Способ получения гранул из расплавленного материала и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК B01J2/04 

1

Изобретение огносигся к способам изгоговпения твердых гранул (зерен) из расплавленного материала и к устройствам для вы11олнения способа.

Известен способ IJ , по которому расплавленный материал распыляется сверху башни, причем в последней имеет место ВОСХОДЯ1НИЙ поток воздуха; образующиеся капли при падении охлаждаются и застывают в твердые гранулы, которые подвергаются дальнейшему «охлаждению и удалению из башни.

Поднимающийся вверх воздух обычно засасывается в башню с помощью вентиляторов и служит для охлаждения зерен. Воздух покидает башню через ее головную часть и может быть загрязнен независимо от обрабатываемого продукта пылью, газами или парами, которые возникают от испарения жидкости; из-за зеигрязнения воздуха очень часто нежелательно этот воздух без дальнейшей обработки выпускать наружу. Воздух можно пропустить через очиститольное устройство, но из-за сравнительно большой потери давления в такой установке требуется значительная мощность вентилятора.

Замечено, что поднимающийся воздух загрязняется в верхней части башни, в которой, по крайней мере, наружная сторона распыляемых капель еще не совсем затвердела. Поднимающийся воздух отде0ляет от незастывших капель очень мелкие частицы жидкости, которые затвердевают и увлекаются воздушным потоком в виде мелкой пыли. При самом процессе распыления возникают маленькие ка5пельки, которые после своего затвердевания отводятся воздушным потоком в виде пыли. Поскольку распыляемым материалом является мочевина, во время, затвердевания, кроме того, выделяется аммиак.

По предлагаемому способу от общего количества воздуха, вводимого снизу в башню, в верхней части башни используют только часть воздуха (2О-50%) для

того, чтобы заставить затвердегь наружйую гггорону падающих вниз капель, и эту часть воздуха подаюг к рчисгнтельной установке.

Еюпьшая часть воздуха отводится из рабочей зоны башни, в которой происходит сравнительно небольшое загрязнение воздуха. Поэтому воздух не требует очистки. Загрязнения в основном удаляют с небольшим количеством воздуха, который выходит сверху башни. Только указанную часть воздуха пропускают через очистительную установку и для этого, требуется один или несколько вентиляторов с повышейной величиной нопора. Очистительная установка может быть небольшой, если даже весь воздушный поток должен быть очищен от загрязнений.

Отводят, по крайней мере, 50%, максимум 8О9о подводимого снизу в башню воздуха из рабочей зоны башни, а именно на высоте, которая равна 5О-85% рабочей высоты башни. Под рабочей высотой башни следует понимать вертикальное расстояние от места подвода воздуха внизу башни до распылительного ус- ройства в верхней части башни.

На фиг. 1 схематически показана грануляционная башня для известного способа; на фиг. 2 - грануляционная башня для реализации предлагаемого способа (башня имеет постоянное поперечное сечение); на фиг.. 3 - другая выполнения гранулящионной башни для осу- шествления описываемого способа (башня имеет переменное поперечное сечение); На фиг. 4 - еще одна форма выполнения грануляционной башни для осуществления описываемого способа (в верхней части башни установлен соосный цилиндр).

Гpaf yляциoннoe устройство имеет башню1, в которой с помощью разбрызгивателей 2 распыляется расплавленный материал. Застывшие капли удаляют транспортным устройством 3. Через отверстия 4 в башню поступает охлаждающий воздух, который вентилятором 5 отсасывается из башни и через очистительную установку 6 уходит в окружакяцую атмосферу. -

На фиг. 2 показано, что в нижнюю часть башни поступает весь воздух, отсасываемый вентиляторами 7 и 8. Большая часть этого воздуха выпускается вентилятором 7 в окружающую атмосферу на определенном расстоянии от головной части башни. Эта часть воздуха почти не содержит никаких загрязнений. Остальную

4

небольшую часть поднимающегося по 6aне воздуха засасывает вентилято) 8 на головной части башни. Этот воздух содержит почти все загрязнения, которые удаляются из воздуха с помощью очистительной установки 6.

При другом варианте выполнения (см фиг« 3) верхняя часть башни 1 сделана с более узкой частью 9 и на плсяцадке 1О, которая образует переход от Широкой части к узкой части, установлены осевые вентиляторы 11, с помощью ко торых большая часть воздуха отсасывается ниже зауженной части и выпускается наружу. Оставшаяся часть воздуха, поднимающаяся, выше по башне, отсасывается вентилятором Ц- и через очистительную установку выпускается наружу.

По варианту выполнения, показанному на фиг. 4, в верхней части башни установлен соосный цилиндрический экран 12. Большая часть засасываемого воздуха с помощью вентилятора 13 прогоняется через кольцеобразное пространство 14, в то время как небольшая часть воздуха пропускается вентилятором 8 -через очистительную установку 6 и выпускается наружу.

Предлагаемое устройство для выполнения способа состоит, следовательно, из башни, в которой сверху предусмотрены средства для распыления расплавленного материала в в.иде капель, из средств для удаления отвердевших капел из башни и средств, с помощью которых в башне осуществляется направленный вверх поток воздуха.

Средства, с помощью которых осуществляется направленный вверх поток воздуха, установлены так, что большая часть поднимающегося потока отводится из рабочей зоны башни на определенном расстоянии от ее головной части, в то время как меньшая часть потока покидает башню через ее головную часть, проходя через очистительную установку для пыли и (или) газообразных компонентов, причем указанные расстояния до головной части и часть воздушного потока достаточны, чтобы капли из расплавленного материала застыли, по крайней мере, на наружной поверхности.

Средства, с помощью которых большая часгь воздуха выпускается из башни, могут состоять из одного или нескольких вентиляторов, всасывающие отверстия которых расположены на опреде

лонных рассгояниях их головной части башни в ее сгепке. Кроме того, верхняя часть башии на высоте, которая соответствует, по крайней мере, указанному расстоянию, может иметь меньший диаметр, так как пучок распыляемого материала не достигает еще максимального диаметра. Сверху в башню можно встроить расположенный соосно экран, который уменьшает диаметр рабочей зоны, и его высота соответствует необходимому расстоянию (15-50% рабочей высоты башни). Вентиляторы устанонутены в головной части башни. Всасывающие отверстия их расположены на высоте, составляющей 50-85% рабочей высоты башни. Используемые вентиляторы могут быть любого типа.

В некоторых случаях естественная тяга в башне вполне достаточна, чтобы осуществлять отвод этой части воздуха, и вентиляторы предусматриваются гопько для меньшей части воздуха, которая

Показатели

Обрабатываемый материал

Количество, т/день

Диаметр башни, м

Диь.метр цилиндрического экрана, м

Рабочая высота, м

Общее количество воздуха, засасываемого через

отверстия 4,м /4

Количество воздуха, засасываемого вентиляторами с высотой подачи около 15 м и отводимого через тельную установку 6, м /ч

Количество .-воздуха, отсасываемого вентиляторами

должна проходить через очистительную установку. Средства для удаления части воздуха представляют собой в этом случае отверстия для выхода воздуха.

В таблице представлены сравнительные опытные данные, причем производится сравнение башен (ш фиг. 1 и -1. Из таблицы видно, что для башен, имеющих одинаковые размеры, одинаковые мощности обработки и приблизительные одинаковые капитальные затраты на механическую аппаратуру и очистительную установку, при реализации описываемого способа может быть использован больший noTOJc воздуха, который вместе с тем уменьшает расход энергии на 1/3. Воздух, отводимый через вентиляторы 7,11 и 13, содержит не более 1 мг -пыли на кубический метр, а содержание пыли в воздухе, отводимом через вентилятор 8, составляет мг/м . Это содержание снижается до 1-2 мг/м за счет очистки в установке 6.

бООООО

39ОООО

175ООО

390ООО

Формула изобретения 1. Способ получения гранул из расплавленного материала, включающий разбрызгиванне материала на капли в башне, охлаждение образующихся капель при их шденив в восходящем потоке воздуха, подаваемого в башню снизу, удаление

7 воздуха иа верхней части башни с последующей его очисткой, отличающий с я тем. что, с цепью снижения капитальных и энергетических затрат на очистку воздуха,.из верхней части башни на очистку подают часть воздуха, необходимую для затвердевания капель с наружной поверхности, а считавшуюся часть воздуха отводят в атмосферу без очистки. 2,Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что часть воздуха, отво димого из верхней части башни, составляет 20-50% от общего количества воздуха, подаваемого в башню. 3.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее башню, установленные Ё ее верхней части разбрыз гиватели- расплавленного материала, сред ства для создания восходящего потока воздуха, подключенные к верхней части башни и установке для очистки воздуха, отличающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат, башня снабжена средством для удаления части воздуха в атмосферу.

8 4.Устройство по п, 3, о т л и ч а - ю ш е е с я тем, что средство для удаления части воздуха в атмосферу представляет собой отверстия, выполненные в стенке башни на высоте , составляющей 5О-85% рабочей высоты башни. 5.Устройство по п, 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чго средства для удаления части воздуха представляют собой один или несколько вентиляторов, всасывающие отверстия которых расположены на высоте, составляющей 50-85% рабочей высоты башни. 6.Устройство по JI. 5, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что верхняя часть башни имеет диаметр, меньше диаметра нижней части. 7.Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что башня снабжена соосным цилиндрическим экраном, уста(овлевным в ее верхней части и имеющим высоту, .составляющую 15-5О% рабочей высоты башни. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № ЗО36338, кл. 264-7, 1962.

tt

В

IL

г-г