Способ гранулирования материалов, напримерудобрений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ 2267 Союз Соеетских Социалистических Республикрисоединением заявкиПриоритет 13,Х 1,1965 (Англия) 300/6 митет по дел изобретении и аткрыти при Совете Министров СССРОпубликовано 19.11.1968, Бюллетень8 Дата опубликования описания 17.Ч.196-492(0 АвторизобретениЗаявитель Ино ранецГаррис (Англия)ая фирмаайзерс лнмлия) ордон Иностра онс фертнф нтед СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ, НАПРИМ УДОБРЕНИЙулируе я, расв видесодердящийся ии. По енному способу гранапример, удобрени асплавленную массу скают через зону, апример, воздух, нахо падению капель движе Изобретение относится к способам гранулирования материалов, в частности удобрений, в расплавленном состоянии.Известны способы получения гранул путем охлаждения капель расплавленного материала в башнях при падении капель через охлаждающие газы, в том числе через воздушный поток, направленный вверх. Известные способы имеют тот недостаток, что требуют очень высоких башен, чтобы предупре дить агломерацию формирующихся гранул,Известны также способы гранулирования материалов, например, удобрений, при которых капли направляют в охлаждающую жидкость, инертную по отношению к грану лируемому материалу. Однако в этом случае возникают трудности, обусловленные загрязнением гранул охлаждающей жидкостью.Предлагаемый способ лишен этих недостатков, Это достигается за счет того, что кап ли расплавленного материала пропускают через зону, содержащую газ, насыщенный пылью, а на месте падения капель создают подушку из пыли.По предлож нмый материалплавляют и ркапель пропужащую газ, нво встречном н ток газа насыщают пылью. На месте падения капель создают подушку из пыли, которую поддерживают в рыхлом состоянии путем пропусканця через нее газа, например, воздуха, со скоростью, достаточной для выхода его насыщенным пылью в зону падения капель. Газ и пыль для его насыщения вводят раздельно. Пыль для насыщения газового потока подают в верхней зоне падения капель. Скорость движения потока газа 35 - 120 см/сек, предпочтительно 45 - 60 см/сек. Содержание пыли в газе составляет от 0,16 до 4,00 кгмз, предпочтительно от 0,8 до 2,4 кг/лтз. Размер частиц пыли в газовом потоке менее 70 лтк, предпочтительно 10 мк и меньше, Размер частиц в подушке меньше 150 мк.Для гранулирования пригодны азотнокислый аммоний, сульфатнитрат аммония, фосфорнокислый аммоний, смеси азотнокислого аммония, например, с моно- или диаммонийфосфатом, хлористым калием или окисью магния с примесью или без примеси других материалов, смеси азотнокислого аммония с другими материалами, фосфорнокислый калий, азотнокислый калий, азотнокислый натрий, мочевина или смеси этих материалов друг с другом или с другими материалами, а также другие материалы, в том числе и не относящиеся к удобрениям,5 О 55 60 но же 150 - 210 см,Содержание влаги в расплавленных материалах должно быть минимальным, чтобы предельно уменьшить отдачу влаги газу или пыли, Повышение влажности частиц пыли может повысить тенденцию капель и формирующихся гранул к агломерации.Газом, несущим пыль, обычно служит воздух. При невозможности его использования может быть применен другой газ, например азот.В качестве пыли могут быть использованы практически любые твердые частицы лишь бы они не проявляли большой склонности и агломерации при диспергировании в газе. Как правило, лыль должна быть, однако, химически совместимой с каплями расплавленного материала и приемлемой в качестве компонента продукта. Среди материалов, которые могут быть использованы в качестве компонентов пыли, можно назвать сам гранулируемый материал, известняк, песок, слюду, бентонит, гипс, тальк, глины, удобрения, окись магния, углекислый магний, цемент, микронизированный полиэтилен и т, п, Пыль может состоять из одного материала или смеси двух или нескольких материалов.Температура газа может колебаться в широких пределах - от комнатной и ниже до 100 С и выше. Выгодно работать с предельно высокой температурой газа; чем выше отвод тепла из системы с отходящим воздухом, тем ниже будет поглощение влаги пылью и тем больше будет абсорбция пыли каплями,Высота, с которой падают капли, должна быть достаточно большой, чтобы гранулы достигали основания башни совершенно отвердевшими. Наличие в основании башни подушки из пыли позволяет использовать более низкие башни. Отвердение капель происходит в этом случае в подушке из пыли,Подушка из пыли должна поддерживаться в текучем состоянии. Поток газа должен поддерживать подвижность частиц пыли, обеспечиваемую в основном путем образования и нарушения нестойких каналов и прохождения пузырьков газа вверх, через подушку из пыли. 1 акая текучая подушка из мелких частиц пыли отличается большой долей пустот, понижающих плотность массы и предотвращающих деформацию частично отвердевших гранул, падающих в пыль. Пропуск газа через подушку из частиц пыли может быть обеспечен нагнетанием струи газа через одно или несколько входных отверстий.Высота подушки из пыли не имеет решающего значения, лишь бы были покрыты все выступающие элементы, например, теплообменники. При необходимости в охлаждении глубина подушки должна обеспечить возможность осуществления теплообмена, Удовлетворительные результаты получаются обычно при высоте подушки 15 - 60 см. 10 15 го 25 ЗО 35 40 45 В качестве пыли для подушки может оыть использован люооЙ указанныЙ выше риал, используемый в качестве пыли в газовом потоке. Пыль может состоять из одного материала или смеси материалов. Добавка небольшого количества относительно более крутых частиц повышает текучесть пыли. Материал, используемый для образования подушки из пыли, должен, однако, обладать способностью пребывания в текучем состоянии, Он не должен агломерироваться при пропускании через него газа или обладать слишком плохой текучестью,Скорость газа, используемого только для обеспечения текучести пыли, может быть очень небольшой - от 3 до 12 см/сек, Однако, если газ, который пропускается через подушку из пыли, используется и для получения потока газа, насыщенного пылью, то его скорость должна быть увеличена до 35 - 120 см/сек.Наружная поверхность капель охлаждает ся или застывает в процессе падения капель через восходящий поток газа, несущего пыль, при очень небольшом количестве сплавившейся с каплями пыли. Этим предотвращается искажение формы сферических капель и дополнительный захват каплями пыли при попадании их в текучую подушку из пыли.Текучая подушка из пыли гасит падение капель, предотвращает деформирование капель перед полным отвердеванием, удаляет из капель остаточное тепло плавления, обеспечивая тем самым полное затвердевание капель, Теплоту плавления можно отвести из подушки путем установки в ней или вокруг нее охлаждающих поверхностей, выполняющих также функции теплообменников, Полезной стороной использования текучей подушки из пыли в качестве теплоотводящей среды является уменьшение тепла, которое должно отводиться потоком воздуха. Это позволяет уменьшить количество воздуха и, следовательно, площадь поперечного сечения башни, необходимую для пропускания заданного количества расплавленного материала.Затвердевшие гранулы могут непрерывно удаляться из подушки из пыли, будучи еще горячими, через отстойник, размещаемый в основании колонны,Количество пыли, захваченный гранулой, зависит в большой мере от степени смачивания пыли расплавленным материалом,В меньшей степени захват пыли зависит от размера частиц пыли, величины капель, степени превышения температурой капли точки ее затвердевания, скорости затвердевания капель, температуры и концентрации пыли в потоке.Способ позволяет получать гранулы с очень низким содержанием пыли при использовании устройств с очень малым расстоянием падения капель, порядка 90 см, обыч212167 Предмет изобретения Составитель М. Дранишников Редактор Г. П. Якушева Текред Л. Я. Ьриккер Корректоры; Г. И. Плешакова и 3. И. ТарасоваЗаказ 1002/4 Тира.к о 30 ПодписноеЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Центр, пр, Серова, д. 4 Типография, пр, Сапунова, 2 Ниже приведены примеры, иллюстрирующие данный способ.П р и м е р 1. Воздух подавали в коническое основание колонны высотой 152 сл, заполненное слоем пыли 15 - 60 см. Скорость восходящего потока в колонне составляла 43 сл/сек. В качестве пыли использовали тальк с максимальной величиной частиц 75 лк, однако большая часть частиц пыли была меньше 10 мк. Расплавленный безводный азотнокислый аммоний выпускали при температуре 180 С со скоростью 5 - 10 капель/сек из сопла диаметром 1/32 дюйма, расположенного вверху колонны, Сформировавшиеся гранулы выбирали из основания колонны. Они имели сферическую форму, диаметр их 3 мм. Содержание талька в гранулах составило от 0,3 до 1,6%. Содержание талька в восходящем потоке воздуха равнялось 0,16 - 0,80 кг/л".П р и мер 2. Вместо талька брали в одном варианте глину с размером частиц менее 20 мк, в другом варианте - каолин с размером частиц более 70 лк - 5%, более 10 мк - 7 ОО/в и менее 2 ик - 6%; каолин с содержанием частиц более 20 мк - 1% и менее 2 мк - 22%, Скорость движения воздуха со-, ставляла соответственно по вариантам 52 - 69, 60, 60 сл/сек; температура подушки из пыли; комнатная, 11 и 11 С; содержание пыли в гранулах составило 3,6 - 7,9; 0,96 и 1,19, Гранулы имели в основном сферическую форму.П р и м е р 3, Применяли колонну высотой 2,1 м, диаметром 15 сх Воздух пропускали через подушку из пыли высотой от 15 до 60 сл. Содержание пыли в воздухе в колонне составляло от 0,8 до 3,2 кг/л:. Воздух, выпускавшийся из колонны, непрерывно очищали от пыли на фильтре. По мере надобности давали свежую пыль. Температуру подушки из пыли регулировали потоком холодного воздуха, который пропускали через водяную рубашку. Расплавленный азотнокислый аммоний подавали через большое количество сопел при температуре 169 - 180 С. При различной интенсивности потока - от единичных капель до потока жидкости - неизменно получали гранулы в основном сферической формы, В качестве пыли орали тальк и углекислый магний.1 смпература подушки из пыли составляла от 20 до 90 С. Содержание пыли в гранулахе превышало 6,5%. При использовании в 5 качестве пыли порошкообразного монтмориллонита с размером частиц более 25 лк, но менее 100,ык и окиси магния с размером частиц менее 70 лк содергкание пыли в гра нулах составило 7 - 8 и 18 - 20 о/о.10 1. Способ гранулирования материалов, например удобрений, в расплавленном состоя 15 нии при свободном падении капель череззону, содержащую газ, в частности воздух,находящийся во встречном падению капельдвижении, отличающийся тем, что, с цельюуменьшения пути прохождения капель до20 превращения в гранулы и предупрежденияагломерации последних, поток газа насыщают пылью, а на месте падения капельсоздают подушку из пыли.2. Способ по п. 1, отличиюисийся тем, что,25 с целью поддержания подушки из пыли врыхлом состоянии, через нее пропускают газ,например воздух.3. Способ по п, 1, отличающийся тем, чтогаз и пыль для насыщения его потока вво 30 дят раздечьно4, Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем,что пыль для насыщения газового потокаподают в верхней зоне падения капель,5. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем,35 что газ через подушку пропускают со скоростью, достаточной для его выхода насыщенным пылью в зону падения капель.б. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтосодержание пыли в газовом потоке состав 40 ляет от 0,16 до 4,00 кг/лз, предпочтительноот 0,8 до 2,4 кг(л.7. Способ по пп. 1 и б, отличающийся тем,что размер частиц пыли в газовом потоке восновном менее 70 лк,45 8. Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем,что скорость газового потока составляет от35 до 120 сл/сек.9. Способ по пп, 1 и 2, отличающийся тем,что размер частиц пыли в подушке меньше50 150 лк.