Способ сушки меламина

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2430097:

ВОММ ИМПИАНТИ Е ПРОЦЕССИ С.П.А. (IT)

Настоящее изобретение относится к химической промышленности. В частности, изобретение относится к процессу сушки влажных осадков меламина. Описан способ сушки меламиновых влажных осадков, согласно которому применяют турбосушильную установку (Т), включающую цилиндрический корпус в форме трубы (1), имеющий тепловую рубашку (4), входные и выходные отверстия (5, 6) и лопастной ротор (7), закрепленный в корпусе с возможностью вращения; подают непрерывный поток влажного меламинового осадка в вышеуказанную турбосушильную установку (Т), температуру внутренней стенки (9) которой поддерживают равной по меньшей мере 220°С; подают в вышеуказанную турбосушильную установку (Т) через входные или выходные отверстия 5, 6 непрерывный поток газа, который выбирают из воздуха или азота; подвергают поток влажного меламинового осадка механическому воздействию вышеуказанного лопастного ротора (7), вращающегося со скоростью по меньшей мере 200 об/мин, с последующим центрифугированием вышеуказанного влажного осадка на нагретую стенку (9), благодаря чему происходит мгновенное испарение воды, содержащейся в осадке, и подачей последнего к выходному отверстию (6); непрерывно выгружают поток кристаллов меламина с влагосодержанием менее 0,1% по истечении среднего времени пребывания в указанной турбосушильной установке менее 300 секунд. Технический результат - получение высушенного меламина с высокой кажущейся плотностью и высокой плотностью в уплотненном состоянии за значительно более короткое время. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение в целом относится к химической промышленности. В частности, изобретение относится к способу сушки влажных осадков меламина.

Уровень техники

Хорошо известны способы производства меламина, в которых на определенной стадии происходит образование из воды и кристаллов меламина суспензии, в которой может быть растворен в различных количествах аммиак (см., например, US 3598818, ЕР 0091174 и WO 95/06042).

Известны также способы очистки, включающие стадии перекристаллизации, пригодные для получения меламина удовлетворительной чистоты, которые в конечном счете приводят к образованию влажного осадка кристаллов меламина с заданным размером частиц.

Сушку вышеупомянутого осадка осуществляют различными способами и, как правило, с применением распылительной сушильной установки (flash-dryer). Однако, как указано в заявке ЕР 1071673, применение распылительной сушильной установки имеет некоторые недостатки, прежде всего образование значительного количества так называемых «тонкодисперсных» частиц, т.е. частиц, имеющих диаметр менее 21 мкм, что в результате вызывает уменьшение кажущейся плотности и плотности в уплотненном состоянии и в результате затрудняет транспортировку и обработку конечного продукта.

Для того чтобы увеличить кажущуюся плотность и плотность в уплотненном состоянии высушенного меламина, в заявке ЕР 1071673 предлагают другой способ сушки влажного меламинового осадка. Указанный способ включает использование контактной сушильной установки, то есть сушильной установки, в которой тепло подают к влажному осадку главным образом посредством контакта с поверхностями сушильной установки (например, пучком труб, вращающимся барабаном или сушильной камерой).

Сушку меламинового осадка осуществляют путем приведения в контакт стенки сушильной установки с высушиваемым осадком в интервале температур от 100 до 220°С и предпочтительно от 120 до 160°С, при этом интервал времени пребывания в сушильной установке составляет от 0,1 до 10 часов (предпочтительно 1-3 часа).

Согласно такому способу получают конечный продукт с влагосодержанием менее 0.1% в расчете на массу влажного продукта и содержанием тонкодисперсных частиц, имеющих диаметр меньше 21 мкм, менее 30 мас.%. В любом случае в способе согласно ЕР 1071673 получают более низкое процентное содержание тонкодисперсных частиц по сравнению с использованием традиционной технологии сушки с помощью распылительной сушильной установки.

Тем не менее время, необходимое для осуществления контактной сушки влажного меламинового осадка, является значительно большим, чем время, требуемое для сушки меламинового осадка при применении распылительной сушильной установки, что приводит к соответствующему удлинению производственных циклов.

Краткое описание изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить способ сушки влажных меламиновых осадков, который позволил бы получить конечный продукт, имеющий высокую кажущуюся плотность и высокую плотность в уплотненном состоянии, а также соответствующий всем требованиям действующих нормативных документов, за значительно более короткое время, чем это требуется согласно способу, описанному в ЕР 1071673.

Поставленная задача решена путем создания способа, согласно которому:

- применяют турбосушильную установку, включающую цилиндрический корпус в форме трубы, имеющий нагревательную рубашку, входное и выходное отверстия и лопастной ротор, закрепленный в корпусе с возможностью вращения,

- подают непрерывный поток влажного меламинового осадка в турбосушильную установку, температура внутренней стенки которой составляет по меньшей мере 120°,

- подают в турбосушильную установку непрерывный поток газа, который выбирают из воздуха или азота,

- подвергают поток влажного меламинового осадка механическому воздействию лопастного ротора, вращающегося со скоростью по меньшей мере 200 об/мин, с последующим центрифугированием вышеуказанного влажного осадка на нагретую стенку, благодаря чему происходит мгновенное испарение воды, содержащейся в осадке, и подачей последнего к выходному отверстию,

- непрерывно выгружают поток кристаллов меламина с влагосодержанием менее 0,1% по истечении среднего времени пребывания в сушильной установке менее 300 секунд.

Предпочтительно, температура внутренней стенки турбосушильной установки составляет от 225° до 280°С, при этом газ, который подают в турбосушильную установку, представляет собой воздух, нагретый до 120-200°С, который можно подавать как прямотоком, так и в противотоке относительно потока влажного осадка.

Скорость воздушного потока, как правило, составляет от 200 до 800 нм3/ч на каждые 100 кг загруженного влажного продукта.

Предпочтительно, скорость вращения лопастного ротора составляет от 200 до 1500 об/мин.

Время пребывания меламинового осадка внутри турбосушильной установки, как правило, составляет 15-100 секунд.

Способ согласно настоящему изобретению далее описан со ссылкой на прилагаемые чертежи и вариант реализации изобретения, которые приведены исключительно с целью пояснения, и не ограничивают область изобретения.

Краткое описание чертежей

На прилагаемом чертеже показано сушильное оборудование, применяемое в способе согласно настоящему изобретению.

Подробное описание предпочтительного варианта реализации изобретения

Согласно указанному чертежу оборудование, применяемое для сушки влажных меламиновых осадков, включает турбосушильную установку Т.

Турбосушильная установка Т (например, производства фирмы VOMM Impianti e Processi, Rozzano (MI)) по существу включает цилиндрический корпус 1 в форме трубы, закрытый с противоположных концов торцевыми стенками 2, 3 и имеющий расположенную соосно с корпусом нагревательную рубашку 4, через которую протекает жидкость, например теплопроводное масло.

Корпус 1 в форме трубы имеет входное отверстие 5 для влажного меламинового осадка и газового потока и выходное отверстие 6 для продукта, который прошел сушку.

Лопастной ротор 7 закреплен внутри трубообразного корпуса с возможностью вращения. Ряды лопастей 8 этого ротора расположены по спирали и ориентированы таким образом, чтобы центрифугировать и одновременно перемещать продукт, подвергаемый сушке, по направлению к выходному отверстию. Двигатель М вращает ротор 7 со скоростью, составляющей от 200 до 1500 об/мин, предпочтительно 400-600 об/мин.

Очевидно, по техническим причинам в силу случайных обстоятельств, турбосушильная установка может иметь более одного входного и/или выходного отверстия.

Поток влажного меламинового осадка непрерывно подают в турбосушильную установку Т через входное отверстие 5 одновременно с потоком нагретого воздуха и в прямотоке с ним. Влажный меламиновый осадок центрифугируют с помощью роторных лопастей, при его входе в турбосушильную установку, на внутреннюю нагретую стенку 9 и одновременно транспортируют его по направлению к выходу 6 благодаря спиралеобразному расположению вышеупомянутых лопастей.

Вода, содержащаяся во влажном меламиновом осадке, мгновенно испаряется благодаря образованию тонкого, динамичного, трубообразного турбулентного слоя меламинового осадка, одиночные частицы которого поглощают очень большое количество энергии, как в форме механической энергии, передаваемой от лопастного ротора, вращающегося с высокой скоростью, так и в форме теплоты, выделяемой из нагретой внутренней стенки турбосушильной установки Т и из горячего воздуха.

После пребывания продукта в течение примерно 15-60 секунд внутри турбосушильной установки из нее непрерывно выгружают поток кристаллов меламина с влагосодержанием менее 0,1%.

Удаление смеси воздуха и пара, образовавшегося при испарении воды, содержащейся в осадке, осуществляют через выходное отверстие 6 вместе с кристаллами меламина.

Следует отметить, что горячий поток можно также подавать в противотоке относительно потока влажного меламинового осадка, через выходное отверстие 6 или через дополнительное отверстие, выполненное вблизи торцевой стенки 3. Независимо от направления подачи продукта, поток горячего воздуха значительно облегчает удаление пара, образовавшегося при испарении воды, содержащейся в осадке, и позволяет полностью удалить аммиак, который часто находится в этой воде в растворенном состоянии.

ПРИМЕРЫ

При использовании оборудования, схематически описанного выше, и согласно способу, предлагаемому в настоящем изобретении, влажный меламиновый осадок с содержанием тонкодисперсных частиц (диаметром менее 21 мкм) 2,5% и влагосодержанием 12% (измеренным при 105°С), при содержании растворенного в воде аммиака 14% (по весу воды), непрерывно загружали в турбосушильную установку Т, со скорость 80 кг/ч, одновременно и в прямотоке с воздушным потоком при 200°С, имеющим скорость 300 нм/ч.

Температуру стенки 9 поддерживали равной примерно 250°С, при этом скорость вращения лопастного ротора 7 сохраняли постоянной и равной 700 об/мин.

После среднего времени пребывания внутри турбосушильной установки Т примерно 60 секунд непрерывно выпускали поток воздуха, смешанного с паром, и поток кристаллов меламина, имеющего кажущуюся плотность 0.74, не содержащего аммиака и имеющего влажность 0.04%. Содержание тонкодисперсных частиц (диаметром менее 21 мкм) в высушенном продукте составляло 3.4%, его титр составлял 99.9%, а степень его белизны, измеренная согласно правилам Американской ассоциации охраны общественного здоровья (American Public Health Association (APHA)) (то есть путем визуального сравнения со шкалой образцов, приготовленных из хлороплатината калия, разбавленного в формальдегиде), составляла 10.

1. Способ сушки меламиновых влажных осадков, согласно которому:
- применяют турбо-сушильную установку (Т), включающую цилиндрический корпус в форме трубы (1), имеющий тепловую рубашку (4), входные и выходные отверстия (5, 6) и лопастной ротор (7), закрепленный в корпусе с возможностью вращения,
- подают непрерывный поток влажного меламинового осадка в вышеуказанную турбо-сушильную установку (Т), температуру внутренней стенки (9) которой поддерживают равной по меньшей мере 220°С,
- подают в вышеуказанную турбо-сушильную установку (Т) через входные или выходные отверстия 5, 6 непрерывный поток газа, который выбирают из воздуха или азота,
- подвергают поток влажного меламинового осадка механическому воздействию вышеуказанного лопастного ротора (7), вращающегося со скоростью по меньшей мере 200 об/мин, с последующим центрифугированием вышеуказанного влажного осадка на нагретую стенку (9), благодаря чему происходит мгновенное испарение воды, содержащейся в осадке, и подачей последнего к выходному отверстию (6),
- непрерывно выгружают поток кристаллов меламина с влагосодержанием менее 0,1% по истечении среднего времени пребывания в указанной турбо-сушильной установке менее 300 с.

2. Способ по п.1, согласно которому температура внутренней стенки (9) вышеуказанной турбо-сушильной установки составляет от 225 до 280°С.

3. Способ по п.2, согласно которому газ, введенный в турбо-сушильную установку, представляет собой воздух, нагретый до 120-240°С.

4. Способ по п.3, согласно которому поток вышеуказанного нагретого воздуха подают прямотоком относительно вышеуказанного потока влажного меламинового осадка.

5. Способ по п.3, согласно которому поток вышеуказанного нагретого воздуха подают противотоком относительно вышеуказанного потока влажного меламинового осадка.

6. Способ по любому из пп.3-5, согласно которому скорость вышеуказанного воздушного потока составляет от 200 до 800 нм3/ч на каждые 100 кг загруженного влажного меламинового осадка.

7. Способ по любому из пп.3-5, согласно которому скорость вращения вышеуказанного лопастного ротора (7) составляет от 200 до 1500 об/мин.

8. Способ по любому из пп.3-5, согласно которому время пребывания меламинового осадка внутри вышеуказанной турбо-сушильной установки составляет от 15 до 100 с.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии получения меламина в целом путем превращения карбамида в меламин некаталитическим способом при высоком давлении и к одной из стадий выделения меламина с использованием водных растворов, а именно к стадии удаления растворенных газов из водного раствора неочищенного меламина, и может быть использовано в промышленном производстве меламина.

Изобретение относится к способу производства чистого меламина путем получения расплава меламина в процессе с высоким давлением, из которого удалены отходящие газы.

Изобретение относится к способу очистки расплава меламина, полученного пиролизом мочевины под высоким давлением. .

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения свободного от мелема меламина водной обработкой расплава меламина, полученного способом высокого давления, в котором расплав меламина после отделения отходов газов гасят водным щелочесодержащим раствором, преобразуют в способе в водный щелочной раствор меламина, а затем кристаллизуют в твердый меламин.

Изобретение относится к улучшенному способу получения меламина пиролизом мочевины при высоком давлении, в котором мочевина вступает в реакцию вместе с NH3. .

Изобретение относится к кристаллическому меламину, конкретнее к порошку поликристаллического меламина. .
Изобретение относится к способу охлаждения жидкого меламина, полученного синтезом меламина из мочевины. .

Изобретение относится к способу очистки меламина от продуктов конденсации, который включает обработку водного раствора неочищенного меламина при температуре 110-170°C в течение 5-60 минут в присутствии карбоната щелочного металла. В качестве карбоната щелочного металла используют карбонат натрия, карбонат калия или их смесь. В качестве источника карбоната щелочного металла также можно использовать очищенную сточную воду производства меламина, содержащую карбонат щелочного металла. Техническим результатом, который может быть получен при использовании изобретения, является снижение степени разложения меламина при высокой степени разложения продуктов конденсации. 3 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки меламина, полученного синтезом из мочевины, который включает следующие стадии: a) перевод неочищенного меламина, содержащего примеси поликонденсатов и других побочных продуктов реакции синтеза, в раствор, с получением раствора/суспензии, где диспергированы нерастворимые продукты; b) обработку полученного таким образом раствора/суспензии для удаления растворенного CO2, со снижением его концентрации до значений ниже 0,5 мас.%; c) обработку полученного на стадии (b) раствора/суспензии, имеющего содержание CO2 ниже 0,5 мас.%, аммиаком в количестве от 1 до 15%, предпочтительно от 3 до 9 мас.%, при температуре в диапазоне от 110 до 180°C, предпочтительно от 130 до 140°C; a) приведение раствора, выходящего со стадии (c), в контакт с твердым катализатором при таких же условиях, как на стадии (c). Способ позволяет устранить примеси поликонденсатов из водного раствора при снижении потребления NH3. 4 з.п. ф-лы, 2 пр.

Описывается способ получения меламина высокой степени чистоты за счёт быстрого охлаждения расплава меламина, очищенного от отходящих газов синтеза меламина и содержащего в качестве примесей аммелин, аммелид и поликонденсаты, с использованием содержащего аммиак водного раствора в условиях, обеспечивающих превращение большей части поликонденсатов в меламин, с получением раствора меламина, извлечение меламина из полученного раствора путем кристаллизации с последующей обработкой маточного раствора кристаллизации в условиях, обеспечивающих превращение по меньшей мере части содержащегося в нем аммелина в аммелид и меламин, и некаталитическая установка высокого давления для получения меламина высокой степени чистоты вышеуказанным способом. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 4 пр., 5 ил.

Описывается способ конверсии мочевины в меламин в жидкой фазе под высоким давлением, при осуществлении которого расплавленную мочевину подают в жидкий расплав меламина в первой зоне (S1) реакции, где непрерывно обеспечивают механическое перемешивание расплава меламина и подвод (Q1) тепла для поддержания эндотермической реакции, а затем жидкость проводят во вторую зону (S2) реакции, в которой поддерживается более низкая, на 10-90оС, температура и обеспечивается дальнейшее перемешивание. Описываются также конструкции установок, предназначенных для осуществления этого способа, включающих несколько реакторов с мешалками, расположенных в виде каскада, или один реактор с несколькими внутренними камерами, образующими вышеуказанные первую и вторую зоны реакции. Данный способ позволяет минимизировать содержание непрореагировавшей мочевины в меламине, эффективно использовать вводимый аммиак и получить целевой продукт высокой степени чистоты. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 пр.

Изобретение относится к способу получения высокочистого меламина с низким расходом энергии посредством пиролиза мочевины, включающему следующие рабочие стадии: а) разделение двухфазного жидкостно-газового продукта, выходящего из реакции пиролиза мочевины, на жидкий поток неочищенного меламина и первый поток безводного отходящего газа, содержащего NH3, CO2 и пары меламина; б) приведение указанного выше жидкого потока неочищенного меламина в контакт с потоком газообразного безводного NH3 и образование жидкого потока неочищенного меламина, обедненного CO2, и второго потока безводного отходящего газа, содержащего NH3, CO2 и пары меламина; в) приведение указанных первого и второго потоков безводного отходящего газа в контакт с по меньшей мере одним водным промывочным потоком и образование водного потока, содержащего меламин, NH3, CO2, и потока влажного отходящего газа, содержащего NH3, CO2 и пары воды; г) удаление из указанного водного потока, содержащего меламин, NH3, CO2, по меньшей мере части содержащегося в нем CO2 и образование потока, содержащего удаленный CO2, и водного потока, содержащего меламин и обедненного CO2; д) извлечение меламина, содержащегося в указанном жидком потоке неочищенного меламина, обедненном CO2, и меламина, содержащегося в указанном водном потоке, содержащим меламин и обедненном CO2, посредством кристаллизации путем охлаждения с образованием потока кристаллизованного меламина и потока маточного раствора. Настоящее изобретение также относится к оборудованию для осуществления указанного способа. 2 н. и 13 з. п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.
Наверх