一種多層沉降型制備包膜肥料的包衣烘干裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)肥料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種制備包膜肥料的包衣烘干裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]包膜肥料具有提高化肥利用率、減少環(huán)境脅迫、提升農(nóng)作物品質(zhì)和節(jié)省施肥成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此施用包膜肥料是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然要求。用于肥料包裹的包膜材料很多，其中水基聚合物以水為溶劑、合成過(guò)程不需有機(jī)溶劑、成品無(wú)味、且易降解，被視為理想的環(huán)境友好型包膜控釋材料。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外主要采用流化床包衣機(jī)制造包膜肥料，雖然流化床包衣技術(shù)問(wèn)世多年，包衣原理已相對(duì)成熟，但是依然存在很多實(shí)際問(wèn)題:
[0004](I)首先單機(jī)生產(chǎn)能力小，現(xiàn)有最大型的流化床包衣設(shè)備一批最多能生產(chǎn)500公斤包膜肥料；
[0005](2)其次包衣效率低，現(xiàn)有流化床包衣設(shè)備都是間歇式的包衣方式，整個(gè)包衣周期一般維持在2?4小時(shí)，可以參考發(fā)明專利:201010157448.6 ；
[0006](3)目前制作水基聚合物包膜肥料時(shí)，包衣完成后還需對(duì)包膜肥料進(jìn)行加熱干燥后處理，充分蒸發(fā)包膜內(nèi)殘留水分，延長(zhǎng)包膜肥料的釋放期。額外獨(dú)立的加熱后處理使得包衣效率更低，制作一批包膜肥料動(dòng)輒就需要4?5小時(shí)，嚴(yán)重阻礙了包膜肥料在市場(chǎng)的推廣進(jìn)程；
[0007](4)現(xiàn)有間歇式包衣機(jī)還存在熱能利用率低的缺點(diǎn)?，F(xiàn)有流化床包衣設(shè)備包衣時(shí)外界空氣經(jīng)蒸汽換熱器升溫，以熱風(fēng)的形式進(jìn)入包衣機(jī)主塔，將熱能傳遞給包衣的肥料，最后隨排風(fēng)由引風(fēng)機(jī)排出。這種低停留時(shí)間利用熱能模式容易造成熱能浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種多層沉降型制備包膜肥料的包衣烘干裝置，該裝置將傳統(tǒng)間歇式流化床包衣設(shè)備改裝成多層沉降型的設(shè)備，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)充分利用了風(fēng)的熱能和動(dòng)能，降低了能耗。
[0009]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種多層沉降型制備包膜肥料的包衣烘干裝置，包括筒體，其特征在于:筒體底部開(kāi)口固定有錐斗，錐斗底部開(kāi)設(shè)卸料孔，筒體內(nèi)部為空心內(nèi)腔，筒體側(cè)壁底部開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣控制裝置，進(jìn)氣控制裝置正對(duì)的筒體側(cè)壁內(nèi)底部安裝有引導(dǎo)氣體向筒體上部運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)風(fēng)板；
[0010]筒體頂部固定安裝有進(jìn)料裝置和排氣口，排氣口下端固定安裝有粉塵收集器；
[0011]筒體內(nèi)腔中部分為包衣流化床區(qū)段和烘干流化床區(qū)段，所述包衣流化床區(qū)段中設(shè)置至少2層水平平行的塔盤，且在該區(qū)段內(nèi)的每層塔盤上設(shè)置至少I把噴槍，噴槍上連接有送料管；所述烘干流化床區(qū)段中設(shè)置至少2層水平平行的塔盤；
[0012]所述塔盤水平固定安裝于筒體內(nèi)壁之上，所述塔盤包括空心柱體和空心臺(tái)體，其中空心臺(tái)體固定于筒體內(nèi)壁之上，其內(nèi)部為空腔，空心臺(tái)體的較大一端的開(kāi)口朝上，且較大一端的外壁與筒體內(nèi)壁密封連接，其較小一端為底壁，底壁上開(kāi)有落料孔，落料孔內(nèi)徑大于包膜肥料原料顆粒的粒徑；空心臺(tái)體下部活動(dòng)安裝有用于打開(kāi)或閉合落料孔的轉(zhuǎn)動(dòng)板，轉(zhuǎn)動(dòng)板上開(kāi)有通風(fēng)孔，通風(fēng)孔內(nèi)徑小于包膜肥料原料顆粒的粒徑或通風(fēng)孔上方覆蓋絲網(wǎng)且絲網(wǎng)孔徑小于包膜肥料原料顆粒的粒徑；空心柱體為導(dǎo)向筒，內(nèi)部空心且上下開(kāi)口，其上下活動(dòng)式安裝于空心臺(tái)體底壁之上，噴槍固定于空心臺(tái)體底壁，且噴槍頂部的噴嘴位于空心臺(tái)體底壁之上。
[0013]所述進(jìn)氣控制裝置包括送風(fēng)裝置、風(fēng)速控制裝置、加熱裝置和溫度控制裝置，送風(fēng)裝置后接入加熱裝置，送風(fēng)裝置與風(fēng)速控制裝置連接，加熱裝置與溫度控制裝置連接；所述送風(fēng)裝置包括進(jìn)風(fēng)口、干燥箱、風(fēng)機(jī)和出風(fēng)口，風(fēng)機(jī)兩側(cè)設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口處安裝有干燥箱。
[0014]所述進(jìn)料裝置包括進(jìn)料口和進(jìn)料分配器，進(jìn)料口位于筒體頂部，進(jìn)料分配器位于進(jìn)料口正下方；錐斗上設(shè)置有觀察孔，所述筒體上還設(shè)置有人孔，所述空心臺(tái)體通過(guò)支撐架固定于筒體內(nèi)壁之上。
[0015]所述包衣流化床區(qū)段中設(shè)置水平平行的塔盤為2-50層，所述烘干流化床區(qū)段中設(shè)置水平平行的塔盤為2-50層，所述每相鄰兩層塔盤之間的距離為0.3m-l.2m ;所述筒體內(nèi)徑為0.2-2.0m，所述塔盤的空心臺(tái)體上部外徑比筒體內(nèi)徑小2-10cm，其下部外徑與上部外徑的比為1:2-5，其高度為上部外徑的1-0.2倍；所述塔盤的空心柱體外徑與空心臺(tái)體下部外徑的比為3-5:1，其高度與其外徑的比為1-5:1。
[0016]所述轉(zhuǎn)動(dòng)板一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸活動(dòng)安裝于空心臺(tái)體下部一側(cè)，其另一端通過(guò)控制桿連接于空心臺(tái)體下部另一側(cè)，控制桿控制轉(zhuǎn)動(dòng)板的轉(zhuǎn)動(dòng)以打開(kāi)或閉合空心臺(tái)體底壁的落料孔。
[0017]所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸為與空心臺(tái)體底壁平行的水平軸，轉(zhuǎn)動(dòng)板以水平軸為中心在控制桿的作用下沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)以打開(kāi)或閉合空心臺(tái)體底壁的落料孔。
[0018]所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸為與空心臺(tái)體底壁垂直的垂直軸，轉(zhuǎn)動(dòng)板以垂直軸為中心在控制桿的作用下沿水平方向運(yùn)動(dòng)以打開(kāi)或閉合空心臺(tái)體底壁的落料孔。
[0019]利用所述的一種多層沉降型制備包膜肥料的包衣烘干裝置制備包膜肥料的方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0020](I)通入氣體:
[0021]開(kāi)啟進(jìn)氣控制裝置，通入空氣，形成穩(wěn)定風(fēng)速和溫度的氣體，在導(dǎo)風(fēng)板引導(dǎo)下氣體向筒體上部運(yùn)動(dòng)；
[0022](2)包衣:
[0023](a)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)板閉合包衣流化床區(qū)段的每層塔盤空心臺(tái)體底壁的落料孔，將包膜肥料的原料顆粒從進(jìn)料口加入，加入的原料顆粒為尿素、碳酸銨、硝酸銨、硫酸銨、硫酸鉀、氯化鉀、硝酸鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨等的一種或幾種；可以是單質(zhì)肥料也可以是復(fù)合肥以及造粒均勻的無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)混肥，開(kāi)啟第一層塔盤上的噴槍，開(kāi)始噴涂包衣乳液，包膜肥料的原料顆粒在向上運(yùn)動(dòng)氣體的作用下在塔盤中進(jìn)行流化態(tài)運(yùn)動(dòng)，并被噴涂包衣，噴涂包衣時(shí)間為1-10分鐘，完成第一層塔盤的包衣過(guò)程；
[0024](b)在包衣流化床區(qū)段內(nèi)，從第二層塔盤開(kāi)始的包衣過(guò)程為:待上一層塔盤包衣過(guò)程完成后，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)板打開(kāi)上一層塔盤空心臺(tái)體底部的落料孔，包膜肥料通過(guò)落料孔進(jìn)入到該層塔盤，閉合上一層塔盤落料孔，在上一層塔盤上加入包膜肥料原料顆粒，繼續(xù)進(jìn)行包衣過(guò)程，噴涂包衣時(shí)間為1-10分鐘，同時(shí)開(kāi)啟該層塔盤上的噴槍，開(kāi)始噴涂包衣乳液，包膜肥料在向上運(yùn)動(dòng)氣體的作用下在塔盤中進(jìn)行流化態(tài)運(yùn)動(dòng)，并被再次噴涂包衣，噴涂包衣時(shí)間為1-10分鐘，完成該層塔盤的包衣過(guò)程；
[0025](c)在包衣流化床區(qū)段內(nèi)，重復(fù)步驟(b)，待包膜肥料經(jīng)過(guò)所有層塔盤后完成包衣；
[0026](3)烘干:
[0027]( I )通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)板閉合烘干流化床區(qū)段的每層塔盤空心臺(tái)體底部的落料孔，包衣后的包膜肥料進(jìn)入烘干流化床區(qū)段的第一層塔盤，包膜肥料在熱空氣作用下烘干1-10分鐘，完成第一層塔盤的烘干過(guò)程；
[0028]( II )在烘干流化床區(qū)段內(nèi)，從第二層塔盤開(kāi)始的烘干過(guò)程為:待上一層塔盤烘干過(guò)程完成后，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)板打開(kāi)上一層塔盤空心臺(tái)體底壁的落料孔，包膜肥料通過(guò)落料孔進(jìn)入到該層塔盤，閉合上一層塔盤落料孔，在上一層塔盤上加入包膜肥料，繼續(xù)進(jìn)行烘干過(guò)程，烘干時(shí)間為1-10分鐘，同時(shí)在該層中，包膜肥料在熱空氣作用下烘干1-10分鐘，完成該層塔盤的烘干過(guò)程；
[0029](III)在烘干流化床區(qū)段內(nèi)，重復(fù)步驟(II )，待包衣肥料經(jīng)過(guò)所有層塔盤后完成烘干；
[0030](4)收集:
[0031 ] 烘干后的包膜肥料進(jìn)入錐斗，通過(guò)卸料口收集。
[0032]所述步驟(I)中進(jìn)氣控制裝置通入空氣的風(fēng)速0.3-12m/s，其溫度為30_150°C。
[0033]所述步驟(2)中包膜肥料的原料顆粒從進(jìn)料口加入的速度為10-100kg/min ;所述步驟(2)中開(kāi)啟噴槍，開(kāi)始噴涂包衣乳液，設(shè)置乳液噴涂速度為l_30kg/min。
[0034]本發(fā)明獲得的有益效果是:
[0035](I)該裝置將傳統(tǒng)間歇式流化床包衣設(shè)備中持續(xù)包衣的時(shí)間問(wèn)題轉(zhuǎn)換成分段、多單元、依次流態(tài)化包衣的空間問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了多層沉降的過(guò)程；
[0036](2)該裝置同時(shí)實(shí)現(xiàn)了將包衣后期加熱干燥處理集成在分段順序流化的包衣烘干塔中，使包衣和加熱后處理連續(xù)進(jìn)行，包膜肥料自塔頂端進(jìn)料，在重力和塔盤導(dǎo)向氣流的作用下依次通過(guò)各塔盤，完成包衣和烘干處理，自包衣烘干塔底部進(jìn)入包裝系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)包衣烘干工藝的連續(xù)化操作；
[0037](3)該裝置實(shí)現(xiàn)包膜肥料連續(xù)包衣生產(chǎn)，肥料從進(jìn)料到出料的周期為30-80分鐘左右，而且多層塔盤可以同時(shí)進(jìn)行噴涂包衣及烘干處理，相比之前傳統(tǒng)的生產(chǎn)周期4-5小時(shí)，提高包膜肥料生產(chǎn)效率3-10倍，單機(jī)生產(chǎn)能力顯著提高；
[0038](4)該裝置實(shí)現(xiàn)了氣體熱能和動(dòng)能的梯級(jí)利用，降低了能耗。包衣肥料在包衣階段利用了氣體的動(dòng)能，使得包膜肥料流化態(tài)運(yùn)動(dòng)，完成包衣過(guò)程，流經(jīng)包衣流化區(qū)段的肥料包衣結(jié)束后進(jìn)入烘干段，包膜肥料在自下而上逆流的熱空氣作用下，肥料包膜內(nèi)殘留水分可實(shí)現(xiàn)可控烘干，此過(guò)程中利用了氣體的熱能烘干，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了熱能和動(dòng)能的利用，降低了能耗。
【附圖說(shuō)明】
[0039]圖1為一種多層沉降型制備包膜肥料的包衣烘干裝置結(jié)構(gòu)主視示意