Установка получения гранулированного карбамида
Предложена установка гранулирования карбамида, содержащая башню приллирования карбамида со встроенной в ней корзиной и гранулятор в виде наклонного аппарата с распределительной решеткой для воздушного потока и створкой с узлом распылительных головок, снабженных сенсорами регулировки подачи сжатого воздуха для ожижения плава карбамида путем формирования в зоне ожижения двух закрученных навстречу друг другу цилиндрических вихревых потоков.
Достигаемый технический результат - повышение качества вырабатываемого гранулированного карбамида.
Полезная модель относится к оборудованию для производства минеральных удобрений, в частности к устройствам гранулирования карбамида и других азотных удобрений, и может быть использована в химической и других отраслях промышленности.
Известно [М.Е.Позин. Технология минеральных удобрений. - М.: Химия, 1965, С.63-68] устройство гранулирования карбамида путем постепенного наращивания или укрупнения размеров гранул в непрерывно действующих аппаратах с псевдоожиженным слоем материала. Процесс осуществляют смешиванием ретура, т.е. части готового продукта, с концентрированным расплавом. После окончания гранулирования твердые частицы рассеиваются, и фракции, не отвечающие по размерам зерен техническим условиям на продукт, используются в качестве ретура, причем крупная фракция подвергается предварительному измельчению.
Основными недостатками данных линий грануляции являются низкий выход целевого продукта, повышенные энергозатраты и сравнительно невысокое качество конечного продукта.
Известен гранулятор [FR 1545663, кл. В01J 2/26], включающий наклонный ленточный конвейер, укрытие верхней рабочей ветви ленты с боковыми стенками и плоской крышкой, с установленными в ней распылителями плава, а также загрузочное устройство ретура и разгрузочное для готового продукта. Процесс гранулирования осуществляется в рабочем пространстве, ограниченном верхней рабочей ветвью ленты и укрытием, причем в процессе работы верхняя рабочая ветвь ленты принимает форму желоба. Частицы ретура подаются на рабочую поверхность ленты в нижней части конвейера, поднимаются вверх и при скатывании под действием силы тяжести вниз подвергаются напылению плавом из распылителей Недостатком гранулятора данной конструкции является то, что из-за большой массы материала в нижней части желоба создаются неблагоприятные условия для охлаждения и отвода влаги, образующейся при кристаллизации плава на поверхности ретура, и, кроме того, затруднено равномерное орошение плавом частиц ретура в толстом слое материала. По указанной причине невозможно получить гранулы заданного гранулометрического состава.
Известно устройство гранулирования минеральных удобрений [RU 
2163901, кл. C05C 1/02, B01J 2/160]., включающее корпус, в нижней части которого расположены воздухоподводящие, а в верхней - воздухоотводящие штуцеры, воздухораспределительную решетку, установленную над воздухо-подводящими штуцерами, штуцер подвода ретура в зону гранулирования и штуцер выгрузки гранулированного продукта. Распределительная решетка снабжена отверстиями на горизонтальных и наклонных, под углом 45° к горизонту, участках. Над рабочей решеткой на расстоянии, достаточном до прохода псевдоожиженного вращающегося потока ретура, установлены по две наклонных расходящихся к верху и симметрично расположенных к середине продольных направляющих стенки, между которыми, в центральной части, установлены два ряда распыляющих форсунок, направленных в сторону наклона направляющих стенок
Использование данного гранулятора значительно повышает качество продукта за счет обеспечения стабильного температурного режима, однако при этом не исключено образование частиц более крупных размеров - крупнее размеров товарной фракции (>4 мм). Это затрудняет ведение процесса и поддержание стабильного вращения псевдоожиженного потока и приводит к дополнительным затратам на дробление некондиционных гранул.
Наиболее близким по технической сущности является гранулирующее устройство, предложенное авторами [RU 2283171, опубл. 10.04.05 г.].
Оно представляет контейнер в форме параллепипеда с прямоугольным поперечным сечением, с перфорированным днищем для подачи потока воздуха или другого соответствующего ожижающего газа, расположенное между двумя противоположными длинными стенками и двумя короткими боковыми стенками, из которых одна короткая стенка имеет клапан для ввода ретура, а через окно второй выгружается гранулированный продукт. При этом на одной или обеих длинных боковых стенках устанавливается распределитель, с помощью которого в псевдоожиженный слой направляется поток текучей среды, содержащий маточную жидкость.
Следует отметить, что для данного гранулятора характерны те же недостатки, что и в выше рассмотренных устройствах и, в первую очередь, сложность поддержания заданного гранулометрического состава азотного удобрения.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является усовершенствование конструкции установки для гранулирования карбамида с целью увеличения выхода кондиционного продукта товарной фракции (2-4) мм и исключения дополнительных затрат на дробление гранул размером более 4 мм до качества ретура.
Поставленная задача достигается тем, что установка гранулирования карбамида включает блок воздушных компрессоров с теплообменниками подогрева воздуха, систему транспортировки азотного удобрения и плава, гранулятор с внутренними устройствами, клапаны подачи исходного и выгрузки гранулированного продукта и дополнительно башню приллирования с одной или несколькими встроенными корзинами, а в качестве гранулятора используется наклонный контейнер прямоугольной формы с плоской или эллиптической крышей, снабженный распределительной решеткой и створкой с узлом распылительных головок, каждая из которых снабжена сенсором регулировки подачи сжатого воздуха, а пространство под распределительной решеткой разделено перегородкой для формирования в зоне псевдоожиженного слоя двух закрученных навстречу друг другу цилиндрических вихревых потоков.
Сущностью предлагаемого технического решения является установка получения гранулированного карбамида, включающая гранулятор с системой транспортировки твердого азотного удобрения и плава, блоками воздушных компрессоров и теплообменников и узлом мокрой очистки запыленного воздушного потока и дополнительно башню приллирования с одной или несколькими разбрызгивающими корзинами, а в качестве гранулятора используется наклонный аппарат в форме параллепипеда с углом наклона не более 10°, имеющий плоскую или эллиптическую крышу с отводом запыленного воздуха на мокрую очистку, перфорированную распределительную решетку для воздушного потока и створку с узлом распылительных головок для ожижения плава карбамида, снабженных сенсорами регулировки подачи сжатого воздуха, а пространство под распределительной решеткой разделено перегородкой для формирования в зоне псевдоожиженного слоя двух закрученных навстречу друг другу асимметричных вихревых потоков.
Установка гранулирования карбамида работает следующим образом.
Пример (см. фиг.).
Плав карбамида с температурой 136 'С делится на два потока в соотношение 3:1, причем основной подается в башню приллирования карбамида 1 на встроенную в нее вращающуюся корзину 2, а меньший на фильтр 3 для очистки от механических примесей и далее насосом на узел из 28 распылительных головок, установленных в створке 12 корпуса гранулятора 11. Ожижение карбамида достигается в распылительных головках подачей сжатого воздуха от компрессора 5, подогреваемого в теплообменнике 10-1 до температуры 180-200 îС. Благодаря этому тонкодисперсные частицы карбамида представляют эмульсию и насыщены многочисленными пузырьками воздуха.
Каждая головка распылителя снабжена сенсором регулировки подачи воздуха с целью формирования распылительного «факела» Приллированный карбамид с температурой 60-80°С помощью транспортера 4 через балансовый клапан 16 непрерывно поступает на распределительную перфорированную решетку 15, установленной в нижней части гранулятора. Пространство под ней разделено перегородкой на две области разного объема, в которые по воздухоподводящим штуцерам компрессором 9 нагнетается воздух, подогреваемый теплообменниками 8 и 13 до температуры 15-35 îС.
При контакте приллированного карбамида с воздушным потоком образуется псевдоожиженный слой в виде двух вращающихся навстречу друг другу цилиндрических вихрей. Их формированию способствует питание створки продувочном воздухом от вентилятора 7, нагреваемого теплообменниками 6 и 10-2 до температуры 40-55 îС.
Использование башни приллирования со встроенными разбрызгивающими корзинами позволяет получать карбамид с размером частиц (приллов) 1,5-2,5 мм и подавать их на последующую грануляцию.
При соприкосновении приллов с ожиженным плавом (эмульсией) в зоне псевдоожиженного слоя происходит наращивание диаметра частиц до размера 2-4 мм, которые перемещаются к разгрузочному окну и попадают на конвейер 14. Движению гранулированного карбамида за границы гранулятора способствует расположение аппарата с углом наклона около 7 град.
Для улавливания пыли из отводимого воздушного потока предусмотрен узел мокрой очистки, включающий штуцер (на фиг. не показан), скруббер 17, вентилятор 18 и циркуляционный насос 19.
Предлагаемая установка гранулирования позволяет повысить выход целевого продукта за счет исключения получения некондиционных гранул выше размеров верхнего размера товарной фракции, например, более 4 мм, в результате использования распылительных головок оригинальной конструкции в которых достигается ожижение плава карбамида сжатым воздухом. Одновременно с этим сводятся к минимуму затраты на дробление и классификацию крупных гранул до качества ретура, значительно упрощается контроль за проведением процесса гранулирования, улучшается визуальное наблюдение за работой каждой распылительной головки, практически полностью подавляется налипание на боковые стенки частиц плава карбамида.
Установка получения гранулированного карбамида, включающая гранулятор с системой транспортировки твердого азотного удобрения и плава, блоками воздушных компрессоров и теплообменников и узлом мокрой очистки запыленного воздушного потока, отличающаяся тем, что содержит дополнительно башню приллирования с одной или несколькими разбрызгивающими корзинами, а в качестве гранулятора используется наклонный аппарат в форме параллелепипеда с углом наклона не более 10°, имеющий плоскую или эллиптическую крышу с отводом запыленного воздуха на мокрую очистку, перфорированную распределительную решетку для воздушного потока и створку с узлом распылительных головок для ожижения плава карбамида, снабженных сенсорами регулировки подачи сжатого воздуха, а пространство под распределительной решеткой разделено перегородкой для формирования в зоне псевдоожиженного слоя двух закрученных навстречу друг другу асимметричных вихревых потоков.
