Способ гранулирования расплавов Советский патент 1989 года по МПК B01J2/04 

гг

Лл.1

Изобретение относится к гранулированию и охлаждению материалов и может ()ыть использовано в строительной и металлургической промышшннос- ти и для получения минеральных удоб- рений.

Цель изобретения - повышение выхода товарных гранул.

11а фиг, 1 показана грануляциоЕс- ная башня для реализации предлагаемого способа, вертикальный разрез; ма фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

YcTpoiiCTBO для реализации предла- гал лкчг) (6a содержит корпус башни I, р.ас .иоложепный в верхней части башни 1, граиулятор 2, систему 3 пылеулавливания, вентиляторы 4, пода- rouyie газ в полостг) башни 1 через возд т оподы 5 во внутренний кольцевой коллектор 6, ограниченный В1гут- ренней 7 и внешней 8 кольцевыми стенками, внешний кольцевой коллектор 9, ограниченны внешней кольцевой сте1гкой 8 и корпусом башни 1 , средства 10 для удаления г-раиул и транспортеры 11.

Пример. При гранулировании азотсодержащего удобрения (карб;1ми- да в грануляционной баи;не) ;jitcnepi n- рование расплава производится центробежным гранулятором 2. Капли расплава падают в восходящем потоке воздуха, охлаждаются и благод.аря полидисперсному составу продукта сепарируются по .:и1ьному сечению башни 1. При этом дальность вылета гранул пропорш-юнальна диамеру гранул, т.е. мелкие гранулы падают ближе к оси башни 1 , чем i pyniibie гранулы. Степень отвердевании грану зависит от интенсивности ее охлаждения, решаюи 11ми фактора, -1И Jvvj roporo являются время падения и стмошение массы гранулы к ее поверхности. Время падения гранулы пропорционально

(обратно пропорционально) скорости витания гранулы, т.е. кр т1ные гранулы меньше времени находятся в полости башни 1, а отношение их массы к поверхности больше, чем у мелких гранул. Поэтому мелкие гранулы достаточно охлаждены и набрали необходимую прочность для предотвращения разрушения гранулы. Они падают близко к оси башни 1 , а дальность Б1;ше та гранул диаметром менее 2,25 мм не превышает 8,5 м. Эта фракция собирается на транспортерах 11 и удаляется на склад.

0

Гранулы карбамида, диаметр которых больше 2,25 мм, имеют кинетическую энергию, превышающую энергию, достаточную для разрушения этих гранул при ударе о транспортеры 11, вследствие недостаточного отвердевания и пониженной прочности. Кроме того, гранулы карбамида, диаметр которых больше 1,5 мм, имеют усадочные раковины, понижающие прочность гранул, причем процент пустот при диаметре 2,75 мм достигает 28% объема гранулы. Гранулы, диаметр которых больше 2,25 мм, падают в области , внутренний диаметр которой 17 м, что составляет 77% диаметра башни. Гранулы, диаметр которых больше 3,0 мм, имеют дальность вылета 10 м, а скорость и масса настолько велики, что воздействия кольцевой вертикально направленной струи воздуха недостаточно для снижения скорости падения до максимально допус- 5 тимой, определенной из условия неразрушения гранулы. Поэтому границы зоны кольцевой струи определены дальностями выпета гранул диаметрами 2,25 и 3,0 мм, что составляет диаметр внутренней кольцевой стенки 7, равный 17 м или 77% диаметра башни, а диаметр внешней кольцевой стенки 8, равный 20 м или 88% диаметра башни.

Гранулы, падающие через зону кольцевой вертикально направленной струи , из-за повышенного аэродинамического сопротивления :,тчеи;лиают свою скорость, что ведет к уменьшгиию кинетической энергии и сн1ькению количества разрухшшшихся гранул. Ограничение скорости воздуха в вертикально направленной коль- 1 егсн1 струе нкже скорости витания (7,5 м/с) гранул с минимальными диаметрами, падающими в ее 30i:ef2,25 мм) , обеспечивает предотвращение Bi)i6po- с:а гранул струей воздуха за пределы зоны, ограниче}П1ой кольце- вьми стенками 7 и 8.

0

5

0

5

0

5

Гранулы, падающие между внешней кЪльцевой стенкой 8 и стенкой башни 1, удаляют на растворение с последующим возвратом в плав. Это связано с ген, что достаточного уменьшения кинетическо энерпш гранулы путем увелич{;иия их аэродинамического со- протиплсиия в зоне подачи вертикально 1апрлв. 1енной кольцевой струи воздуха недостаточно для обеспечения нсразрушения гранул при ударе о транспортеры 11, Воздух в зону, ограниченную кольцевыми стенками 7 II 8, подается вентиляторами А через iюздyxoвoды 5 для охлаждения гранул собираемых в кольцевой зоне между 7 и 8. Запьшенный воздух удаляется на систему 3 пылеулавливания.

Изобретение предусматривает подачу охлаждаю1 1,его воздуха в нижнюю часть башни, конические перегородки охватывают не все, а часть горизонтального сечения башни, расположены они в горизонтальной плоскости и имеют различные диаметры, меньше диаметра башни. Это позволяет разделять продукт с целью выделения наименьшей фракции гранул, у которых прочность, достигаемая в башне, недостаточна для неразрушения при ударе о транспортеры или другие устройства для сбора продукта. Одновременно с вьщелением этой фракции происходит уменьшение ее кинетической энергии падения за счет повышенного аэродинамического сопротивления воздуха в зоне кольца между коническими перегородками. При этом гранулы снижшот энергшо ниже предела, достаточного для разрушения, li результате уменьшается содержимое осколков гранул в продукте, что положительно сказывается на транспортабельности и хранении гранулированного карбамида.

В таблице представлены сравнительные данные известного и предлагаемого способов.

Из таблицы видно, что подача воздуха в виде вертикально направленной кольцевой приточной струи через щель, расположенную на периферии второй (средней) кольцевой зоны, обеспечивает увеличенный выход товарного продукта (в примере на 1,1 т/ч), некоторое увеличение содержания фракции 2-3 мм. Это происходит за счет того, что вторая (средняя) кольцевая зона, представленная в устройстве средним коллектором, разделена иа две кольцевые части. Во внешнюю из них подают охлаждающий

воздух. Внешняя граница cpi i кольцевой зоны несколько yuenii iuiKi (на 5% диаметра башни) по срггишчл.,, с известной границей cpejuien зоны. Это обеспечивает увеличение выхода товарного прдукта с одновременным уменьшением нетоварной его части. Весь продукт из второй (средне) кольцевой зоны подается на доохлаж- дение (например, в аппарат кипяи(его слоя).

Формула изобретеиич

15

Способ гранулирования расплавов, включающий разбрызгивание расплава в верхней части башни центробежным гранулятором, охлаждение образуюпшхся капель расплава при их падении в восходящем потоке воздуха, подаваемого в башню снизу, удаление части воздуха на очистку, сбор гранул в нижней части башни отдельно в трех

кольцевых соосно расположенных зонах, гранулы, собираемые в первой кольцевой зоне, считая от центра башни, подают на склад, гранулы, собираемые во второй кольцевой зоне,

охлаждают и гранулы, собираемые в третьей кольцевой зоне, подают на утилизацию, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода товарных гранул, гранулы, собираемые во второй кольцевой зоне, охлаждают

путем подачи воздуха в указанную зону.

40

Выход товарной фракции, т/ч Грансостав товарной фракции, %:

54,2

55,3

50

гя

/7

Изобретение касается гранулирования расплавов и позволяет повысить выход товарных гранул. Охлаждающий воздух подается в нижнюю часть полости башни 1 в виде вертикально направленной кольцевой струи, расположенной соосно башне 1 в зоне падения недостаточно отвердевших гранул. Кольцевые стенки 7 и 8 образуют кольцевую зону, в которую подают охлаждающий воздух, что позволяет уменьшить скорость падения гранул и соответственно кинетическую энергию гранул ниже энергии, достаточной для разрушения или деформации гранул. Диаметр внутренней кольцевой стенки 7 равен 75-80% диаметра башни, диаметр внешней кольцевой стенки 8 равен 85-90% диаметра башни. При этом гранулы, падающие между внешней кольцевой стенкой 8 и стенкой башни 1, удаляют и растворяют. 2 ил., 1 табл.