[发明专利]用于在机械搅拌混合器中对肥料材料进行涂覆的工艺

说明书

本文公开了通过使材料与涂覆材料和溶剂接触来对肥料材料进行涂覆的方法、系统和设备。可以在使肥料材料与涂覆材料和溶剂接触时通过机械地搅拌肥料材料来获得涂覆的材料。可以在机械搅拌期间将涂覆材料喷涂到肥料材料上。涂覆过程和设备可以使用桨式混合器并且可以配置为处理用于携带涂覆材料的有机溶剂。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月25日提交的美国临时专利申请第62/536,743号的优先权的权益，其全部内容通过引用整体并入本申请。

本发明的背景

A.技术领域

本发明总体上涉及制造涂覆的材料例如涂覆的肥料的领域。更特别地，本发明涉及在制造涂覆的肥料中使用机械搅拌混合器的方法。

B.相关技术描述

肥料上的均匀涂层是期望的，用于提供诸如肥料释放速率、溶解性、流速、大小、和/或颜色等的可预测的施肥特性。为了实现均匀涂层，待涂覆的肥料颗粒、涂覆材料以及用于涂覆材料的溶剂通常需要在涂覆和干燥过程中完全并均匀的混合。这些混合步骤通常使用常规的滚筒式、振动式、或流化床涂层机。通常，将涂覆材料溶解在溶剂中以形成涂覆混合物，然后在涂层机中搅拌涂覆混合物时将其喷涂在肥料颗粒上。大约同时，使用加热的吹扫气使溶剂从涂覆材料中蒸发，以将涂覆材料固化到肥料颗粒上。

常规的滚筒式涂层机通过在对颗粒涂覆时旋转容纳肥料颗粒的容器来搅拌肥料颗粒床。然而，较大的颗粒通常移动到外径而较小的颗粒停留在中心，从而导致不均匀地涂覆和干燥。此外，使用滚筒式涂层机的涂层通常需要多个单元来处理所需容量的肥料且需要大量的空气/气体以对涂覆的颗粒进行干燥。

常规的振动式涂层机通过振动与肥料颗粒接触的底表面来搅拌肥料颗粒床。然而，较大的颗粒通常移动到顶部而较小的颗粒移动到底部，从而导致不均匀地涂覆和干燥。

常规的流化床涂层机通过在肥料颗粒床的下面引入诸如气体或液体等的加压流体来搅拌肥料颗粒床，从而导致颗粒升离床的底板并表现得更像流体。然而，较大的颗粒通常移动到底部而较小的颗粒上升到顶部，从而导致不均匀地涂覆和干燥。此外，使用流化床技术涂覆肥料的通常需要分批加工、大量空气/气体处理，并制造大量的富含溶剂的空气/气体。

使用诸如滚筒式涂层机、振动式涂层机、或流化床涂层机的常规涂覆过程可能导致不可接受的不均匀涂覆。此外，这些常规的过程通常需要大量的能量和用于制造工业用量的涂覆的肥料的大量空气/气体处理、分批加工、多个涂覆设备。

发明内容

已经发现了解决与使用常规的肥料涂层机相关联的上述问题的解决方案。该方案的前提是在将涂覆溶液和/或溶剂喷涂到肥料材料上时使用桨式混合器来机械地搅拌肥料材料。使用桨式混合器的涂覆过程可以配置为处理用于携带涂覆材料的有机溶剂。可以通过与加热的吹扫气直接接触和/或通过电磁辐射、设置在桨式混合器容器之外的热源、和/或设置在桨式混合器容器内的热源提供的热量来加热涂覆的肥料材料。因此，本文中考虑的方法/设备还可以避免使用吹扫气作为加热涂覆的材料和/或使溶剂蒸发的唯一热源。该发现的益处可以包括以下任何一项或任何组合：(1)在可以是连续或分批操作的过程中进行均匀涂覆的肥料材料的制造；(2)使对材料涂覆所需的时间最小化；(3)使搅拌中的死区最小化；(4)从涂覆的肥料中进行溶剂的绝热蒸发(其中热效率可达到80％)；(5)进行肥料材料的缓慢混合(低剪切力搅拌)；(6)工业规模的可扩展性；和/或(7)使用更少的吹扫气/加热的吹扫气。因此，本发明提供了一种更有效率的用于对肥料进行涂覆的工艺。