TWI607799B

TWI607799B - 用於製備結晶硫酸銨產物的方法

Info

Publication number: TWI607799B
Application number: TW102134110A
Authority: TW
Inventors: 格立特伊卡林坎普; 喬漢Ｔ汀吉; 彼得馮克
Original assignee: 卡普三世責任有限公司
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2013-09-23
Publication date: 2017-12-11
Also published as: US9676633B2; PL2897903T3; WO2014044593A1; EP2897903A1; CN104661960A; ES2617588T3; CN104661960B; TW201424833A; EP2897903B1; US20150218008A1

Description

用於製備結晶硫酸銨產物的方法

發明領域

本發明係有關於用於製備結晶硫酸銨產物的方法。

發明背景

硫酸銨為用於，例如，農業、園藝或林業有用的肥料。其通常被以結晶材料施用。用於此用途之硫酸銨晶體根據晶體尺寸被分類。一般而言大結晶較容易處理。另外，某些尺寸分布之晶體，較大平均晶體尺寸者，可被用於商業上有價值之肥料摻合物，且因此較小晶體更為經濟上有價值的。

硫酸銨晶體可藉由使一硫酸銨溶液結晶化及使該所得之硫酸銨晶體漿體受到一尺寸分類步驟而獲得，其中該等晶體被分離至一富含較大晶體之部分(粗晶部分)及一富含較小晶體之部分(微晶部分)。該等較大晶體通常為作為進一步使用之產物而所期望的，特別是用作一肥料。

WO2009/077346敘述用於製造硫酸銨晶體之方法，包括尺寸分類步驟。乾燥晶體藉由篩被分離；且在此之前，於溶液中之微晶被自於一洗滌增稠器中之該主體懸浮液移除。

JP-A-3150217、JP-A-426512及WO 02/081374各自敘述用於使用一篩屏(screen)藉由尺寸分類硫酸銨的方法。此等方法包含將於硫酸銨溶液中之硫酸銨晶體的漿體進料至該篩屏，其預防大晶體滲過。據此，一粗晶部分及一微晶部分被形成。於WO 02/081374中，該篩屏之兩側皆被浸入液體中以預防堵塞。該粗晶部分通常被受到乾燥以獲得一結晶硫酸銨產物。於特定實施例中，該微晶部分被回收製該結晶器以進一步將其中之該等晶體生長成大晶體。

然而，伴隨上述方法之問題為即使於該微晶部分中之最小晶體被回收至該結晶器。此將增加於該結晶器中之該等晶體的總表面區域，其導致超飽和的降低。此導致該等晶體之較低生長；並因此造成較小的平均晶體尺寸。因此，離開該結晶器之硫酸銨晶體的平均晶體尺寸為令人失望的低。因此，自該處之大晶體的生產速率為較低的。

對此之一解決方法為增加在該結晶器中之晶體的停留時間。然而，停留時間的增加降低該結晶化步驟之輸出，需要更大、更複雜之結晶器，或甚至一第二結晶器。另外，該結晶化條件之主動控制被需要，以得以提供一穩定的生產品質。此等解決方案皆為複雜的，因為需要額外裝置及控制系統用於該方法之一敏感部分。

本發明之目標為提供用於製備硫酸銨晶體之連續方法，其克服該等上述提及之方法的缺點。特別是，目標為提供一方法，該方法以經濟的方式生產具有較習知方法高之平均尺寸的結晶硫酸銨產物。另外，希望增加該方法之輸出及降低能源消耗。可能被解決的一或多個進一步的目標自下列說明將為顯見的。

本發明發明人現在發現上述目標藉由進行一第二尺寸分類步驟，以及將自該雙重分類系統生產之至少一些該等微細晶體在該部分被回收回結晶器之前再溶解而符合。

發明概要

因此，本發明提供一用於製備結晶硫酸銨產物之方法，該方法包含：a)於一結晶器中使硫酸銨之進料溶液結晶化以形成硫酸銨晶體之第一漿體；b)使該硫酸銨晶體之第一漿體受到一第一尺寸分類以產生一第一粗硫酸銨晶體部分及一第一微細硫酸銨晶體部分；c)再循環該第一微細硫酸銨晶體部分至該進料硫酸銨之進料溶液；及d)自該第一粗硫酸銨晶體部分回收一結晶硫酸銨產物，特徵在於：e)一第二尺寸分類係於硫酸銨晶體之第二漿體上進行，以產生一第二粗硫酸銨晶體部分及一第二微細硫酸銨晶體部分。

本發明亦提供一藉由上述方法所獲得之結晶硫酸銨產物。

另外，本發明提供一硫酸銨結晶化設備，包含一結晶器、一第一尺寸分類器，及具有小於該第一尺寸分類器之門檻尺寸的門檻尺寸之第二尺寸分類器。

a；b；c；d；e；f；g；h；i；j；k；m；n；p‧‧‧線

1‧‧‧混合單元

2‧‧‧結晶器

3‧‧‧結晶單元

4‧‧‧回收單元；分離單元

5‧‧‧分類器

6；7‧‧‧溶解單元

圖1顯示習知技術，如例示於WO 02/081374中者。圖2顯示自習知方法衍生之一實施例。圖3、4及5各自顯示本發明之該方法的實施例。

較佳實施例之詳細說明

結晶硫酸銨表示該界定方法之最終產物。為了避免混淆，此用語不包括種晶或於該結晶器中之晶體，或自該結晶器移除之晶體，而是於該分離單元中回收之晶體。

該硫酸銨之進料溶液被進料至該結晶器。該進料溶液可產生自另一化學方法。例如，其典型地產生自用於製造己內醯胺或丙烯腈之方法。因此，該硫酸銨晶體之進料溶液典型地包含與該進料一致的不純物。另外，當一硫酸銨晶體之漿體被敘述為進料至該硫酸銨進料溶液，事實上其為一硫酸銨進料溶液，其額外包含被進料至該結晶器之硫酸銨晶體。

任何合適之結晶器可被使用。特別偏好使用該DTB-型或Oslo-型之結晶器。因大晶體之產生為較佳的，一低剪切結晶器為較佳的。

結晶化發生之該等條件對於熟習此藝者為已知的。較佳的，使用蒸發結晶化。特別是，該方法可包含數種有效的蒸發方法。此方法一般已知於熟習此藝者。其包含使用複數個結晶器，其等對於該硫酸銨結晶化係平行操作，且其中於第一結晶器中在該蒸發結晶期間所產生之蒸氣被用於加熱接續之結晶器。

如此處所使用的，使受到尺寸分類的用語表示硫酸銨結晶之漿體被分離至兩個漿體：一者具有較另一者大之平均晶體尺寸。此處，此等各自被稱為一粗硫酸銨晶體部分及一微細硫酸銨晶體部分。

再循環至該硫酸銨之進料溶液表示該經再循環之溶液被與該進料溶液相混合。混合可於該進料溶液進入一結晶器之前發生或混合可於一結晶器中發生。

結晶硫酸銨藉由自該第一粗硫酸銨部分中之硫酸銨溶液分離而於一回收單元中被回收。典型地此係藉由過篩。自其回收該結晶硫酸銨產物之該硫酸銨溶液典型地被再循環至該硫酸銨進料溶液。

此處所表示之第一及第二的該等用語被用於辨別兩個不同尺寸分類操作，及自該等分類得到的進料及部分。為了避免疑慮，除非另外指明，於本方法中，該第一尺寸分類並不是必要於該第二尺寸分類之前發生。

該硫酸銨的第二漿體包含原始於該結晶器中形成之硫酸銨晶體，以及源自於該硫酸銨進料溶液之硫酸銨溶液。較佳的，該硫酸銨之第二漿體包含於該結晶器中專一(exclusively)原始形成之硫酸銨晶體，及專一源自於該硫酸銨進料溶液之硫酸銨溶液。

本發明之該方法可為一批次或半批次方法。然而，其典型地為一連續方法。

於本發明之一實施例中，該硫酸銨晶體之第二漿體為該第一微細硫酸銨晶體部分。換言之，該第一尺寸分類被進行；該第一粗硫酸銨部分被送至該回收單元，用於將該產物回收；該第一微細硫酸銨晶體部分被送至該第二尺寸分類步驟，自其中一第二微細硫酸銨晶體部分及一第二粗硫酸銨晶體部分被產生。

於本發明之一替代實施例中，一硫酸銨晶體之第二漿體被直接自該結晶器抽出。於此實施例中，該第一及第二尺寸分類步驟並非直接被連結；其係平行操作。當該結晶器為流體化床反應器，該硫酸銨晶體之第二漿體被自該結晶器之側流抽出。於該結晶器中之該硫酸銨晶體之漿體具有一結晶尺寸梯度：平均結晶尺寸自頂部到底部增加。於該結晶器中之晶體密度可被控制，如此該硫酸銨晶體之第二漿體(自該結晶器抽出)之平均顆粒尺寸被選擇。因此，該第二尺寸分類之該門檻結晶尺寸，較佳藉由調整於該結晶器中之該硫酸銨晶體之第一漿體的密度而決定。另外，於一實施例中，該硫酸銨晶體之第二漿體自該結晶器之抽出高度可被機械化調整以選擇門檻平均晶體尺寸。

通常，於本發明之方法中，該第一微細硫酸銨晶體部分之至少部分被再循環至該硫酸銨進料溶液。再循環可為直接的，或其可為間接的。例如，該第一微細硫酸銨晶體部分可於被進給至該硫酸銨之進料溶液之前，進一步以，例如，一第二尺寸分類處理。

通常，於該第一微細硫酸銨晶體部分之至少一部分中的將被再循環之至少一些該等晶體在該第一微細硫酸銨晶體部分之至少一部分被再循環至該硫酸銨之進料溶液之前被溶解。

通常，該第二微細晶體部分之至少部分被再循環至該硫酸銨之進料溶液。

通常，將被再循環之於該第二微細硫酸銨晶體部分之該至少一部分中的至少一些該等晶體在該第二微細硫酸銨晶體部分之該至少一部分被再循環至該硫酸銨之進料溶液之前被溶解。通常，該晶體之主要部分被溶解。較佳的，實質上所有晶體被溶解。此具有溶解該等微細晶體於該系統中之循環中有效。特別是，進給回該進料溶液之種晶部分的平均晶體尺寸被增加。

於一漿體中之晶體可被藉由任何傳統技術溶解。此包括將溶劑添加至晶體之漿體或加熱晶體之漿體。通常，晶體藉由將溶劑添加至漿體而溶解。較佳的，該溶劑為水或硫酸銨之稀釋溶液。

此處所使用之平均晶體尺寸表示D₅₀，亦已知為質量中數粒徑。此對於熟習此藝者為已知的。其可藉由標準技術測量。

通常，該硫酸銨晶體之第一漿體包含，相較於該漿體之體積0.1至50vol.%硫酸銨晶體。較佳的，該漿體包含自0.5至40vol.%硫酸銨晶體，更佳自2.0至30vol.%硫酸銨晶體。

一尺寸分類器具有尺寸門檻，於其中該硫酸銨漿體被基於其中之該硫酸銨晶體尺寸而分離。通常，該第一尺寸分類具有自0.5至2.0mm之門檻。較佳的，該門檻為自1.0至1.6mm。更佳的，該門檻為自1.2至1.6mm；再更佳自1.3至1.5mm；最佳約1.4mm。

通常，該第二尺寸分類具有小於該第一尺寸分類的門檻尺寸。較佳的，該第二尺寸分類具有小於該第一尺寸分類的門檻尺寸，且係自0.1至1.0mm。更佳的，該第二尺寸分類具有自0.3至0.8mm之門檻；更佳其具有接近0.6mm之門檻。

通常，該第一尺寸分類使用一過濾器，或一液力分離錐(hydrocyclone)。於一較佳實施例中，該尺寸分離器為具有一尺寸分離篩屏之過濾器。於其中該尺寸分類器為一具有一尺寸分離篩屏之過濾器的案例中，較佳該篩屏之兩側皆被浸入液體中。

本發明之一實施例中為一如上所述之硫酸銨結晶化設備。此可為用於進行其他化學方式之一化學設備的一部分，或一獨立設備。通常，該設備係適合用於進行本發明之該等方法。本發明之該硫酸銨結晶化設備通常包含兩個尺寸分類器，其等各自具有不同門檻尺寸。

通常，該硫酸銨設備包含：具有一出口連接至一結晶器之該入口的混合單元；該結晶器具有連接至一第一尺寸分類單元之入口的一第一出口；該第一尺寸分類單元具有連接至一第二尺寸分類單元之入口的一第一出口以及連接至一分離單元之入口的一第二出口；該分離單元具有用於產物之第一出口及連接至該混合單元之一入口的一第二出口；該第二尺寸分離單元具有連接至該混合單元之一入口的一第一出口及連接至一溶解單元之該入口的一第二出口；及該溶解單元具有連接至該混合單元之一入口之一出口。較佳的裝置配置如圖3所敘述。

或是該硫酸銨設備包含：具有連接至一結晶器之出口的一混合單元；該結晶器具有連接至一第一尺寸分類單元之該入口的一第一出口，及連接至一溶解單元之一入口的一第二出口；該第一尺寸分類單元具有連接至一分離單元之該入口的一第一出口，及連接至該混合單元之一入口的一第二出口，該分離單元具有用於產物之第一出口及連接至該混合單元之一入口的一第二出口；及該溶解單元具有連接至該混合單元之該入口的一出口。較佳之設備配置係如圖4所敘述。

較佳該硫酸銨設備包含：具有連接至一結晶器之該入口的出口之混合單元；該結晶器具有連接至一第一尺寸分類單元之該入口之一第一出口，以及連接至一第一溶解單元之一入口的一第二出口；該第一尺寸分類單元具有連接至一第二尺寸分類單元之該入口的一第一出口，以及連接至一分離單元之該入口的一第二出口；該第一溶解單元劇有連接至該混合單元之一入口之一出口；該分離單元具有用於產物之一第一出口及連接至該混合單元之一入口的一第二出口；該第二尺寸分類單元具有連接至該混合單元之一入口之一第一出口，以及連接至一第二溶解單元之該入口的一第二出口；該第二溶解單元具有至該混合單元之一出口。更佳之設備配置係如圖5所敘述。

圖1描述根據習知技術之典型的設置。一硫酸銨之新鮮溶液進入，通過線(a)、一混合單元(1)其處其與自線(g)之輸入混合以形成硫酸銨之一進料溶液。該硫酸銨之進料溶液接著被通過線(b)送入結晶器(2)中，其處其受到結晶化，如此產生一硫酸銨晶體之漿體。該硫酸銨晶體之漿體通過線(c)送入回收單元(4)，其處結晶硫酸銨被分離並通過線(e)移除，而硫酸銨溶液通過線(g)回收至混合單元(1)。

圖2描述習知技藝之第二實施例。該設置相似於圖1，除了***一第一尺寸分類器(3)。該操作係實質上如圖1所述，伴隨下列增加內容。離開該結晶器(2)之該硫酸銨之漿體經由線(c)送入第一尺寸分類器(3)，其處其被分離成一微細硫酸銨晶體部分及一粗硫酸銨晶體部分。該所得之微細硫酸銨晶體部分經由線(f)送至混合單元(1)。該粗硫酸銨產物部分經由線(d)送至分離單元(4)。

圖3描述本發明之一實施例。除了圖2之設置，一第二尺寸分類器(5)被添加，一溶解單元(6)亦是。該操作係實質上如圖2所示，伴隨下列增加內容。離開該第一尺寸分類器(3)之該微細硫酸結晶部分經由線(f)進入第二尺寸分類器(5)，其處其被分離成一第二微細硫酸銨晶體部分及一第二粗硫酸銨晶體部分。該第二分類器(5)之門檻係小於該第一尺寸分類器(3)之門檻。該第二微細硫酸銨晶體部分經由線(h)送進溶解單元(6)中，其中該晶體之至少一部分藉由溶劑被溶解，其通過線(i)進入。該硫酸銨所得之流經流線(j)送至混合單元(1)。該第二粗硫酸銨晶體部分經由線(k)被回收至混合單元(1)。

圖4描述本發明之一進一步實施例。除了圖2之設置，一第二尺寸分類步驟被導入。微細硫酸銨晶體之一漿體自該結晶器中之晶體床的上部經由線(m)被移除並送至一溶解單元(7)。因為重力及阻力效應，較輕(因此較小)之晶體上升至該結晶器中之晶體床的上部。藉由控制該結晶器中之漿體密度，該第二尺寸分類步驟之門檻尺寸被控制。一粗硫酸銨晶體部分因此存留於該結晶器中。至少一些該經移除之微細硫酸銨於該溶解單元(7)中，藉由經由線(n)進入之溶劑被溶解。該所得之硫酸銨流經由線(p)送入混合單元(1)中。

圖5描述本發明之進一步實施例。其結合圖3及圖 4各自之設置及操作。除了圖2之設置，一第二尺寸分離器(5)被添加，溶解單元(6)及(7)亦是。離開該第一尺寸分離器 (3)之該微細硫酸銨晶體部分經由線(f)進入第二尺寸分離器(5)，其處其被分離成一第二微細硫酸銨晶體部分及一第二粗硫酸銨晶體部分。該第二分類器(5)之門檻係小於該第一尺寸分類器(3)之門檻。該第二微細硫酸銨晶體部分經由線(h)送入溶解單元(6)中，其中至少一些該等晶體在其中被由經由線(i)進入之溶劑溶解。該所得之硫酸銨產物流經由線(j)送至混合單元(1)。該第二粗硫酸銨晶體部分經由線(k)回收至混合單元(1)。

另外，一微細離硫酸銨晶體部分自該結晶器經由線(m)移除並送至一溶解單元(7)。一粗硫酸銨晶體部分因此存留於該結晶器中。至少一些該等經移除之硫酸銨晶體於該溶解單元(7)中，藉由經由線(n)進入之溶劑溶解。該所得之硫酸銨流經由線(p)送入混合單元(1)。

本發明藉由下列實例顯示而非限制。

實例 比較例1

該設置實質上如圖1所示。一300m³流體床Oslo-型結晶器(2)被使用，伴隨一具有一Begemann葉輪泵(容量5000m³.hour^-1)及一熱交換器之外部循環迴路。該結晶器藉由於90℃之溫度下蒸發而操作。存在有180m³之水溶液晶體漿體，包含於一水中之飽和硫酸銨溶液中的硫酸銨晶體。於該結晶器(2)之低部為一結晶床(有效的為一濃漿體)，具有於40至50wt.%之範圍內的硫酸銨結晶濃度。

硫酸銨進料溶液，其係作為一副產物於用於製造己內醯胺的製造方法中獲得，且其包含溶解於水中之硫酸銨(相對於該溶液40wt.%之硫酸銨)被經由線(a)導入至一混合單元(1)中。硫酸銨經由線(b)送至結晶器(2)中。硫酸銨晶體之一漿體經由線(c)離開該結晶器，通過其送入回收單元(4)中。

於混合單元(1)中，新鮮硫酸銨進料溶液(經由流線(a)輸送)被與來自回收單元(4)之經再循環之進料(經由流線(g)輸送)混合。通常79wt.%作為產物經由流線(e)釋出之硫酸銨晶體藉由具有1.4mm之篩尺寸的篩保留。該系統之該效能轉換成一模型，其使用一組合質量、熱及族群均衡敘述該系統，使用Borland Delphi 5.0程式語言。該族群均衡敘述於該系統中之該晶體尺寸分布被根據相似於M.J.Hounslow,R.L.Ryall,V.R.Marshall in A discretized population balance for nucleation,growth,and aggregation；AIChE J.,34(1988)1821-1832所提供之說明的一第一階離散方法而實行。該初級晶核及結晶生長之敘述係得自實驗室等級之實驗，而二級晶核之敘述基於製造數據而校正。該模型被用於模擬該所述結晶器系統之效能，包含接近30小時之一起始期間及90小時之期間的穩定態操作。該結晶器之效能特徵在於於藉由1.4mm之篩保留之該穩定態操作期間製造之晶體的重量%相較於在該期間中所製造之晶體的總重量。具有高於1.4mm之晶體尺寸之晶體的該相對重量稱為粒狀效率。對於比較例1，79%之粒狀效率被計算出。

該模擬模型被用於藉由添加適當單元至比較例1之模擬模型而探討根據本發明之實例。

比較例2

該設置實質上如圖2中所示。於此實施例中，如比較例1中所使用而發展的模擬模型被轉換成如圖2中所描述之設備配置，藉由將一第一尺寸分類器(3)安裝於該結晶器(2)及該回收單元(4)之間。該第一尺寸分類器(3)根據尺寸分離顆粒。該等顆粒之分離藉由式(1)敘述：

此處，sep fac為代表自該流分離之該晶體部分的一比例係數(以百分比表示)，d _p為基於篩分析之該晶體的尺寸，d _sep為用於分離之特性晶體直徑而n為分離銳度。d _sep及n兩者皆為該設備之參數。於比較例2中，該第一尺寸分類器(3)之不同門檻尺寸於自0.3至1.2mm之範圍內被測量，而設置該分離銳度(n)至20之值，表示藉由該第一尺寸分類器(3)之敏銳分離。

表1給予比較例1之結果，同時給予對於比較例2 之該第一尺寸分類器(3)不同門檻尺寸的該等結果。該粒狀效率在細料被送回到該結晶器實立即驟降。該粒狀效率於在該第一尺寸分類器之該門檻尺寸自零(如比較例1中無第一尺寸分類器)增加至1mm時自接近80%驟降至45%。當使用1.2mm之門檻尺寸時，該系統之不穩定操作被看到，因為該系統包含太大量之小晶體。

比較例3

該設置實質上如圖2所示，但具有***至流線(f)之溶解單元(如對於圖3所述)。水被添加至此溶解單元。於此實施例中，如比較例1中所使用而發展的模擬模型藉由***一具有水進給至流線(f)之溶解單元而被轉換。來自第一尺寸分類器(3)之該微細硫酸銨晶體部分經由流線(f)送至該溶解單元，其處其中之該等晶體藉由水之添加被溶解。該所得之流被送回至混合單元(1)。對於該第一尺寸分類器(3)之不同門檻尺寸於自0.3至1.4mm之範圍內被測試，而設置該分離銳度至20之值，表示藉由該第一尺寸分類器之敏銳分離。

表2給予比較例1之結果，同時給予對於比較例3 之該第一尺寸分類器(3)不同門檻尺寸的該等結果。當一小門檻尺寸被使用(0.3mm)，粒狀效率沒有顯著增加。此係因為該結晶器包含經限制之細料量。然而，當該門檻尺寸被增加至1.0mm實，粒狀效率之增加被看見。增加該門檻尺寸至1.2mm之值再次降低該粒狀效率。此係因為該系統趨向變得不穩定，具有粒狀效率之很大變數。該情況在該門檻尺寸設置至1.4mm變得更差，造成一無法控制之不穩定的系統，且因此不會造成穩定態操作。

實例1

該設置實質上如圖3所示。於此根據本發明之實施例中，如比較例1中所使用而發展的模擬模型被轉換成如圖3中所描述之設備配置，藉由安裝一第一尺寸分類器(3)於該結晶器(2)及該回收單元(4)之間；一第二尺寸分類器(5)及一溶解單元(6)，藉由流線(h)、於流線(i)中連接；一流線(k)其送回一第二粗硫酸銨部分回到混合單元(1)；及一流線(i)水通過其進給至該溶解單元(6)。該所得之硫酸銨流被經由流線(j)送至混合單元(1)。此係如上述與圖3相關聯而敘述。

該第一尺寸分類器(3)之門檻尺寸，係於自1.4至1.6mm之範圍內測試。該第二尺寸分類器(5)被維持於0.6mm。兩個分類單元之分離銳度被設置至20之值，表示藉由該分類單元之敏銳分離。該分離因數(式1)於0%、50%及100%變化。分離因數為受到尺寸分類之漿體的比例。一50%之分離因數，表示一半之該漿體受到使吋分類；該另一半旁通過該尺寸分類器。0%之分離因數意謂沒有尺寸分類。

表3給予比較例1之結果，同時給予對於實施例1中之該第一尺寸分類器(3)不同門檻尺寸的該等結果。實例1-I有效地使用如比較例3-V之相同系統，差異在於該第一尺寸分類器(3)之分離因數被設置至50，而非100%。此穩定化該結晶器之操作，但造成該系統之粒狀效率較比較例1中低(75.9%而不是79.1%)。一般而言，粒狀效率藉由增加該第二尺寸分類器之該分離因數而顯現增加。自實例1-I至實例1-II，該粒狀效率自75.9%增加至83.4%，對應於該第二尺寸分類器之分離因數自0增加至100%。此7.5%之粒狀效率的增加證明導入一第二尺寸分類之效能。自83.4至89.5%之進一步的該粒狀效率增加藉由增加該第一尺寸分類器之分離因數自50%至100%(實例1-II至實例1-III)而顯現。藉由增加該第一尺寸分類器之門檻自1.4至1.6mm，顯示可將粒狀效率增加至94.9%。此證明最佳化尺寸分類門檻尺寸顯著的增加該粒狀效率。整體而言，15.8%之粒狀效率的增加被證明。

實例2

該設置實質上如圖4所示，但具有***至流線(f)之一溶解單元(如相關於圖3所敘述)。於此根據本發明之實施例中，雙分類藉由施用一該Oslo-型結晶器之特殊特徵，即內部尺寸分類而達成。內部尺寸分類位於該流體床之上部，其處該平均晶體尺寸具有最低的值。藉由於21及42mm.s^-1之液體速率抽出15m^3.hour^-1之硫酸銨，該漿體之一部分被自該流體床之上部移除。藉此該第二微細硫酸銨晶體部分被形成；該第二粗硫酸銨晶體不分為存留於該結晶器中之漿體。該第一尺寸分類器具有1.6mm之門檻及20之分離銳度。

表4給予比較例1之結果，同時給予實例2之兩個實驗的結果。粒狀效率自79.1%增加至91.1%，藉由導入具有21mm.s^-1之抽出液體速率的第二尺寸分類器。此顯示粒狀效率之增加可藉由一第二尺寸分類器而達成，即使其並非直接被連結至該第一尺寸分類。將該抽出液體速率自21雙倍至42mm.s^-1(實例2-II)僅將該粒狀效率自91.1增加至91.3%。

a；b；c；d；e；f；g；h；i；j；k‧‧‧線

1‧‧‧混合單元

2‧‧‧結晶器

3‧‧‧結晶單元

4‧‧‧分離單元

5‧‧‧分類器

6‧‧‧溶解單元

Claims

一種用於製備一結晶硫酸銨產物之方法，該方法包含：a)於一結晶器中使一硫酸銨進料溶液結晶化以形成硫酸銨晶體之第一漿體；b)使該硫酸銨之第一漿體受到一第一尺寸分類，以產生一第一粗硫酸銨晶體部分及一第一微細硫酸銨晶體部分；c)再循環該第一微細硫酸銨晶體部分之至少部分至該硫酸銨之進料溶液；及d)自該第一粗硫酸銨晶體部分回收一結晶硫酸銨產物，特徵在於：e)於硫酸銨晶體之第二漿體進行一第二尺寸分類以產生一第二粗硫酸銨晶體部分及一第二微細硫酸銨晶體部分。
如請求項1之方法，其中該硫酸銨之第二漿體為該第一微細硫酸銨晶體部分。
如請求項1之方法，其中該硫酸銨之第二漿體係直接自該結晶器抽出。
如請求項3之方法，其中該第二尺寸分類之門檻晶體尺寸，係藉由調整於該結晶器中之該硫酸銨晶體之第一漿體的密度而決定。
如請求項1至4之任一項的方法，其中該第一微細硫酸銨晶體部分之至少部分被再循環至該硫酸銨之進料溶液。
如請求項5之方法，其中於該第一微細硫酸銨結晶部分之至少部分中的將被再循環之至少一些該等晶體，係在該第一微細硫酸銨晶體部分之至少部分被再循環至該硫酸銨之進料溶液之前被溶解。
如請求項1之方法，其中該第二微細晶體部分之至少部分被再循環至該硫酸銨之進料溶液。
如請求項1之方法，其中於該第二微細硫酸銨結晶部分之至少部分中的將被再循環之至少一些該等晶體，係在該第二微細硫酸銨晶體部分之至少部分被再循環至該硫酸銨之進料溶液之前被溶解。
如請求項1之方法，其中該硫酸銨晶體之第一漿體包含相對於該漿體之體積，0.1至50vol.%之硫酸銨晶體。
如請求項1之方法，其中該第一尺寸分類具有自0.5至2.0mm之門檻。
如請求項1之方法，其中該第二尺寸分類具有小於該第一尺寸分類之門檻的門檻，且係自0.1至1.0mm。
如請求項1之方法，其中該第一尺寸分類利用一過濾器或一液力分離錐(hydrocyclone)。
一種硫酸銨結晶化設備，包含一結晶器、一第一尺寸分類器，以及一具有小於該第一尺寸分類器之門檻的門檻之第二尺寸分類器。