Установка для приготовления сложных суспендированных удобрений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН д в 01 Г 13/ОО проГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательскийектно-технологический институ ких удобрении.(56) Производство жидких и суспенди-: рованных удобрений. Обзорная информация ВНИИПТЭИ, М., 1979, с.35-39. (54)(5) 1.УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СЛОЖНЫХ СУСПЕНДИРОВАННЫХ УДОБРЕНИЙ, содержащая смесительный бак с мешалкой, загрузчиком твердых компонентов, трубопроводами для подачи жидких компонентов и аммиака и соединенЯО 1219127 А ным с ними циркуляционным трубопроводом, включающим центробежный насос совсасывающими нагнетательным трубопроводом и измельчитель твердых компонентов, выгрузное устройство, связанноес емкостью-накопителем, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения качества готового продуктаи расширения технологических возможностей установки, она снабжена устройством для приготовления глинистого геля, подключенным к циркуляционному трубопроводу, трубопровод дляподачи аммиака снабжен охладителемжидкого аммиака и связанным с нимэжектором, установленным на нагнета.тельном трубопроводе, при этом измельчитель подключен параллельно квсасывающему трубопроводу.1219127 2.Установка по п.1, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что устройство для приготовления глинистого геля выполнено в виде бака с циркуляционным 1Изобретение относится к области :сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам, для получения различных марок жидких комплексных удобрений в виде раство ров и суспензий с заданным содержанием основных питательных элементов ( И,Р, К ) с добавками микроэлементов, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве.Целью изобретения является повышение качества готового продукта и расширение технологических возможностей установки.На чертеже изображена принципиальная технологическая схема предлагаемой установки.Установка для приготовления сложных суспендированных удобрений состоит из установленного на весы 1 сме О сительного бака 2, оборудованного механической мешалкой 3. Перед смесительным баком 2 установлены загрузчики 4 и 5 твердых компонентов. Кроме того, смесительный бак 2 снабжен циркуляционным трубопроводом 6, включающий центробежный насос 7 со всасыва-. ющим 8, нагнетательным 9 трубопроводами 10 и 11 для подачи жидких компонентов, Нагнетательный трубопровод 9 центробежного насоса 7 связан со смесительным баком 2 и емкостью- накопителем 12, оборудованной раздаточным насосом 13 с выгрузным устрой" ством 14. 35Гидродинамический измельчитель 15 твердых компонентов подключен параллельно к всасывающему трубопроводу 8 посредством шунтирующего трубопровода 1 б. 40Участок нагнетательного трубопровода 9 насоса , сообщающийся со смесительным баком 2, соединен с трубопроводом 17 для подачи жидкого аммиака, в который включен охладитель 18 насосом, на напорном трубопроводе которого установлен струйный насос с бункером для загрузки глины,. 2жидкого аммиака, связанный с эжектором 19, установленным на нагнетательном трубопроводе. К всасывающему трубопроводу 8 насоса 7 йосредством трехходового крана 20 подключено устройство для приготовления глинистого геля, состоящее из бака 21 с циркуляционным насосом 22 с всасывающим 23 и напорным 24 трубопроводами, причем на напорном трубопроводе установлен струйный насос 25 с бункером 2 б для загрузки глины. Установка снабжена также запорной 27, контрольной 28 и технологической 29 арматурой, т,е. запорными вентилями, обратными клапанами, манометрами, тройниками и т.д. и т.п.Установка для приготовления сложных суспендированных удобрений работает следующим образом.Установка для приготовления сложных суспендированных удобрений включает комплекс машин и технологического оборудования, обеспечивающий заданный технологический процесс по приготовлению сложных удобрений;жидких комплексных удобрений (ЖКУ) в виде растворов и суспензий различныхмарок.Машины и оборудование сгруппированы по Функциональному назначению и размещаются на отдельных участках. Технологический процесс приготовления сложных суспендированных удобрений происходит следующим образом. Твердые минеральные удобрения (компоненты приготовляемой смеси) загружаются загрузчиками 4 в загрузчики 5, кото. рые выполняют роль накопителей, а также производят загрузку смесительного бака 2. Жидкие компоненты (базовый раствор жидких комплексных удобрений 10-34-0) и суспензия глины загружаются в смесительный бак 2центробежным насосом 7. Доэированиежидких и твердых компонентов осуществляется с помощью весов 1 смеси- тельного бака 2. После загрузки компонентов производят объемное переме-. шивание смеси с помощью механической мешалки 3 с одновременным диспергированием в гидродинамическом измель чителе 15. Для стабилизации суспензии в смесительный бак 2 вводится суспензия глины. Готовая суспензия из смесительного бака 2 выгружается в резервуары 12 на временное хранение или непосредственно в транспортное средство посредством выгрузногоустройства 14.Водный раствор глины (глинистый гель) готовится в баке 21 устройства для приготовления геля. Методом объемного дозирования в бак 21 загру. жается необходимое количество воды. В бункер 26 струйного насоса 25 загружается глинопорошок, затем с помощью циркуляционного 22 и струйного 25 насосов глинопорошок в виде водного раствора подается в бак 21. После загрузки глинопорошка осуществляется гидравлическое перемешивание смеси. Готовая суспензия глины по; дается в смесительный бак 2.В процессе хранения готового продукта в резервуарах 12 периодически производится гидравлическое перемешивание суспензии насосом 13, предназначенным для сливо-наливных операций.П р и м е р. Измельчение твердых минеральных удобрений и загрузка . загрузчиков производятся одновременно сприготовлением глинистого геля в смесительном устройстве. Для технологического процесса приготовления суспензии марки 13-13-13 на основе ЖКУ 10-34-0 необходимы следующие компоненты, кг: ЖКУ 10-34-0 2574, карбамид 1344, калий хлористый 1458, вода 1210, глинопорошок 134. Поскольку в процессе хранения хлористый калий и карбамид могут слежаться, их предварительно рыхлят и измельчают в загрузчиках 4, отку- . да измельченные хлористый калий и карбамид отдельными потоками подаются в загрузчик 5, выполняющий роль смесителя, причем на подачу в загрузячик 5 всего количества хлористого калия и карбамида затрачивается 4, 3 мин. Одновременно центробежным .насосом 7 в смесительный бак 2 по Одновременно с описанными процессами в смесительном устройстве осуществляется приготовление глинистогогеля, необходимого для стабилизацииполученной суспензии. Этот процесспроисходит следующим образом. Поуровню в бак 21 устройства подаетсяполовина необходимого, например для 3020 Е-ного раствора, количества воды,Затем в бункер 26 загружается глинопорошок и включается насос 22, который, засасывая воду из бака 21, прогоняет ее через струйный насос 25. З 5 Поток воды, проходя под давлениемчерез струйный насос 25, захватываетглинопорошок и, смешиваясь с ним вприемной камере струйного насоса,поступает вновь в бак 21. После заг рузки в бункер всего объема глинопорошка насос 22 переключается трехходовым краном 20 на циркуляцию, которая продолжается до полного набухания глины, и в бак подается осталь ное количество воды. Для ускоренияпроцесса набухания может быть использована горячая вода. После полногонабухания глины готовая продукция(глинистый гель) подается в смесителв 50 55 .нической мешалкой 3 до готовности и 5 10 15 го дается весь объем ЖКУ марки 10-34-0,т.е. 254 кг, причем подача ЖКУ осуществляется при включенной механической мешалке 3. Контроль за подачей необходимого количества как твердых, так и жидких компонентов смеси,осуществляется по весам 1. Как.только произойдет полная подача ЖКУ иосуществится механическое перемешивание смеси центробежным насосом 7,ее прокачивают через гидродинамический измельчитель 15 твердых компонентов типа ГАРТ, где происходитмокрое измельчение (диспергирование)смеси. Поток смеси прокачивается поциркуляционному трубопроводу 6 такимобразом, что он минует эжектор 19.По истечении 4,24 мин в смесительныйбак 2 загрузчиком 5 подается аммиачная селитра, полученная смесь вновьдиспергируется. ный бак 2, где к тому времени уже произошло окончательное диспергирование смеси твердых компонентов. Всмесительном баке 2 компоненты около2 мин окончательно смешиваются мехазатем насосом 7 по шунтирующему трубопроводу 16, минуя гидродинамическийизмельчитель, готовая суспензия по 1219127дается в емкости-накопители 12, где при длительном хранении перемешивается насосом 13 либо сразу же выгрузным устройством 14 отгружается потребителю.Таким образом, технологическое оборудование обеспечивает .проведение одного цикла примерно за 30 мин.Установка измельчителя 15 твердых компонентов гидродинамического действия параллельно к всасывающему . трубопроводу магистрали центробежного насоса 7 обеспечивает повьппение качества приготовляемой смеси за счет повышения качества размола твердых компонентов, так как в известных установках измельчитель устанавливается после гидроциклона, что неизбежно приводит при мокром помоле к налипанию увлажненной смеси на стенках, при этом удар частиц о стенку смяг- чается. Именно поэтому твердые компоненты имеют большую крупность (0,8 мм), что снижает устойчивость готовой суспензии и обуславливает ускоренный выход из строя центробежного насоса 7, Подключение измельчителя 15 к всасывающему трубопроводу 17 центробежного насоса 7 обуславливает также снижение мощности привода абразивного износа, так как в этом случае насос перекачивает смесь, содержащую уже измельченные твердые компоненты. В известных установках, например, исходные продукты, подлежащие размолу и прокачиваемые насосом, имеют крупность порядка 3-4 мм.Шунтирующий трубопровод 16 обеспечивает отключение при необходимости, которая возникает при выгрузке готового продукта, приготовлении растворов, не содержащих твердых компонен. тов, и т,д., измельчителя 15, что резко снижает энергозатраты на приготовление сложных удобрений и расши ряет технологические возможности установки.Установка снабжена устройством для приготовления глинистого геля. Это также расширяет технологические возможности, установки, так как обеспечивает использование кроме глин типа аттапульгит или бентонит других типов глин, имеющих меньшую способность к набуханию.П р и м е р 2. Приготовление сложного удобрения на .основе аммофо ра и жидкого аммиака происходит следующим образом. Аналогично описанному процессу осуществляется загруз, ка в загрузчики твердых компонентов 4 и 5 полного объема аммофоса.Затем аммофос при включении механической мешалке 3 подается в смесительный бак 2 куда одновременноцентробежным насосом 7 подается половина необходимого количества воды.По окончании подачи указанных компонентов центробежный насос 7 переключается на подачу оставшегося коО личества воды через,эжектор 19, куда из трубопровода 17 через охладитель 18 жидкого аммиака поступает жидкий аммиак. Полученный водоаммиач. ный раствор подается эжектором 19 всмесительный бак 2, после чего подача аммиака и воды прекращается. Центробежный насос 7 включается в режимциркуляции и смесь диспергируетсягидродинамическим измельчителем 15.Как только произойдет полное диспергирование смеси, в смесительныйбак 2 добавляется необходимое коли 20 25 чество калийсодержащих твердых компо.нентов и смесь вновь диспергируется 30 до получения готового продукта, который направляется в емкости-накопители 12. Устройство для приготовления глинистого геля при осуществлении данного процесса отключено. 35,В известных установках аммиак под давлением подается непосредственно ферного. Охлажденный аммиак эжектором 19 увлекается в нагнетательныйтрубопровод 9 при подаче насосом 7 в нагнетательный трубопровод центробежного насоса. Это приводит к возникновению в системе рециркуляцииявления кавитации, гидравлическихударов и сильной вибрации всей установки, что отрицательно сказываетсяна продолжительности ее эксплуатации.45Для того, чтобы избежать подобные явления в предложенной установке, трубопровод 17 снабжен охладителем 18жидкого аммиака, .работающим на эффекте охлаждения сжиженных газов придросселировании, Конструкция охлади- .50 .теля может быть выбрана любой, широко применяемой в сельскохозяйствен-.ном производстве. В охладителе аммиак сильно охлаждается, принимаяформу относительно стабильной жидкости, а давление снижается до атмос1219127 8 Раствор полифосфата аммония (ЖКУ)10-34-0 Аммофос 2 2 Аммиак жидкий 3 3 Карбамид 3 4 4 5 5 5 Калий хлористый воды в смесительный бак 2 и смешиваРется с водой в заданном соотношении,Всасывание и смешивание аммиака . потоком воды происходит без сопровождения указанных отрицательных явлений При необходимости, т.е. после окончания подачи жидкого аммиака, в момент диспергирования зжектор 19 может быть отключен от трубопровода 9 1 О центробежного насоса 7.На практике можно .использовать различные варианты сочетания сырьевых 1:,материалов, а следовательно, и вари.,анты включения технологического обо рудования установки. Это зависит в каждом конкретном случае от наличия, тех или иных видов исходных компонентов. Пооперационная последовательность введения в смесь материалов со О ответствует маршрутной технологии и зависит также от физико-химических свойств самого сырья и технического исполнения оборудования для тукосмешения. В таблице указаны сырьевые 25 композиции и последовательность смешивания материалов, осуществляемая в порядке возрастания номеров позиций, при приготовлении суспензии марки 13-13-13. ЗОДля приготовления указанной суспензии могут быть в различных сочетаниях .использованы ЖКУ 10-34-0, аммофос, аммиак жидкий,;карбамид,калий хлористый, вода, гель глинистый, торф. Так как при приготовлении суспензии марки 13-13-13 можно одновременно использовать как технологическую линию по охлаждению и подаче жидкого аммиака, так и устройство для приготовления глинистого геля, рассмотрим процесс приготовления суспензии на основе аммофоса и жидкого охлажденного аммиака (столбец пятый).Для притовления такой суспензии необходимо подать в бак 2 2100 кг глинистого геля, концентрация глины в котором не превышает 83 (операция 1 в пятом столбце). Загрузку производят центробежным насосом 7. Затем загружают с помощью загрузчика 5 1790 кг аммофоса (операция 2) с одновременным механическим перемешиванием и вводят 115 кг охлажденного аммиака (операция 3). По окончании процесса нейтрализации аммофоса аммиаком загружают 1265 кг карбамида (операция 4) и полученную смесь с помощью центробежного насоса 7 пропускают через измельчитель 15 типа ГАРТ. После чего загружают 1500 кг хлористого калия (операция 5), полученную смесь вновь пропускают через ГАРТ, после чего процесс приготовления -суспензии 13 уф 1.3-13 заканчивается.Из сказанного следует, что технологическая линия охлаждения и подачи жидкого аммиака может быть самым непосредственным образом использована при приготовлении суспензии марки 13-13-13 с одновременным использованием приготовленного на специальном устройстве глинистого геля.Для приготовления других марок удобрений, например 15-15-15, последовательность операций остается прежней, изменяется лишь материальный баланс композиций,т.е.весовое количество тех или иных компонентов.1219127 10 Продолжение таблицы Вода 2 1 Гель глинистый Торф Заказ 1184/ 10 Тираж 578 Подписное ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд.4/5