TW201639903A - 流化床式固相反應法生產腐植酸塩之新製程 - Google Patents
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Abstract
本發明利用高速混合機將固狀片碱(含氫氧化鉀、氫氧化鈉或濃氨
水等)和腐植酸進行流化床式固相中和反應，直接生產腐植酸鹽的製程，來取代傳統製程，以免除溶解片碱、混和、擠壓、造粒、乾燥及磨粉等，一連串步驟，不但簡化製程，大幅減少設備投資及廠房空間，並節省人工及能源費用，增加產能及降低生產成本。加上還能減少粉塵汙染，達到提高環保及安全的目的。
Description
本發明所採用之粉體流化床方式、其基本原理與傳統之流化床(Fluidized bed)、迴然不同、不需借大量氣體來助粉體流動化、而僅利用機械高速撹拌方式、就能達到固體粉末流動化之目的。
1.本發明所用的高速混合機、其撹拌冀經過特独設計、固体粉末在混合機內之流動模式、與一般流化床(Fluidized bed)之单一方向浮動模式顯然不同、其粉体不但沿着槽壁方向旋轉、同時還能上下對流、達到大幅提升混合効果之目的。
2.本發明與傳統製程之另外一個大差別在於、傳統方法為了達到完全反應、必須添加大量的水來溶解片碱、和腐植酸混練成麺團狀、造成製程複雜化、而本發明則採用乾式法、因此僅利用高速撹拌、就能軽易在極短時間內、一挙完成完全反應之效果。
CN101544675B專利與本發明之最大差異、在於兩者之反應速度相差太大、其主要原因不外兩者之反應面積不成比例、由於所有原料首先經高速撹拌後、被打成細粉並互相混合、同時溫度亦快速聚升並將片碱溶化、溶化後之液碱再透過其浸透压深入腐植酸粉體內部、大幅增加接触面積、由於中和反應在粉體表面及內部同時進行、因此在短短20分鈡內就能完全反應、相較於CN101544675B專利1.(二)之20-26小時、不啻天壤之差。
相較於CN101544675B專利、本發明僅依賴高速撹拌機、讓全體粒子互相掽撞而產生摩擦熱來升溫、而不需要用大量蒸氣從外部經熱傳導方式来加熱、因此其熱分佈極平均、不但有利於反應之操控、品質較穩定、更重要的是可節省大量蒸氣。
本發明與CN101544675B專利之另外一個差異是、前者利用反應熱和摩擦熱來蒸發水份、一方面保持反應溫度、另一方面進行產品乾操、顕然一舉兩得。至於後者則反而需要另加大量蒸氣來维持反應溫度。
本製程僅靠高速攪拌機之攪拌效果，使粉体流動化、同時發揮粉碎，混合、產生摩擦熱，溶解，中和反應、產生反應熱，蒸發水分、自動溫控等一連串的連鎖效應如下。
1.原料腐植酸及片碱被攪拌機打碎而粉末化，可增加反應面積。
2.品質極不平均的混合物，経過攪拌後不但有助於品質趨於均勻，同時增加與片碱之接觸面積，降低固相反應之先天不足。
3.由於高速攪拌引起粉末間之互碰，產生了摩擦熱。
4.利用產生之摩擦熱，將固碱溶化。
5.被溶化之氫氧化鉀(或鈉)離子化後與腐植酸的COOH基發生中和反應。
6.反應所產生的反應熱，將腐植酸鉀(或鈉)內的水分，及反應所產生的水分，加上片碱中之水分蒸發，省掉乾燥所需之能源。
7.利用水的沸點，自動調控反應溫度。
8.本製程之奧妙之處，在於利用看不見的腐植酸中所含有的少量水分，將兩種化合物離子化，在微細粉末內互相反應，表面上看似固相，但實際上可以說是一種變相的微液相反應。
由空氣輸送機送進預混搅拌機混合均勻的腐植酸、經過磅後飼入固相反應器在高速搅拌下、徐徐投入定量的固狀氫氧化碱、継續高速搅拌、同時進行混合.反應及操乾於一擧、產生的腐植酸塩經過下料槽冷却後再由空氣輸送機送進儲槽。
第4圖的腐植酸氨製程係在加壓下進行、氨水利用空氣加壓方式以噴霧狀平均潵在腐植酸上。
實施例1
設備：高速撹拌機Henschel mixer
容量200~500公升.轉速500~1500RPM
配方：腐植酸：(純度44% 水份24%)100Kg90%氢氧化鉀片碱：徐徐加入13.3Kg
樣品分析結果：
實施例2
設備：高速撹拌機
容量200~500公升.轉速500~1500RPM
配方：腐植酸：(純度44% 水份24%)100Kg72%氢氧化鈉片碱：徐徐加入12.6Kg
樣品分析結果：
實施例3
設備：高速撹拌機
容量200~500公升.轉速500~1500RPM
配方：腐植酸：(純度44% 水份24%)100Kg35%氢氧化氨：(在加壓下用噴霧等方式加入)10Kg
樣品分析結果：
【本案指定代表圖】：第(1)圖。
第(2)圖
第(3)圖
第(4)圖
Claims (5)
- 採用流化床式(Fluidized)固相反應、將腐植酸與氢氧化鉀、在高速撹拌下混合、並同時進行中和反應、來生產腐植酸鉀的製程。
- 採用流化床式(Fluidized)固相反應、將腐植酸與氢氧化鈉、在高速撹拌下混合、並同時進行中和反應、來生產腐植酸鈉的製程。
- 採用流化床式(Fluidized)固相反應、將腐植酸與氢氧化鈉及氢氧化鉀、在高速撹拌下混合、並同時進行中和反應、來生產腐植酸鈉及腐植酸鉀之混合肥料的製程。
- 採用流化床式(Fluidized)固相反應、將氢氧化氨溶液用噴霧方式與腐植酸、在高速撹拌下混合、並同時進行中和反應、來生產腐植酸銨的製程。
- 利用高速混和機的撹拌功能、將含少量水份之粉体與水溶性之固体或液體、在維持流動化之狀態下、進行化學反應之所有製程。
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2015
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