СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ И ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК B01J2/30 C05C9/00 

Изобретение относится к способам получения гранулированного комплексного удобрения на основе карбамида с гуматом в соотношении 95,5-4,5%, используемого в сельском хозяйстве.

Основной технической проблемой при получении комплексного удобрения, содержащего два и более компонентов, является их взаимосвязь между собой как при получении, так и при хранении и транспортировке.

Известен способ получения гранулированных твердых продуктов, например, сложных минеральных удобрений, содержащих один или несколько компонентов, путем обработки увлажненных продуктов в барабанах, вращающихся с различной скоростью и последующей сушкой полученных гранул.

См., например, а.с. СССР №504550 по кл. B 01 J 2/10 от 17.07.76 г.

Недостатком известного способа является низкая адгезия полученных гранул, в результате чего падает их прочность при транспортировке.

Известна установка для мокрого гранулирования порошкообразных материалов, представляющая собой цилиндрический барабан, внутри которого вращается вал с закрепленными на нем радиальными стержнями. Порошкообразный материал подают через загрузочную течку в корпусе, где происходит смешение его с водой, разбрызгиваемой форсунками. Образовавшаяся смесь разбивается стержнями на мелкие комочки, которые, перемещаясь вдоль корпуса, обкатываются, принимают сферическую форму, уплотняются и транспортируются к разгрузочной течке. См., например, а.с. СССР №466041 по кл. B 01 J 2/10 от 05.04.75 г.

Недостатком известной установки является низкая адгезия гумата с гранулами карбамида, измельчение гранул, слеживаемость полученных гранул при хранении.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения минеральных удобрений в оболочках из гуминовых препаратов.

Способ получения удобрений включает плакирование гранул минеральной основы удобрения оболочкой гумата щелочного металла, после плакирования гуматовой оболочкой гранулы удобрения дополнительно обрабатывают раствором гумата щелочного металла и карбамидоформальдегидной смолы. См., например, патент Российской Федерации №2110503 по кл. С 05 С 9/02, опубликованный 10.05.98 г.

Недостатком прототипа является сложность и продолжительность технологического процесса. А использование клеящего вещества -карбамидоформальдегидной смолы отрицательно сказывается на технологическом оборудовании - налипание на стенки оборудования.

Известна установка для мокрого гранулирования сажи, содержащая смеситель-гранулятор, где смешивается сажа с водой, который соединен наклонной течкой с вращающейся барабанной сушилкой, снабженной системой обогрева и бункером для сухих гранул. См. а.с. СССР №1311771 по кл. B 01 J 2/10 от 20.12.85 г.

Наиболее близким по технической сущности является аппарат для изготовления сферических гранул водорастворимых субстанций и метод работы, описанный в патенте Великобритании №1025061 по кл. В 5 А от 06.04.1966 года.

Аппарат для изготовления сферических гранул водорастворимых субстанций содержит вращающийся барабан, по внутреннему периметру которого размещены лопасти, параллельные оси барабана и ограниченные перегородками, а барабан ограничен герметичными узлами загрузки и выгрузки, причем узел загрузки снабжен течкой для исходного материала, контактирующего с лопастями, размещенными на торцевой стенке барабана, соплом, связанным трубопроводами с насосом для подачи воды и газа от компрессора, а также трубопроводом от системы обогрева, а узел выгрузки снабжен бункером для полученного продукта и трубопроводом, связанным с вентилятором и циклоном.

Недостатком известного аппарата является низкий процент выхода конечного продукта по сравнению с исходным.

Целью изобретения является повышение производительности при сохранении высокого качества.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения гранулированного удобрения, включающем смешение гранулированного карбамида с измельченным гуматом, сушку во вращающейся сушилке с обогревом и выдержкой в бункере для сухих гранул, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при сохранении высокого качества, порцию карбамида помещают в смеситель грушевидной формы, вращающийся со скоростью 32 об/мин и наклоненный под углом (5-22)°, заливают воду, взятую в массовом соотношении 0,0096-0,0104 от навески карбамида, вращают в течение (20-30) секунд, затем добавляют порцию гумата и вращают в течение (90-130) секунд, далее смеситель поворачивают вокруг оси на (220-230)° и полученную массу высыпают в приемную воронку секторного питателя, вращающегося со скоростью 5 об/мин, который подает смесь во вращающуюся со скоростью 5,5 об/мин, сушилку, наклоненную к горизонту под углом 3°, и сушат в течение (22-23) мин горячим воздухом, нагретым до температуры (90-100)°, высушенную смесь до влажности (0,4-0,8)% подают в секторный питатель, вращающийся со скоростью 5,76 об/мин, установленный над бункером-накопителем, в котором гранулы охлаждают в течение (30-35) минут.

Известная линия для получения гранулированного комплексного удобрения, содержащая вращающуюся сушилку, снабженную системой обогрева, датчиками температуры, вентиляторами, фильтрами и приемным бункером, снабжена смесителем грушевидной формы, секторным питателем, снабженным подвижным рукавом, внутренняя полость которого покрыта листовым фторопластом, а между сушилкой и бункером-накопителем размещен секторный питатель, снабженный неподвижным рукавом, взаимодействующим с выгрузочным устройством.

Введение в гранулированный карбамид воды, взятой в массовом соотношении 0,0096-0,0104 от навески карбамида, и совместное вращение в течение (20-30) секунд смесителя делает поверхность всех гранул карбамида липкой, а введение измельченного гумата при вращении в течение (90-130) секунд позволяет не только покрыть гранулы карбамида, но и внедриться (диффундировать в них). Цвет гранул карбамида с налипшим на них гуматом превращается из белого в черно-коричневый. Это обстоятельство указывает на то, что процесс внедрения гумата в карбамид закончен.

Секторные питатели, вращаясь с различной скоростью, позволяют перекрыть каналы для входа холодного воздуха в сушилку, но и горячего воздуха из сушилки, таким образом выполняют роль затворов.

Скорость вращения секторного питателя несколько меньше скорости сушилки, а последней несколько меньше скорости вращения конечного секторного питателя, что позволяет исключить затор при движении смеси по всему технологическому циклу.

Покрытие внутренней поверхности рукава листовым фторопластом позволяет исключить налипание смеси, то есть ликвидировать “пробку” в процессе работы секторного питателя.

Снабжение внутренней поверхности сушилки ворошителями на различной ее длине позволяет управлять процессом сушки смеси в камере сушки и повышает качество гуматизированной мочевины за счет того, что в передней части барабанной сушилки, где нет ворошителей, продолжает идти процесс окатывания с постепенной подсушкой, что увеличивает сцепляемость гумата с карбамидом.

Снабжение магистрали горячего воздуха датчиками температуры позволяет по их показаниям контролировать влажность смеси по длине камеры сушки.

Если температура на входе 90°С, а на выходе 42°С и влажность смеси составляет (0,4-0,8)%, то это означает, что процесс сушки идет стабильно, а если влажность несколько больше 0,8%, то необходимо поднять температуру на входе до 100°С.

Сущность изобретения поясняется при рассмотрении чертежей: фиг.1 показывает общий вид линии, а на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.

Линия для получения гранулированного комплексного удобрения выполнена в трех уровнях. На верхнем уровне 1 размещен грушевидный смеситель 2, установленный с возможностью вращения на оси 3 с помощью привода 4. Под смесителем находится приемная воронка 5 секторного питателя 6, установленного с возможностью вращения на оси 7. Секторный питатель 6 снабжен подвижным рукавом 8, установленным с возможностью поворота на оси 9. Внутренняя поверхность рукава 8 покрыта листовым фторопластом 10. На среднем уровне 11 размещена барабанная сушилка 12, установленная с возможностью взаимодействия с подвижным рукавом 8. Сушилка 12 размещена на раме 13, имеющей возможность поворота на оси 14. Сушилка 12 снабжена двумя бандажами 15, взаимодействующими с роликами 16. Сушилка 12 снабжена приводом вращения 17 и соединена с помощью трубопровода 18 с калорифером 19 и вентилятором 20. Задняя часть внутренней полости сушилки 12 снабжена на 2/3 длины ворошителями - прямыми 21 и изогнутыми 22. С задней стороны сушилка 12 ограничена трубопроводом 23, который с нижней стороны ограничен секторным питателем 24, установленным с возможностью вращения на оси 25. Секторный питатель снабжен неподвижным рукавом 26, контактирующим с бункером-накопителем 27, снабженным выгрузочным устройством 28, размещенным на нижнем ярусе 29. Трубопровод 18 снабжен датчиком температуры 30, а трубопровод 23 - датчиком температуры 31. Трубопровод 23 ограничен фильтрами 32 и вентилятором 33, сообщающимся с атмосферой. Рама 13 снабжена винтом 34 для регулировки угла наклона сушилки 12.

Линия работает следующим образом.

Исходя из соотношения карбамида и гумата соответственно 95,5 и 4,5%, определяют навеску карбамида в 25 кг и соответственно навеску гумата 1,8 кг. Винтом 34 устанавливают угол наклона сушилки 3°. Запускают калорифер 19 и вентилятором 20 подают горячий воздух в сушилку 12. Когда датчик температуры 30 показывает 90°-100° - линия готова к работе.

Во вращающийся со скоростью 32 об/мин смеситель грушевидной формы и наклоненный под углом 5° засыпают навеску карбамида и выливают 250 мл воды, вычисленную из выбранного соотношения 0,01 от навески карбамида. Смеситель вращают в течение (20-30) секунд, затем добавляют порцию гумата и вращают в течение (90-130) секунд. Время определяют по виду смеси. Когда масса приобретает черно-коричневый цвет, смеситель поворачивают на угол 220° и смесь высыпают в приемную воронку 5 секторного питателя 6, вращающегося со скоростью 5 об/мин, который подает смесь по рукаву 8 в сушилку 12. Сушилка 12 вращается со скоростью 5,5 об/мин, и смесь по наклону продвигается вниз.

Интенсивность сушки зависит от времени нахождения смеси в сушилке, температуры теплоносителя и начальной влажности смеси.

По показаниям датчика 31 температуры судят о степени влажности смеси. Если температура 42°С, то влажность в норме, а если меньше, то поднимают температуру до 100°С с помощью калорифера 19. Высушенная смесь в приемном бункере-накопителе выдерживают (30-35) минут. Остывшую смесь с помощью разгрузочного устройства 28 расфасовывают в тару.

Результаты работы линии на различных режимах даны в таблице.

Изобретение относится к способам получения гранулированного комплексного удобрения на основе карбамида с гуматом, используемого в сельском хозяйстве. Навеску карбамида помещают во вращающийся со скоростью 32 об/мин смеситель, наклоненный под углом 5-22° к горизонту, и заливают водой, взятой в соотношении 0,0096-0,0104 от навески карбамида, вращают в течение 20-30 секунд. Добавляют порцию гумата и вращают в течение 90-130 секунд. Смеситель поворачивают вокруг оси на 220-230° и состав высыпают в приемную воронку секторного питателя, вращающегося со скоростью 5 об/мин. Далее смесь по желобу, внутренняя поверхность которого покрыта листовым фторопластом, поступает во вращающуюся сушилку со скоростью 5,5 об/мин и наклоненную под углом 3° к горизонту. Внутренняя полость сушилки со стороны задней части снабжена ворошителями на 2/3 длины сушилки. Время прохождения смеси по всей длине сушилки составляет 22-23 минуты. Смесь сушат горячим воздухом, нагретым до температуры 90-100°С. Высушенная смесь до влажности 0,4-0,8% поступает в секторный питатель, вращающийся со скоростью 5,76 об/мин и высыпается в бункер, где охлаждается в течение 30-35 минут. Воздушная магистраль сушилки снабжена датчиками температуры, вентиляторами и фильтрами. Технический результат: повышение производительности при сохранении высокого качества. 2 с.п.ф-лы, 1 табл., 2 ил.

1. Способ получения гранулированного комплексного удобрения, включающий смешение гранулированного карбамида с измельченным гуматом, сушку во вращающейся барабанной сушилке с обогревом и выдержкой в бункере для сухих гранул, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при сохранении высокого качества, в нем порцию карбамида помещают в смеситель грушевидной формы, вращающийся со скоростью 32 об/мин и наклоненный под углом к горизонту 5?22°, заливают воду, взятую в массовом соотношении 0,0096?0,0104 от навески карбамида, вращают в течение 20?30 с, затем добавляют порцию гумата и вращают в течение 90?130 с, затем смеситель поворачивают вокруг оси на 220?230° и полученную массу высыпают в приемную воронку секторного питателя, вращающегося со скоростью 5 об/мин, который подает смесь в сушилку, вращающуюся со скоростью 5,5 об/мин и наклоненную к горизонту под углом 3°, и сушат в течение 22?23 мин горячим воздухом, нагретым до температуры 90?100°С, высушенную смесь до влажности 0,4?0,8% подают в секторный питатель, вращающийся со скоростью 5,76 об/мин, установленный над бункером-накопителем, в котором гранулы охлаждают в течение 30?35 мин.2. Линия для получения гранулированного комплексного удобрения, содержащая вращающуюся сушилку, снабженную системой обогрева, датчиками температуры, фильтрами и вентилятором, отличающаяся тем, что она снабжена смесителем грушевидной формы, секторным питателем, снабженным подвижным рукавом, внутренняя полость которого покрыта листовым фторопластом, вращающаяся сушилка установлена под углом к горизонту, задняя часть внутренней полости которой снабжена на 2/3 длины ворошителями, выход сушилки снабжен секторным питателем, снабженным неподвижным рукавом, контактирующим с бункером накопителем, взаимодействующим с выгрузочным устройством.