Способ нанесения покрытия на сыпучие материалы

 

. С.А. Светлов, И.В.Александров, И.ф.Михалев, А.А. Ерин и В.В.Ионн

Специальное конструкторско-технологическое Iáåðî "Технолог"

Ленинградского ордена Октябрьской Революци ордена

Трудового Красного Знамени технологического института им. Ленсовета (72) Авторы изобретения (T3j Заяввтель (543 СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРМ ИЯ НА СЫПУЧИЕ МАТЕРИАЛЫ

Изобретение относится к химичес". кой технологии, в частности к нанесению покрытия на сыпучие материалы, находящиеся в псевдоожиженном состоянии, и может быть использовано в различных отраслях промышленности (химической, фармацевтической, пищевой и т.д.) для грануляции, микрокапсуляции, смешения.

Известен способ нанесения покрытия в на сыпучие материалы, включающий распыление газом расплава покрытия на частицы сыпучего материала с одно" временной импульсной подачей ожижающего агента через слой материала.

В известном способе расплав распыляют газом, имеющим температуру, равную температуре плавления. материала покрытия (1 ).

Известный способ обработки не поэ"

20 воляет получить на частицах сыпучего материала сплошного равномерного покрытия из расплава, а только дает воэможность получить продукт с необходимым содержанием материала покрытия в слое. Кроме того, продукт, полученный известным способом, содержит большое количество частиц исходного материала и застывших капель материала покрытия в нем.

Цель изобретения - повышение рав" иомерности покрытия частиц сыпучего, материала расплавом, уменьшение рас" хода материала покрытия эа счет снипения содержания затвердевших гранул покрытия в полученном продукте и интенсификация процесса.

Укаэанная цель достигается тем, что распыляют расплав покрытия газом на частицы сыпучего материала с одновременной импульсной подачей ожижающего агента через. слой материала, расплав распыляют газом,,имеющим температуру, равную 1,4"1,5 .температуры плавления материала покрытия.

3 9390

После распыления расплава покрытйя сыпучие материалы обрабатывают потоком газа, имеющим температуру, рав" ную 1,4"1,5 температуры плавления материала покрытия. S

Кроме того, расплав подают несколькими распылителями с уменьшающимися расходами в направлении от первого распылителя к последнему, причем через предыдущий больше, чем через пос" в ледующий в 1;5-2 раза, 1

Диспергирование расплава в. слой сыпучего материала приводит к появлению в зоне обработки частиц с различной степенью покрытия и капель застыв 1 S шего расплава. Перераспределение материала покрытия в слое происходит в основном за счет соударения частиц, прогретых выше температуры плавления материала покрытия, поэтому через распылители подают расплав и газ нагретый до температуры (1,4-1,5) Т,ц,, где Твл - температура плавления материала покрытия. Это позволяет умень.шить время обработки и значительно повысить равномерность покрытия частиц расплавом. Критическую температуру газа выбирает из условия сохранения физико-химических свойств расзе плава, отсутствия разложения и возгорания материала покрытия. Ври

Тг + 1,5 Т„д наблюдается разложение расплава и, как следствие, плохое качество готового продукта. При

Т (1,4 Т„„уменьшается количество частиц, прогретых выше Тп, что приводит к увеличению времени обработки в продукте. Чтобы исключить появление в готовом продукте застывших капель расплава и непокрытых час- 4в тиц исходного сыпучего материала, после распыления расплава продукт обрабатывают потоком газа, имеющим температуру (1,4-1,5) Тп . Непре" рывный ввод расплава более 5-63 от массы загружаемого сыпучего материала через один распылитель приводит к агломерации,. каналообразованию в слое и появлению застывших капель расплава в готовом продукте, Поэтому, чтобы снизить содержание застывших капель расплава в продукте и уменьшить время обработки сыпучего материала, расплав через остальные распылители необходимо вводить с M уменьшающейся производительностью.

Это позволяет постепенно увеличить долю материала покрытия в слое до

55 ф

l0-124, не нарушая гидродинамики слоя и качества получаемого продукта

На фиг. 1 изображена зависимость средней степени покрытия сыпучего материала х расплавом от температуры распыливающего газа Т ; на фиг. 2 зависимость доли застывших капель материала покрытия в готовом продукте d от температуры распыливающего воздуха Т, на фиг. 3 - зависимость/к от среднего времени пребывания С сыпу че го матери ала в а нпа рате.

Пример. В аппарате импульсно го псевдоожиженного слоя с горизонтально движущимся слоем зернистого материала устанавливают три распылителя пневматического типа (воэдухрасплав). Расплав вводят в слой свер ху вниз, навстречу ожижающему воздуху. Сыпучей средой служит хлористый калий с насыпной плотностью р (0,8-1,2) ° 10 кг/м и средним диаметром частиц d = 50-250 мкм. ОжиV p жающий воздух при 20 С подают периодически с частотой f = 5 Гц и скважностью в, равной 0,5 ° Скорость Чьж, ожижающего воздуха составляет 0,08 м/с, отнесенная к поперечному сечению аппарата. Температура плавления расплава (церезин)соответст вует 92 С. Скорость Чрвраспыливающего воздуха на срезе сопла распылителя составляет 150 м/с, что отвечало требуемому качеству распыла материала покрытия. Единовременная загрузка аппарата дисперсным продуктом составляет 3 кг.

На фиг. 1 средняя степень х покрытия характеризует долю поверхности частиц сыпучего материала, которая покрыта расплавом. Кривая i соответствует режиму, когда через первые два распылителя подают расплав и распыливают его газом, Кривая 2 соответствует режиму диспергирования расплава при дальнейшей обработке продукта газом, который подается. через третий распылитель. Из графиков следует, что с увеличением температуры распыливающего газа возрастает величина х„ причем наиболее резкий рост степени покрытия частиц наблюдается и Трв Тел - При Трв = (1,4-1,5) Т„, достигается необходимое качество готового продукта x = 0,98 (кривая 2), т.е. поверхность частиц практически полностью покрыта расплавом. Нагоев

Формула изобретения

5 939 газом обработанного расплавом сыпу" чего материала (фиг. 1, кривая 2) позволяет увеличить х на 12-153. Производительность аппарата по исходному сыпучему материалу составляет

1.,27. 10 кг/см, доля вводимого в слой материала покрытия составляет 83.

Кривая 3 (фиг. 2) соответствует режиму, когда через первые два распылителя подают расплав и распыли- lO вают его газом. Кривая 4 соответствует предыдущему режиму диспергирования расплава и дельнейшей обработке продукта газом, который подается через третий распылитель. Из графика 15 (Фиг. 2) следует, что с увеличением температуры распыливающего воздуха доля застывших капель расплава в готовом продукте снижается, причем резкое уменьшение количества их наб- 20 людается в области температур, превышающих температуру плавления материала покрытия.

Предлагаемый способ нанесения пок" рытия (кривая 4) позволяет исклю- 2j чить гюявление застывших капель расплава в готовом продукте и, следовательно, повысить качество готового продукта и ликвидировать брак, Кривая 5 (Фиг. 3) соответствует эф режиму без дополнительной обработки продукта горячим газом и с одинако" .вой дозировкой (производительностью) расплава через распылители. Содержание застывших капель расплава в готовом продукте составляет более 13 при Ч; = 2,4-IO с Кривая 6 соответствует режиму обработки продукта с дополнительным нагревом его горячим газом и одинаковой дозировкой расплава через распылители. Кривая 7 со-ответствует режиму обработки с нагревом и изменяющейся дозировкой расплава через распылители (через первый 53, через второй 3г). Общая доля вводимого расплава составляет

83. Из графика (кривые 6 и 7) следует, что путем изменения дозировки расплава через распылители достигается увеличение производительности ап-, парата по готовому продукту при полном отсутствии затвердевших капель

055 6 расплава в нем, т.е. удается снизить среднее время пребывания в аппарате с 2 410 до 1 5410 с

Использование предлагаемого спо" . соба нанесения покрытия на сыпучие материалы обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: улучшение качества продукта, т.е. повышение средней степени покрытия частиц расплавом в 1,52 раза, и отсутствие непокрытых частиц сыпучего материала; отсутствие застывших капель расплава в готовом продукте; увеличение производительности в 2 раза эа счет создания луч" шей тепловой структуры слоя; исключение агломерации продукта.

l. Способ нанесения покрытия на сыпучие материалы, включающий распыливание газом расплава покрытия на частицы сыпучего материала при одно. временной импульсной подаче сжижа" ющего агента через слой материала, отли чающийс я тем, что, с целью гювышения равномерности покрытия частиц, расплав распыливают газом, имеющим температуру, равную

1,4-1 5 температуры материала покрытия, 2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уменьшения расхода материала покрытия за счет снижения содержания затвердевших гранул покрытия в полученном продукте, после распыления расплава покрытия сыпучие материалы обрабатывают потоком газа, имеющим температуру, равную 1,4-1,5 температуры плавления материала покрытия.

3. Способпоп, 1, отли чаю шийся тем, что расплав подают несколькими распылителями с уменьшающимися расходами в направлении от первого к последнему распылителю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР

II 639594, кл. B 01 J 8/22, 1976.

%0, 11%

ФАЗ. 3

Составитель С. Светлов

Редактор С.Тараненко Техред Т. Маточка КорректорЮ.Макаренко

Заказ 4534/15 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 а вв е а филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4