ES2346137T3 - Dispositivo de pulverizacion y procedimiento para la granulacion de un lecho fluidizado. - Google Patents

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ES2346137T3 ES03783002T ES03783002T ES2346137T3 ES 2346137 T3 ES2346137 T3 ES 2346137T3 ES 03783002 T ES03783002 T ES 03783002T ES 03783002 T ES03783002 T ES 03783002T ES 2346137 T3 ES2346137 T3 ES 2346137T3
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Abstract

Dispositivo de pulverización para granulación por fusión en un lecho fluidizado que comprende una boquilla (2) con un canal de alimentación (4) para un líquido que se debe atomizar, conduciéndose el líquido a través de unos medios emulsificadores (6) y al interior de una cámara de mezclado interna (8) para gas y líquido, antes de ser suministrado al lecho fluidizado, en el que la boquilla (2) presenta un canal separado (7) para el gas atomizador ajustado concéntricamente alrededor del canal central de suministro de líquido (4) para el líquido que se debe atomizar o nebulizar, y rodeando la cámara de mezclado (5) la zona de salida del pulverizador de líquido procedente de los medios de emulsión y del gas, permitiendo la mezcla eficaz de gas y líquido de atomización a alta velocidad, y presenta un capuchón de gas (1) externo, en el que el gas de fluidificación es canalizado al interior de un chorro en la parte superior del dispositivo de pulverización, caracterizado porque el capuchón de gas (1) presenta una forma cónica y se ajusta a una placa perforada inferior (3), situada concéntricamente alrededor de la boquilla (2).

Description

Dispositivo de pulverización y procedimiento para la granulación de un lecho fluidizado.
La presente invención se refiere a un dispositivo para su utilización en la granulación de un lecho fluidizado de alta capacidad y a un procedimiento para la preparación de los gránulos sólidos a partir de material líquido en lecho fluidizado.
Más en particular, la invención se refiere a unas boquillas pulverizadoras utilizables para suministrar líquido para el crecimiento de gránulos, atomizando el líquido en un lecho fluidizado de partículas sólidas sobre el cual se pulverizan las gotas microscópicas de líquido.
El proceso de granulación de lecho fluidizado diseñado originalmente por Nederlandse Stikstof Maatschappij^{i}, más tarde conocido como NSM y actualmente como granulador NFT (Hydro Fertilizer Technology), ha demostrado que presenta grandes ventajas en comparación con otros procesos para la granulación de sustancias fertilizantes tales como la urea y el nitrato de amonio. Ver, por ejemplo, la patente US nº 5.653.781. El proceso de granulación HFT combina una capacidad muy elevada con unas excelentes propiedades del producto y un bajo consumo de energía. Una vez conseguido esto, la manera de pulverizar el líquido que debe granularse al interior del lecho fluidizado es de la máxima importancia. El diseño de las boquillas, en las cuales se atomiza el líquido influye en la capacidad de flujo - y por lo tanto, en la capacidad del granulador - así como la presión y el volumen del flujo de gas de atomización requeridos para mantener chorros con pulverización continuo y uniforme sin aglomeración ni perturbaciones indeseables del lecho fluidizado. Finalmente, el diseño de las boquillas también influye en el consumo de energía del granulador a través de sus características de caudal y presión.
Los dispositivos (boquillas) según el estado de la técnica son generalmente boquillas de atomización de tipo binario, en las cuales se utiliza un gas, por ejemplo aire, para atomizar el líquido que debe granularse. En principio, el gas y el líquido pueden introducirse a través de la boquilla por el mismo tubo único, o el gas y el líquido pueden introducirse separadamente, por ejemplo a través de tubos concéntricos para que la mezcla se realice sólo al abrirse la boquilla y después de ello. Los objetivos del principio son el mezclado eficaz gas-líquido, obtener partículas de líquido uniformes y de tamaño reducido y una geometría adecuada de la pulverización o chorro resultante, para que el líquido atomizado (gotitas microscópicas) se agregue de forma continua y homogénea sobre los gránulos formados en el lecho fluidizado.
La mayoría de diseños de boquillas disponibles no están concebidos para ser utilizados en granulación de alta capacidad. Las boquillas para granulación deben poder tratar soluciones concentradas (hasta un 99%) o masa fundida sin obstruir ni presentar otros problemas que puedan dificultar el proceso. Al mismo tiempo, existen notables diferencias entre los diferentes diseños en lo que se refiere al consumo de energía del proceso, la capacidad (rendimiento del producto) y la calidad de los gránulos formados. Las boquillas existentes y las anteriores requieren niveles relativamente altos de gas de atomización a presiones elevadas, lo que también significa un alto consumo de energía.
Las boquillas para su utilización en un proceso de granulación se describen, por ejemplo, en la patente genérica US nº 4.701.353. Presentan un canal central a través del cual se suministra el material líquido, y un canal concéntrico que transporta una potente corriente de gas. El líquido se hace pasar por una cámara de rotación antes de mezclarlo con la corriente gaseosa. La boquilla también puede disponer de un canal exterior concéntrico para proveer una corriente de gas de menor energía. No obstante, este diseño de boquilla presenta limitaciones de la capacidad de caudal de líquido y de la energía requerida tanto para nebulizar como para atomizar el líquido en gotitas adecuadas y al mismo tiempo fluidizarlas al interior de un chorro de forma adecuada en cual se producirá el crecimiento de las partículas. La cámara de rotación descrita en la patente US nº 4.701.353 sólo servirá para proporcionar al líquido un movimiento helicoidal, mientras que la cámara de mezclado del dispositivo innovador descrito más adelante permitirá un mezclado a conciencia del gas atomizador y el líquido antes de que la pulverización abandone la abertura de salida de la boquilla. De este modo, se utiliza de forma óptima la energía cinética del gas y el líquido. El dispositivo y el procedimiento innovadores descritos en la presente memoria demuestran una elevada capacidad de granulación y un bajo consumo de energía; algunas veces con valores mejores que los indicados en la patente US nº 4.701.353. En los casos en los que la boquilla tiene adaptado un segundo tubo de gas concéntrico, tal como se describe en la reivindicación 5 de la patente US nº 4.701.353, este diseño complica el dispositivo de forma innecesaria en comparación con el dispositivo descrito a continuación, ya que el dispositivo y procedimiento innovadores utilizan una parte del suministro de gas de fluidización para el gas extra del chorro canalizado alrededor de la boquilla.
La solicitud de patente internacional WO 02083320 también describe una boquilla para ser utilizada en granuladores de lecho fluidizado. Presenta un suministro central de líquido desde el cual el líquido es conducido a través de un dispositivo agitador en remolino al interior de una cámara de mezclado interna. El gas se suministra a la cámara de mezclado a través de una pluralidad de aberturas de la pared en la parte inferior de la cámara de mezclado. No obstante, la descripción no da a conocer ejemplos ni figuras relacionadas con la aplicabilidad práctica del diseño descrito, mientras que el dispositivo y procedimiento innovadores descritos a continuación han demostrado una gran capacidad de producción, buenas propiedades de calidad del producto y un bajo consumo de energía, en comparación con otros diseños descritos anteriormente.
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El objetivo de la invención consiste en obtener un proceso de granulación con un consumo de energía reducido y una capacidad de granulación mejorada, dos factores que reducen los costes variables de la etapa de granulación. Otro objetivo consiste en obtener gránulos de mejor calidad.
Estos objetivos de la invención se alcanzan con el dispositivo y el procedimiento descritos a continuación, y la invención se define y se caracteriza más detalladamente mediante las reivindicaciones de patente adjuntas.
La invención, por lo tanto, se refiere a un dispositivo de pulverización para la granulación de masa fundida de lecho fluidizado que comprende una boquilla con un canal de alimentación de un líquido que debe ser atomizado, en el que el líquido, antes de ser suministrado al lecho fluidizado, es conducido a través de unos medios emulsionantes al interior de una cámara de mezclado de gas y líquido. La boquilla presenta un canal separado para el gas atomizador ajustado concéntricamente alrededor del canal suministrador de líquido para el líquido que debe ser atomizado o nebulizado. La cámara de mezclado rodea la zona de salida de la pulverización líquida de los medios emulsionantes y el gas, permitiendo el mezclado eficaz del líquido y el gas atomizador a alta velocidad, y presenta un capuchón de gas externo en el cual se canaliza el gas de fluidización al interior del chorro situado sobre el pulverizador. El capuchón de gas es cónico y está adaptado a una placa inferior perforada, y situado concéntricamente alrededor de la boquilla. La cámara de mezclado puede ser cónica o cilíndrica con una parte superior cónica. La relación longitud/diámetro L/D de la cámara de mezclado debe situarse en un intervalo comprendido entre 0,5 y 5 y la relación l/d en un intervalo comprendido entre 0,1 y 2. Preferentemente, la relación L/D de la cámara de mezclado se sitúa en un intervalo comprendido entre 1 y 4 y las relaciones l/d en un intervalo comprendido entre 0,25 y 1.
El capuchón de gas debe presentar una altura de 10 a 200 mm sobre la placa inferior (3), preferentemente de 20 a 100 mm. El diámetro de apertura superior del capuchón de gas es de 20 a 150 mm y el diámetro de apertura inferior de 30 a 300 mm, preferentemente de 35 a 100 mm y de 40 a 200 mm respectivamente.
La invención también se refiere a un procedimiento para la preparación de gránulos sólidos en un lecho fluidizado, en el que un material líquido es atomizado mediante la aportación de un gas atomizador y rociado sobre el lecho fluidizado mediante unas boquillas pulverizadoras montadas verticalmente, y manteniendo el gas de fluidización el lecho fluidizado inflado hacia arriba mediante una placa perforada situada debajo del lecho. Una parte del gas de fluidización debe canalizarse a través de un capuchón de gas que rodea la boquilla para crear un chorro de gas encima del dispositivo de pulverización.
La invención se refiere además a un procedimiento para la preparación de gránulos sólidos a partir de un material líquido en un lecho fluidizado utilizando una boquilla con un canal de alimentación del líquido que debe ser atomizado. El líquido es conducido a través de unos medios emulsionantes hacia el interior de una cámara de mezclado interna para mezclar el gas y el líquido, antes de pulverizar el líquido atomizado hacia arriba al interior de la capa de lecho fluidizado. El gas atomizador es conducido a través de un canal concéntricamente a la alimentación de líquido al interior de la cámara de mezclado que rodea las aberturas de salida tanto de líquido como de gas, permitiendo el mezclado eficaz del líquido y el gas atomizador a alta velocidad. Una parte del gas de fluidización es canalizada a través de un capuchón de gas que rodea la boquilla para crear un chorro de gas por encima del dispositivo de pulverización.
El dispositivo de pulverización podría utilizarse para la producción de gránulos de urea y otros productos fertilizantes, tales como nitrato de calcio amonio, nitrato de amonio, sulfato de amonio y mezclas de los mismos.
La invención se describe a continuación de forma más detallada considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos, figura 1 a 4, en los que
la figura 1 muestra la diferencia de principio entre el diseño de la técnica anterior y el diseño de la boquilla innovadora,
la figura 2 muestra el diseño del capuchón de gas y la posición del capuchón de gas concéntricamente exterior a la boquilla,
la figura 3 muestra el diseño de la boquilla con la cámara de mezclado cilíndrica,
la figura 4 muestra el diseño de la boquilla con la cámara de mezclado cónica.
En un proceso de granulación, se pulveriza el líquido al interior de un lecho fluidizado mediante boquillas pulverizadoras montadas verticalmente que pulverizan líquido atomizado al interior de la capa de lecho fluidizada. El gas de fluidización mantiene la capa fluidizada inflada hacia arriba a través de una placa perforada debajo del lecho. Las boquillas están situadas en perforaciones de esta placa con sus aberturas a una distancia determinada, por ejemplo entre 5 y 100 mm, sobre la placa.
El diseño de las boquillas en las cuales se atomiza el líquido influye en la capacidad de caudal de líquido y, por lo tanto, en la capacidad del granulador. Además, influye en la presión y el volumen de gas de atomización requeridos para mantener chorros con una pulverización continua y uniforme, sin aglomeraciones ni perturbaciones inesperadas del lecho fluidizado. Finalmente, el diseño de la boquilla también influye en el consumo de energía del granulador a través de sus características de flujo de gas, lo cual tiene un impacto directo en los costes variables de la operación. La boquilla debe atomizar el líquido en gotitas del tamaño deseado, aproximadamente de 50 a 100 micrones para una masa fundida de fase única. Al mismo tiempo, la boquilla debe evaporar una parte del agua sin crear una solidificación prematura. También debe distribuir y proporcionar gotitas al interior del lecho, a la vez que debe contribuir al movimiento alrededor de la boquilla y al intercambio de masa en el lecho.
La principal novedad de la invención consiste en el uso de gas de fluidización de baja energía para sustituir una gran parte del gas de atomización de alta presión requerido. Esto se consigue canalizando el gas de fluidización a través de un capuchón de gas especialmente diseñado que rodea la boquilla, creando un chorro de gas. Una innovadora cámara de mezclado anterior a la abertura de la boquilla mejora el mezclado interno del gas y el líquido en el proceso de atomización en la boquilla.
La división del gas en dos funciones específicas proporciona libertad para dividir las cuatro funciones clave en atomización y movimiento.
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Atomización
1) La atomización se realiza con un consumo de energía mínimo, suficiente para crear gotitas y suministrarlas al interior del lecho.
2) La tasa de evaporación deseada puede ajustarse según las propiedades de la masa fundida, es decir, contenido de agua, calor de cristalización, propiedades de subenfriamiento y curva de cristalización.
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Impacto
3) El transporte de gotitas y la forma del chorro se ajustan a las dimensiones geométricas del lecho, siendo una clave la profundidad del lecho.
4) El impacto también se ajusta para obtener el transporte de masa de las partículas al interior del área del chorro.
La presente invención consigue que las características de calidad de los gránulos y la capacidad de granulación puedan mantenerse, o incluso mejorarse, mientras que el consumo de energía se reduce considerablemente en comparación con las boquillas utilizadas hasta ahora en granulación. La reducción del consumo de energía se obtiene gracias a que el gas de atomización puede operar a una presión inferior, sin incremento de la cantidad total de gas de fluidización. Este diseño permite mantener un elevado rendimiento de la masa fundida y excelentes características físicas de los gránulos.
En la figura 1, puede apreciarse la diferencia de principios entre el diseño de la técnica anterior y el diseño innovador de la presente invención. En el diseño de la técnica anterior (caso I), la mezcla del líquido (L) y el gas de atomización (G1) se realiza en el lecho fluidizado por el impacto externo del gas (G1) sobre el líquido (L). En el diseño de la nueva boquilla (caso II), tiene lugar un mezclado interno del gas (G2) y el líquido (L) en la cámara de mezclado. Además, una parte de gas de atomización es sustituida por el gas de fluidización (G3) conducido al interior de un chorro en el lecho fluidizado por el capuchón de gas innovador montado concéntricamente en el exterior de la boquilla. De este modo, parte del gas de atomización es sustituido por el gas de fluidización (G3) suministrado a través del capuchón de gas. La cantidad requerida de gas de atomización se ha reducido drásticamente en comparación con los diseños de boquilla conocidos, tal como ilustran los ejemplos (de 80 a 250 kg/h a 32 kg/h).
En la figura 2A, puede apreciarse el diseño del capuchón de gas y la posición del mismo concéntricamente exterior a la boquilla. La figura 2B muestra una sección horizontal a lo largo de A-A. El capuchón de gas 1, de forma cónica, está montado concéntricamente alrededor de la boquilla 2 sobre una placa tamiz perforada 3 y expuesta al gas de fluidización. El diámetro superior del dispositivo capuchón de gas es menor que el diámetro inferior y hay un espacio libre para el paso de gas entre la pared exterior de la boquilla y el capuchón de gas. La cantidad de gas que pasa a través del capuchón de gas es suficiente para crear un chorro viable en el interior del lecho granulador. La velocidad del gas a través del capuchón de gas está definida por el área horizontal entre la boquilla y el capuchón de gas, el diámetro superior de la abertura del capuchón de gas y el diámetro de la entrada inferior del capuchón de gas. El flujo de masa de gas de fluidización por metro cuadrado de área de lecho horizontal sigue siendo por lo menos el mismo que en los diseños conocidos.
La figura 3 muestra el diseño de la nueva boquilla con una cámara de mezclado cilíndrica. La relación entre la longitud y el diámetro (L/D) de la cámara de mezclado puede variar, como se indica en el dibujo. La línea de trazos indica la posición de la placa perforada inferior del granulador y el capuchón cónico montado concéntricamente a la boquilla sobre la placa inferior, que se omiten en la figura. La boquilla 2 está formada por un canal central 4 un extremo del cual A conecta con una conducción de líquido que no aparece en el dibujo y el otro extremo B con el interior de la cámara de mezclado 5. En una posición entre las aberturas A y B, se ha dispuesto interiormente un dispositivo de agitación en remolino 6 para conferir a la vía de alimentación A un movimiento helicoidal en el punto B. Además, el dispositivo de pulverización está provisto de un canal 7 adaptado concéntricamente alrededor del canal de alimentación de líquido 4. El canal 7 conecta por un extremo con una conducción de gas que no aparece en el dibujo y en el otro extremo está provisto de entre 5 y 15 orificios redondos 8, que conducen al interior de la cámara de mezclado 5. Los dos flujos continuos se suministran al interior de la cámara de mezclado simultáneamente: un líquido para el crecimiento de gránulos a través de la abertura B y un flujo de gas a través de 8. En esta cámara de mezclado, puede generarse un gas en emulsión líquida. La expansión a través de la abertura del orificio 9 convierte la emulsión en gotitas de 50 a 100 \mum de diámetro, que son adecuadas para el crecimiento de gránulos en el lecho fluidizado.
La figura 4 muestra una boquilla con una cámara de mezclado cónica 5. Las demás partes de la boquilla son iguales a las de la figura 3.
De la bibliografía (Lefebvre A.H.: Atomization and sprays, Taylor & Francis, 1989, pp. 214 a 215 y p. 232, (ISBN:0-89116-603-3), se desprende que la relación l/d (longitud/diámetro) del orificio y la relación L/D (longitud/diámetro) de la cámara de mezclado son factores importantes para la formación de gotitas de líquido. Basándose en estas hipótesis y en nuestros hallazgos, la relación L/D debe situarse en un intervalo comprendido entre 0,5 y 5, y la relación l/d en un intervalo comprendido entre 0,1 y 2 para obtener de forma eficaz gotitas de un diámetro medio inferior a 100 \mum. Preferentemente, la relación L/D debería situarse en un intervalo comprendido entre 1 y 4 y la l/d entre 0,25 y 1.
También se ha calculado la eficacia energética para las boquillas de nuevo diseño. Se utilizan normas y ecuaciones corrientes, ver el manual Perry's Chemical Engineers' Handbook (capítulo termodinámica).
W = \Phi_{M} * Cp * \DeltaT [kJ/s]
\DeltaT = T_{2} - T_{1} y T_{2} = T_{1} * (p_{2}/p_{1}) ^{(k-1/k)} [K]
\Phi_{M} = flujo de masa de la masa fundida
Cp = calor específico del gas [kJ/K\cdotkg]
T_{1} = temperatura ambiente
T_{2} = temperatura después de ventilador
p_{1} = presión de gas antes de ventilador
p_{2} = presión de gas después de ventilador
k = constante de gas
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Para realizar los cálculos se han adoptado los presupuestos siguientes:
Condiciones adiabáticas
Temperatura del aire ambiente: 25ºC
Pérdida de presión: 5000 Pa
Eficacia del ventilador: 0,80
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Según los cálculos, es posible reducir el consumo de energía de la alimentación de aire de fluidización y atomización en aproximadamente un 50%. La reducción de energía que se obtiene realmente utilizando el dispositivo de pulverización innovador se ilustra en el ejemplo 1 a continuación.
Los parámetros de contenido de humedad, densidad y resistencia a la compresión de los gránulos de urea producidos con el diseño de boquilla innovador presentan valores comparables o mejores que los de los gránulos producidos con diseños existentes, como puede apreciarse en los ejemplos siguientes.
Se ha encontrado experimentalmente que cuando se utiliza una boquilla con cámara de mezclado gas/líquido interna en lugar de una boquilla de mezclado gas/líquido externo es posible producir gránulos de mejores propiedades químicas y físicas con menos consumo de energía.
En unidades de granulación, en particular, para urea y nitrato de amonio, también existe un importante objetivo de alcanzar capacidades elevadas de producción evitando la necesidad de disponer de más de una única unidad de granulación por unidad de síntesis, minimizando al mismo tiempo los costes variables.
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La invención se ilustra además con los siguientes ejemplos, que describen la granulación de urea. Los ejemplos mostrarán los valores obtenidos de los parámetros de calidad del producto y los consumos de energía para un intervalo de boquillas basadas en el diseño innovador.
Los ejemplos se llevaron a cabo en las condiciones que se indican a continuación:
Se equipó un granulador con la boquilla experimental en el centro. El capuchón de gas cónico presentaba un diámetro inferior de 105 mm y un diámetro superior de 50 mm. Se montó sobre una placa tamiz perforada en un 4,5% que presentaba unos orificios de 2 mm de diámetro. La cantidad de aire que pasaba a través de este capuchón de gas fue de 248 Nm^{3}/h con una presión de alimentación igual a la del gas de fluidización (aire) de aproximadamente 800 mmwc y con una temperatura de 40ºC. Las granulaciones se efectuaron en condiciones de granulación de urea normales estándar con una masa de fusión del 96% de urea que contenía un 0,55% en peso de formaldehído, con una temperatura de aproximadamente 132ºC. El sistema se suministró con el gas de fluidización necesario para mantener el lecho en movimiento y también para crear un chorro mediante la "abertura de chorro" del capuchón de gas. El gas de atomización, con una tasa de flujo de 32 kg/h y una temperatura de 142ºC, se suministró junto con la masa fundida al interior de la cámara de mezclado de la boquilla.
Los parámetros de calidad del producto, tales como contenido de humedad, densidad, resistencia a la compresión de los gránulos con un diámetro comprendido entre 2,5 y 4,5 mm se analizaron para cada ensayo de boquilla. Durante el ensayo se utilizaron diferentes caudales de líquido: 250, 350 y 450 l/h. Cada ensayo de granulación se realizó por lo menos de forma duplicada.
Con este tipo de boquilla también es posible producir productos de nitrato con 33,5% N y 27% N.
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Ejemplo 1 Boquilla con cámara de mezclado cilíndrica, L/D = 2,75
En este ejemplo, se ha utilizado un dispositivo de pulverización del tipo H5, como muestra la figura 3, con una relación L/D de 2,75 en la cámara de mezclado. Los resultados se comparan con experimentos realizados con boquillas de la técnica anterior.
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TABLA 1 Parámetros operativos
1
TABLA 2 Propiedades del producto obtenido, urea
2
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TABLA 3 Consumo de energía
3
El consumo de energía se calculó tal como se indicado en la descripción. Se utiliza aire como gas de fluidización y de atomización ya que k = 1,40 y Cp = 1,04 corregidos por la humedad del aire.
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Ejemplo 2 Boquilla con cámara de mezclado cilíndrica L/D = 1
El principio operativo y el diseño son los mismos descritos para el ejemplo 1, con la excepción de la longitud de la cámara de mezclado. En este diseño, la longitud de la cámara de mezclado es de 20 mm en lugar de 55 mm, de modo que la relación L/D cambia de 2,75 a 1. Los resultados se comparan con experimentos efectuados con boquillas de diseños de la técnica anterior.
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TABLA 4 Parámetros operativos
4
TABLA 5 Propiedades del producto obtenido, urea
5
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Ejemplo 3 Boquilla con cámara de mezclado cónica
En este ejemplo, se ha utilizado un dispositivo pulverizador con cámara de mezclado cónica, como muestra la figura 4. La relación L/D de la boquilla fue de 2,75. Los resultados se comparan con experimentos llevados a cabo con boquillas de diseños de la técnica anterior.
Esta boquilla con cámara de mezclado de forma cónica también presenta 12 aberturas de entrada de gas (D), situadas en un ángulo orientado a la dirección de giro del remolino de líquido. Ha sido construida para conferir al gas atomizador una rotación en dirección opuesta al líquido, con el fin de maximizar el impacto del gas en el flujo de líquido.
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TABLA 6 Parámetros operativos
6
TABLA 7 Propiedades del producto obtenido, urea
7
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Utilizando el nuevo diseño de boquilla en un proceso de granulación es posible producir gránulos con un consumo de energía inferior, con mejor calidad y con una capacidad incrementada.

Claims (9)

1. Dispositivo de pulverización para granulación por fusión en un lecho fluidizado que comprende una boquilla (2) con un canal de alimentación (4) para un líquido que se debe atomizar, conduciéndose el líquido a través de unos medios emulsificadores (6) y al interior de una cámara de mezclado interna (8) para gas y líquido, antes de ser suministrado al lecho fluidizado, en el que la boquilla (2) presenta un canal separado (7) para el gas atomizador ajustado concéntricamente alrededor del canal central de suministro de líquido (4) para el líquido que se debe atomizar o nebulizar, y rodeando la cámara de mezclado (5) la zona de salida del pulverizador de líquido procedente de los medios de emulsión y del gas, permitiendo la mezcla eficaz de gas y líquido de atomización a alta velocidad, y presenta un capuchón de gas (1) externo, en el que el gas de fluidificación es canalizado al interior de un chorro en la parte superior del dispositivo de pulverización, caracterizado porque el capuchón de gas (1) presenta una forma cónica y se ajusta a una placa perforada inferior (3), situada concéntricamente alrededor de la boquilla (2).
2. Dispositivo de pulverización según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de mezclado (5) es cilíndrica con una parte superior cónica.
3. Dispositivo de pulverización según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la relación entre la longitud (L) y el diámetro (D) de la cámara de mezclado (5) se sitúa en un intervalo comprendido entre 0,5 y 5, preferentemente entre 1 y 4, y la relación entre la longitud (l) y el diámetro (d) del orificio (9) se sitúa en un intervalo comprendido entre 0,1 y 2, preferentemente entre 0,25 y 1.
4. Dispositivo de pulverización según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de mezclado (5) es cónica.
5. Dispositivo de pulverización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el capuchón de gas (1) presenta una altura comprendida entre 10 y 200 mm por encima de la placa inferior (3), preferentemente entre 20 y 100 mm.
6. Dispositivo de pulverización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el capuchón de gas (1) presenta un diámetro de apertura superior de 20 a 150 mm y un diámetro de apertura inferior de 30 a 300 mm, preferentemente de 35 a 100 mm y de 40 a 200 mm, respectivamente.
7. Procedimiento para la preparación de gránulos sólidos en un lecho fluidizado, en el que se atomiza un material líquido mediante el suministro de un gas atomizador y se pulveriza al interior del lecho fluidizado a través de unas boquillas pulverizadoras (2) montadas verticalmente, y en el que el lecho fluidizado se mantiene mediante gas de fluidización inflado hacia arriba a través de una placa perforada situada debajo del lecho, caracterizado porque una parte del gas de fluidización es canalizada a través de un capuchón de gas (1) que rodea la boquilla para la creación de un chorro de gas alrededor del dispositivo de pulverización.
8. Procedimiento para la preparación de gránulos sólidos a partir de un material líquido en un lecho fluidizado utilizando una boquilla (2) con un canal de alimentación (4) para un líquido que debe ser atomizado, en el que el líquido es conducido a través de unos medios emulsionantes y al interior de una cámara de mezclado interna (5) para gas y líquido, antes de pulverizar el líquido atomizado hacia arriba al interior de la capa de lecho fluidizado, caracterizado porque el gas de atomización es conducido a la cámara de mezclado (5) en un canal (7) concéntricamente al líquido y al interior de la cámara de mezclado que rodea las aberturas de salida tanto del líquido como del gas, permitiendo la mezcla eficaz del líquido y del gas de atomización a alta velocidad, y en el que una parte del gas de fluidización se canaliza a través de un capuchón de gas (1) que rodea la boquilla (2), creando, de este modo, un chorro de gas por encima del dispositivo de pulverización.
9. Utilización de un dispositivo de pulverización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en un proceso destinado a la preparación de urea granular, y otros productos fundidos aptos para la producción de productos fertilizantes, tales como nitrato de calcio amonio, nitrato de amonio, sulfato de amonio y mezclas de los mismos.
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