УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ Российский патент 1995 года по МПК B01J2/06 

Изобретение относится к устройствам для гранулирования расплавов различных материалов, в частности серы неорганических удобрений, полимеров, и может быть использовано в химической и смежной с ней отраслях промышленности.

Известны устройства гранулирования серы, в которых используется воздушное охлаждение. Наиболее широкое распространение получили установки польского воздушного гранулирования (ПВГ), разработанные для технологии "Полиш Прилл" (В. Р.Грунвальд, Технология газовой серы, М. Химия, 1992 г. с. 244-245). Грануляционная башня круглого поперечного сечения имеет диаметр 7 м и высоту 85-100 м. Установка снабжена средствами для ввода расплава серы в верхнюю часть грануляционной башни, средствами для диспергирования жидкой серы, которые могут быть форсуночными, центробежными и др. На Тарнобжегском комбинате, например, применяется устройство диспергирования, состоящее из двух труб, приваренных одна к другой в виде опрокинутой буквы Т. Вертикальная труба постоянно наполнена серой на высоту до 1 м, что создает необходимый гидростатический напор. Горизонтальная труба с отверстиями 0,8 мм является собственно разбрызгивателем. Капли жидкой серы по мере прохождения по высоте башни охлаждаются восходящим потоком воздуха и застывают. Готовые гранулы из нижней части башни попадают на транспортерную ленту.

Недостатком этой установки является наличие очень мелких фракций гранул, уносимых воздушным потоком из башни, и опасность взрыва пыли, оседающей на стенках башни. Другим недостатком являются большие капитальные затраты при изготовлении.

Известны устройства гранулирования материалов с жидкими хладагентами, в которых в качестве хладагента используют воду. Такой, например, является установка формования серы методом Съюпел (В. Р. Грунвальд, Технология газовой серы). Установка содержит корпус, средства для ввода расплава материала, средства для ввода жидкого хладагента, разбрызгиватель расплава в виде форсунок, средства вывода гранул и хладагента. Жидкая сера перекачивается насосом в гранулятор по кольцевому трубопроводу и разбрызгивается форсунками. Гранулирование осуществляется в турбулентном потоке воды, которая вводится в снабженный мешалкой гранулятор под напором. Гранулированная сера вместе с водой выносится через шлюзовой затвор в коническом дне гранулятора.

Недостатком установки является возможность налипания серы на элементах форсунок, что вызывает необходимость остановки для проведения ремонтных работ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство по авт. св. СССР N 897273, для гранулирования расплава, преимущественно серы, содержащее корпус, установленный в верхней части грануляционной колонны над уровнем жидкости, горизонтальную плоскую решетку, расположенную в верхней части корпуса, патрубок для подвода расплава, расположенный над решеткой, вертикальные стержни с заостренными нижними концами. Стержни проходят через отверстия в решетке, укреплены на пластине, через которую соединены с механизмом возвратно-поступательного движения стержней. Устройство содержит также коллектор и соединенные с ним вертикальные трубы для подвода охлаждающего агента, проходящие через отверстия, выполненные в пластине и решетке. Решетка снабжена средством для нагрева. Расплав через входной патрубок поступает на решетку, попадает в отверстия решетки и стекает по движущимся стержням сплошными равномерными струями в охлаждающую жидкость, находящуюся в грануляционной колонне, где дробится на капли и застывает, образуя гранулы.

Недостатком устройства является возможность налипания серы на концах движущихся стержней.

Другим недостатком является усложнение конструкции и связанное с этим уменьшение надежности из-за наличия механизма возвратно-поступательного движения стержней и движущихся элементов в области расплава.

Целью изобретения является повышение производительности, упрощение конструкции и повышение надежности.

Для этого в устройстве для получения гранул, содержащем корпус, средства для ввода расплава материала, средства для ввода жидкого хладагента, корпус выполнен в виде открытого снизу перевернутого усеченного конуса, в верхней части которого по оси симметрии установлен с возможностью перемещения в вертикальном направлении патрубок для ввода расплава материала, в верхней части корпуса установлена кольцевая труба с отверстиями для ввода жидкого хладагента, а между кольцевой трубой и патрубком для ввода расплава соосно с патрубком и корпусом размещен цилиндрический защитный экран.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из корпуса 1 в виде перевернутого и открытого снизу усеченного конуса. В верхней части корпуса по вертикальной оси симметрии установлен с возможностью перемещения в вертикальном направлении патрубок 2 для ввода расплава материала. Для подогрева патрубка предусмотрена паровая рубашка 3 со штуцером 4. В паровой рубашке выполнены отверстия 5 для вывода конденсата. В верхней части корпуса 1 в горизонтальной плоскости расположена кольцевая труба 6 с отверстиями 7 для подачи хладагента в рабочую зону корпуса через патрубки 8. Между кольцевой трубой 6 и патрубком для ввода расплава 2 расположен цилиндрический защитный экран 9. Корпус 1 с помощью уголков 10 крепится к несущей раме 11. В центре несущей рамы находится центрирующая шайба 12 с отверстием, через которое проходит патрубок 2.

Устройство работает следующим образом.

Хладагент через отверстия 7 в кольцевой трубе 6 под давлением попадает на внутреннюю стенку корпуса 1, по которой стекает, образуя конусообразную воронку ниже нижнего сечения корпуса. Расплав, истекая из патрубка 2, попадает в воронку из хладагента. При столкновении струй в воронке происходит дробление расплава на капли. Падая вниз, в струе хладагента капли расплава затвердевают и превращаются в гранулы. Хладагент подают в кольцевую трубу 6 через патрубки 8, защитный экран 9 защищает сопло патрубка 2 от попадания на него брызг и струй хладагента.

Устройство изготовлено из нержавеющей стали марки Х18Н10Т. Корпус 1 высотой 940 мм, верхним диаметром 360 мм, нижним диаметром 80 мм изготовлен из листа толщиной 1,5 мм. Несущая рама изготовлена из швеллера N 6 в виде креста, в центре которого приварена центрирующая шайба 12. Центрирующая шайба имеет отверстие, через которое в корпус пропущен патрубок 2 для подачи расплава, внутренний диаметр патрубка 32 мм, длина 1 м. Паровая рубашка 3 выполнена с отверстиями диаметром 5 мм для слива конденсата. Паровая рубашка с патрубком подачи расплава крепится на центрирующей шайбе 12 контргайками, диаметр паровой рубашки 50 мм. Внутри корпуса крепится на резьбовом соединении защитный экран 9 диаметром 80 мм и длиной 800 мм. Нижний конец экрана проточен под углом4о. В верхней части корпуса размещена кольцевая труба 6 с диаметром 32 мм и внешним диаметром кольца 320 мм. В кольцевой трубе выполнено тридцать отверстий 7 диаметром 6 мм, просверленных под углом 45^о к горизонтали и направленных вниз в сторону стенки корпуса. Хладагент поступает через патрубки 8, служащие одновременно креплением кольцевой трубы 6 на раме 11. Кольцо 6 для подачи хладагента опущено в корпус на глубину 100 мм.

Особенностью устройства является то, что его конструкция обеспечивает проведение процесса разбрызгивания расплава на капли и охлаждение капель с образованием гранул вне корпуса и без использования специальных приспособлений для разбрызгивания. Таким образом, исключается налипание материала на элементах конструкции.

По сравнению с известными аналогичными устройствами, в частности с прототипом, предлагаемое имеет более простую конструкцию и, следовательно, повышенную надежность, так как конструкция обеспечивает проведение процесса без использования движущихся деталей в рабочей зоне.

Использование: гранулирование расплавов различных материалов, в частности серы, неорганических удобрений, полимеров. Сущность: устройство содержит корпус в виде перевернутого и открытого снизу усеченного конуса и патрубок для ввода расплава. В верхней части конуса горизонтально размещена перфорированная кольцевая труба для подачи хладагента. Между кольцевой трубой и патрубком для ввода расплава расположен цилиндрический защитный экран. Расплав, истекая из патрубка, попадает в воронку из хладагента. При столкновении струй в воронке происходит дробление расплава на капли. Падая вниз, в струе хладагента капли расплава затвердевают и превращаются в гранулы. Устройство позволяет упростить конструкцию, повысить надежность и производительность. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ, содержащее корпус, средства для ввода расплава материала и жидкого хладагента, отличающееся тем, что средство для ввода расплава выполнено в виде установленного в верхней части корпуса по оси симметрии патрубка с возможностью вертикального перемещения, средство ввода жидкого хладагента выполнено в виде установленной в верхней части корпуса кольцевой трубы с отверстиями, а корпус выполнен в виде открытого снизу перевернутого усеченного конуса с размещенным между кольцевой трубой и патрубком ввода расплава и соосно ему защитным экраном.