Способ гранулирования удобрений

 

Изобретение относится к производству гранулированных минеральных удобрений путем охлаждения капель расплава в потоке жидкого хладагента и позволяет повысить выход товарных гранул за счет предотвращения слипания и деформации гранул. Способ гранулирования удобрений включает диспергирование расплава удобрения в находящийся под атмосферным давлением двухфазный поток хладагента (ХА) (четыреххлористый углерод, алифатические фторхлоруглеводороды). ХА имеет температуру ниже температуры плавления удобрения, в результате чего происходит охлаждение капель с образованием гранул (Г). Отделяют Г от ХА и возвращают ХА в аппарат (А) для гранулирования. В А вводят парокапельный поток ХА со средним размером капель 10-100 мкм и удельным расходом жидкого ХА 0,05-1 кг/с на 1 кг/с его паров над уровнем жидкого ХА и со скоростью 0,1-2 м/с на пустой аппарат, диспергируют в этот поток капли расплава и отверждают их до достижения доли кристаллической фазы в грануле 50-60%. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН

09) (11) (51)4 В О1 1 2/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО И306РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4105825/23-26 (22) 18.08.86 (46) 15,07.89. Бюп. Р 26 (72) А.Л.Таран, Ю.М,Кабанов и А.В.Таран (53) 66.099.2 (088.8) (56) Патент ФРГ В 2409695, кл, В 01 J 2/02, 1974. (54) СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ (57) Изобретение относится к производству гранулированных минеральных удобрений путем охлаждения капель расплава в потоке жидкого хладагента и позволяет повысить выход товарных гранул за счет предотвращения слипания и деформации гранул . Способ гранулирования удобрений включает диспергирование расплава удобрения в

Изобретение относится к производству минеральных удобрений, а конкретно к производству аэотсодержащих удобрений, гранулированных кристаллизацией капель расплава в потоке жидкого хладагента.

Цель изобретения — повьппение выхода товарных гранул за счет предотвращения слипания и деформации гранул.

Пример. Кристаллизацию капель расплава аммиачной селитры проводят в колонном аппарате высотой

2 м, набранном из стеклянных трубок диаметром 50 мм, длиной 1 м или

0,5 м с коническим дном и краном.

Через каждый метр в колонну вводят головки пневматических форсунок и находящийся под атмосферным давлени ем двухфазный поток хладагента (ХА) (четыреххлористый углерод, алифатические фторхлоруглеводороды). ХА имеет температуру ниже температуры плавления удобрения, в результате чего происходит охлаждение капель с образованием гранул (Г), Отделяют

Г от ХА и возвращают ХА в аппарат (А) для гранулирования. В А ввод»т парокапельный поток ХА со средним размером капель 10-100 мкм и удельным расходом жидкого ХА 0,05-1 кг/с на 1 кг/с его паров над уровнем жидкого ХА и со скоростью 0,1-2 м/с н. пустой аппарат, диспергируют в этот поток капли расплава и отверждают их до достижения доли кристаллической фазы в грануле 50-607. 2 табл. термометры. Через верхний штуцер пары отводят из колонны в кожухотрубный конденсатор с поверхностью теплообмена 0,5 м, охлаждаемый водой. В нижней части колонны тангенциально располагают патрубок диаметром 20 мм для подачи дополнительного потока паров хладагента. Установку снабжают двумя испарителями — испарителем низкого давления (не более

1,5 ата) с регулируемым электрообогревом, максимальной мощностью 2 кВт для подачи дополнительногc потока паров хладагента тангенциально в нижнюю. часть колонны и испарителем высокого давления (не более 6 ата) трубчатого типа, питаемым жидким хладагентом с помощью шестеренчато14933

5Р го насоса, производительность которого регулируют байпасированием для подачи паров хладагента на диспергирование жидкого хладагента пневма5 тическими форсунками. Диспергируют с помощью пневматических форсунок.

6,3 10 4 кг/с жидкого СС14 и 2 .

«10 кг/с его паров, подаваемых иэ испарителя высокого давления при

6 ата. Расход пара определяют по устанавливаемой производительности шестеренчатого насоса с учетом самоиспарения части жидкости перегретым паром. Расход жидкости определяют по ее убыли иэ питающей емкости с учетом саиоиспарения в форсунках, Получают парокапельный поток со средним размером капель хладагента (СС1 )

60 мкм. Остальное количество паров 2р хладагента 10,6-10 кг/с подают из испарителя низкого давления тангенциально в нижнюю часть колонны. При этом в колонне создают поток, восходящий со скоростью, определяемой 25 расчетом из уравнения неразрывности потока, 2 м/с в парокапельный поток с удельным расходом жидкогб хладагента 0,05 кг/с на 1 кг/с его паров и температурой 76+1 С, а также 30 создают слой жидкого хладагента 2550 мм на дне колонны. Расплав аммиачной селитры в количестве 50 г (с т.пл. 165 С), перегретый до 175 С, диспергируют в течение 20 мин в капельном режиме из плавильника, введенного в верхнюю часть колонны, через сменное калиброванное сопло с заостренными краями диаметром 1,0 мм

В парокапельный поток хладагента ° 40

Получают гранулы максимально возможного в данных условиях размера (диаметром 2,0+0,2), которые не деформируются при ударе о хладагент на дне колонны и не слипаются. При падении капель расплава в парокапельном потоке хладагента (CC1 ) обеспечивает степень кристалличности гранул, оп.ределенную иэ теплового баланса стандартным калориметрическим методом, равную 527.. Затем гранулы подают в жидкий хладагент с температурой 76

+ 1 С для дальнейшей кристаллизации, Гранулы выводят иэ аппарата с максимально возможной в данных условиях среднеинтегральной температурой

55 (120-100 С), определяемой калоримет1

01 рически, отделяют от жидкого хладагента, испаряют захватываемый гранулами хладагент за счет тепла, аккумулируемого продуктом. Получают

48 r сферических гранул диаметром

2,0j0,2 мм, не содержащих слипшихся и деформированных гранул (с отношением большой и малой осей эллипсоида больше 2),с прочностью на раздавливание, определенной на приборе для измерения статической прочности гранул ИЛГ-1, 2000+300 г/гранул.

В табл ° 1 представлены опытные данные при гранулировании аммиачной селитры, имеющей температуру 175 С.

В табл. 2 представлены данные по гранулированию различных удобрений при различных долях кристаллической фазы в гранулах.

Расплав удобрения перегрет относио тельно температуры плавления на 5 С и диспергируется в виде монодисперсных капель диаметром 2 мм, Средний диаметр капель хладагента 60 мкм, а удельный расход жидкости на 1 кг/с паров — 0,5 кг/с жидкого хладагента на 1 кг/с его паров.

Формула изобретения

Способ гранулирования удобрений, включающий диспергирование расплава удобрения в находящийся под атмосферным давлением двухфазный поток хладагента (четыреххлористый углерод, алифатические фторхлоруглеводороды), имеющий температуру ниже температуры плавления удобрения с образованием гранул удобрения, подачу гранул в жидкий хладагент для окончательной кристаллизации, отделение гранул от хладагента и возвращение последнего в аппарат для гранулирования, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода товарных гранул эа счет предотвращения слипания и деформации гранул, вводят парокапельный поток хладагента со средним размером капель 10-100 мкм и удельным расходом жидкого хладагента 0,05—

1 кг/с на 1 кг/с его паров, восходящий со скоростью 0,1-2 м/с на пустой аппарат, диспергируют в него капли расплава удобрения и отверждают их до достижения доли кристаллической фазы в грануле 50-60Х.

1493301 а б ц а л и

Доля кристаллической фаэы в гранулах на дне колонны при скорости восходящего парокапельного потока фреона-11, м/с

Удельный расход жидкого фреона-11 на 1 кг/с его паров, кг/с

Средний раэмер капель фреона11, мкм

Высота падения капель

Диаметр гранул аммиачной серасплава, м литры, 2,0

О,1

1,0

0,05

56

58

54

0,05

1,0

0 05

56

0,5

1,0

54

59

0,05

0,5

100

1,0

57

63 е

0,05

51

63

54

63

64

59

68

Ф

0 5

1О

56

1,0

0 05

56

0 5

1,0

3,0

5t

1,0

1,5

2,0

0,6

1,0

1,5

0 5

0,7

1,0

1,5

1,8

2,5

1,,0

1,5

2,0

0,8

1,0

1,5

2,0

2,5

3,5

1,5

2,0

2,5

1,0

1,5

2,0

3,0

3,5

4,0

2,0

2,5

3,0

1,5

2,0

2 5

4,0

5 0

6,0

3,0

4,0

5,0

2,5

3,0

3,5

5,5

63

67

52

61 е

54

63

57

66 е

54

67

61

53

52

69

51

61.

66

52

64

69

51

66

74

58

66

63

66

62

66

56

66

69

56

68

53

64

68

54

56

68

76

56

64

66

1493301

Продолжение табл. 1

Ноля кристаллической фа4 зы в гранулах на дне колонны при скорости вос ходящего парокапельного потока фреона-11, м/с

Удельный расход видкого фреона-11 на 1 кг/с его паров кг/с

Средний размер капель фреона11 мкм

Диаме гранул аммна

NoN c литры

ысота адения апель асплаа, м

О,1 1,О 2,0

57

53

66

58

0 05

100

0 5

1,0

0,05

57

64

58

4,0

0,5

1,0

Ф

Налипание и комкование расплава на дне колонны.

T 3 0 Jl N + O 2 Ф

54

66

Ф

f3

Ф

53

Ф

Ф

S9

Ф

56

Ф

Ф

SS

Ф

2,0

2,S

3 5 э,о

3,5

4 ° 5

4,Î

4,5

5,5 э,о

3 ° 5

4,О

Аюаи чиаа

COIIltPl

52

63

73

S1

64

si

52

64 °

S2

59

CCl, Фреои-11

Науоа

CC 1

Фрвоа-11

НРН(1i1 1) 4,О Ф

СС14 4,5

5,5 54

57

Ф

ы

Ф

Н4лзпиииФ к RoNRoskwo ф&сиФФм м

Составитель Р.Горяинова

Техред М. ДидЬ1к

Корректор М.Максимишинец

Редактор М.Бандура

Заказ 3918/10 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101

6,0

6,5

4,0

5 0

5,5

3,0

4,0

5,0

5,5

6,0

6,5

4,5

5 0

6,0

4,0

5,0

5,5

57

56

55

52

62

69 к

57

61

56

69

64