Способ гранулирования расплава и гранулятор

 

1. Способ гранулирования расплава , включающий разбрызгивание расплава через отверстия перфорированной оболочки и подачу воздуха в оболочку над уровнем расплава, отличающийся тем, что. с цельюполучения продукта однород;ногр гранулометрического состава при изменении нагрузки в широком диапазоне, воздух подают под постоянным давлением, а расплав подают в нижнюю часть перфорированной оболочки . 2.Способ по п. 1, о т л и Чаю щ и и с я тем, что, с целью предотвращения кристаллизации расплава при работе на малых нагрузках, воздух, подаваемый в полость перфорированной оболочки, подогревают до температуры вьшге температуры кристаллизации расплава. 3.Гранулятор, содержащий корпус с перфорированной оболочкой, патруб (Л ки для ввода расплава и воздуха, отличающийся тем, что , патрубки для ввода расплава и воздуха снабжены распределителями, расположенными соответственно ниже и Bbmie уровня расплава в корпусе.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(50 В 01 J 2/02

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2895050/23-26 (22) 28.01.80 (46) 30.03.84. Бюл. й- 12 (72) Б.Г.Холин (71) Сумский филиал Харьковского ордена Ленина политехнического института Â.И.Ленина (53) 66.099.2(088.8) (56) 1. Холин Б.Г. Центробежные и вибрационные грануляторы планов и распылители жидкости. M. "Машиностроение", 1977, с. 98-105, рис. 60 и 64. (54) СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ РАСПЛАВА

И ГРАНУЛЯЖОР. (57) 1. Способ гранулирования расплава, включающий разбрызгивание расплава через отверстия перфорированной оболочки и подачу воздуха в оболочку над уровнем расплава, отличающийся тем, что, „„SU„„1082473 А с целью получения продукта однород,ного гранулометрического состава при изменении нагрузки в широком диапазоне, воздух подают под постоянным давлением, а расплав подают в нижнюю часть перфорированной оболочки.

2. Способ по п. 1, о т л и ч. аю шийся тем, что, с целью предотвращения кристаллизации расплава при работе на малых нагрузках, воздух, подаваемый в полость перфорированной оболочки, подогревают до температуры вьппе температуры кристаллизации расплава.

3. Гранулятор, содержащий корпус с перфорированной оболочкой, патрубки для ввода расплава и воздуха, отличающийся тем, что ,патрубки для ввода расплава и воздуха снабжены распределителями, расположенными соответственно ниже и вьппе уровня расплава в корпусе.

1 108

Изобретение относится к способам гранулирования и устройствам для их осуществления и может быть использовано в химической промышленности, в производствах аммиачной селитры, карбамида, сложных удобрений, а также в других тепло- и массообменных аппаратах распыливающего типа, Известен способ гранулирования, включающий дробление струй расплава . на равномерные капли прй их истечении из отверстий перфорированной оболочки, в которой регулятором свободная поверхность расплава,поддерживается на постоянном уровне (выше уровня, расположения отверстий

:истечения), а над свободной поверх ностью расплава создается изменяемое в соответствии с нагрузкой давление воздуха или инертного газа.

Известен гранулятор расплава для осуществления описанного способа, содержащий корпус с перфорированной оболочкой, поплавковый регулятор для поддержания постоянного уровня свободной поверхности расплава в грануляторе, вибрационную систему для дробления струй расплава на равномерные капли, патрубки для ввода рас30 плава и воздуха.

При работе гранулятора расплав подается по патрубку в корпус, где с помощью поплавкового регулятора всегда поддерживается его постоянный уровень, истекает из отверстий с одновременным дроблением струй на равномерные капли с помощью вибрационной системы любой известной конструкции. При необходимости изменения нагрузки на гранулятор изме40 няется давление воздуха или инертного газа над свободной поверхностью, что приводит к изменению скорости истечения одновременно из всех отверстий истечения, так как они всегда расположены ниже уровня расплава (1).

Недостатками известного способа гранулирования и гранулятора являются невозможность получения гранул однородного гранулометрического сос- >О тава при изменении нагрузки в широком диапазоне, а также поптекание гранулятора на малых нагрузках при пуске и остановке, что приводит к налипаниям в грануляционной башне и к снижению качества продукта.

Это объясняется тем, что при изменении давления воздуха над сво2ч73 2 бодной поверхностью (при изменении нагрузки) одновременно изменяется скорость истечения расплава иэ всех отверстий истечения гранулятора, так как все отверстия всегда находятся ниже уровня расплава.

При этом нарушается установленный ранее режим дробления струй на равномерные капли, изменяется размер получаемых капель (гранул). Нарушаются как условия гранулообразования, так и режим охлаждения гранул, так как одновременно с изменением размера гранул изменяется скорость их падения в башне и время охлаждения.

Цель изобретения — получение продукта однородного гранулометрического состава при изменении нагрузки в широком диапазоне.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу гранулирования расплава, включающему разбрызгивание расплава через отверстия перфорированной оболочки в ее нижнюю часть и подачу воздуха под постоянным давлением в оболочку над уровнем расплава, воздух подают под постоянным давлением, а расплав подают в ,нижнюю часть перфорированной оболочки.

Для предотвращения кристаллизации расплава при работе на малых нагрузках воздух, подаваемый в полость перфорированной оболочки, подогревают до температуры выше температуры кристаллизации расплава.

В грануляторе, содержащем корпус с перфорированной оболочкой и патрубки для ввода расплава и воздуха, последние снабжены распределителями, расположенными соответственно ниже и выше уровня расплава в корпусе.

При подаче воздуха под постоянным давлением через распределитель над поверхностью расплава и при подаче расплава через распределитель в нижнюю часть перфорированной оболочки расплав будет заполнять часть перфорированной оболочки и истекать с практически .постоянной скоростью через часть отверстий истечения, которые в данный момент будут находиться ниже уровня расплава.

Через отверстия перфорированной оболочки, находящиеся в это же. время выше уровня расплава, будет истекать воздух. При увеличении нагрузки на гранулятор автоматически повысится

3 .1082473 4 уровень расплава в перфорированной направления в нижню оболочке и увеличится количество рованной оболочки 2 одновременно работающих отверстий. монтирован распреде

При уменьшении нагрузки на грануля- с патрубком 11 для тор автоматически уменьшится уровень 5 иод постоянным давл расплава в перфорированной оболочке через кольцевую щел и количество работающих отверстий. отверстия перфораци

В то же время скорость истечения укрепленное к корпу и диаметр получаемых гранул останут- 15, служит для креп ся практически неизменными, так как щ рованной оболочки с разность высот изменения уровня 16. Резиновое или г расплава мала по сравнению с величи- товое кольцо 17 пре ной напора расплава, обусловленной самоуплотнения поло избыточным давлением воздуха над туда воздуха. свободной поверхностью . 15 . Пьезометрическая

Поэтому нагрузка может быть изме- датчиком уровня пла иена многократно в пределах расчет- давления в оболочке ного диапазона без изменения грану- Гранулятор работ лометрического состава продукта. образом.

Вибрационная система гранулятора gp По патрубку 11 в при этом может все время работать на ется подогретый или неизменяемой стабильной частоте. постоянного давлени

Наличие в грануляторе распредели ного вентилятора (н телей, подсоединенных к патрубкам . чество подаваемого для ввода расплава .и воздуха и рас- 25 что давление его пр положенных соответственно ниже и меняется из-за утеч выше уровня расплава в корпусе, также истечения перфориро способствует достижению цели изобре- ки 2. Затем по патр тения, так как подача расплава в жидкость (расплав), нижнюю часть корпуса позволяет обес- из отверстий перфор печить условия истечения расплава лишь ща 6 и цилиндра 7 р из части всего количества отверстий, расплава, начинает з расположенных в нижней зоне перфори- перфорированной обо рованной оболочки. Равномерная по- При этом,как только дача воздуха с помощью распределите- над любым отверстие ля, расположенного в верхнеи части

35 начинает истекать со корпуса, препятствует турбулиэации V--f 2gH .. При этом и образованию значительных волн на ва или жидкости не б свободной поверхности расплава. Так как част т

На чертеже изображен гранулятор, .40 продольный разрез.

Гранулятор содержит корпус перфорированную оболочку 2 с неперфорированной центральной, частью,, которая стержнем 3 связана с вибра- 45 тором 4. Может быть использована вибрационная система любой другой известной конструкции нужной частоты, Соосно с перфорированной оболочкой

2 монтирован распределитель 5 жид- 50 кости в виде кольцевого коаксиального канала с перфорированным днищем 6 и,внутренним цилиндром 7. Внешний неперфорированный цилиндр 8

1 коаксиального канала имеет патрубок 9 55 для ввода жидкости. Может быть использован любой другой известный распределитель расплава для его ю часть перфориНа корпусе 1 литель 10 воздуха ввода воздуха ением в полость 12 ь 13 или через и. Кольцо 14,. су 1 на стойках ления перфорипомощью шпилек ибкое фторопласдназначено для сти 12 при подаче трубка 18 служит ва или общего

2. ает следующим полость 12 подахолодный воздух я от центробеже показан). Коливоздуха таково, актически не ки в отверстия ванной оболочубку 9 подается которая, выходя . ированного дниаспределителя 5 аполнять полость лочки 2 снизу. жидкость окажется м истечения, она скоростью подливов расплаудет. о а вибратора 4 выбрана таким образом, что в диапазоне скоростей истечения f 2gh — f 2g +H

1 струи распадаются на монодисперсные капли, то при работе вибратора 4, связанного штоком 3 с днищем оболочки 2, с первых мгновений струйного истечения жидкости будут образовываться монодисперсные капли, независимо от нагрузки устройства по диспергируемой жидкости. В грануляторе может быть использована любая другая вибрационная система нужной частоты. рри увеличении нагрузки до рас четного максимума свободная поверхность жидкости станет на 5-20 мм выше самых верхних отверстий истечения,и выход воздуха через отверс, тия перфорированной оболочки 2 прекратится.

1082473

Пример,1. Гранулятор работает на нагрузке 32 т/ч. ТемпераО тура разбрызгиваемого расплава 174 С.

На свободную поверхность расплава подают .непрерывно воздух при 160 С 5

0 под постоянным давлением 0,6 м вод.ст.

Вибраторы создают колебания в расплаве 500 Гц. Количество работающих отверстий истечения равно 2400, а их диаметр 1,3 мм. После выхода на режим используют воздух с температурой 20 С, что возможно за счет избытка тепла в расплаве. Размер получаемых гранул равен 2,3 мм, монодисперсность 98 . Уменьшают 15 нагрузку в 10 pas, т.е. до 3,2 т/ч, режимы остаются прежние, количество работающих отверстий, через которые истекает расплав, равно 240 (через остальные истекает воздух). Размер 20 получаемых гранул 2,3 мм, монодисперсность 98Х.

Пример 2. Виброгранулятор включен и работает на нагрузке 10 т/4. температурами разбрызгиваемого распла- . 25 ва 174 С. На свободную поверхностЬ плана подают непрерывно воздух при

170 С, т.е. выше температуры кристаллизации расплава (это существенно при нагрузках, меньших расчетной, Зо так как предотвращает кристаллизацию расплава). Воздух подают под постоянным давлением 0,6 м вод.ст. Вибратором создают колебания в расплаве

500 Гц. Количество работающих отверстий истечения равно 750, их диаметр

1,3 мм.

Размер полученных гранул равен

2;3 мм, монодисперсность 987.

Пример 3. Полностью прекращают подачу расплава; температура подаваемого воздуха 160 С с постоянО ным давлением 0,6 м вод.ст.

Гранулятор дает монодисперсные (987) гранулы диаметром 2,2 мм вплоть до завершения истечения всего расплава из оболочки.

Предлагаемый способ гранулнрования расплава позволяет использовать один центральный гранулятор большой единичной мощности, работающий в широком диапазоне нагрузок с получением однородных гранул высокого качества. Это упрощает эксплуатацию грануляционных агрегатов. Осуществление предлагаемого Способа позволяет также упростить автоматизацию регулирования производительности, а кроме того, позволяет разбрызгивать расплав из оболочек различной формы., 1082473

Составитель Е. Стеценко

Редактор С. Пекарь Техред A.Áàáèíåö Корректор О. Билак

Закаэ 1617/7 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комите а СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.,Проектная, 4