CN1083733C - 用于受控分解液体射流的方法与装置 - Google Patents

用于受控分解液体射流的方法与装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1083733C
CN1083733C CN97114766A CN97114766A CN1083733C CN 1083733 C CN1083733 C CN 1083733C CN 97114766 A CN97114766 A CN 97114766A CN 97114766 A CN97114766 A CN 97114766A CN 1083733 C CN1083733 C CN 1083733C
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
distributor
liquid
jet
sent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN97114766A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1176845A (zh
Inventor
詹弗兰科·贝德蒂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casale SA
Original Assignee
Urea Casale SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Urea Casale SA filed Critical Urea Casale SA
Publication of CN1176845A publication Critical patent/CN1176845A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1083733C publication Critical patent/CN1083733C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
    • B05B3/1007—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces characterised by the rotating member
    • B05B3/1021—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces characterised by the rotating member with individual passages at its periphery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/02—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C9/00—Fertilisers containing urea or urea compounds
    • C05C9/005—Post-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Pinball Game Machines (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Fertilizing (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

受控分解液体射流以产生基本为单分散的液滴的方法，其突出的特点是它包括下列步骤：把若干稳态运动的第一液体射流(4)送给若干限定在有孔面(8)中的互相独立的区段(7)；在上述有孔面(8)附近的上述区段(7)中形成液头(10)；使上述液体流过上述有孔面(8)以形成若干第二液体射流(6)；周期性以预定频率改变送给一预定区段(7)的液体的动量，从而把由上述有孔面(8)附近的压力周期性变化所构成的预定大小的干扰传送给存在于上述区段中的液体，该干扰被传送给第二液体射流(6)，使这些射流受控分解为许多基本为单分散的液滴。

Description

用于受控分解液体射流的方法与装置
本发明涉及为产生基本为单分散的液滴而使液体射流受控分解的方法。
在下述说明及随后的权利要求书中，用“基本为单分散的液滴”这个术语，意指实际上相同直径的基本为球型的液滴。
本发明也涉及实施上述方法所用的装置。
已知在使或多或少为粘稠液体形式的溶化材料流体化方面，例如生产化肥时，正更加迫切地要求提供一种使液体射流受控分解的方法，此方法一方面会获得基本为单分散的液滴，另一方面又可靠又便于实施，也不要求高能耗与高运作成本。
在下述说明中，用“颗粒化(priling)”这个术语，意指使液态熔化材料穿过若干孔洞，以形成相应的射流，这些射流分解成若干液滴，它们在冷却之际又凝固为坚固小颗粒这样的一种方法。一般来说，凝固是因在一种称为颗粒化塔的适宜装置中与气流成反流的液滴自由下落而发生的。
此方法基于一种现象而来，按照这种现象，液体射流，由于其表面张力所生的动态不稳，尤其是每当液体射流振幅增大到与射流半径相等时，会分解为许多液滴。
射流的这种动态不稳，起始因素，可以是外部因素，例如与空气摩擦而生的干扰，也可以是内部因素如由于液体紊流而生的干扰。
为了满足上述要求，有人提出了通过液体射流的受控分解可得到基本为单分散的液滴的一些方法，在这些方法中，以射流振幅波长大于射流周长的方式，把预定大小的干扰传给射流。
的确，已发现把实际上介于下列值之间波长的振幅传给射流，可获得均匀而规则的射流分解，该值为：
                  7*r＜λ＜14*r    (1)
上式中的r表示液体射流的半径，λ表示射流的波长(参见J.M.施耐德与C.D.亨德里克斯的《均匀液滴之源》，载《科学器械评论》，第35卷，第10号，1964年10月[J.M.Schneider and C.D.Hendricks，“Sourceof Uniform Liquid Droplets”，Review of Scientific Instruments，Vol.35，No.10，10/1964])。
一般来说，根据C.韦伯(Weber)的理论(如见《雾化与喷雾干燥》，第一章，W.R.小马绍尔作，载《化学工程方案论集》，第50卷，第2号，1954年[“Atomization and spray Drying”，chapter 1，W.R.Marshall Jr.，Chem.Eng.Progr.Monogr.series，No.2，vol.50，1954])为获得液体射流受控分解从而获得基本为单分散的液滴所用的最有效的振幅波长，由下列公式决定：
       λ/r＝8.886*(1+3Z)1/2    (2)
上式中的r表示液体射流的半径，λ表示射流波长，Z表示韦伯数的平方根与雷诺数之比率(Z＝We1/2/Re)
根据现有技术的方法，是以合要求波长的振幅传给射流这样的方式，以预定频率改变形成液体的射流，从而提供这种受控分解。
作为一种选择方案，根据上述那些方法，负责液体射流受控分解的干扰，是借助以下述方式进行的：
-由声源产生的预定频率的声振动，经过空气传给正在离开有孔面的液体射流；
-由声源产生的预定频率的声振动，在空气中传送，或在包容于一个适当有孔筐中形成液体射流的头部上方处的气体中传送；
通过振荡器、声源或回转阀，直接向形成液体的射流传送振动；
适当地把机械振动传给供射流形成之用的有孔筐或其一部分。
这种类型的方法，在EP-A-0 223384、EP-A-0 320 153及US-A-4 585 167中曾经说明。
然而，上述各种方法显示出一系列缺陷，其中第一个就是这些方法难以实施而且不可靠。
要有效地实施这些方法，必须有复杂得难以制造的尖端设备，而且它们要经常维修。
因而，要适当地调控液体射流的分解，就必须花费高昂的制作、运行和维修的成本。
此外，由于这些方法的复杂性，主要是由于需要提供传送声振动或机械振动的方式，实施根据先前工艺的方法所用设备，就不能确保长期以经常方式获得基本为单分散的液滴。
使本发明突出的技术问题，是采用一种方法，使液体射流受控分解，以获得基本为单分散的液滴，同时，这种方法既可靠也易于实施，而且不要求高能耗与高运行成本。
按照本发明，是以如上提及并包括如下步骤的方法，来解决上述问题的：
-把若干稳态运动的第一液体射流，送给若干限定在一个有孔面中的彼此独立的区段；
-在接近有孔面的这些区段中形成液头；
-使液体流动跨过有孔面，以形成若干第二液体射流；
-周期性地以预定频率改变送给预定区段那些液体的动量，以便把有孔面附近的压力周期性改变而构成的预定大小的干扰传递给存在于那个区段中的液体，该干扰被传给第二液体射流，使其受控分解为若干基本为单分散的液滴。
在以下说明及随附的权利要求书中，用“稳态运动的液体射流”这个术语，意指流率与速度均恒稳的液体射流。
在以下说明及随附的权利要求书中，用“彼此独立的区段”这个术语，意指从液力上而言彼此分离的区段。
借助于本发明，在稳态条件下输送用以形成第二射流的液体，同时，使这种液体以适宜的压力方式产生变化，从而就可优越地获得基本为单分散的液滴。
尤其是靠着把有孔面分成若干区段，并向这些区段输送若干第一射流，就可做到。
的确，以此方式处理，曾使人惊喜地发现，它足以适宜地改变送给预定区段那些液体的动量，同时，使送给有孔面的第一射流的动量保持恒定并因此在稳态条件下运行，从而以简单的但同时又是精确而可靠的方式，使正在离开有孔面的第二液体射流得以受控分解。
优越处在于，送往预定区段的液体，其动量的改变，是周期性地且有间歇地发生的，以便向第二液体射流传送波长大于射流周长且值最好介于上述公式(1)所示值之间的有效干扰。
由于本发明，就可以简单而有效的方式，利用被送往有孔面以形成第二射流的那些液体-在稳态条件下-的流率，以便使后者得以受控分解而又没有根据先前工艺的那些方法所生的缺陷。
按照本发明的一个推荐实施例，各区段一个挨一个，送给预定区段的液体，其动量不同于送给邻接区段的液体动量。
按照该实施例，传送给每个区段的液体的动量，是靠着向有孔面传递相对于一个液体分配器的运动而有利地改变的，该分配器装于该有孔面上游用以分配第一射流。
相对运动最好是采取使有孔面相对于液体分配器而移动同时又使二者之间距离保持恒定这种方式来实现。
传递给第二射流的有效干扰，最好是通过以预定频率周期性地改变送往预定区段的那些第一射流的数量这种方式来产生。
优越之处在于，送往各区段的第一液体射流，是由分配器以基本为离心的液流分送给那个基本为管状、安装在分配器外部且与其同轴向的有孔面。
基本为管状的有孔面，最好围着其轴线旋转，各个区段则在此面中纵向延展。
以此方式，就可把有待分解的第二射流、径向分配，以在360度上获得由彼此径向分离的基本为单分散的液滴组成的一阵“雨”。
送往各区段的第一液体射流，与相关的液头垂直相交的方式，最好避免在接近有孔面处，形成会负面影响第二射流受控分解这样的次生紊流。
与符合本发明的方法相一致，因送往每个区段的液体动量周期变化而得到的波函数，最好是正弦曲线型的，以避免在该液体中出现第二种振幅。
按照本发明的另一个方面，也有一种可用的装置，分解液体射流，以产生基本为单分散的液滴。该装置包括：
由有孔壁构成、供分送若干稳态运动的第一液体射流之用的第一液体分配器；
被支承得与第一分配器离开一预定距离且被分为有若干容量相等、彼此独立并与第一射流有液体通联的舱室这样的第二液体分配器，该分配器配有实与第一分配器的有孔壁平行的有孔壁，用以形成若干第二液体射流。
有了彼此相对运动的第一分配器与第二分配器，以便以预定频率使送给一预定舱室的液体的动量周期性地变化，同时，向存在于此舱室中的液体，传送由传给第二液体射流的压力周期性变化而构成的预定大小的干扰；从而，使该液体发生受控分解，变为若干基本为单分散的液滴。
对本发明的特征与优点，以参照附图列举非限定性例子的方式，在下面说明一个实施例而加以陈述。
在这些附图中：
图1是符合本发明的一种供受控分解液体射流所用装置的一个细部纵向剖面示意图；
图2是符合本发明一个推荐实施例的一种供受控分解液体射流所用装置的纵向剖面示意图；
图3是沿图2中线段A-A截取所成的图2所示装置剖面图；
图4是符合本发明的一种供受控分解液体射流所用设备的纵向剖面示意图。
参照图1至图4，标号1总的表示一种符合本发明的一种供受控分解液体射流所用的装置，尤其是适于把溶化材料例如生产化肥的溶化尿素液体化的装置。
图1仅大略显示供受控分解液体射流的装置1的一个细部，以便更好地指出符合本发明的这种方法的原理。
装置1包括一个由一面有孔壁3构成、用以分送若干稳态运动的第一液体射流4的第一液体分配器2。
这些射流4，最好由有孔壁3中的各个孔洞分送，这些孔洞实际上平行排列，并沿着与图1的平面相垂直的方向在分配器2的一个预定区段内纵向延伸。
另一种选择是，有孔壁3中的孔洞，由若干基本为平行纵向的且也沿着与图1的平面相垂直的方向延伸的狭缝构成。在此情况下，射流4就以沿着上述狭缝延伸的对应液体刃片的方式而被分送。
因此，对于图1所示每条射流4，均优越地有一排对应的孔洞或纵向狭缝可用。
第二液体分配器5被支承得与第一分配器2离开一预定距离，用以形成第二液体射流6。
第二液体分配器被分隔成一个挨一个的舱室-它们均以标号7表示，这些舱室与第一射流4均有液体通联，且各舱室容量相等又彼此独立，并配有实与第一分配器2的有孔壁3平行的有孔壁8。
舱室7还配有各自的侧壁9，这些侧壁与有孔壁成正交延伸，以便使舱室7在液力上而言独立。
标号10表示存在于有孔壁8附近并与射流4垂直相交的液头。
第一分配器与第二分配器-分别标为2与5-彼此对应运动，然而同时总是保持同样距离。尤其是在图1所示例子中，第二分配器5沿着箭头11所指方向对应于第一分配器2而运动。
有孔壁8中的孔洞12，最好相同且有圆形入口。
以此方式，就消除了在液体射流6中形成可能会负面影响射流分解的紊流这种风险。
如图1所示，按相对运动的方向11来衡量，舱室7的宽度，优越地不同于分配器2的两条第一射流4之间的距离D的倍数。
在图2至图4所示例子中，距离D被理解为角距离，它沿着整个分配器2是恒定的。
舱室7的宽度L最好为：
               L＝n*d+d/2
上式中n为一整数，例如为1至100之间的一整数。
在以下说明及随附的权利要求书中，用参数n来指被送给一预定舱室7的液体射流或液体刃片的最小行列数。
按照上述这个公式，在孔洞12附近会优越地得到液体压力最大脉动强度。
把第二分配器5，沿着箭头11所指方向对应于第一分配器2而移动，即作水平的且均匀的直线运动，送给一预定舱室7的射流4的数量就会-依运动速度而以一个频率-周期性地变化，且不同于送给一邻接舱室7的射流4的数量。
在图1的例子中，送给一预定舱室7的射流4的数量-以图1的剖面这一段来看-为2条至3条，反之亦然。
因此，送给一预定舱室7的液体的动量也周期性地变化，从而，把压力中的周期性变化，传给有孔壁8中孔洞12附近存在的液体，使第二射流6得以受控分解为若干基本为单分散的液滴(未显示)。
的确，有孔壁8附近液体的脉动压力，被传给了正在离开分配器5的射流6。
此压力(P)的值由下列公式得出：
           P＝D*g*h+m*M*(V1-V2)/A    (3)
上式中的D表示液体密度，h表示预定舱室7内所存液体的高度，m表示送给舱室7的射流4的数量，M表示液体射流4在时间单位里以质量表示的流率，V1与V2分别表示送给有孔壁8的射流4中液体的速度与刚刚处于孔洞12上游处的液体的速度，A表示舱室7的有孔壁8的面积。
一般来说，V2的值很小，相当于V1的几十分之一或几百分之一。
按照本发明，优越之处在于，由于适当地改变送给该舱室的液体的动量，且由于准确地改变公式(3)中m、M和V1这几个变量中的至少一个变量，然而同时又使被液体分配器2分送的所有射流4的流率M与速度V1总是保持恒定，预定舱室7中的压力P就随时被周期性地改变，目的是把周期性的有效干扰传给液体射流6以便控制其分解。
尤要说明，在所举的各个例子中，传给正离开预定舱室7中孔洞12的液体的那种压力的周期性改变，依送给该舱室的射流4的数量而定。
如果沿着与图1平面垂直的方向从空间上来考虑图所示的射流，即把它们看作一排排的液体射流或液体刃片，那么，送给预定舱室7的各排液体或液体刃片的数量，最好在n与n+1之间变动，其中的n是以上限定的一个整数。
压力P的脉动强度，由有孔壁8附近的液体所拥有的最大压力变化与其平均值之间的比率来限定。
一般来说，这个比率也用术语“脉动强度”来表示。
用代数项来表示，只要变项m起作用，最大压力变化就由下列公式得出：
          ΔPmax＝Δm*M*(V1-V2)/A             (4)
上式中的P表示孔洞12附近的液体压力，而符号m、M、V1、V2和A的含义参见上述公式(3)。
压力的平均值由下列公式得出：
         P(平均)＝D*g*h*+m(平均)*M*(V1-V2)/A  (5)
此公式中所用各符号的含义，参见上述公式(3)。
用函数f(n)表示比率2/(2n+1)，就得出由下列公式限定的脉动强度：
        ΔPmax/P(平均)＝f(n)/(1+g*h/V1*V2)    (6)
用V表示流经孔洞12的液体的流速，以V2/2代替g*h，公式(6)就变成：
        ΔPmax/P(平均)＝f(n)/(1+V2/2V1*V2)     (7)
举例来说，在公式(7)中将各变项的质限定为：V＝2m/s，V1＝3.5m/s，V2＝0.1(平均值)及n＝4，那么，所得的压力P的脉动强度就等于ΔPmax/P(平均)＝0.007。
假设液体的密度D为1200kg/m3，那么，对此脉动强度，就有约为50N/m2的压力ΔPmax这个相应的最大变量。
从以上所述也许看得出，起于从有孔壁8流出的液体射流6的干扰，尽管以很小的速度V1运行，也约为调控射流的分解所需最小值(此值平均约为一个N/m2的几十分之一，如从EP-A-0 320 153号专利所能推导出的那样)的100倍。
作为一种选择，根据本方法来显示的另一个实施例，脉动强度依送给舱室7的第一液体射流的流率M或流速V1而定，同时，液体射流4的数目m保持恒定。
根据此实施例，一个相对于具有若干均匀分布的狭缝或一排排孔洞的第一分配器的运动，传给舱室。此外，舱室7的宽度，最好等于-顺相对运动的方向而衡量的-第一分配器两条相邻狭缝之间距离的倍数。
为了对流率M起作用，这些狭缝的剖面积为周期性可变动的例如顺相对运动方向可变动的，从而流率以及因此而送给预定舱室的液体动量，均按预定频率优越地发生周期性变化。
如果要想作用于变项V1，从第一分配器分送出的液体射流的速度，就要以周期性方式，在顺着相对运动方向的邻接射流之间优越地不同，从而使送给预定舱室的液体的速度随之还有其动量，均按一预定频率周期性地改变。
速度的这种改变，可通过在第一分配器中采用适合于相应不同流动系数的各种几何形状的孔洞而得到，或以不同压力输送液体而得到。这些措施的实施，在任何情况下，都属于熟练专业人员的技能，相应地，在此就不赘述了。
也可使上述脉动强度同时依多个变项而定，即依射流的数目m、流率M或m以及速度V1而定。
根据一个未把图1中的第二分配器5显示出来的实施例，舱室7可用会防止形成液体射流6的一些未打孔区来彼此分开。
以此方式，适当地修改这些区域的宽度及区域的安排，就可使存在于不同舱室7中的液体得以分阶段压力改变。
例如，通过在分配器中用相同表面积的未打孔区来间隔舱室7，按既定运动传给存在于预定舱室中的液体的动量，就会优越地等于传给存在于其他舱室中的液体的动量。
在图2与图3所示例子中，第一分配器与第二分配器-分别标为2与5-基本为管状，且第二分配器5装在第一分配器2之外并与其同轴。第一分配器2的有孔壁3的孔口，由若干纵向狭缝13或变为相应的一排排孔洞而构成。
此外，每个舱室7径向地且为了作为第二分配器5的长度而延伸，该分配器自由地围着其轴线即顺着箭头11所指方向旋转。
在此情况下，舱室7的宽度L及第一分配器2的两个孔口之间的距离d，是有角度的且以60进制的度数而定。相应地，例如，假如d是5°，对于n＝4，对应的第16个舱室7，宽度为22.5°(360°/22.5°＝16)。
根据本发明，两条液体射流4之间的角距离，依次又取决于动量变化频率，此变化合乎传送给存在于预定舱室7中液体质量的要求。
第一分配器2两个相邻孔口之间的距离d-顺相对运动的方向而衡量-尤其为：
             d＝6*N/F
上式中的d为第一分配器2中两个相邻孔口之间-顺相对运动方向而衡量-的60进制度数的角距离，N为第二分配器5的单位为转/分的旋转速度，F为调控射流6的分解所必需的周期性干扰的频率(表示为H2)。
上式中的值6为以60进制度数表示角速度所用的换算因数。
例如，如果按要求对正在离开孔洞12的射流6施以频率F为700Hz、旋转速度N为280转/分的周期性干扰，所得的角距离d＝2.4°，与其对应的纵向狭缝13的数目等于150(360/2.4＝150)。
标号14、15、16，分别表示第一分配器2的液本供应管道，用于调控第二分配器5对应第一分配器旋转的轴，以及出现在第一分配器2中的液头。
第二分配器5的有孔壁8，在内部优越地装有适合的装置(未显示)，用以在装置1运行时，吸收存在于舱室7中的液体内产生的紊流。
这些装置为已知类型，例如为筛网，在此不再说明。
以此方式，就可确保第二射流6的分层流动。
为了避免侧壁9旋转而与射流4相交的方式部分地吸收射流动量，侧壁9的厚度，最好很薄，约为两条相邻射流4之间距离d的一个小的百分数。此厚度小于0.5d则有益。
按照本装置的一个可选用实施例(未显示)，送往预定舱室的射流4，其数目m及时作周期性的变化，方式是便利地提供较厚的侧壁9，壁的宽度最好介于两条相邻射流4的距离d的0.25至0.75倍之间，宽度为0.5d则有益。
在此情况下，舱室7的宽度L等于距离d的倍数，即L＝n·d，此式中的n为一个整数，例如1至100之间的一个整数。
有了这种类型分隔的舱室7，就会得到当分配器5旋转时-由侧壁9相交的预定数目的射流4，以便实际上送往预定舱室7的射流4的数目m及时周期性地变化。
与符合本发明的方法相一致，若干稳态运动的第一液体射流4-例如溶化材料射流，就被便利地送往由互相独立的、表面积相等的且被限定在第二分配器5的有孔壁8中的舱室7所代表的若干区段。在这些区段中，在有孔面8附近形成液头10，使液体流经有孔面而形成若干第二射流6。
优越之处在于，送往预定区段的液体的动量，以预定频率周期性地变化，以便把相应的动量变化传给存在于此区段中的液体，并把预定大小的干扰传给第二射流6，从而，使第二射流6受控分解为若干基本为单分散的液滴。
这些区段最好彼此邻接，且送往一个区段的液体，其动量最好与送往邻接区段的液体的动量不同。
此外，顺相对运动的方向来衡量，各个区段的宽度，以送往各区段的两条相邻第一射流4之间的距离的倍数来乘，是有利地不相同的。
按照本发明的一个推荐实施例，送往各区段的液体的动量，要有利地使其变化，方式是向有孔面8传送一个相应于设在有孔面8上游的第一分配器2的相对运动。
最好如图2与图3所示，把液体射流4送往各个区段(或舱室7)，使射流实际上从第一分配器2，向基本为管状的、安在分配器2外面并与其同轴的有孔面8而离心流动。
与符合本发明的方法的另一实施例(未显示)相一致，第一射流4，从若干不均匀地分布在第一分配器2中的孔口而被便利地分送。
例如，这些孔口被平行地排为若干行列，各行列的距离顺相对运动方向可周期性地变化。
本发明的方法，尤其适合用溶化原料例如尿素或硝酸氨所制化肥的流化过程。
按照实施本发明的装置的一个很优越的实施例(未显示)，第一分配器2的有孔壁3中的孔口，安排为对应于第二分配器5的旋转轴线而倾斜地平行成排。
在图2所示例子中，狭缝13就可这样对应于第二分配器5的旋转轴线而倾斜。
作为一种选择，按照本装置的另一个实施例(未显示)，限定在有孔壁8与侧壁9之间的交叉线，对应于第二分配器5的旋转轴线而倾斜。
有孔壁3的孔口斜倾角度，或交叉线的角度，最好小于2°。
由于上述倾斜，就可便利地在正弦曲线型的有孔壁中得到液体压力P的波函数。
换句话说，在这种情况下，送往预定舱室的液体，其动量变化是逐渐发生的，以便由有孔面8附近的液体，引起基本为正弦曲线型的压力脉动。
在图4中，标号17代表用于受控分解液体射流以产生基本为单分散液滴的整个设备，该设备包括若干叠置的图2所示类型装置1。
优越之处在于，各个装置1的直径，往下走就缩减，成为这样的形式：液体射流6及随射流分解而形成的液滴，随着上述往下走而缩减的速度而径向地向外喷突。
以此方式，就获得一种构造简单、方式节俭的不同直径的环状液滴喷射器。
这种类型的设备，因此就能便利地安装在用以形成基本为单分散液滴的已知类型流化塔中，该塔因此会均匀地喷射。
装置1的直径，最好为从一个装置到下一个装置缩减约1/3。
作为一种选择，图2所示装置1的第二分配器5中的孔洞12，可配置得使其对应于有孔面8的垂直轴线有一倾角，以便在此情况下也获得不同直径的环状液滴喷射器。
优越之处在于，无论是孔洞12适当倾斜的图2所示装置1，还是孔洞12与壁8成正交的图4所示设备，均能用于大直径的例如达24米以上的流化塔中。
上述说明，清楚地体现了符合本发明的方法所能达到的许多优点，尤其是可以用一种便于实施的、及时可靠的且无需高能耗或高昂的运行成本与维修成本的方法，获得基本为单分散的液滴。

Claims (35)

1.一种受控分解液体射流以产生基本为单分散的液滴的方法，包括如下步骤：
-把若干稳态运动的第一液体射流(4)送给若干限定在有孔面(8)中的互相独立的区段(7)；
-在上述有孔面(8)附近的上述区段(7)中形成液头(10)；
-使上述液体流过上述有孔面(8)以形成若干第二液体射流(6)；
-周期性地以预定频率改变送给一预定区段(7)的液体的动量，从而把由上述有孔面(8)附近的压力周期性变化所构成的预定大小的干扰传送给存在于上述区段中的液体，该干扰被传送给第二液体射流(6)，使其受控分解为若干基本为单分散的液滴。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：上述各区段是一个挨一个排列，且送往一预定区段(7)的液体的动量不同于送往一邻接区段(7)的液体的动量。
3.根据权利要求1与2的方法，其特征在于：通过向上述有孔面(8)传送相应于装在该有孔面(8)上游用以分送上述第一液体射流(4)的一个液体分配器(2)的相对运动，改变送往每个上述区段(7)的液体的动量。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于：上述相对运动是通过把上述有孔面(8)相应于上述液体分配器(2)而移动，同时保持它们之间的距离恒定来实现的。
5.根据权利要求3的方法，其特征在于：上述送往一预定区段(7)的第一射流(4)的数目以预定频率周期性地变化。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于：上述第一射流(4)，布置成基本为平行的射流行列或液体刃片，且送往一预定区段(7)的上述行列或液体刃片的数目，从n变为n+1及从n+1变为n，其中n为整数。
7.根据权利要求3的方法，其特征在于：送往一预定区段(7)的上述第一射流(4)的流动速率以预定频率周期性地变化。
8.根据权利要求3的方法，其特征在于：送往一预定区段(7)的上述第一射流(4)的速度以预定频率周期性地变化。
9.根据权利要求5的方法，其特征在于：上述各区段(7)的宽度等于沿相对运动方向测量的送往该区段(7)的两条相邻第一射流(4)之间距离的倍数，该第一射流(4)从以非均匀方式适当分布在上述分配器(2)中的若干孔口中分送。
10.根据权利要求5的方法，其特征在于：上述各区段(7)的宽度不同于沿相对运动方向衡量的送往该区段(7)的两条相邻射流(4)之间距离的倍数，所述距离沿着上述分配器(2)为恒定的。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于：上述各区段(7)的宽度(L)为：
                L＝n·d+d/2
上式中的L与d，分别代表区段(7)的宽度和沿相对运动方向测量的送往该区段(7)的两条第一射流(4)之间的距离，且n为整数。
12.根据权利要求7与8的方法，其特征在于：上述各区段(7)的宽度等于沿相对运动方向测量的送往该区段(7)的两条第一射流(4)之间距离的倍数，该距离沿着上述分配器(2)是恒定的。
13.根据权利要求3的方法，其特征在于：送往上述各区段(7)的上述第一液体射流(4)，由上述分配器(2)以基本为离心的流动分送给基本为管状且安置于该分配器(2)外面并与其同轴的上述有孔面(8)。
14.根据权利要求13的方法，其特征在于：它还包括下述步骤：使上述有孔面(8)围着自己的轴线，连同在纵向上被限定于该有孔面(8)中的上述各区段(7)一起旋转。
15.根据权利要求14的方法，其特征在于：沿相对运动方向测量的送往上述各区段(7)的两条相邻第一液体射流(4)之间的距离为：
                  d＝6·N/F
上式中，d代表沿相对运动方向测量的送往该区段(7)的两条相邻第一液体射流(4)之间60进制度数的角距离，N代表有孔面(8)以转/分为单位的旋转速度，F代表调控第二射流(6)分解所必需的以Hz表示的周期性干扰的频率。
16.根据权利要求1的方法，其特征在于：送往上述各区段(7)的上述第一液体射流(4)与上述液头(10)垂直相交。
17.根据以上任何一项权利要求的方法，其特征在于：由送往每个上述区段(7)的液体运动量的周期性变动得出的波函数为正弦曲线型的。
18.受控分解液体射流以产生基本为单分散的液滴的装置，包括：
-一个第一分配器(2)，它包括有孔壁(3)，其用以分送若干稳态运动的第一液体射流(4)；
-一个第二分配器(5)，它被支承得离上述第一分配器(2)有一预定距离并被分隔成若干舱室(7)，这些舱室与上述第一射流(4)液体连通，且容量相等、互相独立，并配有与上述第一分配器(2)的有孔壁(3)基本平行、用以形成若干第二液体射流(6)的有孔壁(8)；
由于该第一与第二分配器(2、5)彼此相对运动，从而以预定频率周期性地改变送往一预定舱室(7)的液体的动量，同时，把由被传往第二液体射流(6)以使其受控分解为若干基本为单分散的液滴的压力的周期性改变所构成的预定大小的干扰，传给存在于该舱室(7)中的液体。
19.根据权利要求18的装置，其特征在于：上述各舱室(7)的宽度不同于沿相对运动方向测量的上述第一分配器(2)中两个相邻孔口之间距离的倍数，该距离沿着该第一分配器(2)是恒定的。
20.根据权利要求19的装置，其特征在于：上述各舱室(7)的宽度(L)为：
               L＝n·d+d/2
上式中的L与d，分别代表舱室(7)的宽度与顺相对运动方向衡量的上述第一分配器(2)中两个相邻孔口之间的距离，且n为整数。
21.根据权利要求18的装置，其特征在于：上述各舱室(7)的宽度等于上述第一分配器(2)中两个相邻孔口之间沿相对运动方向测量的平均距离的倍数，所述孔口以非均匀方式适当地分布在第一分配器(2)中。
22.根据权利要求18的装置，其特征在于：上述各舱室(7)的宽度等于上述第一分配器(2)中两个相邻孔口之间沿相对运动方向测量的距离的倍数，该距离沿着该第一分配器(2)是恒定的。
23.根据权利要求22的装置，其特征在于：上述孔口的截面积沿相对运动方向可周期性地变动。
24.根据权利要求18的装置，其特征在于：上述第一与第二分配器(2、5)基本为管状，该第二分配器(5)装在该第一分配器(2)外面且与其同轴。
25.根据权利要求24的装置，其特征在于：每个上述舱室(7)径向地且沿着上述围绕自己轴线自由旋转的第二分配器(5)的长度方向延伸。
26.根据权利要求25的装置，其特征在于：沿相对运动方向测量的上述第一分配器(2)中两个相邻孔口之间的距离(d)为：
                  d＝6·N/F
上式中，d代表上述第一分配器(2)中两个相邻孔口之间沿相对运动方向测量的60进制度数的角距离，N代表上述第二分配器以转/分为单位的旋转速度，F代表调控第二射流(6)分解所必需的(以Hz表示)周期性干扰的频度。
27.根据权利要求25的装置，其特征在于：上述第一分配器(2)的壁(3)中的孔口由若干纵向狭缝(13)构成。
28.根据权利要求27的装置，其特征在于：上述狭缝(13)相对于上述第二分配器(5)的旋转轴线倾斜。
29.根据权利要求25的装置，其特征在于：上述第一分配器(2)的壁(3)中的孔口以平行的行列布置，这些行列倾斜于所述第二分配器(59的转动轴线。
30.根据权利要求25的装置，其特征在于：上述各舱室(7)各自配有从上述有孔壁(8)径向延伸的侧壁(9)，该有孔壁(8)与该侧壁(9)之间的交叉线倾斜于上述第二分配器(59的旋转轴线。
31.根据权利要求18至30中任何一项权利要求的装置，其特征在于：上述第二分配器(5)的有孔壁(8)中的孔洞(12)是相同的且有圆形入口。
32.根据权利要求18的装置，其特征在于；上述各舱室(7)各自配有侧壁(9)，侧壁(9)从上述第二分配器(5)的上述有孔壁(8)径向延伸，厚度为上述第一分配器(2)的两个相邻孔口之间沿相对运动方向测量的距离d的0.25至0.75倍，该距离沿着该第一分配器(2)是恒定的，且舱室(7)的宽度L等于该距离d的倍数。
33.受控分解液体射流以产生基本为单分散的液滴的设备，其特征在于：它包括若干叠置的根据要求18至32中任何一项权利要求的装置(1)。
34.根据权利要求33的设备，其特征在于：上述各装置(1)的直径向下递减。
35.根据权利要求34的设备，其特征在于：上述装置(1)的直径，从一个装置到下一个装置缩减约1/3。
CN97114766A 1996-08-01 1997-07-30 用于受控分解液体射流的方法与装置 Expired - Lifetime CN1083733C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96112397A EP0822003B1 (en) 1996-08-01 1996-08-01 Method and device for the controlled break-up of liquid jets
EP96112397.3 1996-08-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1176845A CN1176845A (zh) 1998-03-25
CN1083733C true CN1083733C (zh) 2002-05-01

Family

ID=8223064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN97114766A Expired - Lifetime CN1083733C (zh) 1996-08-01 1997-07-30 用于受控分解液体射流的方法与装置

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6062487A (zh)
EP (1) EP0822003B1 (zh)
JP (1) JPH10113579A (zh)
CN (1) CN1083733C (zh)
AT (1) ATE201612T1 (zh)
CA (1) CA2211715A1 (zh)
CZ (1) CZ245197A3 (zh)
DE (1) DE69613116T2 (zh)
ID (1) ID19389A (zh)
RO (1) RO119127B1 (zh)
RU (1) RU2180264C2 (zh)
UA (1) UA43390C2 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69613116T2 (de) * 1996-08-01 2001-12-06 Urea Casale Sa Verfahren und Vorrichtung zur kontrollierten Zerteilung von Flüssigkeitsstrahlen
SE512703C2 (sv) * 1998-09-25 2000-05-02 Sandvik Ab Anordning och metod för framställning av droppar utifrån en vätska
US6499979B2 (en) * 1999-11-23 2002-12-31 Kellogg Brown & Root, Inc. Prilling head assembly for pelletizer vessel
US6331245B1 (en) * 1999-11-23 2001-12-18 Kellogg Brown & Root, Inc. Petroleum resid pelletization
US6551402B1 (en) * 2000-11-29 2003-04-22 Usc, L.L.C. Rotary atomizer
DE10151290A1 (de) * 2001-10-22 2003-04-30 Roehm Gmbh Verfahren zur Herstellung von wirkstoffhaltigen Pellets
EP1477219A1 (en) * 2003-05-16 2004-11-17 Tuttle Prilling Systems Granulation apparatus
US7968020B2 (en) * 2008-04-30 2011-06-28 Kellogg Brown & Root Llc Hot asphalt cooling and pelletization process
EP2184101A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-12 Urea Casale S.A. Vibrating prilling bucket for granulation of a fluid substance
US20110185631A1 (en) * 2010-02-03 2011-08-04 Kellogg Brown & Root Llc Systems and Methods of Pelletizing Heavy Hydrocarbons
US20130087511A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Richard Ledebuhr Method and apparatus for reducing vocs released during fracking operations
CN103345866A (zh) * 2013-06-08 2013-10-09 河海大学 一种t型单体垂直射流动量仪
EP3000524A1 (en) 2014-09-29 2016-03-30 Casale SA Apparatus and method for prilling a liquid, preferably urea melt
RU2590360C1 (ru) * 2015-05-06 2016-07-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Способ получения монодисперсных сферических гранул
EP3797861A1 (en) * 2019-09-24 2021-03-31 Casale Sa A method and system for controlling a vibrating prilling bucket in a urea prilling process
NL2024841B1 (en) * 2020-02-05 2021-09-13 Machf Kreber B V Method of producing prills

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3340334A (en) * 1963-11-28 1967-09-05 Knapsack Ag Process for atomizing molten material
US4049318A (en) * 1974-11-01 1977-09-20 Dresser Europe S.A. Mining machine with cam-operated water jet pump

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB410681A (en) * 1932-10-24 1934-05-24 English Electric Co Ltd Improvements in cooling apparatus applicable to electric vapour discharge apparatus
US2902223A (en) * 1950-06-26 1959-09-01 Niro Corp Liquid atomizers
GB716533A (en) * 1952-09-24 1954-10-06 Niro Atomizer As Improvements in or relating to atomizers with rotating vanes
US2913232A (en) * 1956-08-29 1959-11-17 Cottrell Res Inc Gas treating device
US2920830A (en) * 1956-12-26 1960-01-12 Niro Atomizer As Atomizer for the atomization of liquid dispersions in a reaction chamber
US3220653A (en) * 1963-08-22 1965-11-30 Amchem Prod Liquid spraying device
SU1318276A1 (ru) * 1968-10-28 1987-06-23 Дзержинский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Химического Машиностроения Устройство дл гранулировани плавов
GB1335896A (en) * 1971-07-31 1973-10-31 Luft U Kaeltetechnik Veb K Apparatus for atomizing a liquid
AT323114B (de) * 1973-05-07 1975-06-25 Voest Ag Verfahren zum prillen
NL7315642A (nl) 1973-11-15 1975-05-20 Unie Van Kunstmestfab Bv Werkwijze en inrichting voor het verpsroeien van gesmolten materiaal.
CA1129165A (en) * 1981-10-23 1982-08-10 Barry S. Marjanovich Method and apparatus for forming spherical particles
US4585167A (en) 1982-10-07 1986-04-29 Kholin Boris G Method for dividing bulk liquid into drops
EP0233384A3 (en) 1985-12-20 1988-12-14 Stamicarbon B.V. Process and device for distributing a liquid in a gaseous or vaporous medium
GB8728564D0 (en) 1987-12-07 1988-01-13 Ici Plc Controlled break-up of liquid jets
DE69613116T2 (de) * 1996-08-01 2001-12-06 Urea Casale Sa Verfahren und Vorrichtung zur kontrollierten Zerteilung von Flüssigkeitsstrahlen
CA2228534A1 (en) * 1998-02-03 1999-08-03 Cooper Industries, Inc. Recessed light fixture

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3340334A (en) * 1963-11-28 1967-09-05 Knapsack Ag Process for atomizing molten material
US4049318A (en) * 1974-11-01 1977-09-20 Dresser Europe S.A. Mining machine with cam-operated water jet pump

Also Published As

Publication number Publication date
MX9705874A (es) 1998-08-30
CZ245197A3 (cs) 1998-02-18
RU2180264C2 (ru) 2002-03-10
EP0822003A1 (en) 1998-02-04
ID19389A (id) 1998-07-09
CA2211715A1 (en) 1998-02-01
US6062487A (en) 2000-05-16
CN1176845A (zh) 1998-03-25
UA43390C2 (en) 2001-12-17
US6390388B1 (en) 2002-05-21
ATE201612T1 (de) 2001-06-15
DE69613116T2 (de) 2001-12-06
DE69613116D1 (de) 2001-07-05
RO119127B1 (ro) 2004-04-30
JPH10113579A (ja) 1998-05-06
EP0822003B1 (en) 2001-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1083733C (zh) 用于受控分解液体射流的方法与装置
CN1116922C (zh) 一种混合装置
CN1040930A (zh) 湿式废气脱硫装置
CN102671582A (zh) 生产颗粒材料的反应器和方法
CN103611487B (zh) 撞击流反应器
CN102371246A (zh) 一种立式螺旋振动筛
CN1485258A (zh) 容器均匀颗粒装料的方法和设备
CN104907011B (zh) 一种气体调控内循环浆态床环流反应器
EP3341117A1 (en) Reactor
CN86108227A (zh) 在气相或汽相介质中散布液体的方法和装置
CN1340027A (zh) 二次转化方法和燃烧器
CN2771179Y (zh) 一种纳米碳酸钙列管式反应塔
RU2326310C1 (ru) Установка для сушки и прокалки катализаторов
CN111558494B (zh) 一种雾化过程中实现液雾分解的装置及方法
CN206184393U (zh) 一种粉体物料干法造粒设备
RU2334184C1 (ru) Установка для сушки диспергированных материалов в кипящем слое инертных тел
CN112742185A (zh) 一种烟气脱硫反应器、烟气处理系统及工艺方法
RU2327088C1 (ru) Распылительная сушилка кипящего слоя с инертной насадкой
CN1011861B (zh) 流化床聚合反应器的改进
CN112742486A (zh) 油柱催化剂成型装置和成型方法
CN1423581A (zh) 包含带流量控制特征的扩散器的物品
CN1036911A (zh) 喷雾干燥、制粒设备
RU2328668C1 (ru) Установка для сушки и прокалки цеолитов
CN2766950Y (zh) 带旋风分离器的有机硅流化床反应器
EP3200907B1 (en) Apparatus and method for prilling a liquid, preferably urea melt

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20020501