Способ гранулирования расплавов или концентрированных растворов

,801547 1) 5 В 01 1 2/04 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н ПАТЕНТ равф р Р сплав торые раружу ит вниз яд отверстии, через каствор выбрасываетсят капли, которые ладаяционной башни и отве образуранупретицы или путем г мизв одс гранули ример хл.Гра- ранулятверования орида вердые час ние частиц вращаясь в нулы, получе ции использ удобрений,других мате магния, ется и также длявалов нап ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(72) Петтер Корнберг, Зйвинд Скаулии Исак Андреас Фриестад (ХО) (53) 66,099,2(088,8)(54) СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ РАСПЛАВОВ ИЛИ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к методу грануляции расплавов или концентрированных растворов, которые могут содер.жать твердые вещества с возможной добавкой соли, и позволяет повысить производительность, Расплав/раствор разбрызгивают при помощи центрифуги, имеющей по крайней мере один ряд отверИзобретение относится к метод грануляции расплавов или концентр рованных растворов при помощи цен уг, имеющих по крайней мере один 2стий, через которые выбрасываются наружу расплав или растворы, образуя капли, которые падают вниз в башню грануляции и превращаются,в твердые частицы или гранулы, Применяются по крайней мере две центрифуги и температура расплава/раствора поддерживается существенно такой же для каждой центрифуги, Расстояние между центрами центрифуг такое, что струи час- тиц из верхнего отверстия одной центрифуги проходят ниже края соседней центрифуги (центрифуг). Во время г нуляции расплава/раствора при доба ленни твердых веществ, таких как соли, для каждой центрифуги может приме няться отдельно смешивающее устройст во, Производительность грануляционной башни может быть существенно увеличена при использовании более одной центрифуги и без понижения качества продукта, 1 з,п, ф-лы, 4 ил,Целью изобретения является повышение производительности без повышения затрат по грануляционной башне и текущих эксплуатационных расходов при сохранении качества продукции.На фиг,1 схематично показаны грануляционная башня, включающая две центрифуги со средствами подачи и смесителями, и струи частиц, идущие от двух центрифуг; на Фиг,2 - грануляционная башня включающая две центрифуги, вид сверху; нэ Фиг,3 - грануляционная башня, имеющая круглое сечение и три центрифуги, вид сверху;на фиг,4 - критическое расстояние между двумя центрифугами,В центре верхней части башни 1установлены две или три центрифуги 2,3 и 4 для распыления расплава или кон)центрированного раствора. Линии показывают схематически струи 5 и 6 расплава/раствора, которые выбрасываютсясоответствующими центрифугами 2 и 3.В грануляционной башне 1 каждая центрифуга 2 .и 3 имеет отдельную запиткурасплавом/раствором, Расплав/раствориз испарителя (не показано) подаетсячерез трубопроводы 7 к соответствующим смесителям 8, куда добавляетсясоль, например хлористый калий, черезтрубопроводы 9. Готовый смешанный соолью раствор, например ЯРК, подается, затем через трубопроводы 1 О к соответствующим центрифугам 2 и 3,Если гранулированию подлежит чис -тый расплав, то он подается по трубопроводам 11 из испарителя к центрифугам 2 и 3, 25В каждой центрифуге есть несколькорядов отверстий, на фиг,4 показаныструи 5 и б.,расплава, выходящие иэверхних рядов в центрифугах 2 и 3, атакже показаны струи 12 и 13, выходящие из соответствующих нижних рядов, Расстояние между центрифугами2 и 3 (фиг,4) составляет такую точную величину, что капли, выброшенныеиз верхнего ряда одной центрифуги,пролетают ниже нижней кромки соседней центрифуги, Соответственнонепроизойдет какого-либо столкновениявыброшенных капель со стенками этойцентрифуги,40Экспериментально установлено, чтоможно повысить количество капель,которые охлаждаются для получениягранул, но вопрос в том, как этого добиться, потому что производительностьцентрифуги уже использовалась по максимуму, поскольку дальнейшее увеличение количества расплава/раствора приводит к плохому качеству,На основе изучений и исследований50существующей грануляционной башни ицентрифуги пришли к выводу, что расстояние между отдельными струями капель, исходящих из центрифуги оченьбольшое, Дальнейшие расчеты также по 55казали, что между частицами, образованными этими двумя струями, существует относительно большое расстояние.Наблюдения и,расчеты подтвердили мысль, что есть возможность проводить грануляционныи процесс с использованием нескольких центрифуг одновременно и без особого риска снизить качество продукции.Поэтому быпи разработаны различные модели для изучения возможности столкновений между частицами на основе теоретических исследований и практических модельных испытаний. Эти исследования показали, что лишь незначительное количество частиц сталкивается между собой, Возможно пренебречь этими частицами при проведении грануляционного процесса, На основании теоретических расчетов было предложено, чтобы центрифуги были установлены от центра и на расстоянии 2 м друг от другаЗатем быпо решено установить несколько центрифуг, производительность которых быпа выше, чем у предыдущей одной центрифуги, Во время испытаний на заводе было определено безопасное расстояние 3 м от центра.Путем испытаний на имеющейся грануляционной башне были определены условия, при которых производительность грануляции могла быть значительно увеличена путем применения по крайней мере двух центрифуг, Испытания показали, что необходимо строго соблюдать и регулировать условия эксплуатации например важно точно контролировать температуру расплава/раство-.ра, подаваемого в центрифугу, фактически раствор состоит из нескольких компонентов, т.е, расплава/раствораиз испарителя, возвратных твердых веществ и возможно соли, Например, расплав/раствор для азотно-дюсфорнокалиевого удобрения состоит из азота и фосфора, содержащих расплав/раствор/расплав НР/соль калия, например хлорид калия, и возвратных частиц (азотно-фосфорно-калиевых частиц) ЯРК.Для того, чтобы добиться правильного размещения центрифуг, было установлено, что выгодно иметь отдельные средства подачи и смеситель для каждой центрифуги в случае, когда гранулированию подлежит смесь, Однако расплав/ раствор должны отбираться из одного общего испарителя, а натриевая соль из общей башни, Температура на выходе из испарителя должна быть постоянной для определенного типа азотно-фосфорного расплава/раствора, Температура15476 соли также должна поддерживатьсяпостоянной, Количество натриевой солидолжно быть определено Формулой ЯРК,которая должна, быть разработана, Температура смеси, которая подается вцентрифугу 1 может соответственно регулироваться путем варьирования нескольких параметров, таких, как отношениерасплава/раствора и количества частиц 10повторного цикла, температура материала возврата или рециркуляции и/илинатриевой соли,Было определено, что критическоерасстояние между центриФугами составляет 1,5-2 мм для испытываемых грануляционных башен, Было также установлено, что расстояние между двумя центриФугами должно быть таким, чтобы струикапель из верхнего отверстия центрифуги 2 проходили по нижней кромкецентрифуги 3. Расстояние между центрифугами и стенками оашни должно бытьбольшим для того 1 чтобы предотвратитькасание капель о стенку. Это расстояние порядка 10 м для этой грануляционной башни.Корректировка условий работы центрифуг может быть осуществлена обычным путем.Во время грануляции чистых расплавов/растворов беэ добавления возвратного материала или солей, например при грануляции мочевины, подачаматериала во все центрифуги может быть З 5осуществлена из одного испарителя.Возможно также использовать один общий смеситель для приготовления смесей. В некоторых случаях бывает выгодно иметь различные количества матерна ла на отдельных центрифугах с цельюмаксимального использования площадигрануляции башни,П р и м е р 1, В этом примерепоказаны Результаты, полученные при 45испытаниях на заводе по гранулированию раствора нитрофосфата (МР), концентрированного на иСпарителе, прииспользовании только одной центрифуги. Была проведена серия, испытаний с 50применением одной центрифуги, к которой подавался расплав НР со скоростью53 м /ч, Центрифуга была помещена вцентр грануляционной башни и междукаплями/частицами и стенкой башни 55не происходило столкновений. Былоиспытано качество продукта, взятогонепосредственно из башни и.просеянногопродукта (величина Фракции составила 9662-4 мм), Вес фракции недопустимыхчастиц , т,е, частиц, отличающихся отсферической Формы для обеих категорий,продукта, был порядка 107 Эти частицы образуются в процессе столкновениядвух частиц и при столкновении каплисо стенкой башни,П р и м е р 2, В этом примере показаны результаты гранулирования расплава ЯР при применении двух ценърифуг. Серия испытаний была проведенав той же грануляционной башне, котораяиспользовалась во время испытаний,описанных в примере 1, Две центрифуги были установлены так, как это показано на фиг.2. Расстояние междуцентрифугами было определено на основании модельных испытаний, а затем отрегулировано во время начала грануляции аналогично расстоянию, показанному на Фиг,4, Расстояние от центрацентрифуг до центра башни составило3 м, В среднем на две центрифуги былоподано 71 м/ч расплава, но производительность могла бытьповышена и до83 мз/ч, Температура грануляции под-,держивалась существенно одинаковой вобеих центрифугах. Процент несферичес- .ких частиц в продукте из башни и впросеянном продукте был измерен и онсоставил порядка 107 для продуктовобеих категорий.Несмотря на то, что струи частициз двух центрифуг частично перекрещи-,вались друг с другом (фиг.4) процентнесферических частиц не возрос приприменении двух центрифуг, Это указывает на то, что между частицами в перекрещивающихся струях происходилонемного столкновений. На стенках башни не происходило отвердевания капель,Соответственно появляется возможностьувеличить производительность грануляционной башни на 352 при применениидвух центрифуг и в то же время получать такой же продукт, что и при применении одной центрифуги.П р и м е р 3. В этом примере показаны результаты гранулирования ЯРК .в той же самой грануляционной башне,которая применялась в примере 1 и 2 ипри применении одной центрифуги Концентрированные расплав ИР и твердаясоль хлористого калия подавались всмеситель, а затем в центрифугу.В смеситель подавалось 26 мз/ч концентрированного расплава ЮР и 35 т/чхлористого калия.Качество продукта определялосв,как в примерах 1 и 2; и для обеихкатегорий продукта, процент несферических частиц составил порядка 87,П р и м е р 4, Данный пример показывает процесс гранулирования НРКпри применении двух центрифуг, Каждаяцентрифуга была соединена со своимсмесителем, которые имели отдельноеснабжение расплавом НР и соли,гВо вре"мя испытаний была проявлена большаягибкость в отношении регулированияколичества твердых веществ расплаваи их температуры для поддержания нужной температуры в смесях.Расстояние между центрифугами биоопределено в соответствии с примером 2,Была проведена серия испытаний и 20подача в две центрифуги составила всреднем 100 т/ч, Температура при смешивании поддерживалась существенноодинаковой в обоих смесителях,Качество продукта было определено в соответствии с предыдущими примерами. Количество несферических частиц составило 6-9%,Таким образом, испытания показали,что во время грануляции расплава/раст-,0вора, содержащего соль, можно повыситьпроизводительность путем применениядвух центрифуг и без ухудшения качества продукта, Во время испытаний достигалось увеличение производительности З 5почти на 437,Путем пористых изменений и небольших капвложений при применении предлагаемого способа достигается .существенное увеличение производительности 40грануляционной башни при применении по крайней мере двух .центрифуг. Далее следует отметить, что использование предлагаемого способа дает большую гибкость, большуюстепень регулирования, поскольку здесь возможно отключе" ние одной центрифуги и продолженйе грануляции оставшейся центрифугой (центрифугами), В некоторых случаях площадь грануляции башни может использоваться с большей оптимальностью путем неравномерной подачи материала на различные центрифуги.Формула изобретения1, Способ гранулирования расплавовили концентрированных растворов припомощи центрифуги, имеющей по крайней мере один ряд отверстий, черезкоторые расплав или растворы выбрасываются наружу и образуют капли, которые падают в грануляционную башню иотвердевают, превращаясь в твердыечастицы или гранулы, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности, используют покрайней мере две центрифуги и температуру расплава/раствора поддерживаютодинаковой для каждой цежгрифуги, арасстояние между центрами центрифугподдерживают так, что струи частициэ верхнего ряда отверстий одной центрифуги проходят ниже нижнего края соседней центрифуги (центрифуг),2, Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что во время процесса грануляции расплава/раствора, содержащих твердые вещества, такие, каксоль, для каждой центрифуги используютотдельный смеситель,1547696 4 фл 08 едак тор ектор С,Шекмар исное ям и ГКНТ СССР н ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин Производствен Составитель Р,Горяиновада Техред М.Дидык К Заказ 87 Тираж 417 Под ВНИЙПИ Государственного комитета ло изобрете 113035, Москва, Ж, Раушск