JPS5934419B2 - 尿素プリルの製造方法、及びこの方法を適用して得た尿素プリル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はグリル種形成物質（ｓｅｅｄｉｎｇ ｍａｔｅ
ｒｉａｌ〕を分散させた冷却域を介して、冷却ガスに対
して向流でほぼ無水の尿素メルトの小滴を落下させて尿
素粒剤（以下、尿素プリル（ｕｒｅｄ ｐｒｉｌｌｓ
）と呼ぶ）を形成する方法に関する。

固体尿素粒子又は他のグリル種形成物質の粒子を好まし
くはコロイド状態かミストの形で存在させた冷却域にお
いて冷却ガスに対して向流でほぼ無水の尿素メルトを噴
霧して尿素グリルを形成することは公知である（米国特
許第３４５０８０４号公報）。

ところが、この公知方法を適用すると、冷却中に、小滴
がその表面から内側に変化して特に同じ方向に配向した
少数の大結晶子が形成することが判った。

この過程では最初に形成した表皮が残ったグリルの冷却
固化時に局部的に内側に吸引されるので、空洞が形成す
る（第１図参照）。

この結果、グリルはその破砕強さが低下し、従ってグリ
ルの輸送及び処理時に、粉砕が起きると共に、ダストが
形成する。

この欠点は現在普及してきているバルク輸送において著
しい。

さて、冷却域において、粒径が２〜１０ミクロンの結晶
性粒子を冷却ガス１ｍ”当Ｄ８〜２５ｍ９の量で分散さ
せてその状態を維持すると、結晶子がランダムに配向し
、従って空洞のないグリルが形成するため、前記の欠点
が生じないことが見出された。

２ミクロン未満の粒子はグリル種形成物質としての効果
を発揮しない。

というのは、このような粒子は冷却ガスによって小滴の
周囲を回るだけで、これに衝突しないからである。

１０ミクロン以上の粒径をもつ粒子は使用できるが、そ
の効果は２〜１０ミクロンの粒子と同じである。

ところが、このような大径の粒子の使用する場合には、
グリル種形成物質の量を増す必要がある。

好適には、４〜８ミクロンの粒径をもつ粒子を適用する
。

グリル種形成物質の所要量は粒度に左右されるほか、程
度はかなシ低いが、噴霧される尿素メルトの小滴の大き
さにも左右される。

径が１〜３ｍｍの尿素グリルを作るためには、冷却ガス
１ｍ３に対して粒度が２〜１０ミクロンのグリル種形成
物質を８〜２５１ｎ９存在させると、良好な結果が得ら
れることが判った。

この場合、冷却ガス１ｍ５−Ｍりの粒子数は０．０１Ｘ
１０９と４．５Ｘ１０９との間で変えることができる。

粒子数の下限値及び上限値はそれぞれグリル種形成物質
の全粒子の粒径が１０及び２ミクロンの場合に相消する
。

グリル種形成物質としては尿素粒子を使用するのが好ま
しい。

これらは尿素グリルが尿素結晶を粉砕すると得られる。

粉砕を良好に行い、かつ輸送管内の流動性を良好にする
ためには、粉砕すべき結晶性尿素にケーキ形成防止剤を
加えることができる。

好適なケーキ形成防止剤は高級脂肪酸のＣａ５Ｍｇ＃Ｚ
ｎ及びＡＩ塩、クレー、タルク、方解石及び海泡石であ
る。

このために特に適するケーキ形成防止剤はステアリン酸
カルシウムである。

噴霧すべきメルトは尿素溶液を蒸発するか、尿素結晶を
融解すると得ることができる。

尿素結晶を融解して得たメルトを噴霧する場合、ビウレ
ットの形成をできるだけ抑えるためには、噴霧装置の近
くで、例えばグリル化塔の頂部でメルトを作るのがよい
。

この場合には、好ましくは空気作用によって、結晶をグ
リル化塔の頂部に送シ、ここでサイクロンによって搬送
ガスから分離してから、メルトにする。

排出される搬送ガスがほぼ２〜１０ミクロンの粒径をも
つ粒子を含むようにサイクロンの操作条件を選定するこ
とができる。

尿素微粒子が分散している排搬送ガスの全部またはその
一部を冷却域て送られた冷却ガスて加えることができる
ので、粉砕によって得るグリル種形成物質の所要量は少
なくてすむか、該物質は全く必要ない。

噴霧小滴を固化してグリルにする過程では、冷却方法及
び冷却速度に応じて多量及び／又は少量の結晶子が形成
する。

ランダムに配向した小さな結晶子からなるグリルの衝撃
強さはほぼ同じ方向に配向した大きな結晶子からなるグ
リルよりもはるかに大きい。

結晶化温度で、結晶種として作用する、プリル種形成物
質の多数の微粒子に小滴を接触させると、グリル内にお
ける小さな結晶子の形成が促進される。

結晶種の数とグリルの耐衝撃性との関係は平均径ｄ５０
が約２ ｍｍ （すなわち、５０係のグリルが２ｍｍか
それ以上の径をもつ）で、最大径分布が±４０係のグリ
ルについて実験によシ求めた。

この関係は第２図に示しである。この図は縦軸に衝撃強
さをとシ、横軸にプリル当シのグリル種形成点の数をと
ってプロットしたものである。

衝撃強さけ次のようにして求めた。スチール板に２０ｍ
／秒の速度、４５°の角度で所定量のグリルを空気作用
により衝突させた後、破砕しなかったグリルの係を求め
、これにより決定した。

図から判るように、７０％の衝撃強さを得るためにば、
ｄ ５０”” ２ ＴＬ’Ｉｎのグリル１個につき少な
くとも１０のグリル種形成点が必要である。

少なくとも８０係の衝撃強さを求めることが好ま−しい
。

このためにはｓ ｄ ５０ ＝２ ’Ｉｎ’Ｉｎのグ
リル１個につき最低でも２０のグリル種形成点が必要で
ある。

すなわちかなシ大きい衝撃強さを得るためには、グリル
化スべき尿素メル）１０００ｋｇにつき実際には粒度が
２〜１０ミクロンの尿素ダスト約１２５〜３７５２を必
要とする。

冷却ガスの相対温度が大きくなればなる程、適正な衝撃
強さを維持するためには、グリル種形成物質の量を増や
さなければならない。

冷却ガスとしては空気、チッ素や二酸化炭素などの尿素
に不活性なガスを使用できる。

一般的にいえば、冷却ガスとして空気を使用するのが実
際的である。

空気の相対温度が最高に達しても、グリル化には上記の
量のプリル種形成物質があれば十分である。

冷却域の一箇所かそれ以上の箇所にグリル種形成物質を
供給ムできるだけ均一に分散させる。

冷却域において尿素微粒子の分散を維持できるようにす
るためには、いかなる部分の大気条件においても、冷却
空気の温度で冷却空気の水蒸気圧を尿素粒子の水蒸気圧
よシも小さくするか、それと同じにしなければならない
。

冷却空気の水蒸気圧が尿素粒子のそれよシも大きくなる
と、尿素粒子が冷却ガスから水蒸気を吸収することにな
る。

また、空気の水蒸気圧がかなシ高いと、尿素粒子が溶解
して、そのグリル種形成作用が完全に失なわてしまうこ
とがある。

従って、グリル種形成物質のグリル種形成部分は、その
部分の冷却空気がグリル種形成物質の水蒸気圧に等しい
か、それよシも小さくなるように加熱されるように選択
する。

また、冷却域に流れ込むグリル種形成物質を伴う空気の
流れの水蒸気圧が低くなければならないことはいうまで
もない。

このためには、この冷却空気を例えば５０℃に予乾燥す
るか加熱しておけばよい。

尿素微粒子を除く他の結晶性物質もまたグリル種形成物
質として作用させることもできる。

このような物質の例にはチョーク、セラコラ、及び塩化
カリウムがある。

ところが、異なる種類のグリル種形成物質を使用する場
合には、得られる尿素グリルがこれら異物で汚染される
ので、用途によｉつては使用できないことがある。

本発明方法によって得られたグリルは小さな結晶子から
なっているので、衝撃強さがすぐれている。

本発明によるグリルの一例を第３図の写真に示しておく
。

本発明を次に実施例により説明するが、本発明はこれら
に限定されるものではない。

実施例 高さが５２ｍのグリル化塔において、１３８℃の温度を
有する９９．８％の尿素メルトを孔径が約１、：３＋ｍ
の回転グリル化パケットによって１時間渦Ｄ４００００
ｋｇの割合で噴霧した。

グリル化塔の円周四停所において、平均粒径が４ミクロ
ンで２〜１０ミクロンの分布をもつ尿素粒子と空気の混
合物をエゼクタによって吹き込み、できるだけ均一に分
散させた。

この粒子はステアリン酸カルシウム３重量化を加えた尿
素グリルを粉砕して得たものである。

輸送管での輸送速度ｕ３５ｍ／秒で、輸送用空気の相対
湿度は３０係であった。

グリル化塔のグリル種形成物質の供給にはグリル化パケ
ットの２０ｍ下方にあった。

噴霧尿素メルトに対して向流で、グリル化塔の底部に冷
却空気を送ったが、その量は６０００００ｍ３／時間で
、入口温度は２０℃であった。

冷却空気の異なる相対温度（ＲＨ）で行った実験の間、
グリル種形成物質の量を変えた。

各実験後、サンプルを採取し、グリルの衝撃強さくＩｓ
）を測定した。

結果は次表に示す通っである。上記の表から、同じ衝撃
強を得るためには、相対温度が低い場合よシも相対温度
が高い場合に、プリル種形成物質の量を多くしなければ
ならないことが結論できる。

実験Ａ８及び９から、ブリル種形成物質を加えないと、
該物質を添加した場合に比べて衝撃強さがかなシ低ぐな
ることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法で作った尿素粒剤の顕微鏡写真、第２
図は尿素粒剤の衝撃強さと尿素粒剤様形成点の数との関
係を示すグラフ、第３図は本発明による尿素粒剤の顕微
鏡写真である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プリル種形成物質を分散させた冷却域を介して、冷
   却ガスに対して向流でほぼ無水の尿素メルトの小滴を落
   下させて尿素グリルを製造するに当って、 冷却域において、粒径が２〜ｌＯミクロンのグリル種形
   成物質を冷却ガス１ｍ３当）８〜２５〜の量で分散させ
   、これを維持することを特徴とする尿素グリルの製造方
   法。 ２ 上記粒子の粒径がほぼ４〜８ミクロンである特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 上記粒子を結晶性尿素の粉砕によシ得た特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の方法。 ４ 粉砕すべき結晶性尿素にケーキ形成防止剤を添加す
   る特許請求の範囲第３項に記載の方法。 ５ ケーキ形成防止剤として脂肪酸のＣａ、Ｍｇ。 Ｚｎ又はＡＩ塩、クレー、タルク、方解石またけ海泡石
   を加える特許請求の範囲第４項に記載の方法０ ６ 上記粒子を冷却域の一点かそれ以上の点に送択でき
   るだけ均一に分散させる特許請求の範囲第１−５項のい
   ずれか１項に記載の方法。 ７ 冷却ガスとして空気を使用する特許請求の範囲第１
   −６項のいずれか１項に記載の方法。 ８ いかなる部分の大気条件においても、冷却空気の温
   度で冷却空気の水蒸気圧が上記粒子の水蒸気圧よシ小さ
   いか、それに等しい冷域箇所に上記粒子を供給する特許
   請求の範囲第７項に記載の方法０ ９ 特許請求の範囲第１−８項のいずれか１項に記載の
   方法で得た尿素グリル。