗形端部以50°C — 180°C之间、优选以110°C — 180°C之间的温度排出。
[0084]冷却空气或者说气体可与下降颗粒2同向流动地引导。但颗粒2的冷却和结晶也可借助逆向流动中的气体或空气进行。颗粒2从凝固塔11经由管线16掉落到输送带17上并被运送向热交换器18。
[0085]在颗粒2冷却后被加热的空气通过环形集流器排出凝固塔11，该环形集流器通过洗涤塔与排风扇连接。通过供气和排气可在凝固塔11中产生恒定温度，该温度也可变化。由此可避免所产生的颗粒不希望地吸水。用过的空气被洗涤并且返回环境中。洗涤水通过溢流排空到洗涤水箱24中。
[0086]在将普通的环境空气用作球状颗粒2的冷却介质时，环境空气被供应到凝固塔中，接着在空气离开凝固塔之后被洗涤、过滤并且再次排入环境中。
[0087]颗粒借助空气或其它气态介质的冷却和结晶也可在封闭的系统中进行，在该系统中，空气或气态介质被洗涤并且循环。
[0088]为了制造球状颗粒2，有利的是，协调喷篮的外径与周面内径的比值。优选当比值在I比20至I比200确定时可实现良好的结果。对于球状颗粒的制造同样关键的是氢氧化钾3的质量和粘度与喷篮10转速成比例，也就是说，当质量或粘度提高时，有利地也提高喷篮10的转速。当质量或粘度下降时，有利地降低喷篮的转速。
[0089]在由KOH浓度大于85 %、尤其是KOH浓度在90 %和95 %之间的初始物质制造KOH颗粒时，喷篮周面中通孔的面积优选在0.007mm2和4.53mm 2之间、优选0.032mm 2和3.2mm 2之间。由此不仅可制造具有希望尺寸的颗粒，而且也在离开喷头后改善凝固过程，因为通过通孔的优选尺寸可实现表面张力和其它作用于液滴的惯性力之间的最佳比值，该比值使所产生颗粒具有最佳球面形状。
[0090]在由KOH浓度大于85 %、尤其是KOH浓度在90 %和95 %之间的初始物质制造KOH颗粒时，喷篮外径与凝固塔周面的内径的比值也优选在I比20至I比50之间选择。已表明，该措施最利于KOH液滴在离开喷篮后的凝固过程并且最佳地考虑了 KOH特性、尤其是密度和粘度。
[0091]在一种特别优选的实施方式中，其涉及由KOH浓度大于85%、尤其是KOH浓度在90%和95%之间的初始物质制造KOH颗粒，使用下述过程参数:在温度为200和350°C之间并且浓度为90%和95%之间时，KOH的密度在1750和1850kg/m3之间并且粘度在2.5至3.5mPa.s之间。除了所述条件之外，喷篮周面中的通孔面积(孔尺寸)在0.007mm2和3.2mm2之间并且喷篮速度在100和1000转/分钟之间。由此可制造足够小的KOH颗粒，其被快速冷却并且在此变成固体且是稳定的。
[0092]在热交换器18中，颗粒在旋转的圆筒中被冷却至小于等于80°C、优选小于等于50°C的温度。向热交换器18的供气通过管线19进行。从热交换器18颗粒经由振动输送带20和输送装置21被送入颗粒料仓22中。
[0093]干扰的镍残留物也随氢氧化钾进入凝固塔、但尤其是喷篮10中，所述镍残留物堵塞喷篮10的通孔47。为了只需短暂中断喷射过程，以两个喷篮10工作，也就是说，被镍污染的喷篮被手动用干净的喷篮更换，被清洁并且可随后干净地再次被使用。
[0094]为了清洗喷篮，将喷篮与喷头从凝固塔中取出、从喷头上卸下喷篮、将喷篮在蒸汽浴中在最高200°C下加热数小时、随后预热到最高400°C并且将喷篮10在下一清洗过程中再次安装到喷头上，在该喷头上第二喷篮刚被卸下，并被送入凝固塔11中。因此只需更换喷篮，而喷头12只是暂时与生产过程分离。清洗过程根据定义的污染度实施。但清洗过程也可定期进行。
[0095]为了消除设备I的残留物，尤其是为了清洗凝固塔11，借助泵26将洗涤水从洗涤水箱24泵入凝固塔11的上部中。借助洗涤水并且接着借助冷水清洗具有加热装置23的漏斗形出口和凝固塔壁。洗涤水被使用直至浓度小于等于40% 1(0!1/1(20)3并且随后经受中和反应。
[0096]热交换器18也借助洗涤水清洗，收集洗涤水并将其泵入洗涤水箱24中。
[0097]附图标记列表
[0098]I设备
[0099]2颗粒
[0100]3氢氧化钾
[0101]4管线
[0102]5转向点
[0103]6管线
[0104]7收集容器
[0105]8热交换器
[0106]9管线
[0107]10喷篮
[0108]11凝固塔
[0109]12喷头
[0110]13鼓风机
[0111]14管线
[0112]15出口
[0113]16管线
[0114]17输送带
[0115]18热交换器
[0116]19管线
[0117]20振动输送元件
[0118]21输送装置
[0119]22颗粒料仓
[0120]23加热装置
[0121]24洗涤水箱
[0122]25连接管线
[0123]26供给泵
[0124]27管线
[0125]28微处理器
[0126]29存储器
[0127]30管线
[0128]31管线
[0129]32传感器
[0130]33管线
[0131]34传感器
[0132]35传感器
[0133]36传感器
[0134]37传感器
[0135]38传感器
[0136]39管线
[0137]40驱动电机
[0138]41驱动轴
[0139]42纵轴线
[0140]43供应装置
[0141]44供应装置
[0142]45出口
[0143]46出口
[0144]47通孔
[0145]48周面
[0146]49椭圆形通孔
[0147] 50圆形通孔
[0148]51角状通孔
[0149]52入口
[0150]53管线
[0151]54 负压容器
[0152]55通风机
【主权项】
1.用于将可熔物质造粒的方法，其中，球状颗粒(2)由熔化物质(3)制出并且通过沿凝固塔(11)纵向方向穿流的气态冷却介质输送并且球状颗粒(2)的外表面被冷却到小于等于凝固温度的温度，随后球状颗粒(2)在热交换器(18)中被进一步冷却，其特征在于，熔化物质被导入具有围绕垂直轴线旋转的罐状喷头(12)的喷射系统中，在此期间喷篮(10)围绕纵轴线旋转并且液滴通过喷篮(10)的周面(48)中的通孔(47)沿径向方向排出并且在喷篮(10)的周面(48)和凝固塔(11)的内壁之间向凝固塔(11)底侧出口方向下降并且喷篮(10)的旋转速度和气态冷却介质的流动速度向上被限定，使得至少多数液滴或颗粒(2)的飞行轨迹在一个假想的、直径略小于凝固塔(11)的内周面直径的圆柱形包络周面之内分布O2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述可熔物质(3)由KOH构成。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述通孔(47)设有如圆形、椭圆形、多边形或狭缝状的形状。4.根据权利要求1至3之一的方法，其特征在于，所述旋转喷篮(10)的周面(48)的壁设有面积最小为0.007mm2的通孔(47)。5.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述旋转喷篮(10)的周面(48)的壁设有面积最大为3.2mm2的通孔(47)。6.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，这样控制或调节旋转速度，使得根据熔化物质(3)的所供应的质量、喷头(12)的直径和预规定时间单位内排出的液滴体积实现熔化物质(3)的质量与液滴质量之间的平衡。7.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述喷头(12)的旋转速度向上以最高1500转/分钟、优选最高1000转/分钟限制。8.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述喷头(12)的旋转速度向下以大于200转/分钟限制。9.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，多数液滴的飞行轨迹与凝固塔的周面隔开至少0.1mm的距离。10.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述喷篮(10)的外径与凝固塔(11)的周面的内径的比值在I比20至I比200之间、优选在I比20至I比50之间确定。11.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述喷篮(10)的转速借助调节装置通过驱动装置无级地调节。12.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述喷篮(10)的转速根据熔化物质(3)的所供应的质量和/或该质量的粘度来控制或调节。13.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，当熔化物质(3)的粘度变化时喷篮(10)的转速向相同方向变化。14.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，当熔化物质(3)的所供应的质量变化时喷篮(10)的转速向相同方向变化。15.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，气态介质在凝固塔(11)内在与球状颗粒/液滴(2)下降方向的同向流动中穿流。16.根据权利要求1至14之一的方法，其特征在于，气态介质在凝固塔(11)内在与球状颗粒/液滴(2)下降方向的逆向流动中穿流。17.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，优选由空气构成的气态介质的量和/或温度在与凝固塔中的颗粒(2)运动方向同向流动中引导时根据介质出口区域中的介质温度来调节，其方式是，当温度升高时提高供应介质的量和/或降低供应介质的温度。18.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，介质或空气的量和/或温度在与凝固塔中的颗粒运动方向逆向流动中引导时根据介质出口区域中的介质或空气的温度来调节，其方式是，当温度升高时提高供应的介质或空气的量和/或降低供应的介质或空气的温度。19.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述用于冷却球状颗粒(2)的介质或空气在封闭的系统中循环。20.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，清洗废气并且将废气排放回大气中。21.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，将新鲜的环境空气作为冷却空气持续供应到系统中。22.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，将在颗粒生产过程中形成的、尺寸和/或形状和/或重量与产品规格不符的球状颗粒(2)和/或镍或氧化镍含量高的熔体分离出。23.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，将分离出的颗粒(2)溶解、处理、必要时净化并且再次作为氢氧化钾(3)送入到生产过程中。24.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，用氮气覆盖喷篮(10)、转向点(5)和收集容器(7)的与碱液接触的部分。25.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，氮气添加持续或定期地进行。26.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，清洗凝固塔(11)并且将洗涤水从洗涤水箱(24)泵入凝固塔(11)的上部中并且用洗涤水并且随后用新鲜水清洗凝固塔(11)的漏斗形出口 (45,46)和壁。27.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，使用洗涤水直至最大浓度40%的K0H/K2C03o28.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，为了清洗，将喷篮(10)和喷头(12)取出凝固塔(11)、在蒸汽浴中在最高200°C下加热数小时、随后预热到最高400°C并且将喷篮(10)和喷头(12)再次放入凝固塔(11)中。29.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，清洗过程根据确定的污染度进行或定期进行。30.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述凝固塔(11)出口漏斗的内表面通过尤其是电的附带加热装置加热。31.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，出口漏斗的内表面被加热到180°C的最高温度、优选100 °c的最高温度上。32.根据权利要求2至31之一的方法，其特征在于，由KOH浓度大于85%、尤其是KOH浓度在90%和95%之间的初始物质(3)制造KOH颗粒，并且喷篮周面中通孔的面积在0.007mm2和 4.53mm2之间、优选在 0.032mm2和 3.2mm 2之间。33.根据权利要求2至32之一的方法，其特征在于，由KOH浓度大于85%、尤其是KOH浓度在90%和95%之间的初始物质(3)制造KOH颗粒并且喷篮外径与凝固塔周面的内径的比值在I比20至I比50之间。34.根据权利要求2至33之一的方法，其特征在于，由KOH浓度大于85%、尤其是KOH浓度在90%和95%之间的初始物质(3)制造KOH颗粒，其中，喷篮中可溶物质(3)的温度在200°C和350°C之间并且喷篮周面中通孔的面积在0.007mm2和3.2mm2之间并且喷篮速度在100和1000转/分钟之间。35.用于将可熔物质(3)造粒的凝固塔(11)，其中，球状颗粒(2)由熔化物质(3)制出并且沿凝固塔(11)的纵向方向输送并且通过穿流的气态介质冷却，该凝固塔带有上游的用于氢氧化钾⑶的收集容器、下游的用于颗粒⑵的输送带(17)和热交换器(18)、输送装置尤其是振动输送元件(20)和用于颗粒的通往颗粒料仓的斗式提升机(21)以及控制或调节装置，该控制或调节装置具有至少一个用于检测下述测量值中的至少一个测量值的传感器、如介质或者说空气和/或颗粒的温度(32)、体积(34)和流动速度(35)，其特征在于，用于熔化的物质的供应管线通入喷射系统中，该喷射系统具有罐状喷头(12)，该喷头具有大致圆柱形的、设有垂直纵轴线的喷篮(10)并且喷头(12)可围绕平行于纵轴线延伸的旋转轴线旋转地支承并且与旋转驱动装置连接，且喷篮(10)的周面构造有多个分布在喷篮表面上的通孔(47)用于沿径向方向排出熔化的物质(3)的液滴。36.根据权利要求35的凝固塔，其特征在于，所述凝固塔是用于通过将由KOH构成的可熔物质(3)造粒制造KOH颗粒的KOH造粒凝固塔。37.根据权利要求35或36的凝固塔，其特征在于，所述喷篮(10)中的通孔(47)构造成圆形、椭圆形、多边形或狭缝状的。38.根据权利要求35至37之一的凝固塔，其特征在于，所述旋转喷篮(10)的周面(48)中的通孔(47)以0.007mm2至3.2mm2的面积构造。39.根据权利要求35至38之一的凝固塔，其特征在于，所述喷篮(10)的外径与凝固塔(11)的周面(48)的内径的比值在I比20至I比200之间、优选在I比20至I比50之间。
【专利摘要】本发明涉及一种用于将可熔物质造粒的方法，其中，球状颗粒(2)由熔化物质(3)制出。熔化物质(3)被导入具有围绕垂直轴线旋转的罐状喷头(12)的喷射系统中，在此期间喷篮(10)围绕纵轴线旋转并且液滴通过喷篮(10)周面中的通孔沿径向方向排出，其中，液滴在喷篮(10)的周面和凝固塔(11)内壁之间向凝固塔(11)底侧出口方向下降。颗粒(2)通过沿凝固塔(11)纵向方向穿流的气态冷却介质输送。在此，球状颗粒(2)的外表面被冷却到小于等于凝固温度的温度。喷篮(10)的旋转速度和气态冷却介质的流动速度向上这样限定，使得至少多数液滴或颗粒(2)的飞行轨迹在一个假想的、直径略小于凝固塔(11)内周面直径的圆柱形包络周面之内分布。在热交换器(18)中颗粒(2)被进一步冷却。
【IPC分类】B01J2/04, C01D1/44
【公开号】CN104884154
【申请号】CN201380067825
【发明人】A·戈特, P·特里博莱特
【申请人】博特化工装置股份公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年10月25日
【公告号】WO2014064239A1