Способ грануляции борсодержащих продуктов Советский патент 1984 года по МПК C01B35/00 

Изобретение относится к области химической промышленности, в частности к способам грануляции боропродуктов. Известен способ грануляции веществ, включающий ИХ плавление в присутствии высокотемпературного газа, охлаждение расплава и его грануляцию С1 3. Недостатком известного способа является сложность процесса, связанная с необходимостью сбора расплава в бассейне, выведения распла ва в виде струи из бассейна на охлаждение и грануляцию. Наиболее близким к предложенном по технической сущности и достигае мому результату является способ грануляции окиси бора, включающий ее плавление в присутствии продуктов сгорания топлива, сепарацию газовзвеси, охлаждение расплава и его грануляцию. После сепарации газовзвеси расплав- собирается в копильнике и через летку отводится на охлаждение в виде обособленных струй. Струи расплава охлаждаются при контактировании с окружающим воздухом. После охлаждения расплав поступает на гранулирующие устройства, выполненные в виде валков, в которых дополнительно ведется охла дение водой и дробление охлажденно ленты расплава на крупные части.По ле валков продукт проходит дополнительное измельчение С 2. Недостатком этого способа является сложность процесса, связанная с больщим количеством стадий:накоп ление расплава, его охлаждение, др ление и грануляция, а также большо расход сырья - расход топлива усло ного 100%, расход охлаждающей воды 8-10 т/т продукта. Цель изобретения - упрощение процесса путем сокращения числа стадий и снижение расхода сьфья. Поставленная цель достигается способом грануляции борсодержащих продуктов, заключающимся в их плав лении в присутствии продуктов сгор ния топлива, сепарации газовзвеси, охлаждения расплава и его грануляции, причем охпаждение расплава и его грануляцию ведут одновременн перед сепарацией газовзвеси путем введения в газовзвесь газообразног хладагента. 0 Введение газообразного хладагента осуществляют до температуры газовзвеси 150-200°С. Пример. Топливо и воздух поступают в зону горения, где происходит их смешение и сгорание топлива. Полнота сгорания топлива регулируется изменением относительной скорости между жидкой и газообразной фазами путем изменения количества подаваемого воздуха. Образовавшиеся продукты сгорания с температурой 1000-2000°С поступают в зону тепловой обработки борсодержащего продукта (борный ангидрид, октаборат натрия, гексаборат кальция и др.). Продукт подается тангенциально. Продукты сгорания тоже движутся танген1щально, причем направление их движения может совпадать, а может быть и противоположно направленньо4, относительная скорость движения может достигать 25-50 м/с. Такая относительная скорость способствует интенсивному тепломассообмену между продуктом и газами. Время расплавления частиц борсодержащего продукта крупностью до 2 мм не превышает 4-5 с, а если размер частиц сокращать, то это время также снижается. Время тепловой обработки продукта можно регулировать количеством подаваемого воздуха. В момент начала термической обработки совокупность обрабатываемого продукта и продуктов сгорания топлива представляет собой газовзвесь, одна из фаз которой есть частицы продукта в твердом виде. В конце процесса термической обработки твердые частицы переходят в расплав. Размер частиц зависит от скорости их движения. Выходящий газовый поток состоит из газообразных продуктов сгорания, включающими в себя расплавленные частицы продукта, подвергаемого термообработке. Когда этот поток газовзвеси поступает в камеру охлаждения, то он дополнительно раскручивается в том же либо противоположном направлении потоком холодного нар.ужногб воздуха (можно использовать и любой другой хладагент в газообразном состоянии). Раскручивание производят при относительной скорости движения между жидкой и газообразной фазами 2550 м/с.

Поток газовзвеси охлаждают до 150-200 С, т.е. до полного перехода продукта из жидкого состояния в твердое. Если охлаждение производить ниже , то возможна конденсация водяных паров из продуктов сгорания, а также увеличивается расход хладагента, а если выше , то продукт ие успевает затвердеть и этим усложияется конструкция фильтрующих элет ментов. Так как крупность частиц расплава , находящегося в продуктах сгорания топлива, зависит от скорости двшкения, то изменяя ее в установленных пределах,можно получить частицы требуемого размера. Когда производят охлаждение расплава, то частицы расплава превращаются в гранулы определенного диаметра, дробление и iизмельчение которых уже не требуется

После полного затвердения расплава охлажденный поток газовзвеси поступает в камеру сепарации, где твердые частицы продукта отделяются от газовой фазы с помощью фильтруют щего элемента. Так как продукт уже представляет собой не расплав, а твердые гранулы, то разделение его и газов упрощается, а если в качеств фильтрукяцих элементов применить дисковые либо рукавные фильтры, то дальнейшая очистка газов от механических примесей не требуется. Кроме того, отсутствует вынос расплава в газоходы.

Таким образом, данный способ позволяет упростить процесс путем сокращения числа стадий: исключаются стадии накопления расплава и его дробления, а также совмещаются стадии охлаждения и грануляции и снизить расход сьфья: расход топлива условного снижается до 70-75%, расход охлаждающей воды исключается.

1. СПОСОБ ГРАНУЛЯЦИИ БОРСОДЕ РЖАЩИХ ПРОДУКТОВ, включающий : их плавление в присутствии продуктов сгорания топлива, сепарацию газовзвеси, охлаждение расплава и его грануляцию, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса за счет сокращения числа стадий и снижения расхода сьфья, охлаждение расплава и его грануляцию ведут одновременно перед сепарацией газовзвеси путем введения в газовзвесь газообразного хладагента . 2. Способ ПОП.1, отличающий с я тем, что введение газообразного хладагента осуществляют до температуры газовзвеси 150-200 С.