Способ гранулирования порошков

 

ОПИСАНИЕ

И ЗОБ Р ЕТЕ Н И Я

К ПАТЕНТУ и1 527!29

Союз Советских

Саииалистичесиих

Республик (61) Дополнительньш к патенту. (22) Заявлено 09.09.70 (21) 1476794/26 (51) М, Кл. - В 01J 2/28 (23) Приоритет — (32) 11.09.69 (31) 6913826 (ЗЗ) Нидерланды

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень ЛЪ 32

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 631.8:66.099.2 (088.8) Дата опубликования описания 02.11.76 (72) Автор изобретения

Иностранец

Хьюго Виллем Хоутсмуллер (Нидерланды) Иностранная фирма

«Веренидже Кунстместфабрикен Меког-Альбатрос» (Нидерланды) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ПОРОШКОВ

Изобретение относится к способам гранулирования порошков, в частности солей калия и удобрений.

Известен способ гранулирования порошкообразных веществ, согласно которому на 10ризонтально движущийся слой порошка капают жидкость. При этом каждая капля образует мокрый комочек, отделенный от другихкомочков сухим порошком. Комочки подвергают дальнейшей обработке, в том числе обработке во вращающемся барабане, и высушивают.

Характер жидкости не указан.

Однако во многих случаях этот процесс приводит к неудовлетворительным результатам.

Сцепление комочков часто очень слабое, и они преждевременно рассыпаются. В результате образования неодинаковых капель, а также вследствие ударений капель о порошок возникают различные отклонения формы комочков от правильной. Для сокращения количества таких комочков количество капель, падающи на порошковый слой за единицу времени, должно быть ограничено, но это сни>кает производительность установки.

С целью устранения указанных недостатков предложено в качестве жидкости использовать водный раствор полиакриламида, а также полиакриламида в смеси с веществами, способствующими процессу агломерации порошка, В качестве таких веществ применяют клей на основе целлюлозы, например карбоксиметилцеллюлозы, или крахмала, а также мочевину или нитрат аммония. Промышленное значение имеет полиакриламид с молекулярным весом

5 от 10 000 до 6 000 000. Подходящие концентрации полиакриламида в растворе — от 0,01 до

2,00 вес. /о, обычно между 0,1 и 1,0 вес. /с.

При большем молекулярном весе может быть взята меньшая концентрация.

Раствор полиакриламида быстро проникает между частицами порошка и образует комочки, хорошо выдерживающие последующую обработку. Раствор также склеивает отдельные частицы, но не обладает вязкостью. Кроме того, капли образуются очень равномерно, а их размер и форма примерно одинаковы, и при ударе капли о порошок не возникает нежелательных явлений даже при образовании значи20 тельного числа капель за единицу времени и на единицу поверхности, покрытой порошком.

Число капель при применении этого раствора может быть увеличено до 200 и более в секунду. Образующиеся комочки равномерны по

25 форме и размеру и на последующих стадиях обработки хорошо переносят вращательное движение, в результате которого они становятся более компактными и круглыми. Кроме того увеличивается производительность уста30 нов ки.

527129

В качестве склеивающего материала полиакриламид может быть заменен другим веществом, которое способствует агломерации порошка. Гсли в растворе г1рисугсгвует другое склеивающее вещество, концентрация полиакриламида может быть меньшей. Подходящими склсгп ающими веществами являются производные целлюлозы, например карбоксиметилцсллюло"a, или крахмалы, Могут так>ке применяться различные протеины, зодорастворимые полимеры и водорастворнмые продукты конДенсации. Эти клейкие вещества ДОлжны быть активными в концентрациях, при которых вязкость их водных растворов не очень высока.

Если материал, подвергающийся гранулированию, состоит из электролитов или содержит электролиты, клейкое вещество не должно осаждаться под действием растворяющего электролита.

Карбамид и азотнокислый аммоний применяют в качестве связующего при грапулировании удобрений.

Для ускорения проникновения жидкости в пространство между частицами порошка может оказаться необходимой добавка в жидкость веществ, уменьшающих поверхностное натяжение жидкости; для этой цели используют алкилсульфаты щелочных металлов и алкилбензолсульфонат. Поверхностно-активные вещества необходимы, в основном, если на поверхности частиц порошка имеется водоотталки в а ю щее в еще ств о.

60 б5

Пример 1. Порошкообразный хлористый калий с размером частиц от 0,1 до 1,0 мм насыпают на ленточный транспортер и равномерно распределяют по всей ширине ленты конвейера (достигающей 12 см) при помощи специальной полосы-бруса, расположенного в поперечном положении над ленточным транспортером так, чтобы его нижняя кромка находилась на расстоянии 6 мм от плоскости перемещения ленты транспортера и обеспечивала выоту слоя порошка на транспортере не превын1ающую 6 мм. Лента транспортера движется со скоростью 65 см/сек. Над ленточным тран..портером располагают линию снабжения (трубопровод) со специальными отверстиямисоплами для жидкости — 0,5%-ного водного раствОра полиакриламида c italo JIPK> JIIlpHbilil Весом — 11000. Сопла располагают над лентой конвейера по всей его ширине на расстоянии

11 мм одно от другого.

Через каждое сопло на ленту транспортера поступает одинаковое количество капель (60 в сек) жидкости. Длина транснортерной ленты, отсчитанная от того места, на которое попадают капли жидкости из сопел, составляет

200 см. Образовавшиеся в результате попадания жидкости на слой порошкообразного хлористого калия влажные комочки переносят конвейерной лентой на вибрационные сита, предназначенные для отделе1п1я комочков от сухой части порошка. При этом Отделяют та5

2д

ЗО кое количество сухого порошка, чтобы отношсппе веса оставшегося порошка к весу хлор Ic Tîão калия ио влажных комочках равнялось

1:!. Бла>кные комочки вместе с оставшимся порошком поступают затем во вращающийся цилиндрический барабан (длина 150 см, диаметр 50 см, скорость вращения 50 об/мин), где они уплотниются и превращаются в шарообразные гранулы. Продолжительность пребывания гранулированного вещества в барабане 7 мин. Сушат полученные гранулы во враща1ощсмся сушильном барабане, через который пропускают газ, нагретый до 78 С. В заключение гранулы отделяют от оставшихся порошкообразных частиц при помощи вибрационного сита.

В соответствии с описанной методикой проводят четыре опыта с различными весами капель жидкости, поступающей по соответствующему трубопроводу и .вытекающей через упомянутые отверстия-сопла.

В первых трех опытах капли жидкости после их падения на слой порошкообразного хлористого калия посыпают сверху таким же порошком. Затем определяют вес капельжидкости и вес полученных гранул средний по результатам 10 взвешиваний:

Вес капель, мг 8,6 10,2 18,9 18,9

Вес сухих гранул, яг 48,0 65,3 114,6 108,1

Пример 2. Подвергают гранулированию порошок диаммонийфосфата. Для гранулирования используют 10/О-ный водный раствор полиакриламида (мол. вес 110000). В конце ленточного транспортера влажные комочки отделяют, насколько это возможно, от несмоченного жидкостью сухого порошка. Далее методика аналогична примеру l. При весе капель жидкости -17 мг получают гранулы, размер которых в высушенном состоянии составляет от 2до4 мм.

Пример 3. На слой порошкообразного сульфата магния (MgSO4 Н О), измельченного до размера частиц не более 0,1 мм, наносят в виде капель водный раствор из 0,1 вес. /О нолиакриламида с молекулярным весом

110000 и 1,0 вес. /О карбоксиметилцеллюлозы.

Вес капель 19 мг, число капель, вытекающих из одного отверстия-сопла, 80 в 1 сек, Слой порошкообразного сульфата магния перемещают с такой скоростью, что капли в слое не перекрывают друг друга. Получают влажные комочки, которые отделяют от еще сухого порошка до такой степени, что количество остаю1цегося порошка составляет лишь 20 от веса моногидрата сульфата магния (MgSO4.

Н О) во влажных комочках. Эти комочкиобрабатыьают затем по методике, описанной в примере 1. Полученные в итоге гранулы имеют размеры от 2 до 4 мм.

Пример 4. На слой порошкообразного хлористого калия (KC1) по методике, описанной в примере 1, капают жидкость, состоящую из

80 вес. /О нитрата аммония, 0,2 вес. О/О полиакриламида (мол. вес 1100001 и 19,8 вес. О/О

527129

Формула изобретения

Составитель А. Груздев

Техред Е. Подурушина

Корректор О. Тюрина

Редактор Н. Хубларова

Заказ 2189j11 Изд. № 1630 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 воды. Из каждого сопла падает 100 капель в секунду. В итоге получают гранулы, которые после обработки аналогично примеру 1 и сушки имеют размеры от 2 до 4 мм, причем содержание азота в них составляет 5,6 вес. %.

П р и м ер 5. К слою порошкообразной смеси, образованной равными по весу частями хлористого калия (КС1) и диаммонийфосфата, прибавляют по каплям жидкость, состоящую из 75 вес. % мочевины, 0,2 вес. % полиакриламида (мол. вес 110000) и 24,8 вес. % воды; температура жидкой смеси 90 С. После обработки полученных влажных комочков по методике, описанной в примере 1, получают гранулы комплексного удобрения весом от 80 до

100 мг.

Пример 6. Порошкообразную ацетилсалициловую кислоту с размером частиц не более

0,05 мм гранулируют раствором 0,1 вес. % полиакриламида (мол. вес 110000) в смеси равных по объему частей воды и 96%-ного этанола. Для подачи этого раствора на слой порошка ацетилсалициловой кислоты используют сопла с внутренним диаметром 1,2 мм.

При этом получают капли со средним весом

5,77 мг, что соответствует их диаметру 2,29 мм.

Из каждого сопла в одну секунду на слой порошка падает 60 капель. Ленточный транспортер, на котором находится слой порошкообразной ацетилсалициловой кислоты, пускают с такой скоростью, чтобы капли жидкости падали на большом расстоянии одна от другой и не сливались. Увлажненный порошок оставляют на ленте транспортера в течение 5 мин. B конце ленточного транспортера влажные комочки отделяют на вибрационном сите от той части порошка, который остается сухим и не агломерируется. Влажные комочки и порошок вводят в пропорции 5: 2 по весу во вращающийся цилиндрический барабан на 10 мин.

Прочие условия гранулирования аналогичны описанным в примере 1. В итогеполучаютгранулы, которые после высушивания и сепарации (отделения от порошкообразных частиц) имеют средний вес 9,5 мг.

П р и и ер 7. Порошкообразную ацетилсалициловую кислоту гранулируют по методике, описанной в примере 6, с использованием смеси, состоящей из 1 вес. ч. сахарозы, 1 вес. ч.

96%-ного этилового спирта и 5 вес. ч. 0,2%Г0 ного (по весу) водного раствора полиакриламида (мол. вес 110000).

Средний вес капель жидкой смеси, падающих на слой порошкообразной ацетилсалициловой кислоты, составляет 10,1 мг. Получают

15 гранулы, средний вес которых в высушенном состоянии составляет 17,8 мг.

1. Способ гранулирования порошков, в частности солей калия и удобрений, путем подачи на горизонтально движущийся слой порошка жидкости в виде капель с последующим

25 вращением образующихся комочков из связанного порошка и их высушиванием, отлич аюшийся тем, что, с целью интенсификации процесса и получения однородных гранул правильной формы, в качестве жидкости исполь30 зуют водный раствор полиакриламида.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор полиакриламида применяют в смеси с клеем на основе целлюлозы или крахмала, например, в смеси с карбоксиметилцеллю35 лозой.

3. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи и ся тем, что раствор полиакриламида применяют в смеси с мочевиной или нитратом аммония.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся

40 Tcм, что полиакриламид применяют в концентрации 0,01 — 2,00 вес. %.