ГРАНУЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2003 года по МПК B01J2/06 

Изобретение относится к гранулированию расплавов различных материалов, в частности серы, неорганических удобрений, полимеров, и может быть использовано в химической и смежных с ней областях промышленности.

Известны устройства для гранулирования серы, в которых используется воздушное охлаждение. Наиболее широкое распространение получили польские установки воздушного гранулирования, разработанные по технологии "Полиш Прилл" (Грунвальд В.Р. Технология газовой серы. М.: Химия, 1992, с.244-245).

Недостатком этой установки является образование взрывоопасной пыли серы, оседающей на стенках оборудования. Другим недостатком являются значительные капитальные затраты на создание такой установки.

Наиболее близким аналогом изобретения является устройство для получения гранулированных материалов (патент РФ 2049537 от 03.08.1994).

Это устройство содержит корпус, средства для ввода расплава гранулируемых материалов и хладагентов (воды). Отличается тем, что корпус выполнен в виде перевернутого усеченного конуса, верх которого закрыт фланцем с отверстием для ввода расплава.

Недостатком данного устройства является малая по сечению площадь струи расплава, вводимого в поверхность воды, что ограничивает возможность повышения производительности. Кроме того, недостаточная продолжительность пребывания капель серы в охладителе не приводит к полному затвердеванию крупных капель, что не исключает комкообразование и снижение качества гранулированной серы.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении производительности и надежности устройства, повышении качества гранул.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в грануляционной установке, содержащей корпус, сопло для подачи расплава, воздушный коллектор, конический сгуститель, присоединенный к нижней части корпуса, и выпускную задвижку, согласно изобретению корпус выполнен в виде цилиндра, установленного под углом к горизонтальной плоскости и снабженного в верхней части средством для подачи в него воды и вертикальным колодцем, имеющим грануляционный лоток корытообразной формы с дном в виде перфорированного листа, оребренного прямоугольными трубами-паронагревателями, при этом нижняя часть корпуса снабжена смотровой шахтой, внутри которой соосно с коническим сгустителем установлен дезинтегратор.

Воздушный коллектор установлен в нижней части вертикального колодца по обводу и заподлицо с его стенками.

Средство для подачи воды в корпус выполнено в виде коллектора, имеющего сопла, ориентированные в направлении выхода гранул, и установленного в верхней части корпуса у его нижней стенки.

В верхней части стенок колодца на уровне воды выполнены отверстия, за которыми с внешней стороны колодца установлен лоток для воды.

Грануляционный лоток подвешен в колодце на амортизаторах и снабжен вибратором. Кроме того, на выходе из конического сгустителя на турели с возможностью вращения вокруг вертикальной оси установлен пульпопровод, выполненный в виде изогнутой трубы, в конечной части которой установлен инерционный отделитель воды от гранул.

Отверстия в дне лотка выполнены в виде сопел, имеющих с наружной стороны кольцевые буртики.

При гранулировании серы установка снабжена отстойником, имеющим сливной порог, разделяющий его на отстойник коллоидной серы и емкость для чистой воды.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема грануляционной установки; на фиг.2 показан корпус и связанные с ним узлы и агрегаты; на фиг. 3 в разрезе А-А показано дно лотка с соплами и прямоугольными трубами-паронагревателями.

Грануляционная установка содержит сопло для подачи расплава серы 1, грануляционный лоток 2, корпус 3, конический сгуститель 4, присоединенный к нижней части корпуса, пульпопровод 5, склад гранулированной серы 6, отстойник водяной 7 с отстойником колоидной серы 8 и емкостью чистой воды 9, насос 10 для подкачки воды, теплообменник 11. Внутри корпуса в его верхней части у нижней стенки установлено средство для подачи в него воды в виде водяного коллектора 12 с соплами, ориентированными в направлении к выходу гранул. Установка содержит также воздушный коллектор 13, лоток для воды 14, колодец вертикальный 15, расположенный в верхней части корпуса, с грануляционным лотком, отверстия 16 в стенках колодца, смотровую шахту 17 в нижней части корпуса, вибратор 18, амортизаторы 19, задвижку выпускную 20, турель 21, инерционный отделитель 22 воды от гранул. Дно лотка выполнено в виде перфорированного листа 23, оребренного прямоугольными трубами-паронагревателями. Отверстия в дне лотка выполнены в виде сопел 25 с кольцевыми буртиками 26. В смотровой шахте закреплен дезинтегратор 27. Отстойник водяной разделен сливным порогом 28.

Грануляционная установка работает следующим образом.

Расплав серы из сопла 1 сливается в грануляционный лоток 2, где поддерживается такой уровень жидкой серы, который обеспечивает равенство расходов серы, поступающей в лоток и сливающейся из лотка через отверстия 25, выполненные в дне - перфорированном листе 23.

Перед началом работы в корпус 3 и вертикальный колодец 15 насосом 10 нагнетается вода. Уровень воды устанавливается отверстиями 16, через которые излишки воды сливаются в лоток для воды 14.

Струйки серы, сливаясь в вертикальный колодец, распадаются на капли под действием вибрации, создаваемой вибратором 18, и сил сопротивления, возникающих при входе серы в верхний пенный слой воды.

Под действием сил гравитации сера поступает в корпус к нижней части обечайки. Одновременно капли затвердевают и формируются гранулы. Продольные струи воды, выходящие из коллектора 12, смывают серу вдоль корпуса в сторону конического сгустителя 4. Из сгустителя через выпускную задвижку 20 сера попадает в пульпопровод 5 и сбрасывается на склад 6. По пути часть воды отделяется от гранул в инерционном отделителе 22. Вода из отделителя сбрасывается в отстойник водяной 7.

Пульпопровод периодически поворачивается в турели 21 и таким образом обеспечивает распределение серы по площади склада. Для предупреждения накопления и комкования гранул в горло сгустителя с помощью дезинтегратора подается высоконапорная струя воздуха или воды.

Кольцевой буртик 26, выполненный на входе из сопла, не допускает растекания серы по нижней стороне дна - перфорированного листа.

Воздух подается в воздушный коллектор 13, из которого выходит в воду в виде пузырьков, создавая режим псевдокипения. Вода, увлекаясь пузырьками и естественным движением на слив, получает вертикальную скорость, которая замедляет гравитационное движение капель. В связи с этим продолжительность пребывания капель в воде увеличивается, что гарантирует затвердевание капель при минимальной высоте колодца и установки в целом, чем достигается снижение металлоемкости установки.

Технико-экономические преимущества по сравнению с известными заключаются в повышении следующих характеристик:
- производительности установки за счет распределенного ввода серы в объем воды;
- качества гранул в связи с наличием более совершенного вибрационного каплеобразования;
- надежности за счет полного затвердевания капель при формировании встречного движения воды.

Изобретение относится к гранулированию расплавов различных материалов, в частности серы, неорганических удобрений, полимеров, и может быть использовано в химической и смежных с ней областях промышленности. Установка содержит корпус, сопло для подачи расплава, воздушный коллектор, конический сгуститель и выпускную задвижку. Конический сгуститель присоединен к нижней части корпуса. Корпус выполнен в виде цилиндра, установленного под углом к горизонтальной плоскости. Корпус снабжен в верхней части средством для подачи в него воды в виде коллектора и вертикальным колодцем. Колодец имеет грануляционный лоток корытообразной формы с дном в виде перфорированного листа, оребренного прямоугольными трубами-паронагревателями. Нижняя часть корпуса снабжена смотровой шахтой. Внутри шахты соосно с коническим сгустителем установлен дезинтегратор. Изобретение позволяет повысить производительность и надежность установки, повысить качество гранул. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Грануляционная установка, содержащая корпус, сопло для подачи расплава, воздушный коллектор, конический сгуститель, присоединенный к нижней части корпуса, и выпускную задвижку, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде цилиндра, установленного под углом к горизонтальной плоскости и снабженного в верхней части средством для подачи в него воды и вертикальным колодцем, имеющим грануляционный лоток корытообразной формы с дном в виде перфорированного листа, оребренного прямоугольными трубами-паронагревателями, при этом нижняя часть корпуса снабжена смотровой шахтой, внутри которой соосно с коническим сгустителем установлен дезинтегратор. 2. Грануляционная установка по п.1, отличающаяся тем, что воздушный коллектор установлен в нижней части вертикального колодца по обводу и заподлицо с его стенками. 3. Грануляционная установка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что средство для подачи воды в корпус выполнено в виде коллектора, имеющего сопла, ориентированные в направлении выхода гранул, и установленного в верхней части корпуса у его нижней стенки. 4. Грануляционная установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в верхней части стенок колодца на уровне воды выполнены отверстия, за которыми с внешней стороны колодца установлен лоток для воды. 5. Грануляционная установка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что грануляционный лоток подвешен в колодце на амортизаторах и снабжен вибратором. 6. Грануляционная установка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что на выходе из конического сгустителя на турели с возможностью вращения вокруг вертикальной оси установлен пульпопровод, выполненный в виде изогнутой трубы, в конечной части которой установлен инерционный отделитель воды от гранул. 7. Грануляционная установка по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что отверстия в дне лотка выполнены в виде сопел, имеющих с наружной нижней стороны кольцевые буртики. 8. Грануляционная установка по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что при гранулировании серы она снабжена отстойником, имеющим сливной порог, разделяющий его на отстойник коллоидной серы и емкость для чистой воды.