Способ получения гранулированного сульфата калия

 

Использование: на предприятиях нефтехимической промышленности при получении гранулированного сульфата калия. Гранулированный сульфат калия получают из побочных продуктов прбизводства синтетических жирных кислот обезвоживанием, сбросных растворов кислотного разложения мыльного клея в кипящем слое в присутствии связующего, в качестве которого предлагают использовать суспензию с содержанием 30-50 мас.% сульфата калия и концентрацией калиевых солей жирных кислот в жидкой фазе суспензии 5-10 мас.%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 01 0 5/00, С 05 D 1/04

ГОСУДАРСТВЕННый КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4753752/26 (22) 24.10,89 (46) 23.06,92. Бюл. гФ 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии (72) IO.Ñ.Ñàôðûãèí, В,Г,Осипова, Ю,B.Áóêша, В,И.Тимофеев, И. В. Иванова, С. И. Ра-. дин, Л.П.Буний, В.M.Äóò÷àê, В, А. Троценко, В. М. Маэлин и В. Г. Чоповый (53) 661.832,532(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

М 1125192, кл. С 01 0 5/00, 1983, 2.Авторское свидетельство СССР

N 1611865, кл. С 01 0 5/00, 1988..

Изобретение относится к технологии неорганических веществ и может быть использовано при получении гранулированного сульфата калия на предприятиях нефтехимической промышленности.

Имеется ряд способов получения гранулированных сульфатных калийных удобрений в присутствии связующих добавок.

Известен также способ получения гранулированного продукта, включающий обезвоживание. сульфатного стока производства синтетических жирных кислот в кипящем слое, в котором для снижения содержания тонкодисперсных фракций полученный гранулированный продукт пропускают через вспененный слой водного раствора сульфата натрия, содержащего поверхностно-активное вещество с последующей суш кой (1).

Недостатком данного способа является сложность его реализации при получении гранулированного продукта заданного состава при повторном его увлажнении в процессе обработки сульфатным раствором, „„5U „„1 74221 1 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО СУЛЬФАТА КАЛИЯ (57) Использование: на предприятиях нефтехимической промышленности при получении гранулированного сульфата калия.

Гранулированный сульфат калия получают иэ побочных продуктов прбизводства синтетических жирных кислот обезвоживанием, сбросных растворов кислотного разложения мыльного клея в кипящем слое в присутствии связующего, в качестве которого предлагают использовать суспензию с содержанием 30-50 мас.g сульфата калия и концентрацией калиевых солей жирных кислот в жидкой фазе суспензии 5-10 мас. .

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения гранулированного сульфата калия иэ побочных продуктов производства синтетических жирных кислот, включающий обезвоживание сульфатных растворов в кипящем слое, при этом в качестве связующей добавки используют калиевые соли жирных кислот (2), Недостатком способа является образование при сушке сульфатных растворов в присутствии известной связующей добавки мелкодисперсного гранулированного продукта с размером гранул в основном от 0;2 до 0,5 мм, Наличие пылевидных фракций в продукте вызывает его потери при транспортировке. погрузке и разгрузке, что значительно увеличивает вредность данного производства и загрязняет окружающую среду, а также увеличивает затраты на улавливание пыли на стадии мокрой очистки газа.

Мировой опыт показывает. что. калийная продукция выпускается, в основном, трех видов, например, во фракции: гранули1742211 рованный — фракции -4,7-1,6 мм бисер—

1,6+0,6 мм и стандартный — 0,1(-0,2)-0 S мм; при этом бисер по своим физико-механическим свойствам приравнивается к гранулированному продукту, B ГДР гранулированный продукт имете грансостав — 4+0,2 мм, Аналогичные требования к грансоставу сульфата калия и в СССР.

Применение гранулированного продукта фракции 0,5-5,0 мм обеспечивает равномерность его прямого внесения в почву, однородность комплексных удобрений при сухом смешении N, Р, K удобрений, а также снижение потерь продукта, связанных с его транспортировкой и хранением.

Целью изобретения является снижение потерь продукта за счет уменьшения доли тонкодисперсных фракций в готовом продукте.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения сульфата калия иэ побочных продуктов производства синтетических жирных кислот на основе гидроксида калия, включающем обезвоживание сбросных растворов кислотного разложения мыльного клея в кипящем слое с использованием связующего — калиевых солей жирных кислот, в качестве связующего используют суспензию, содержащую 30—

50% сульфата калия и в жидкой фазе — 510% калиевых солей жирных кислот, Сущность способа заключается в следующем.

Сульфат калия, содержащийся в суспензии в мелкодисперсном виде, способствует, образованию первичных агломератов из сбросного сульфатного раствора, поступившего е аппарат КС на сушку. Эти агломераты стайовятся центром гранулообразования. Калиевые соли жирных кислот упрочняют поверхность образовавшихся агломератов и обусловливают дальнейшую агломерацию и рост центров трануляции при попадании на их поверхность мелкодисперсных фракций продукта.

Одновременно происходит термическое разложение многоатомных жирных кислот, что также способствует укрупнению гранул.

В таблице приведен гранулометрический состав сульфата калия, полученного в аппарате КС с использованием предлагаемой связующей добавки. а также грансостав продукта, полученного в соответствии с прототипом.

Из полученных результатов следует, что использование в качестве связующей добавки предлагаемой суспензии позволяет существенно увеличить размер гранул и уменьшить содержание мелкодисперсных фракций менее 0,5 мм.

Состав связующей добавки определяется из условия максимального содержания в продукте гранул с размером -5,0+0,5 мм и наибольшего допустимого размера частиц, 5 определяющего гидродинамическую устойчивость кипящего слоя, Из данных, приведенных в таблицы, следует, что существенное увеличение в продукте гранул фракций+0,5 мм начинает10 ся при вводе связующего, содержащего не менее 5Я, калиевых солей жирных кислот, при этом массовая доля гранул с размером блее 0,5 мм составляет 83,4%.

Содержание сульфата .калия в суспен15 зии также влияет на размер гранул готового продукта, При увеличении концентрации сульфата калия выше 50% увеличивается содержание фракций более 5 мм в продукте, что связано с ухудшением распределения

20 связующего s кипящем слое и является нежелательным. С другой стороны, использование связующего при содержании в суспензии калия менее 30 ведет к существенному увеличению в продукте фракций

25 менее 0,5 мм, что отрицательно сказывается на его потребительских свойствах и увеличивает нагрузку на систему пылегазоочистки.

Исходя из полученных результатов, кон30 центрацию сульфата калия в суспензии связующего необходимо поддерживать в интервале 30 — 50%.

Допустимая верхняя граница содержания калиевых солей жирных кислот (10%)

35 определяется количеством в готовом продукте крупных частиц размером более 5 мм, т.к, при высоком их содержании в аппарате КС нарушаются условия, необходимые для стабильной работы, вследствие залегания слоя

40 на газораспределительной решетке, что ведет к срыву процесса, а также необходимости установки узла дробления крупных фракций, т,к. в сельском хозястве используют гранулы размером -5+0.5 мм, Согласно

45 опыту 14 при массовой доле связующей добавки 15% в готовом продукте находится

18,1% частиц размера более 5 мм. В этом случае ухудшается перемешивание материала в слое и возникает условие для срыва

50 процесса псевдоожижения. Кроме того, при увеличении в связующем доли калиевых солей жирных кислот ухудшается прочность гранул (опыты 12 — 14, 18).

Предлагаемый способ обеспечивает

55 получение продукта с размером гранул 0,55,0 мм.

Способ осуществляют следующим обоазом.

В емкости с мешалкой готовится связующее, содержащее 5 — 10 калиевых солей

1742211

Иассовая доля,Ж

Иассовая доля фракций в готовом продукте, а

Опыт Связующее

+5 мм +0.5

-0,2 мн

-2 -3

+1 +2

0 5

+C,2

-5

-1

+0,5 калиевых сосульФата лей жир- калия ных кис нм нн мн нн лот

Калиевые соли

17,5 45,8

6,7 39,3 жирных кислот (по прототипу) 36,7

54,0

36,7

49,2 2,8 2,0

3 Суспензия сульфата калия в растворе солей жирных кислот

35,8

34 2

1О;8

10,1

8,4

12,!

1i,0

7,8

6,3

3,5

54,7

40,4

83,4

84,7

8S,6

83,1

84,8

90>1

90 ° 7

95,0

9,5 5,1

10,1 4,9

35,6 18,7

33,6 18,4

37,2 25,1

28,4 31,4

31,0 23,4

36,9 23,6

29,1 35,4

25,6 35,8

1,О б,!

10,0 0,5

12,0 2,8

14,2 .1,3 !

1,! 3,5

12>4 2,6 !

1,4 4,5

10,7 3,!

13,6 9,2

39,1

38,5

18,6

17,9 !

0,3

13,5

15,4.

13,7

12,4

10,8

9,5 б;8

5.,8

5,,..2

3,6

4,S

4,2

2,1

3;О

1,5

5

5

5

1О

4 II

6

8

10 ! II

60 жирных кислот и 30-50% сульфата калия с размером частиц менее 0,5 мм. Полученную суспензию направляют в аппарат кипящего слоя, в котором происходит обезвоживание сульфатного раствора с получением крупйо- 5 дисперсных частиц сульфата калия, которые выводятся из аппарата КС в бункер готового и роду кта.

П р им е р 1, 47,2 мас.ч. калиевых солей жирных кислот смешивают с 425 мас,ч, во- 10 ды, к йолученному раствору добавляют

300 мас.ч. мелкодисперсного сульфата калия, Образовавшуюся суспензию направляют в аппарат КС, куда одновременно подают 5560 мас,ч. сульфатного раствора. В 15 результате сушки образуется 1300 мас.ч. сульфата калия, в том числе 1171,3 мас.ч. частиц с размером более 0.5 мм и 27,3 мас.ч. частиц размером менее 0,2 мм.

Массовая доля фракций +0,5 мм в гото- 20 вом продукте. при этом составляет 90.1%, содержание пылевидных фракций (-0,2 мм)2 1о з

Пример 2. В соответствии с примером 1 смешивают 500 мас,ч, раствора суль- 25, фата калия, содержащего 8% К2504, 8% калиевых солей жирных кислот с 270 мас,ч. сульфата калия фракции менее 0,2 мм, полученного в системе пылегазоочистки аппаратов кипящего слоя. 30

При сушке сульфатных растворов в.аппарате КС в присутствии предложенного связующего образуется 1270 мас.ч. сульфата калия, в том числе 1180 мас.ч. фракций более 0,5 мм и 25 1 мас.ч, частиц с размером 35 менее 0,2 мм.

Массовая доля фракции +0.5 мм в готовом продукте -92,9%. Массовая доля пылевидной фракции — 0,2 мм — 2,0%. 40

Таким образом, предложенный способ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: — позволяет значительно увеличить размер гранул готового продукта с одновременным уменьшением содержания в нем мелкодисперсных (-0,2 мм) фракций до 2 u тем самым снизить потери продукта. — использование в.качестве связующей добавки суспензии сульфата калия в растворе калиевых солей жирных кислот обеспечивает получение гранулированного продукта с размером частиц от 0,5 до .5,0 мм без изменения технологических параметров сушки сульфатных растворов, при этом не требуется дополнительных энергозатрат на обезвоживание связующей добавки, т.к. она вводится в аппарат КС в виде суспензии. — позволяет получать весь продукт в гранулированном виде, т.к. пылевидные фракции сульфата калия (-0,2 мм), после их улавливания в системе пылегазоочистки могут использоваться при приготовлении связующей добавки.

Формула изобретения

Способ получения гранулированного сульфата калия из побочных продуктов производства синтетических жирных кислот, включающий обезвоживание сбросных растворов кислотного разложения мыльного клея в кипящем слОе в присутствии связующего раствора калиевых солей жирных кислот, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь целевого продукта за счет уменьшения содержания тонкодисперсных фракций, раствор калиевых солей жирных кислот используют с концентрацией 5-10 мас.%, в который предварительно вводят сульфат калия до получения суспенэии с содержанием его в твердой фазе 30 — 50 мас.%, 1

1742211

Продолжение таблицы

Массовая доля фракций в готовом продукте, 2

Массовая доля>2

Связующее

Опыт

+0,2

+0;5

"5 мм

-5

+3 ии

-г

-3

+2 мм

-1

+0 5

-0,2 им сульфата калия калиевых со лей NHp ных кис9>4

l8it

1 3

0,4

12 >2

00 опытах 5-11 динамическая прочность гранул " не менее 902> в опытах 12>13,14,18 - 762

Составитель Ю. Сафрыгин

Техред М.Моргентал Корректор T. Палий

Редактор А. Зробок

Заказ 2256 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 1/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

13 -" "6

14

»»

16

17 ->118

4

11

60 - 13

50 - 2,3

30 9,! 32,9

50 7,5 30,0

30, 6,4 31 5

50 " 2>5

10,5

12,8

37,о

35,9

37,4

10,3

28,8

23,3

12 3

1 1,4

10,5

22,9

38,5 11>5

30,7 12,8

4 ° 8 3 9

5,8 8,1 б 7 7.1

39,7 12,4

98,7

97,7

58,0

62,5

62,1

97,5