Способ гранулирования минеральных удобрений



Способ гранулирования минеральных удобрений
Способ гранулирования минеральных удобрений
Способ гранулирования минеральных удобрений
Способ гранулирования минеральных удобрений
Способ гранулирования минеральных удобрений
Способ гранулирования минеральных удобрений
Способ гранулирования минеральных удобрений
Способ гранулирования минеральных удобрений
Способ гранулирования минеральных удобрений
B01J2/00 - Способы и устройства для гранулирования материалов вообще (гранулирование металлов B22F 9/00, шлака C04B 5/02, руд или скрапа C22B 1/14; механические аспекты обработки пластмасс или веществ в пластическом состоянии при производстве гранул, например гидрофобные свойства B29B 9/00; способы гранулирования удобрений, отличающихся по химическому составу см. в соответствующих рубриках в C05B-C05G; химические аспекты гранулирования высокомолекулярных веществ C08J 3/12); обработка измельченных материалов с целью обеспечения их свободного стекания вообще, например путем придания им гидрофобных свойств

Владельцы патента RU 2680686:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ гранулирования минеральных удобрений из расплава с замкнутым по хладагенту циклом включает кристаллизацию капель расплава при их свободном падении в противотоке охлаждающего воздуха в грануляционной башне, который засасывается из зоны кристаллизации через окна для засасывания и подается в промывочную гидродутьевую полость, примыкающую к стенке грануляционной башни, на стадию очистки и охлаждения орошением в прямотоке воздуха с компримирующем его за счет спутного течения факелом распыла потока охлаждающей промывочной жидкости, возвращение охлажденного промытого воздуха в нижнюю часть зоны кристаллизации грануляционной башни под давлением, создаваемым спутным прямоточным течением потока падающих капель охлажденной промывочной жидкости, необходимым для преодоления сопротивления, возникающего в грануляционной башне при падении капель расплава, причем для регулирования движения потока охлаждающего воздуха в верхней части промывочной гидродутьевой полости, выше форсунок на уровне окон для засасывания устанавливаются вентиляторы, обеспечивающие дополнительную тягу воздуха. Изобретение позволяет снизить энерго- и ресурсозатраты на организацию процесса гранулирования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к способам производства крупнотоннажных гранулированных продуктов, например, карбамида, нитрата аммония и серы из расплава.

Из уровня техники [авторское свидетельство №822871, опубл. 23.04.1981] известно, что при гранулировании минеральных удобрений (аммиачной селитры, карбамида и др.) изначально расплав удобрения диспергируют на капли, которые кристаллизуются в виде гранул при их свободном падении в среде охлаждающегося воздуха. Данный процесс регулируют смешением холодного воздуха из атмосферы, который вводится при кристаллизации капель из расплава с частью нагретого воздуха, выводимого из зоны кристаллизации и повторно используемого при гранулировании.

При таком гранулировании мелкие частицы гранулируемого вещества уносятся с потоком воздуха и выбрасываются в атмосферу, что является недостатком экологическим, экономическим.

Также из уровня техники известен способ гранулирования минеральных удобрений [патент DE 1230402 В, опубл. 15.12.1966], включающий дробление расплава удобрения на капли и кристаллизацию капель при их свободном падении в среде охлаждающего воздуха, который последовательно пропускают через зону кристаллизации капель расплава, выводят из зоны кристаллизации, вводят в зону очистки и охлаждения воздуха, где его очищают от частиц продукта, содержащихся в воздухе, и летучих компонентов, охлаждают, компримируют путем сжатия в вентиляторе и возвращают в зону кристаллизации расплава удобрения.

Недостатком данного способа являются значительные энергетические затраты при циркуляции воздуха на преодоление суммарного сопротивления при движении через зоны кристаллизации, охлаждения и очистки воздуха, вентиляторы и запорную арматуру.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ гранулирования минеральных удобрений из расплава [авторское свидетельство №1137631, опубл. 23.11.1990], включающий дробление расплава на капли, кристаллизацию капель при их свободном падении в потоке воздуха, который выводят из зоны кристаллизации, подачу его на стадию очистки и охлаждения орошением в противотоке промывочной жидкости и возращение воздуха в зону кристаллизации расплава под давлением, создаваемым гидродутьем.

Однако, если расход промывочного гидродутьевого раствора не создает достаточный перепад давления воздуха в колонне для преодоления сопротивления газоходов и падающих гранул, внутри аппарата предлагается установить побудитель расхода, основанный на ином принципе, позволяющий регулировать перепад давления.

Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в регулировке тяги воздушного потока, циркулирующего в грануляционной башне через зону кристаллизации и совмещенные зоны очистки, охлаждения и компримирования по безвыбросной схеме.

Данная техническая задача решается способом гранулирования минеральных удобрений из расплава с замкнутым по хладагенту циклом, включающим кристаллизацию капель расплава при их свободном падении в противотоке охлаждающего воздуха в грануляционной башне, который засасывается из зоны кристаллизации через окна для засасывания и подается в промывочную гидродутьевую полость, примыкающую к стенке грануляционной башни, на стадию очистки и охлаждения орошением в прямотоке воздуха с компримирующем его за счет спутного течения факелом распыла потока охлаждающей промывочной жидкости, возвращение охлажденного промытого воздуха в нижнюю часть зоны кристаллизации грануляционной башни под давлением, создаваемым спутным прямоточным течением потока падающих капель охлажденной промывочной жидкости, необходимым для преодоления сопротивления, возникающего в грануляционной башне при падении капель расплава, при этом для регулирования движения потока охлаждающего воздуха в верхней части промывочной гидродутьевой полости, отделенной стенкой от зоны гранулирования в грануляционной башне, выше форсунок на уровне окон для засасывания устанавливаются вентиляторы, обеспечивающие дополнительную тягу воздуха.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения для предотвращения попадания капель жидкости в зону кристаллизации в окнах для нагнетания промывочной гидродутьевой полости устанавливаются волоконные мокрые фильтры, улавливающие аэрозоли.

Преимущество данного изобретения по сравнению с известными из уровня техники решениями, то есть достигаемый технический результат, состоит в увеличении эффективности работы режима гидродутья за счет дополнительного управления, что позволяет снизить энерго- и ресурсозатраты на организацию процесса гранулирования.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

На фиг. 1 показана показана схема безвыбросной грануляционной башни.

Схема содержит башню приллирования (7) для кристаллизации капель расплава и промывочные гидродутьевые полости (2), имеющие окна для засасывания (3) и для нагнетания (4) циркулирующего воздуха, оснащенные разбрызгивающими расплав устройствами - форсунками (5) для охлаждения, очистки и компримирования воздушного потока. Теплообменные устройства (б) снимают выделившуюся в процессе гранулирования теплоту на стадиях кристаллизации капель расплава и охлаждения гранул. Ее утилизация осуществляется в тепловом насосе (7). Аппарат (8) может быть выполнен в виде 2-х или 3-х ступенчатого охладителя гранул с псевдоожиженным слоем [Олевский В.М. Технология аммиачной селитры. - М.: Химия, 1978. - 315 с]. Перфорированные решетки (9), установленные в зонах гранулирования и гидродутья, располагаются на высоте 6 м.

Количество вентиляторов (10), которое определяется в зависимости от общего объема используемого воздуха, варьируется от 1-го до 2-х. Фильтр (11) изготавливается из волоконных материалов и крепится на опорной решетке для повышения его механических свойств [Олевский В.М. Технология аммиачной селитры. - М.: Химия, 1978. - 315 с].

Пример 2

Для определения оптимального напора, создаваемого вентилятором, был проведен эксперимент, результаты которого приведены в таблице 1.

Из таблицы видно, что при постоянном гидродутьевом напоре установка вентилятора позволяет регулировать напор, а, следовательно, производительность грануляционной башни.

Полученные данные хорошо поясняются следующими выражениями.

Давление, необходимое для преодоления сопротивления, возникающего в грануляционной башне при падении в ней капель расплава, определяется по соотношению:

где ΔР - напор воздуха, ; , ΔРг - напор, создаваемый вентилятором и гидродутьем соответственно, .

Напор воздуха, создаваемый гидродутьем определяется по выражению:

где ΔPг - напор воздуха, создаваемый гидродутьем, ; q - среднее значение плотности орошения промывочной жидкости в зоне очистки и охлаждения воздуха, ; ρж, ρв - плотности воздуха и промывочной жидкости соответственно, ; H h - протяженность зоны очистки, охлаждения, компримирования воздуха и ее текущий размер соответственно, м; rp - радиус капель промывочного раствора, м; ƒ(rp) - плотность распределения капель по радиусу, ; , ωp - скорости обтекания витания капель и встречного потока воздуха в компримирующей башне соответственно, ; ξ - коэффициент лобового сопротивления капель промывочной жидкости; d - знак дифференциала.

Соотношение между расходами промывочного охлаждающего раствора и гранулируемого расплава в зависимости от условий диспергирования потоков и габаритных размеров грануляционной башни и промывочной колонны определяется соотношением:

где Gж„ Gp - расходы расплава и компримирующего промывочного агента соответственно, ; dж, dp - размеры капель расплава и компримирующей, промывочной жидкости, мм; , - скорости витания капель расплава и встречного потока воздуха соответственно в башне гранулирования, ; Sб, Sк - площади сечения башни и промывочной колонны соответственно, м2; hб, hк - высота башни и высота колонны соответственно, м.

Из опыта определено, что требуемый напор воздуха находится в интервале от 50 до 300 , и достигается при плотности орошения промывочной жидкостью Gр/Gж от 3 до 40.

При этом напор, создаваемый вентилятором, должен составлять 10-20% от напора, создаваемого гидродутьем. При уменьшении напора вентилятора ниже 10% от гидродутьевого напора не наблюдается значительного изменения напора и скорости воздуха в рабочем объеме башни, следовательно, возможности управления ими. При напоре вентилятора более 20% от гидродутьевого вклад гидродутья уменьшается, что приводит к возрастанию дополнительных энергетических затрат на гранулирование.

Пример 3

Для предотвращения попадания капель жидкости в область кристаллизации в окнах для нагнетания (4) устанавливается мокрый фильтр, его схема приведена на фиг. 2. Фильтр (11) изготавливается из волоконных материалов и крепится на армирующую подложку (12) в виде решетки, повышающей его механические свойства. Величина ячеек решетки зависит от толщины фильтра (11).

1. Способ гранулирования минеральных удобрений из расплава с замкнутым по хладагенту циклом, включающий кристаллизацию капель расплава при их свободном падении в противотоке охлаждающего воздуха в грануляционной башне, который засасывается из зоны кристаллизации через окна для засасывания и подается в промывочную гидродутьевую полость, примыкающую к стенке грануляционной башни, на стадию очистки и охлаждения орошением в прямотоке воздуха с компримирующим его за счет спутного течения факелом распыла потока охлаждающей промывочной жидкости, возвращение охлажденного промытого воздуха в нижнюю часть зоны кристаллизации грануляционной башни под давлением, создаваемым спутным прямоточным течением потока падающих капель охлажденной промывочной жидкости, необходимым для преодоления сопротивления, возникающего в грануляционной башне при падении капель расплава, характеризующийся тем, что для регулирования движения потока охлаждающего воздуха в верхней части промывочной гидродутьевой полости, отделенной стенкой от зоны гранулирования в грануляционной башне, выше форсунок на уровне окон для засасывания устанавливаются вентиляторы, обеспечивающие дополнительную тягу воздуха.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что для предотвращения попадания капель жидкости в зону кристаллизации в окнах для нагнетания промывочной гидродутьевой полости устанавливаются волоконные мокрые фильтры, улавливающие аэрозоли.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ кондиционирования гранулированного удобрения для улучшенного подавления пылеобразования и/или повышения сельскохозяйственной эффективности включает: изготовление множества гранул удобрений, имеющих температуру поверхности от приблизительно 50°F (10°C) до приблизительно 250°F (121°C), введение заданного количества водного кондиционирующего реагента в кондиционирующий резервуар в количестве приблизительно от 0,1 мас.% до приблизительно 10 мас.% по отношению к общей массе удобрения, воздействие механической энергии и/или реактора с псевдоожиженным слоем на гранулированное удобрение, содержащее водный кондиционирующий реагент для усиления взаимодействия между гранулами, и удаление по существу всего водного кондиционирующего реагента, содержащегося в гранулах, до конечного влагосодержания гранул на уровне от приблизительно 0 мас.% до приблизительно 6,5 мас.% по отношению к массе гранул.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ постобработки гранулата многокомпонентного комбинированного удобрения, в частности гранулата NPK-удобрения или его аналога, в котором получают гранулат многокомпонентного комбинированного удобрения, изготовленный из нескольких исходных материалов с различными питательными веществами путем сухого прессового гранулирования, этот гранулат увлажняют при температуре ниже 40°C и затем увлажненный гранулат сушат и при этом отверждают.
Изобретение относится к производству капсулированных удобрений. Способ получения нанокапсул нитроаммофоски предусматривает добавление нитроаммофоски в суспензию альгината натрия в бутаноле в присутствии 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества и перемешивание при 1200 об/мин.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к области растениеводства. Крупная органоминеральная гранула шаровидной формы имеет диаметр от 70 до 80 мм и от 20 до 25 % своей массы состоит из набора шарообразных пористых гранул диаметром от 10 до 20 мм.

Изобретение относится к способу и устройству регулирования давления жидкости или пульпы. Описаны способы и устройство гранулирования, включающие динамическое регулирование давления в приемнике для улучшения контроля над качеством гранул и их гранулометрическим составом.

Изобретения относятся к пылеподавляющему агрегату. Пылеподавляющий агрегат содержит ядро-частицу, содержащее удобрение и пылеподавляющий агент, расположенный вокруг указанного ядра-частицы и содержащий поликарбодиимид, содержащий продукт реакции изоцианатов в присутствии катализатора.

Изобретения относятся к капсулированной частице, которая включает ядро частицы, базовый слой и наружный слой. Капсулированная частица содержит: ядро частицы; базовый слой, расположенный вокруг указанного ядра частицы и содержащий поликарбодиимид, содержащий продукт реакции изоцианата в присутствии катализатора; и наружный слой, расположенный вокруг указанного базового слоя и содержащий воск.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения гранулированной пористой аммиачной селитры включает получение раствора аммиачной селитры, введение в него стабилизирующей магнезиальной добавки, распыление полученного раствора на ретур, представляющий собой приллированные гранулы аммиачной селитры, причем затем одновременно в пространстве и времени подают в качестве стабилизирующей добавки оксид магния в количестве 0,5-2% мас.

Изобретение относится к удобрению с регулируемым высвобождением питательных веществ. Покрытое гранулированное удобрение с регулируемым высвобождением питательных веществ, полученное посредством нанесения покрытия на гранулы водорастворимого удобрения, содержащего по меньшей мере одно питательное вещество на основе азота, где покрытие содержит смесь эпоксидной смолы с низкой молекулярной массой между 100 до 400 в количестве от 50 до 85% масс./масс., производное имидазола в количестве от 1% до 20% масс./масс.
Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к получению удобрения на основе экологически благоприятного сырья. Предлагается гранулированный биоорганоминеральный комплекс- БОМК в качестве удобрения.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Удобрение содержит массовую долю фосфоритной муки, дополнительно содержит массовую долю аммиачной селитры, массовую долю калимагнезия, массовую долю гумата калия.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ производства жидкого азотного удобрения КАС включает смешение растворов карбамида и аммиачной селитры, причем смешение растворов карбамида и аммиачной селитры производят при температуре 5-30°С, после смешения растворов карбамида и аммиачной селитры в общий раствор добавляют 24% аммиачную воду из расчета 5 г на 1 л раствора и растворенную янтарную кислоту из расчета 3-5 г кислоты на 1 л, производят перемешивание и разливают в тару.

Изобретение относится к производству частиц сульфата-нитрата аммония (СНА) для использования в удобрениях. Способ производства продукционного твердого сульфат-нитрат аммония предусматривает стадии: отверждения расплава-пульпы, содержащей сульфат аммония и нитрат аммония, в слое для грануляции с образованием твердых гранул сульфат-нитрат аммония, содержащих двойную соль сульфат-нитрат аммония 2:1, причем слой для грануляции имеет рабочую температуру от 90°С до 120°С, и твердые гранулы сульфат-нитрат аммония характеризуются содержанием влаги от 0,4 масс.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение (NPK) содержит нитрат аммония, сульфат кальция безводный, дигидрофосфат калия, причем массовая доля общего азота от 13-15%, массовая доля общих фосфатов в пересчете на P2O5 от 9-10%, массовая доля калия в пересчете на K2O от 13-15%.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение (NPK) содержит нитрат аммония, моноаммонийфосфат, сульфат кальция безводный, нитрат калия, хлорид аммония, причем массовая доля общего азота от 13-15%, массовая доля общих фосфатов в пересчете на Р2О5 от 11-15%, массовая доля калия в пересчете на К2О от 7-8%.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Гранулированное азотное удобрение включает карбамид и аммиачную селитру, причем гранулы содержат смесь карбамида и аммиачной селитры в составе гомогенной композиции с гидроксиднитратом магния формулы nMg(OH)2·Mg(NO3)2·mH2O, где n=1, 3, 5 и m=0-8, определяющие скорость растворения удобрения в почве.

Изобретение относится к способу уменьшения потери аммиака и запаха от органических материала или отходов в атмосферу. Способ включает подачу воздуха или загрязненного воздуха в плазменный генератор, использующий электрический дуговой разряд, электростатическое поле, наноимпульсное электрическое поле, диэлектрический барьерный разряд, лазерное, радио- или микроволновое излучение или любое их сочетание, для получения концентрации 0,1-12 об.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения гранулированной пористой аммиачной селитры включает получение раствора аммиачной селитры, введение в него стабилизирующей магнезиальной добавки, распыление полученного раствора на ретур, представляющий собой приллированные гранулы аммиачной селитры, причем затем одновременно в пространстве и времени подают в качестве стабилизирующей добавки оксид магния в количестве 0,5-2% мас.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры включает получение раствора аммиачной селитры, введение в него структурирующей добавки, упаривание полученного раствора до состояния плава с содержанием воды не более 0,2% масс., введение в плав водного раствора поверхностно-активного вещества, диспергирование полученного расплава на капли, их кристаллизацию, охлаждение и кондиционирование полученных гранул, причем в качестве структурирующей добавки используют смесь оксида магния и оксида железа (III) в количестве 0,3÷2,0% масс.
Изобретение относится к ирригации. Согласно способу половину полос синтетической пленки перфорируют, складывают вдвое, покрывают ими полосы поверхности орошаемого участка, подают под пленку поливную воду, на перфорированные части полосы синтетической пленки насыпают аммиачную селитру, на слой аммиачной селитры наносят вяжущее, затем полосы синтетической пленки складывают вдвое, покрывают ими полосы поверхности орошаемого участка и подают под пленку поливную воду.

Изобретение относится к технологии ожижения органической массы угля при глубокой переработке угля. Способ деструкции органических соединений угольного сырья в среде органического растворителя включает одновременное или последовательное экстремальное физическое воздействие на деструктурируемое сырье волновыми гидродинамическими ультразвуковыми и электромагнитными полями с энергией и частотами, соответствующими резонансным частотам и/или частоте колебаний молекул деструктурируемых органических соединений с последующим температурным воздействием в пределах атмосферной перегонки.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ гранулирования минеральных удобрений из расплава с замкнутым по хладагенту циклом включает кристаллизацию капель расплава при их свободном падении в противотоке охлаждающего воздуха в грануляционной башне, который засасывается из зоны кристаллизации через окна для засасывания и подается в промывочную гидродутьевую полость, примыкающую к стенке грануляционной башни, на стадию очистки и охлаждения орошением в прямотоке воздуха с компримирующем его за счет спутного течения факелом распыла потока охлаждающей промывочной жидкости, возвращение охлажденного промытого воздуха в нижнюю часть зоны кристаллизации грануляционной башни под давлением, создаваемым спутным прямоточным течением потока падающих капель охлажденной промывочной жидкости, необходимым для преодоления сопротивления, возникающего в грануляционной башне при падении капель расплава, причем для регулирования движения потока охлаждающего воздуха в верхней части промывочной гидродутьевой полости, выше форсунок на уровне окон для засасывания устанавливаются вентиляторы, обеспечивающие дополнительную тягу воздуха. Изобретение позволяет снизить энерго- и ресурсозатраты на организацию процесса гранулирования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 3 пр.

Наверх