3.7.2 斯塔米卡邦流化床造粒技术
斯塔米卡邦造粒工艺是基于流化床造粒技术，并将喷膜技术应用于尿素造粒。该工艺的主要流程图如图3-17所示。98.5%浓度的熔融尿素与甲醛混合后送人造粒机。造粒机是一个流化床，用空气作为流化介质，熔融尿素经喷嘴喷出，在喷头上部形成一种液膜，第2股空气将晶种吸进液膜，液膜厚度大约50~150μm，尿素粒子一层一层地形成。液相层的温度较高。
由于流化床的温度相对较高，因此底层尿素被再次融化，结晶的成长在液层的上部发生，通过这种方式，虽然采用液膜喷嘴也不会生成“洋葱”式的颗粒结构。
产品离开造粒机后经过一个粗筛，进入到冷却器。在冷却器中尿素粒子被冷却到70℃；尿素粒子从冷却器出来后，在主筛中
图3-17 斯塔米卡邦流化床造粒
被筛分。小颗粒返回到造粒机，大颗粒送到破碎机中破碎。在造粒机中没有粉尘和晶种形成，破碎机是粉尘的主要来源，破碎产品与细粉混合一起作为晶种送进造粒机。
合适粒度的产品被进一步冷却到贮存温度，这一步可在一个流化床冷却器中完成，也可以采用散料热交换器。
从造粒机来的流化空气和冷却器来的流化空气都带有一些粉尘，进入洗涤器。共有两个洗涤器，一个用于洗涤造粒机出气，另一个用来洗涤两个冷却器出气。经洗涤后的空气排放到大气中。洗涤溶液在两个洗涤器中浓缩到一定的浓度后送入尿液贮槽。
斯塔米卡邦流化床造粒技术与Hydro 流化床造粒比较，主要区别在于尿素熔融液的雾化方式。Hydro 流化床造粒采用雾化喷雾工艺，产生的粉尘量大；斯塔米卡邦流化床造粒采用膜喷雾工艺，熔融尿素以膜的形式被喷射到喷淋造粒/空气系统中，颗粒一层层地被熔融液膜覆盖长大，产生的粉尘小，但水的蒸发能力受到限制，因此进入流化床的尿素溶液浓度比Hydro的高。
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3.7.3 斯那姆降帘式滚筒成粒技术
该技术是在一个转筒内，通过喷洒熔融尿素溶液，并加入甲醛，在成粒器内形成降帘式成粒。图3-18为该成粒工艺流程图，工艺过程与Hydro和斯塔米卡邦的流化床造粒工艺相似，核心设备为滚筒成粒器。
图3-18 斯那姆降帘式滚筒成粒工艺
图3-19表示了滚筒成粒器的成粒过程。给料是浓度为99.4%~99.8%的熔融尿
液，温度为136~140℃。甲醛加入到熔融尿液中以改善成粒产品的物理特性。
熔融尿素以0.5~0.6MPa的压力送入滚筒成粒器中。当滚筒转动时，循环的小颗粒晶种通过提升力从床层下部被提升，然后排至倾斜的收集盘上，并从收集盘上降落形成一种双降帘，熔融
图3-19 滚筒成粒过程
尿素就喷洒在这些晶种表面上。当熔融
尿液喷洒在成粒粒子表面上时，其迅速固化并形成一层包裹层。通过成功地将熔融尿素分层洒在循环粒子的表面上，就可得到要求粒度范围的成粒粒子。
该设备提供了内部冷却，通过成粒器滚筒将热量传递给空气流，并引入冷的循环晶种。
离开成粒器滚筒的粒子最高温度为115℃，落入一个流化床冷却器，它以环境
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空气为介质，进一步将尿素颗粒冷却到约50℃。冷却后，粒子被提升和过筛。小粒子以及破碎超大粒子而产生的晶种粒子被返回到成粒器滚筒中。
产品特性：
总氮：46.2% 缩二脲：1.1% 水：0.25% 甲醛：0.3%
粒度：φ3~5mm占94% 硬度：3kg（φ3mm）
3.7.4 日本东洋工程喷射床造粒技术
该技术结合了喷射床造粒机和传统的流化床造粒技术，1983年开发成功。造粒机采用一个喷射床、一个流化床，床层底部为一多孔板（图3-40所示）。流化空气从床层底部进入将晶种流化。尿液由喷嘴喷入床层并在悬浮晶种表面一层一层逐渐积累增长成所需要的粒度。该工艺具有以下几个优点：①喷射空气具有冷却和干燥的作用，因而喷射床造粒机具有冷却器和干燥器的作用。②造粒过程中不需要雾化空气。③粉尘洗涤塔压差低，除尘洗涤效率高，烟囱排气粉尘含量小
于30mg/m3。④该工艺仅需对最终产品进行冷却，因此所需冷却负荷小。⑤由于采用95%～96%浓度尿液进行造粒，尿素在造粒机内迅速冷却，产品缩二脲增长量可忽略不计。⑥产品中水分含量低，产品硬度高。甲醛添加剂的加入作为防结块剂大大增加了产品硬度。⑦固体返料比为（0.5～1）：1。⑧该工艺操作弹性大，通过减少喷嘴数，很容易将生产负荷降至50%以
图3-20 日本东洋工程喷射床造粒
下，而且能快速开、停车，开车1小时后即能达到稳定状态。
3.7.5 法国K-T公司流化床转鼓造粒技术
K-T公司流化床转鼓造粒器组成有1只圆筒形转鼓，能绕着轴心转动，并带有
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特殊的抄板；1只流化床，安装在转鼓内，有常压空气通入；1根喷射母管，上面布有喷嘴。
现有造粒塔来的普通颗粒尿素和筛分机来的小颗粒尿素一起作为晶种进入流化床转鼓造粒器，经过以下一系列步骤后达到所需粒径。
① 抄板将晶种尿素送至转鼓上部，晶种由此下落到流化床的表面； ② 产品在流化床被冷却；
③ 流化床带有一定坡度，产品沿坡度呈帘状下落到转鼓下部； ④ 在下落过程中，喷射母管上的喷嘴朝晶种喷射熔融尿液；
⑤ 晶种被喷涂上一层熔融尿液后，再被抄板提升起来，进行又一次结晶和冷却；
⑥ 接着多次进行同样的循环，直到达到所需粒径为止。
该工艺的特点在于将转鼓造粒和流化床造粒合二为一，仅用1台流化床转鼓造粒器就能保证晶种粒径增大和产品固化，粒径的大小可通过调整流化床的空气流量和颗粒的停留时间来调节，操作较简单；同时不用特殊的或额外的添加剂就 3.7.6 双转鼓造粒技术
双转鼓造粒技术系由北京达立科科技有限公司与清华大学合作开发的具有我国自主知识产权的大颗粒尿素造粒技术，该工艺突出特点是：流化床与转鼓结合，空冷与水冷结合，固体小颗粒与尿素熔融物结合，双转鼓与造粒塔结合，流程简单、设备效率高、能耗低、投资少，比较适合于对现有塔式造粒装置的改造。
浓度为98.5％～99.7％的熔融尿素经熔融尿素泵加压后，一部分进入尿素造粒塔进行造粒（约占总量的30%），尿素造粒塔底部出来的小颗粒尿素通过皮带机直接送到晶种料斗中。另外约占总量的70%的熔融尿素进入大颗粒系统。
由筛分机来的小颗粒尿素和由超大颗粒尿素破碎后的小颗粒尿素送入造粒转鼓作晶种。
熔融尿液进入造粒转鼓内的尿液喷嘴，尿液喷至滚动的料帘上与晶种接触，以使晶种长大。
流化空气由流化空气鼓风机送入造粒转鼓内的流化床。开车时流化空气经流化空气加热器加热到设计温度后再送造粒转鼓。
由造粒转鼓一端排出的中间产品尿素经安全筛初筛后，用斗提机输送到筛分机，在最上层筛网筛出的超大颗粒尿素经破碎后，与最下层筛下的小颗粒尿素一
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起经溜管进入造粒转鼓作为晶种。在两层筛中间引出的颗粒尿素即为成品，成品进入冷却转鼓冷却至≤50℃后，送往成品包装车间包装出厂。
图3-21 双转鼓流化工艺原则流程
3.8 尿素工艺技术的改进
3.8.1 尿素合成塔采用高效塔板
目前各工艺的尿素合成塔虽在塔内设有隔板，但塔内的气体分布和液体的流动状态仍不甚理想。此前卡萨里公司开发了条状倒“U”形塔板（图3-22所示），改善气体分布和稳定两相在塔内的流动状态，此改进可以提高CO2转化率2%～4%，生产一吨尿素可节省汽提塔的蒸汽消耗80~120kg。斯塔米卡邦公司改进的高效塔板仍为干板，设计成串联式的尿素合成塔，共有11块塔板，每个间隔均为一个高压鼓泡塔，气体均匀分布，使气液充分混合接触，完全防止各间隔之间溶液返
混，形成活塞流，从而提高CO2转化率，可以达到理论平衡转化率的95%。
据称如不增加汽提塔的负荷和不影响汽提效率的前提下，原有的高压合成系
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图3-22 Casale-Dente高效塔盘