FR2481947A1 - Granulateur a couche fluidisee par injection comportant une ouverture d'injection de gaz et une ouverture d'injection de liquide - Google Patents

Abstract

DANS UN GRANULATEUR DU TYPE A INJECTION, TOUTES LES OUVERTURES 2 D'INJECTION DE LIQUIDE SONT SITUEES SUR LE PASSAGE DU GAZ INJECTE A PARTIR DE L'OUVERTURE 1 D'INJECTION DE GAZ, ET CHAQUE OUVERTURE D'INJECTION DE LIQUIDE EST PLACEE A UN NIVEAU PLUS HAUT QUE L'OUVERTURE D'INJECTION DE GAZ, D'UNE DISTANCE VERTICALE INFERIEURE AU DIAMETRE INTERNE DE L'OUVERTURE D'INJECTION DE GAZ 2. LE GRANULATEUR PEUT COMPORTER UN DISPOSITIF ADDITIONNEL TEL QUE DES MOYENS DE COLLECTE DES PARTICULES DE DIMENSIONS EXCESSIVES, DES MOYENS DE TRAITEMENT DES FINES PARTICULES, UNE CANALISATION RECTIFICATRICE, UN ELEMENT AMORTISSEUR ET UN ELEMENT D'ARRET ET DE RUPTURE DES PARTICULES.

Description

La présente invention concerne un perfectionnnent à un granulateur du type

à couche fluidisée par injection,déncri- ci-aprrs "granulateur à couche fluidisée'".Plus perticulièresment, linvention

concerne une structure d'une ouverture d'injection de gaz et de la por-

tion entourant celle-ci dans un granulateur à couche fluidisée comprenant un granulateur proprement dit qui comprend une portion supérieure constituée d'un corps cylindrique creux, pratiquement vertical, et une portion inférieure incluant un fond de forme tronconique inversée, à l'intérieur de laquelle un gaz est soufflé dans le granulateur proprement

dit à partir de l'extrémité inférieure dudit fond tronco-

nique inversé pour souffler vers le haut des particules solides déposées sur ledit fond tronconique inversé et former ainsi une couche fluidisée des particules, un

liquide est simultanément injecté vers le haut dans le cou-

rant d'injection, en provenance d'une ouverture d'injection de liquide, pour former des gouttelettes liquides adhérant aux particules solides respectives, et les particules sur lesquelles le liquide adhère sont refroidies et solidifies ou bien le constituant volatil du liquide est évaporé et éliminé, tandis que les particules auxquelles le liquide adhère s'élèvent dans la couche d'injection et tombent ensuite,de telle sorte que les différentes particules sont

grossies, c'est-à-dire renduas plus grossières, ou revê-

tues. Le but principal de la présente invention est d'a-

méliorer l'efficacité du granulateur à couche fluidisée

et de stabiliser le fonctionnement.

Les grandes lignes du procédé de granulation du type à couche fluidisée sont déjà connues, par exemple par la demande de brevet japonais publiée No. 47230/78 et la demande de brevet japonais mise à l'inspection du public No. 92715/78. Afin d'obtenir un fonctionnement très efficace dans un tel procédé de granulation du type à couche fluidisée, il est important que les gouttes de

liquide formées par injection du liquide adhèrent aux par-

ticules solides dans la couche fluidisée, avec une ef-

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2-

ficacité élevée, et qu'une couche fluidisée stable, pré-

sentant une teneur élevée en particules, soit obtenue.

Comme résultat d'expériences et de recherches conduites pendant une longue durée, les Demanderesses ont trouvé qu'il existe une relation mutuelle entre une adhérence efficace des gouttes de liquide aux particules solides dans la couche fluidisée et la formation stable d'une couche fldidisée ayant une teneur élevée en particules et qu'on pouvait seulement obtenir une telle adhérence

efficace et une telle formation stable lorsque la struc-

ture entourant la portion d'extrémité inférieure du fond de forme tronconique inversée satisfaisait à certaines conditions spécifiques. Aucune des références de l'art

antérieur ne mentionne ou n'enseigne d'une manière détail-

lée la structure de la portion d'extrémité inférieure du

fond tronconique inversé,et le procédé précité de granu-

lation du type à couche fluidisée ne peut pas être mis en pratique, avec une efficacité élevée, conformément à

n'importe laquelle des techniques usuelles.

On va maintenant donner une brève description

des dessins annexés.

- Les figures 1, 2 et 3 sont des vues en coupe longitudinale qui illustrent des exemples de la structure du fond du granulateur; - La figure 4 est une vue en coupe longitudinale

qui illustre un mode de réalisation de la présente.inven-

tion; - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale qui illustre un autre mode de réalisation de l'invention;

- la figure 6 est une vue schématique qui mon-

tre la structure globale du granulateur et qui illustre le principe du procédé de granulation à couche fluidisée;

- La figure 7 est une vue, en coupe longitudina-

le, qui illustre schématiquement un granulateur à couche flui-

disée selon un autre mode de réalisation (I);

- les figures 8 et 9 montrent plusieurs exem-

ples de moyens de collecte qui constituent la caractéris-

tique du granulateur à couche fluidisée de la figure 7;

- la figure 10 est une vue schématique qui il-

lustre un autre appareil selon la présente invention (II); - les figures 11 et 12 sont des vues en coupe transversale selon II-II de la figure 10, qui illustrent

des structures permettant d'empêcher les particules fi-

nes d'adhérer à la canalisation de substance fondue.112;

- la figure 13 est une vue, en coupe longitu-

dinale, qui illustre schématiquement un autre nmode de réalisa-

tion de l'appareil de granulation selon l'invention (III); - la figure 14 est une vue schématique qui illustre, en coupe longitudinale, un granulateur à couche fluidisée auquel on a appliqué un mode de réalisation de

l'appareil, utilisant une couche d'injection, selon l'in-

vention (IV);

- la figure 15 est une vue schématique d'ensem-

ble illustrant un mode de réalisation du procédé de gra-

nulation à couche fluidisée selon l'invention (V);

- la figure 16 est une vue schématique qui il-

lustre, en coupe longitudinale, la partie principale d'un

granulateur à couche fluidisée, selon un mode de réali-

sation qui est de préférence utilisé pour la mise en oeu-

vre du procédé de granulation en couche fluidisée selon l'in-

vention (V); et

- la figure 17 est une vue en coupe longitudina-

le qui illustre un mode de réalisation de la présente in-

vention, lequel mode contient toutes les caractéristiques préférentielles de 1 'inventiono Sur ces déssins, les numéros de référence ont les significations suivantes: 1 ouverture d'injection de gaz 2 ouverture dVinjection de liquide 3 couche fluidisée 4: couche de particules accumulées : canalisation d'introduction de gaz 6: canalisation d'introduction de liquide 7: fond tronconique inversé 8: cône inversé imaginaire 9: ligne d'intersection du fond du granulateur avec le cône inversé imaginaire : trajectoire des particules soufflées vers le haut il: trajectoire des gouttes du liquide injecté 12: paroi latérale du granulateur Wl: portion supérieure de la paroi frontière entre la

couche fluidisée et la couche de particules accu-

mulées

W2: partie inférieure de la paroi frontière entre la cou-

che fluidisée et la couche de particules accumu-

lées A: angle de dispersion du liquide injecté B: angle de repos des particules accumulées (angle du talus d'éboulement des particules)

C: angle au sommet du fond tronconique inversé du granu-

lateur D: angle au sommet du cône inversé imaginaire 8 13: granulateur 14: ouverture de décharge du produit 15: portion cylindrique 16: ouverture d'alimentation 17: ouverture d'échappement du gaz 101, 102 et 103: moyens de collecte 104: ouverture 105: tige : cyclone 111: courant déchargé 112: canalisation d'alimentation de substance fondue 113: canalisation d'air 114: canalisation de chauffage : paroi formant cloison

130

141

1 43

150

: portion conique : ouverture de trop-plein : canalisation de rectification : portion cylindrique : couche de particules : couche de tissu : élément d'arrêt conique : particules projetées pompe d'alimentation : particules projetées : élément d'arrêt : dispositif de refroidissement produit : ouverture d'échappement de gaz du dispositif de refroidissement : cyclone du granulateur : cyclone du dispositif de refroidissement d conduite de récupération des poussières : entrée des particules recyclées : canalisation d'amenée du gaz de refroidissement La présente invention sera tout d'abord décrite en référence à la relation mutuelle entre les positions

de l'ouverture d'injection de gaz et de l'ouverture d'in-

jection de liquide. Les figures 1 et 2 sont des vues en

coupe longitudinale qui montrent des exemples de la struc-

ture de la portion entourant l'extrémité inférieure d'un

fond tronconique inversé 7 du granulateur à couche flui-

disée Sur les figures 1 et 2, les nombres de référence et 1 représentent respectivement une canalisation d'in-

troduction de gaz et une ouverture d'injection de gaz.

Un gaz est soufflé dans la partie supérieure du granula-

teur à partir de l'ouverture d'injection de gaz 1 à une vitesse élevée telle que, à au moins environ 10 m/s, ce

gaz enveloppe les particules solides présentes dans la por-

tion inférieure d'une couche 4 de particules accumulées

et déposées, et les particules s'élèvent selon la tra-

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jectoire 10 pour former une couche fluidisée 3, ces par-

ticules solides étant ainsi soufflées vers le haut. Les

particules solides qui ont passé à travers la couche flui-

disée 3 et qui ont été soufflées davantage vers le haut atteignent un espace supérieur (non représenté) o la

vitesse du gàz est diminuée, de telle sorte que ces par-

ticules retombent ainsi sur la surface supérieure de la

couche 4 de particules accumulées. Si le gaz est conti-

nuellement soufflé à partir de l'ouverture d'injection

de gaz, la couche fluidisée est maintenue et les par-

ticules qui sont retombées sur la face supérieure de la

couche 4 de particules accumulées se déplacent progressi-

vement vers le bas et finalement sont à nouveau soufflées

vers le haut pour former la couche fluidisée. En con-

séquence, les particules circulent ainsi dans le granula-

teur. Dans le cas o une couche fluidisée 3 stable est

formée, cette couche 3 est entourée par une paroi Wl dé-

limitée par la couche 4 de particules déposées, d'un dia-

mètre correspondant pratiquement au débit du gaz soufflé.

Cette paroi Wl s'élargit, au voisinage de l'ouverture

d'injection de gaz, pour constituer la paroi W2. La pa-

roi W2 est une paroi très indéfinie qui peut être con-

sidérée comme la surface frontière o la couche 4 de particules accumulées est en cours de destruction et o lesdites particules s'écoulent dans la couche fluidisée 3. On considère que la plus grande partie des particules

solides à amener dans la couche fluidisée 3 sont four-

nies par la paroiW2 quoique lesdites particules solides soient aussi fournies, dans une certaine mesure, par la paroi Wl. Quoique la limite entre les parois Wl et W2 soit indéfinie, cette limite se situe habituellement à

un niveau élevé qui est plus haut que celui de l'ouvertu-

re d'injection de gaz, d'une distance d'environ deux fois

le diamètre de cette dernière ouverture.

Dans L'opération de granulation effective, une ouverture d'injection de liquide 2 est disposée dans la couche fluidisée précitée pour projeter un liquide et

provoquer l'envoi de gouttes liquides selon une trajec-

toire 11, et il est important que les gouttes liquides ainsi injectées adhèrent aux particules solides qui sont entrain de s'écouler dans la couche fluidisée ou de srélever dans celle-ci. Si l'ouverture d'injection de

liquide est disposée à un niveau relativement élevé, é-

tant donné que les particules solides s'élevant dans l'espace situé audessus de la position de l'ouverture d'injection de liquide ont déjà une vitesse d'élévation proche de la vitesse d'élévation du courant gazeux à

haute vitesse, la différence de vitesse entre les gout-

tes liquides et les particules solides est très faible

et le rapport d'adhésion des gouttes liquides aux parti-

cules solides est diminué. Dans ce cas, les gouttes de liquide qui n'ont pas adhéré aux particules solides sont directement séchées ou refroidies et solidifées, et elles sont alors rejetées, en tant que rebut, à l'extérieur du granulateur en même temps que le courant gazeux ou bien elles s'accumulent dans le granulateur sous la forme de

fines poussières qui réduisent considérablement l'effica-

cité de la granulation. De plus, des parties des gouttes

liquides adhèrent directement à la paroi Wl et s'agglomè-

rent sur elle pour former de gros agglomérats. ein d'évi-

ter cet inconvénient, on préfère que l'ouverture d'injec-

tion de liquide 2 soit disposée au voisinage de l'ouverture d'injection de gaz 1. Cependant, il ne serait pas vrai

de dire s'il suffit que l'ouverture d'injection de lilui-

de 2 soit disposée au voisinage de l'ouverture d'injection de gaz 1 et qu'aucune autre exigence ne doit être satisn faite. Un léger déplacement de la position de l'ouverture

d'injection de liquide entraîne des variations importan-

tes du rapport d'adhésion des gouttes de liquide et de la stabilité du fonctionnementO La figure 1 représente un mode de réalisation dans lequel l'ouverture d'injection de liquide est placée à un niveau légèrement plus élevé que 2 4 a 1 9 4 7 l'ouverture d'injection de gaz 1 et la figure 2. montre

un mode de réalisation selon lequel l'ouverture d'injec-

tion de liquide est placée à un niveau légèrement infé-

rieur à celui de l'ouverture d'injection de gaz 1. Lors-

que l'ouverture d'injection de liquide 2 est située en

dessous de l'ouverture d'injection de gaz 1, comme repré-

senté sur la figure 2, si l'angle de dispersion A du li-

quide injecté (l'angle au sommet de laforre conique inver-

sée définie par la trajectoire 11 des gouttes de liquide, qui sera désigné ci-après par l'expression "angle au

sommet d'injection") est augmenté, des gouttes -de -

liquide adhèrent aux particules solides s'écoulant dans le courant gazeux à vitesse élevée provenant de la partie la plus basse de la paroi W2, avec pour résultat que la portion du fond tronconique inversé' 7 qui est proche de

l'ouverture d'injection du gaz est mouillée par le liqui-

de et que la coagulation est provoquée par le refroidisse-

ment-solidification ou séchage-solidification, et cette coagulation s'effectue dans cet intervalle de temps

et, dans un cas extrême, ladite coagulation se produit mê-

me au niveau de la face interne de la canalisation d'in-

troduction de gaz 5 située en dessous de l'ouverture d'in-

jection de gaz 1. Finalement, la poursuite d'un fonc-

tionnement normal est impossible en raison de cet inconvé-

nient. Par contre, si l'angle au sommet d'injection A diminue, l'inconvénient précité ne se produit pas, mais la zone o les particules solides rencontrent les gouttes

liquides s'élève au delà de la zone de rencontre du mo-

de de réalisation représenté sur la figure 2 et les diffé-

rences de direction de déplacement et de vitesse entre les

gouttes liquides et les particules solides deviennent fai-

bles. En conséquence, le rapport d'adhésion des gouttes liquides aux particules solides est extrêmement réduit et

les inconvénients précités, tel que la réduction du pou-

voir de granulation et formation de gros agglomérats, se produisent. Lorsque l'ouverture d'injection de liquide est disposée au même niveau que l'ouverture d'injection de gaz, comme représenté sur la figure 1, ou lorsqu'elle

est disposée à un niveau légèrement plus élevé que le ni-

veau de l'ouverture d'injection de gaz, le liquide s'é-

coule dans le courant gazeux à vitesse élevée depuis une portion correspondant à environ les 2/3 de la hauteur de la paroi W2, à moins que l'angle au sommet d'injection A soit extrêmement augmenté, et la vitesse de déplacement

des gouttes liquides est cependant faible, lesdites gout-

tes liquides adhérant alors, avec une efficacité élevée, aux particules solides se déplaçant sensiblement vers l'ouverture d'injection de liquide. En conséquence, les inconvénients susmentionnés peuvent être évités, d'une

manière convenable. La caractéristique de base de la pré-

sente invention réside en ce que l'ouverture d'injection de liquide est située légèrement au-dessus de l'ouverture d'injection de gaz. La limite supérieure de l'ouverture d'injection de liquide est telle que ce niveau est plus élevé que le niveau de l'ouverture d'injection de gaz 1, l'écart entre lesdits deux niveaux étant pratiquement égal

au diamètre de l'ouverture d'injection de gaz 1. Si le -

niveau de l'ouverture d'injection de liquide se situe au-

dessus de cette limite supérieure, les inconvénients men-

tionnés plus haut ne peuvent pas être évités. De plus, dans ce cas, si l'angle au sommet d'injection A est trop

grand ou trop petit, les inconvénients précités se pro-

duisent. Il est par conséquent préférable que l'angle au sommet d'injection soit dans l'intervalle de 20 à 120'o

En outre, il est tout particulièrement préféré que du li-

quide ne soit pas injecté dans la région oh l'angle au

sommet d'injection est plus petit que 200o La forme coni-

que inversée définie par la trajectoire Il desgouttes li-

quides n'est pas limitée à une forme conique inversée or-

dinaire, mais peut être par exemple une forme pyramidale

inversée ou analogue.

Les explications précitées concernant le niveau

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de l'ouverture d'injection de liquide 2 par rapport à l'ouverture d'injection de gaz 1 et l'angle au sommet

d'injection ont été données en référence au mode de réa-

lisation selon lequel on utilise une seule ouverture d'in-

jection de liquide. Dans le granulateur de la présente invention, on peut prévoir deux ouvertures d'injection de

liquide ou davantage. Lorsqu'on utilise deux telles ou-

vertures ou davantage, le niveau de chaque ouverture d'in-

jection de liquide par rapport à l'ouverture d'injection

de gaz et l'angle au sommet d'injection pour chaque ouver-

ture d'injection de liquide sont les mêmes que précédemment décrit, et la disposition de ces ajutages d'injection de liquide n'est pas particulièrement déterminante pour autant que les ouvertures d'injection de liquide sont disposées

suivant le bord périphérique des trajectoires du gaz in-

jecté, provenant de l'ouverture d'injection de gaz, ou à l'intérieur de ce bord périphérique. Cependant, dans ce cas, on doit prendre soin que les ajutages d'injection de liquide ne soient pas mouillés par les gouttes liquides

provenant des autres ouvertures d'injection de liquide.

Pour la mise en oeuvre de cette caractéristique, on peut adopter des ajutages d'injection spéciaux dans lesquels la direction d'injection du liquide n'est pas symétrique

par rapport à l'axe central de l'angle au sommet d'injec-

tion, mais dans lesquels le liquide est injecté seulement

dans une direction désirée.-

Dans le procédé de granulation à couche flui-

disee,il est impossible d'assurer la continuité d'un fonctionnement stable en augmentant seulement le rapport d'adhésion des gouttes liquides aux particules solides de la manière précitée. L'autre exigence indispensable est

que le rapport de la quantité de particules solides s'é-

coulant dans le courant gazeux à vitesse élevée, à partir

de la paroi W2, C la quantité de liquide injecté soit ré-

glé à une valeur appropriée et que cette valeur soit main-

tenue constante. Par exemple, lorsque la quantité de par-

ticules solides s'écoulant dans le courant gazeux à vi-

tesse élevée, a partir de la paroi W2,dans des conditions

convenables d'injection de gaz, est trop élevée, l'ouver-

ture d'injection de gaz 1 est obstruée et l'insufflation du gaz devient impossible, avec pour résultat la dispari-

tion de la couche fluidisée et l'obstruction de la pé-

riphérie de l'ouverture d'injection de liquide par la couche de particules solides dans laquelle le liquide est injecté et solidifié. Par conséquent, la poursuite du fonctionnement devient impossible. Au contraire, si la

quantité de particules solides s'écoulant dans le cou-

rant gazeux à vitesse élevée est trop faible, une partie des gouttes liquides amenée en excès exerce une fonction de coagulation-des particules solides sur la paroi W2 en réduisant davantage la quantité de particules solides dans la couche fluidisée et en dégradant le rapport d'adhésion des gouttes liquides. De plus, une partie des gouttes liquides amenées en excès est convertie en fines poussières et déchargée en tant que rebut ou accumulée

dans le granulateur, comme indiqué plus haut. Si la quan-

tité de liquide injecté est réduite tout en continuant à

faire fonctionner l'appareil, de façon à.éviter l'incon-

vénient précité, le liquide n'est pas finement divisé et ne donne pas de fines particules présentant la dimension convenable en raison des caractéristiques inhérentes de l'opération d'injection du liquide; en outre, la vitesse d'injection des gouttes liquides est réduite et la plus grande partie de ces gouttes sont entrainées vers le haut par le courant gazeux à vitesse élevée. En conséquence, on ne peut pas obtenir de bons résultats, comme dans le cas mentionné plus haut0b Les Demanderesses ont effectué des recherches à cet égard et ont trouvé que si la condition selon laquelle le diamètre de la ligne d'intersection d'une face conique

inverse imaginaire (dénommée ci-après "cône inverse ima-

ginaire"l) ayant un axe central confondu avec l'axe cen-

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tral de l'ouverture d'injection de gaz, ayant son extré-

mité inférieure confondue avec cette ouverture d'injec-

tion de gaz et ayant aussi un angle au sommet égal à deux fois l'angle complémentaire de l'angle de repos minimal de la poudre à granuler, avec la face de paroi interne

du fond tronconique inversé du granulateur doit être éga-

lement à 1, 25. à 3,0 fois le diamètre de l'ouverture d' in-

jection du gaz, est satisfaite, la quantité de particules

solides s'écoulant dans le courant gazeux à vitesse éle-

vée, à partir de la paroi W2, est stabilisée et un bon fonctionnement est obtenu. On va maintenant décrite cette caractéristique. Lorsqu'une certaine substance est granulée par le granulateur à couche fluidisée, la force d'entraînement

d'introduction des particules solides dans le courant ga-

zeux à vitesse élevée, à partir de la paroi W2, est en principe la force de gravité agissant sur la couche de particules accumulées, et cette force d'entraînement est principalement influencée par des facteurs tel que (1) la hauteur de la couche 4 de particules accumulées, (2) le frottement interne déterminé par les conditions de structure des particules (dénommées ci-après "conditions de particules") comme la dimension moyenne des particules et la répartition des dimensions de particules pour les particules solides constituant la couche 4 de particules accumulées, la forme et le caractère plus ou moins poli de la surface des différentes particules ainsi que les états de répartition de cette forme et de ce caractère

au sein desdites particules, (3) la grandeur de ce frot-

tement (dénommée ci-après "frottement des particules ")

produite lorsque certaines particules glissent et se dé-

placent sur des particules stationnaires,et (4) le frot-

tement (dénommé ci-après "frottement sur métal") produit lorsque des particules glissent, roulent ou se déplacent

sur une surface métallique stationnaire. Il est habituel-

lement impossible de contrôler ces facteurs, sauf la hau-

teur de la couche de particules accumulées, pendant le fonctionnement. Comme montré sur la figure 3, on utilise une

paroi latérale cylindrique 12 et une plaque de fond ho-

rizontale 7,et une canalisation d'introduction de gaz 5

est reliée au centre de la plaque de fond 7 tandis qu'u-

ne ouverture d'injection de gaz est ménagée

à l'extrémité supériere de cette canalisation. Lorsqu'u-

ne couche fluidisée est formée dans le granulateur ayant la structure précitée, représentée sur la figure 3, la

couche fluidisée formée est très stable et il ne se pro-

duit pas d'obstruction de l'ouverture d'injection de gaz 1.

Cependant, dans ce granulateur, la -quantité de particules solides entratnées par le courant gazeux à vitesse élevée

et soufflée vers le haut sous la forme d'une couche flui-

* disée est beaucoup plus faible que dans le granulateur

ayant un fond tronconique inversé à faible angle au sommet.

On croit que la raison en est la suivante.

Les particules entraînées au sein du courant ga-

zeux à vitesse élevée, principalement à partir de la paroi W2, pour former une couche fluidisée, se déplace le long

d'une surface conique inversée imaginaire ayant un axe cen-

tral confondu avec l'axe central de la canalisation d'in-

jection de gaz 5, la face d'extrémité!inférieure de cette surface conique correspondant à l'ouverture d'injection de

gaz, tandis que l'angle au sommet D de cette surface coni-

que correspond à deux fois l'angle de repos B de la poudre (désignée ciaprès par le terme "particules") à granuler

dans la couche 4 de particules accumulées, et ces particu-

les s'écoulent dans le courant gazeux à vitesse élevée tout en glissant sur des particules stationnaires situées en dessous de cette surface conique inversée imaginaire. Le frottement des particules qui a lieu en cet endroit entre les particules mobiles et les particules stationnaires est

considérable et, même si la hauteur de la couche 4 de par-

- ticules accumulées est la même que dans le granulateur pré-

sentant un fond tronconique inversé de faible angle au sommet, dans le granulateur représenté sur la figure 3, la grandeur de ce frottement est un facteur principal déterminant la quantité de particules solides s'écoulant dans le courant gazeux à vitesse élevée et cette quanti- té est très faible. En bref, la force conductrice pour

l'introduction des particules est insuffisante.

Lorsque le courant d'injection est utilisé pour

la granulation comme dans la présente invention, les con-

ditions susmentionnées relatives aux particules changent au cours du temps tandis que les particules de la couche

4 de particules accumulées sont sous la forme d'un mélan-

ge dans lequel les particules présentent une grande di-

versité quant à leur forme, leur dimension et le caractère poli de leur surface, en tant que cristaux d'ensemencement pour la granulation. Lorsque les conditions relatives aux particules changent, le frottement interne et l'angle de repos B changent aussi. Les changements de ces deux facteurs entraînent principalement un changement de la force d'entraînement pour l'introduction des particules dans

le courant de gaz à vitesse élevée. Dans le cas représen-

té sur la figure 3, même si la couche fluidisée est appa-

remment stable, la teneur de la couche fluidisée en par-

ticules est modifiée.

En conséquence, si la plaque de fond horizontale 7 représentée sur la figure 3 est remplacée par un fond

tronconique inversé confondu avec la surface conique in-

verséeimaginaire 8, puisque le frottement qui était le frottement des particules est remplacé par le frottement sur métal, lequel est plus faible que le frottement des particules,la force d!entrainement pourl'introduction des particules dans le courant gazeux à vitesse élevée est accrue à un certain stade du mouvement des particules, et la quantité de particules s'écoulant dans le courant gazeux

à vitesse élevée est augmentée à un certain degré. Cepen-

dant, la quantité de particules contenue dans le courant d'injection est encore insuffisante et des -variations de la quantité de particules s'écoulant dans le courant

gazeux à vitesse élevée se produisent, avec pour résul-

tat qu'on ne peut pas obtenir un état satisfaisant. Si la plaque de fond horizontale 7 est remplacée par un fond tronconique inversé présentant un gradient correspondant

à l'angle de repos maximal ou à un gradient plus accen-

tué, la force d'entralnement est accrue et la quantité de particules s'écoulant dans le courant gazeux à vitesse élevée est considérablement augmentée, mais la quantité

de particules s'écoulant dans le courant gazeux à vites-

se élevée devient excessive lorsque l'angle de repos de.-

vient faible, ce qui provoque un phénomène d'obst-ruo-

tion de l'ouverture d'injection de gaz, et la couche flui-

dise devient instable. Dans ce cas, il est très diffi-

cile de stabiliser la couche fluidisée en réglant l'in-

clinaison de la surface de fond tout en poursuivant l'o-

pération. Conformément à la présente invention, afin

d'obtenir une couche fluidisée stable tout en mainte-

nant une grande quantité de particules dans la couche

fluidisée,on adopte un procédé selon lequel le frotte-

ment des particules est utilisé au voisinage de l'ouvertu-

re d'injection de gaz pour empêcher un écoulement excessif de particules et le frottement sur métal, qui est plus faible que le frottement des particules2 est utilisé dans la portion en dehors de l'ouverture d'injection de gaz pour remédier à l'insuffisance de la force dentraînement

lorsque le frottement des particules est seul utilisé.

On va mainteneant décrireen référence à la

figure L4. un mode de réalisation de ce procédé pour l'u-

tilisation de la couche fluidisée conformément à la prés.

sente invention On voit sur la figure 4 que l'ouvertu-

re d'injection de liquide 2 est disposée à un niveau légèrement supérieur à celui de l'ouverture d'injection

de gaz 1, comme dans le mode de réalisation précédent.

L'ouverture d'injection de gaz 1 est logée à l'extrémité supérieure d'une canalisation d'introduction de gaz 5 placée à l'intérieur d'un fond tronconique inversé 7 du granulateur, plus p'écisément dans l'extrémité inférieure de ce fond 7. Si l'on adopte la structure précitée pour

la portion entourant l'extrémité inférieure du fond tron-

conique inversé du granulateur, des particules de la cou-

che 4 de particules accumulées, qui sont entrain de s'é-

couler vers l'ouverture d'injection de gaz 1, à partir de la paroi W2, se déplacent le long d'une surface imaginaire conique 8 au voisinage de l'ouverture d'injection de gaz 1, conformément au mode de frottement des particules, mais, dans la portion en dehors de l'ouverture d'injection de gaz 1, les particules se déplacent sur la surface du fond tronconique inversé 7 présentant un angle au sommet

C plus faible que l'angle au sommet D de la surface coni-

que inversée imaginaire 8 selon le mode de frottement sur métal. Plus spécifiquement, dans la portion plus proche

de l'ouverture d'injection de gaz que la ligne d'intersec-

tion 9 de la surface conique inversée imaginaire 8 avec

le fond tronconique inversé 7 (dans la portion située à l'inté-

rieur de la ligne d'intersection 9), les particules de la couche 4 de particules accumulées glissent vers le bas sur les particules stationnaires, en dessous de la surface conique inversée imaginaire 8, selon le mode de friction

des particules et, dans la portion plus éloignée de l'ou-

verture d'injection de gaz que la ligne d'intersection 9 (dans la portion en dehors de la ligne d'intersection 9), les particules de la couche 4 de particules accumulées

glissent vers le bas sur la surface du fond tronconique in-

versé 7, selon le mode de friction sur métal. En d'autres termes,la fore d'entrainemient descendante qui fait glisser

les particules vers le bas sur la face latérale 7 du tronc-

de-cône, ayant un angle au sommet C relativement petit, à l'extérieur de la ligne d'intersection 9, conformément au

mode de frottement sur métal>est utilisée tout en contrô-

lant cette force d'entraînement parle frottement des parti-

cules qui est plus important que le frottement sur métal,

parmi les particules glissant le long de la surface coni-

que inverse imaginaire 7, à l'intérieur de la ligne d'in-

tersection. En adoptant ce procédé, l'inconvenient de

la couche fluidisée représentée sur la figure 3, c'est-

à-dire l 'inconvénient consistant en ce que la quantité de particules contenue dans la couche fluidisée est

trop faible bien que la couche fluidisée soit en elle-

même stable, peut être efficacement éliminé. Ainsi, en

adoptant le procédé ci-dessus, il devient.possible de pro-

duire une couche fluidisée stable contenant une quan-

tité très importante de particules et, même si l'ouver-

ture d'injection de liquide est disposée à un niveau légè-

rement plus élevé que celui de l'ouverture d'injection

de gaz, tous les inconvénients mentionnés plus haut, pro-

voqués par la couche fluidisée instable, peuvent être complètement éliminés. Un autre avantage de l'appareil de ce mode de réalisation consiste en ce que les influences des modifications de l'angle de repos B des particules dans la couche 4 de particules accumulées peuvent être pratiquement négligées. Plus spécifiquement, si l'angle de repos B des particules dans la couche 4 des particules accumulées est modifié au voisinage du fond présentant une certaine structure et une certaine dimension, la ligne d'intersection 9 de la surface conique inversée imaginaire est aussi modifiée, mais, puisque la portion à l'intérieur

de la ligne d'intersection 9, o le frottement des parti-

cules est utilisé, est faible, même si la force d'entrais---

ment d'écoulement est légèrement modifiée dans cette portion, la modification de la force d'entranent globale est très faible et cette dernière n'est pratiquement pas affectée par la modification de l'angle de repos étant donné que la force d'entrainement sur la surface de paroi du fond 7 à l'extérieur de la ligne d'intersection 9, qui constitue ia plus grande partie de la force d'entraîneiment globale, est

maintenue à une valeur suffisamment élevée.

Comme on peut le voir d'après la description

précitée, dans ce procédé de stabilisation de la cou-

che fluidisée, si la ligne d'intersection 9 est très en dehors de l'ouverture d'injection de gaz 1, la teneur de la couche fluidisée en particules est diminuée, comme illustré plus haut en référence à la figure 3, quoique la couche fluidisée soit stabilisée, avec pour résultat que la quantité de liquide à injecter ne peut pas être accrkue et que l'efficacité du fonctionnement du granulateur est inévitablement diminuée. Au contraire,

si la ligne d'intersection 9 est très proche du bord su-

périeur de l'ouverture d'injection de gaz 1, le phénomè-

ne précité d'écoulement excessif des particules se produit et la couche fluidisée devient instable. D'après les résultats d'expériences effectuées par les Demanderesses, on a pu confirmer qu'il était préférable que le diamètre de cette ligne d'intersection 9 soit de 1,25 à 3,0 fois

le diamètre de l'ouverture d'injection de gaz. La va-

leur du diamètre de la ligne d'intersection 9 à adopter

dans l'intervalle précité varie en fonction des proprié-

tés des particules de la couche 4 de particules accumulées.

Habituellement, on choisit une plus faible valeur pour

des particules formant une poudre de plus faible aptitu-

de à l'écoulement et une valeur plus grande pour des par-

ticules présentant une aptitude élevée à l'écoulement. A-

f in de maintenir une force d'entra1îemnt d'écoulement des particules suffisamment élevée dans la portion de fond à l'extérieur de la ligne d'intersection 9, on préfère que l'angle au sommet C du fond tronconique inversé 7 soit

plus faible que le double de la valeur de l'angle complé-

mentaire de l'angle maximal de repos des particules dans

la couche 4 de particules accumulées. Cependant,si cet an-

gle au sommet C est trop faible, même lorsque des parti-

cules de la couche de particules accumulées se déplacent

vers le bas, elles subissent une compression et l'apti-

rude de la poudre à l'écoulement est souvent diminuée.

En conséquence, on ne peut pas obtenir de bons résultats si l'angle au sommet C est trop faible. D'après les ré sultats d'expériences faites par les Demanderesses sur diverses poudres, il a été confirmé qu'il était préféra-

ble que l'angle au sommet C soit de 40 à 120 o Non seu-

lement dans le mode de réalisation représenté sur la fi-

gure 4, mais aussi dans d'autres modes de réalisation de la présente invention, le diamètre interne de l'ouverture d'injection de gaz I n'a pas besoin d'être le même que le

diamètre interne de la canalisation de gaz 5, mais le dia-

mètre interne de l-'ouverture d'injection de gaz 1 peut être plus petit ou plus grand que le diamètre interne de ladite canalisation d'introduction de gaz 5 et, si les

conditions préférées précitées de mise en oeuvre de l'in-

vention sont satisfaites, il est indispensable que le gaz soit injecté à une vitesse suffisante pour former une

couche fl1uidisee. On préfère que la vitesse d'injec-

tion du gaz soit d'au moins 10 m/s, en particulier 25 à 2(a 30 m/s. Le gaz à injecter est constitué, d'une manière très appropriée, par de l'air, mais on peut aussi utiliser, en fonction des besoins, un gaz inerte comme de l'azote ou

un gaz de combustion maintenu à une température souhaitable.

Il est habituellement suffisant d'avoir un seul ajutage

ou ouverture d'injection de liquide qui est disposé lé-

gèrement au-dessus de l'ouverture d'injection de gazo Dans un granulateur travaillent à grande échelle, ou analogue,

on peut cependant mettre en oeuvre deux ouvertures d'injec-

tion de liquide ou davantage.

Un autre mode de réalisation de la présente in-

vention est illustré sur la figure 5. Dans ce mode de réalisation, l'aire de la surface inférieure du fond du

granulateur, constitué par un tronc-de-cône inversé dou-

ble 7 présentant deux angles au sommet C1 et C21est plus grande que l'aire de l'ouverture d'injection de gaz 1,

cette dernière n'étant pas incluse dans le fond tronconi-

248194i7 que inversé, et le diamètre de la ligne d'intersection de ce tronc-de-cône inversé avec la surface tronconique inversée imaginaire 8 est 1,25 à 3 fois le diamètre de

l'ouverture d'injection de gaz 1. Dans ce mode de réa-

lisation, le diamètre de l'ouverture d' injection de gaz 1 est plus faible que le diamètre de la canalisation d'injection de gaz 5. Dans ce mode de réalisation de la figure 5, le but de la présente invention peut être aussi

atteint d'une manière similaire à celle du mode de réa-

lisation représenté sur la figure 4.

- Comme il résulté de la description précédente,

en utilisant le granulateur de la présente invention, une grande quantité d'un liquide est projetée à partir de l'ouverture d'injection de liquide 2 disposée légèrement au-dessus de l'ouverture d'injection de gaz 1 et les gouttes du liquide injecté sont entraînées au sein d'un courant d'un gaz insufflé, à une vitesse élevée, dans le granulateur à partir de l'ouverture d'injection de gaz 1, les gouttes liquides adhérant avec une efficacité

élevée à une grande quantité de particules qui s'écou-

lent, à partir de la couche 4 de particules accumulées, avec une stabilité quantitative élevée et, alors que les particules auxquelles les gouttes de liquide adhèrent

s'élèvent ensuite dans la couche fluidisée et finale-

ment retombent, les particules subissent un refroidisse-

ment-solidification ou un séchage-solidification, de

telle sorte que les particules d'ensemencement sont re-

vêtues et rendues plus volumineuses. Lorsqu'on utilise cet appareil selon l'invention, même si l'échelle est

faible, une grande quantité de particules peut être trai-

tée avec une efficacité beaucoup plus élevée que dans les granulateurs connus usuels. En-conséquence, l'appareil de la présenté invention est avantageusement utilisé pour

faire grossir une grande quantité de particules d'ensemen-

cement constituées par un produit granulaire tel que l'urée,

un fertilisant chimique ou du soufre,en provoquant l'adhé-

rence d'une solution ou d'une masse fondue, contenant la

même substance chimique que celle des particules d'ensemen-

cementc, sur lesdites particules d'ensemencement et en solidifiant, par refroidissement ou par séchage, le liquide appliqué, ou bien pour revêtir des particules d'ensemen- cement en appliquant sur celles-ci une masse fondue ou une solution contenant au moins une substance chimique différente de celle des particules d'ensemencement et

en solidifiant, par refroidissement ou. séchage, le li-

quide ainsi appliqué. Lersque l'appareil de la présente invention est utilisé dans ces buts, si la solidification est effectuée par refroidissement, on utilise un courant gazeux à basse température et, si la solidification est effectuée par séchage, on met en oeuvre un courant gazeux à température élevée. Dans chaque cas, l'efficacité du

fonctionnement de l'appareil est remarquablement améliorée.

Le granulateur à couche fluidisée selon l'in-

vention, tel que défini plus haut, peut mettre en oeuvre

diverses caractéristiques préférentielles, comme illus-

tré ci-après dans les chapitres (I) à (V).

(I) Moyens de collecte des particules de dimensions excessives Dans le granulateur à couche fluidisée des particules d'une couche de particules contenue dans un récipient de forme tronconique inversée sont fluidisées par un gaz à vitesse élevée, amené sous pression par une canalisation d'alimentation en gaz débouchant dans le

fond du récipient, une substance liquide susceptible d'8-

tre solidifiée par refroidissement, chauffage ou séchage est pulvérisée sur les particules fluidisées de façon à

provoquer d'adhérence, sur lesdites particules, de la-

dite substance liquide pulvérisée, et ces particules sont rendues plus volumineuses par solidification de la subss

tance liquide adhérant sur celles-ci. Avec ce granula-

3= teur, on peut préparer des particules présentant des di-

mensiorns relativement importanteso On a trouvé que, afin

248 1947

de faire fonctionner ce granulateur avec une efficacité et une stabilité élevées, il était important d'empêcher

le plus possible le séjour, dans le granulateur, des par-

ticules de dimensions excessives ou des particules for-

mant des agglomérats, celles-ci inhibant considérablement la stabilité de la couche fluidisée et détruisant, dans un cas extrême, la couche fluidisée en arrêtant le fonctionnement, et que, il était aussi important que les particules de dimensions excessives qui se formaient soient séparées de la couche de particules et déchargées

à l'extérieur du granulateur aussi rapidement que possi-

ble.

Dans le granulateur à couche fluidisée pré-

cité, les différentes particules de la couche de parti-

cules, qui agissent comme germes pour la formation des

particules finales, présentent des durées de séjour-dif-

férentes dans le granulateur et ces durées de séjour dif-

férentes entraînent à leur tour un éventail de dimensions pour les particules finales. Les particules ayant une longue durée de séjour s'écoulent plusieurs fois dans la couche fluidisée et, par conséquent, la quantité de

substance liquide adhérant sur ces particules et solidi-

fiée sur celles-ci est accrue, et ces particules sont fortement grossies. Le grossissement est alors excessif

et certaines quantités de particules anormalement volumi-

neuses sont inévitablement-formées. Il devient difficile

de décharger ces particules anormalement grossies en mô-

me temps que les particules du produit recherché et, par

conséquent, les particules grossies restantes sont davan-

tage grossies. Ce phénomène est important lorsqu'on veut obtenir un produit présentant de grandes dimensions de particules. Plus spécifiquement, dans ce dernier cas, les durées de séjour des différentes particules de la

couche et de particules doivent être inévitablement pro-

longées. En conséquence, le nombre de particules qui

sont excessivement grossies, en raison de durées de sé-

jour trop longues est augmentéo Si le granulateur de ce type ne comporte pas

de moyens pour séparer, de façon sélective, les particu-

les de dimensions excessives, celles-ci arrivent dens le fond du granulateur, c'est-à-dire au voisinage de l'extrémité inférieure de la couche fluidisée2 et elles sont rapidement grossies et finalement transformées en gros agglomérats. Ces gros agglomérats restent au

voisinage de l'extrémité inférieure de la canalisation-

d'alimentation en gaz, amenant le gaz de formation de

la couche fluidisée, et, finalement, la couche flui-

disée est détruite.

Lorsque l'appareil ne comporte pas de moyens pour séparer sélectivement les particules de dimensions excessives, la formation de ces dernières ne peut pas être évitée sans 1 'adoption de moyens pour diminuer la

durée de séjour des particules dans l'appareil et dé-

charger les particules de produit contenant une propor-

tion élevée de particules de trop faible dimension. En conséquence, les quantités de particules de dimensions trop faibles, qui sont déchargées avec les particules du produit, séparées de celui-ci et renvoyées dans l'appareil,

se trouvent accrues, tandis que les quantités de parti-

cules de produit présentant une répartition souhaitable de dimensions de particules se trouvent diminuéeso Si l'on prévoit des moyens capables d'éliminer les inconvénients précités résultant de la formation de

particules de dimensions excessives, c'est-à-dire l'i-s-

tcabilité de la couche fluidisée et la diminution de la

durée de séjour, il devient possible- d'amener la réparti-

tion des dimensions de particules, dans le granulateur,

au voisinage de la répartition de dimensions souhaita-

ble, d'accroitre les rendements en particules de produit et d'augmenter la capacité de production du granulateuro

Sur la base de cette idée, les Demanderesses ont effec-

tué des epériences et ont mis au point le mode de réali-

sation (I) de l'invention qui utilise un granulateur à couche fluidisée dans lequel des particules, présentant des dimensions supérieures aux dimensions de particules

désirées pour le produit ou des dimensions excédant, d'u-

ne valeur donnée, les dimensions désirées pour les parti- cules du produit, sont recueillies sélectivement dans le

granulateur et déchargées hors de celui-ci, ces particu-

les de dimensions excessives étant empêchées de s'écouler dans la couche fluidisée, et dans lequel granulateur la

formation de gros agglomérats rendant la couche fluidi-

sée instable est empêchée de façon à rendre possible un fonctionnement stable du granulateur pendant une longue durée, la répartition des dimensions de particules dans le granulateur étant amenée au voisinage de la répartition désirée pour les dimensions de particules du produit, ce qui permet d'accro tre efficacement les rendements en

particules de produit.

D'après les résultats d'expériences effectuées par les Demanderesses, il a été trouvé que le but précité pouvait être atteint en adoptant des moyens simples._ On préfère, conformément à l'invention, que des moyens pour recueillir sélectivement les particules de dimensions excessives soient disposés dans une région de la zone de granulation et que l'on fasse fonctionner le

granulateur de telle sorte que la répartition des dimen-

sions de particules dans la zone de granulation soit ame-

née au voisinage de la répartition désirée pour les par-

ticules du produit. Plus spécifiquement, des moyens de collecte, àstructure du type en peigne ou en réseau, des particules de dimensions excessives pour la collecte des dites particules au sein des particules fluidisées, sont disposés sur la surface d'une paroi interne de la portion

-supérieure du granulateur, à un niveau plus élevé que le -

bord inférieur d'une ouverture de déchargement des parti-

cules du produit.

Les moyens pour décharger les particules de di-

248 1 947

mel-sions excessives sont reliés aux moyens de collecte,

du type en peigne ou en réseaudes particules de dimen-

sions excessives.

Des particules de dimensions excessives tendent à se rassembler au centre de la portion supérieure de la couche de particules0 En conséquence, avant formation

de gros agglomérats par grossissement anormal, les parti-

cules de dimensions excessives s'écoulent très fréquem-

ment dans la couche fluidisée et sont très fréquemment projetées vers le haut et dispersées et, par conséquent,

au stade initial de la formation de particules de di-

mensions excessives, ces dernières peuvent être efficace-

ment recueillies même à un niveau plus élevé que celui de la décharge des particules du produit. Ce fait a été confirmé par les résultats des expériences faites par

*les Demanderesses.

On croit que le fait mentionné plus haut est

dû à ce que, puisque les particules de dimensions ex-

cessives au stade initial de leur formation, présentent une inertie plus élevée que celles des particules du

produit et des particules plus petites que les particu-

les du produit, la distance de diffusion des particules de dimensions excessives, après séparation de la couche fluidisée, est beaucoup plus grande et la possibilité d'écoulement dans ladite couche fluidisée est plus élevée. Les moyens de collecte des particules de di-t mensions excessives, conformément à l'invention, sont disposés sur la paroi interne du granulateur, de telle sorte que ces moyens de collecte fassent saillie vers le centitre du granulateur, lesdits moyens ayant une structure du type en peigne ou en réseau, laquelle est constituée par une pluralité d'éléments en forme de tiges. Ces tiges sont disposées vers l'intérieur dans le granulateur, verticalement le long de la surface de la paroi interne du réacteur et dirigées en bas vers la

248 1947

paroi interne du granulateur.

Les tiges faisant saillie vers le centre, à partir de la paroi interne du granulateur, peuvent être

droites, courbées ou pliées vers le haut ou incurvées.

La distance minimale entre deux tiges adjacentes fai- sant saillie vers l'intérieur du granulateur est plus élevée que les dimensions de particules maximales des particules de produit ou excèdent, d'une valeur donnée,

ces dimensions maximales de particules.

La raison pour laquelle la distance minimale

entre deux tiges adjacentes est plus élevée, d'une cer-

taine valeur, que les dimensions maximales de particules consiste en ce que, lorsqu'on incorpore des particules de dimensions excessives ayant des dimensions légèrement

plus grandes que les dimensions maximales des particu-

les du produit, la collecte desdites particules de di-

mensions excessives, par les moyens de collecte, est em-

pêchée.

La distance entre deux tiges adjacentes peut ê-

tre accrue ou diminuée vers la paroi interne du granula-

teur, ou bien cette distance peut être maintenue constan-

te. Les tiges en saillie peuvent être supportées et fixées par des tiges disposées le long de la paroi interne du granulateur et maintenues en contact avec les faces

inférieures des tiges en saillie, dans un but de renforce-

ment ou de choix, en fonction des besoins. La longueur

des tiges faisant saillie vers l'intérieur du granula-

teur est déterminée en fonction du diamètre interne du granulateur, mais, dans de nombreux cas, cette longueur est de 100 à 500 mm. La distance entre deux tiges en

saillie adjacentes est dans l'intervalle de 5 à 50 mm.

Lorsque les moyens de collecte ont seulement pour fonctions de recueillir les particules de dimensions excessives et de les emmagasiner alors que le granulateur fonctionne, on préfère que les tiges faisant saillie vers

48 1947

l'intérieur du granulateur-soient disposées horizontale= ment ou soient inclinées d'un angle d'au plus 30 par

rapport à la direction centripète.

Dans le cas de moyens de collecte grâce aux= quels les particules recueillies, de dimensions exces- sives9 sont éventuellement déclhargées à leitérieur du granulateur par une ouverturse de décharge ménagée à travers la paroi du granulateur, on donne aux tiges en saillie une inclinaison vers le haut de 30 à 80 , de

préférence 45 à 70 , par rapport à-la direction centri-

pète. Une ouverture de décharge d'un mélange de particules du produit et de particules plus petites peut

être utilisée comme ouverture de décharge des parti-

cules de dimensions excessiveso.

Le mode de réalisation (I) de l'invention sera maintenant décrit en référence aux figures 7 à 9o

La figure 7 est une vue, en coupe longitudina-

le, qui montre la structure globale du granulateur à cou-

che fluidisle.

Le granulateur 13 représenté sur la figure 7

comprend une portion tronconique inversée 7 et une por-

tion cylindrique supérieure 15, une canalisation d'ali-

mentation en gaz 5 étant reliée au fond de la portion tronconique inversée 7o Une canalisation d'alimentation 6 en substance liquide est disposée au voisinage de la zone de raccordement de la portion tronconique inversée et de la canalisation d'alimentation en gaz, de sorte qu'une substance liquide est projetée et pulvérisée vers le haut, à partir d'un ajutage 2 placé sur l'extrés mité supérieure de la canalisation 60 Une ouverture 14 de décharge du produit est ménagée dans la portion cylindrique 15, au voisinage du bord supérieur de la portion tronconique inversée 7o

De plus, une ouverture 16 pour l'amenée des par-

ticules d'ensemencement, jouant le role de noyaux des par= ticules grossies dans la portion tronconique inversée 7,

24 81947

est prévue dans la portion cylindrique 15.

Une canalisation d'échappement de gaz 17 est

disposée au sommet du granulateur 13. -

Les moyens de collecte 101, 102 et 103 des par-

ticules de dimensions excessives, qui constituent la ca- ractéristique de la présente invention, sont disposés sur la paroi interne de la portioncylindrique, à un niveau

plus élevé que le bord inférieur de l'ouverture de déchar-

ge 14 du produit. On choisit, de manière convenable, et on utilise, en fonction des besoins, au moins un type de

moyens de collecte tels que 101, 102 et 103.

Les moyens de collecte 102 comportent une ouver-

ture 104 pour les particules de dimensions excessives.

Les moyens de collecte 103 sont disposés en un endroit tel que l'ouverture 14 de décharge du produit peut

être utilisée pour le passage et la décharge des particu-

les de dimensions excessives.

Sur la figure 7, on a seulement représenté les moyens de collecte 101 et 102 qui se présentent en coupe

longitudinale sur cette figure; conformément à la présen-

te invention, les moyens de collecte 101 et 102 peuvent être disposés, en nombre convenable, sur la paroi interne du granulateur. En particulier, les-moyens de collecte

101 peuvent être disposés sur-la totalité de la circon-

férence de la paroi interne du granulateur.

Dans le granulateur 13, une couqhe fluidisée

3 est formée dans la partie centrale de la portion tron-

conique inversée 7 par un courant gazeux à vitesse éle-

vée amené, sous pression, par la canalisation d'alimen-

tation en gaz 5.

Une substance liquide injectée et pulvérisée,

à partir de l'ajutage 2, adhère aux particules se dépla-

çant à une vitesse élevée, vers le haut, dans la couche

fluidisée 3 et la substance liquide adhérente est soli-

difiée pour faire grossir les particules.

Les particules qui ont traversé, de bas en haut, i24a 1 947

la couche f luidisée 3 et qui sont devenues plus volumi-

neuses, sont séparées du courant gazeux, dont la vitesse.

s'est réduite dans la région de la portion cylindrique 15,

et sont diffusées en dehors de cette portion, puis retom-

bent et reviennent dans la couche fluidisée 3. Des particules, en une quantité correspondant

pratiquement à la somme de la quantité des particules d'en-

semencement amenées par l'ouverture d'alimentation 16

et de la quantité de substance liquide pulvérisée par l'a-

jutage 2 et solidifiée alors qu'elle adhère aux particu-

les, sont recueillies par l'ouverture de décharge 14 du

produit, sous la forme de particules incluant les parti-

cules de produit.

Le gaz amené sous pression par la canalisation d'alimentation en gaz 5 et s'élevant dans le granulateur 13 est emmené, par une canalisation d'échappement de gaz 17,à un dispositif (non représenté) de séparation et de

collecte des poussières.

Une partie des particules grossies, projetées et diffusées à partir de la couche fluidisée 3, tombe sur les moyens de collecte 101, 102 et 103 et seules les particules de dimensions excessives sont sélectivement recueillies par ces moyens de collecte, tandis que les

autres particules passent à travers ces moyens de col-

lecte et sont renvoyées dans la portion tronconique in-

versée 7.

Les particules de dimensions excessives se dé-

posent et s'accumulent sur les moyens de collecte 1010 Si on le désire, un trou de visite pourvu d'un volet peut être ménagé sur la portion cylindrique 15, au voisinage des moyens de collecte 101, de sorte que les

particules de dimensions excessives se déposant sur les-

dits moyens de collecte 111 soient retirées par un opéra-

teur, à travers ce trou de visite, éventuellement alors

3i5 rque 1e granulateur fonctionne.

Les particules de dimensions excessives recueil-

lies sur les moyens de collecte 102 et 103 sont déchargées par l'ouverture 104 et par l'ouverture de décharge du

produit 14, respectivement.

La figure 8 est une vue en perspective qui il-

lustre plusieurs exemples de moyens de collecte à utiliser

dans la présente invention.

Dans chaque exemple, la portion hachurée est

une ouverture ménagée à travers le cylindre interne 15.

Comme indiqué plus haut, une telle ouverture est une ou-

verture de décharge du produit ou une ouverture de dé-

charge exclusive des particules de dimensions excessives.

N'importe laquelle des structures représentées sur la figure 8 peut être utilisée pour les moyens de collecte 101, 102 et 103, mais celles de la figure 9 sont

seulement utilisées pour constituer les moyens de collec-

te 101.

Puisque la fréquence de formation des particules

de dimensions excessives ou des agglomérats est relative-

ment faible pendant le fonctionnement ordinaire, même si des particules de dimensions excessives sont maintenues en dépôt sur les moyens de collecte 101, le granulateur peut fonctionner de manière continue pendant une longue

durée. Cependant, si une porte d'ouverture et de ferme-

ture est disposée sur la portion hachurée représentée sur

la figure 8 et que les particules de dimensions excessi-

ves déposées sont enlevées à travers cette portion hachu-

rée, en tant que trou de visite par un opérateur à un mo-

ment optionnel, il n'y a pas de réduction de la capaci-

té de collecte par les moyens de collecte.

La figure 9 représente des exemples de structu-

res convenant pour les moyens de collecte 101. Sur la

figure 7, le trou de visite est omis.

La caractéristique la plus représentative de l'appareil de l'invention consiste en ce que le rapport d'enlèvement des particules de dimensions excessives est

très élevé quoique la structure soit très simple.

M4-1947

La raison pour laquelle un tel rapport élevé de récupération est obtenu selon l'invention consiste en ce que, puisque le passage à travers la couche d'injection

et la diffusion vers le haut doit être répété jus-

qu'à des centaines de fois afin que les particules d'en- semencement puissent croître pour donner des particules plus volumineuses, même si la longueur du prolongement

horizontal des moyens de collecte faisant saillie à l'in-

térieur du granulateur est considérablement plus faible que le diamètre interne du granulateur, la probabilité de collecte des particules de dimensions excessives avant qu'elles croissent pour devenir de gros agglomérats, à

peine capables d'être diffusés à partir de la couche d'in-

jection, est très élevée.

Lorsque le granulateur de la présente invention

est utilisé e l'action de granulation de la couche flui-

disée est stabilisée et le fonctionnement peut s'effec-

tuer facilement,.de sorte que la dimension moyenne des particules dans la portion tronconique inversée 7 est

accrue, ce qui peut entraîner une amélioration considéra-

ble de l'efficacité de la granulation.

Cette amélioration de l'efficacité de la granu-

lation entraîne à son tour des ameliorations de lVeffica-

cité du fonctionnement des appareillages reliés au granu

lateur à couche fluidisée, comme un appareillage de -

classification de particuleso (II) Moyens de traitement des particules fines Récemment, le procédé de granulation fluidisée

a attiré l'attention étant donné l'avantage consistant en-

ce que l'opération de granulation peut s'effectuer rapide-

ment en une seule étapeo Un appareil de 'granulation du type à couche fluidisee est très efficace, en particu= lier pour stabiliser la fluidisationo Dans l'appareil de

granulation de ce type, un dispositif de collecte est dis-

3j5 posé dans un granulateur ou à l'e'écrieur du granulateur pour traiter les fines particules diffusées, portées par

248 1947

l'air qui s'échappe, et les fines particules recueillies

sont renvoyées vers l'étape précédente, dans le granula-

teur ou dans un dispositif de fusion, par le dispositif de collecte. Cependant, si un tel procédé de renvoi des fines particules est adopté, la dimension de l'appareil de granulation est accrue jusqu'à un degré correspondant

à la quantité de fines particules recueillies et la con-

sommation de vapeur d'eau est considérablement accrue, avec pour résultat la perte de l'avantage inhérent de

l'appareil de granulation à couche fluidisée, c'est-à-

dire l'avantage consistant en ce que de grandes quantités de produits granulés peuvent être obtenues par un appareil de faiblesdimensions. De plus, le procédé selon lequel les fines particules recueillies sont renvoyées dans le dispositif de fusion ne peut pas être appliqué lorsque ce retour des fines particules n'est pas permis afin de maintenir la qualité du produit. Par exemple, dans le cas de la granulation d'urée, si les fines particules sont renvoyées dans le dispositif de fusion, il se forme du biuret lors du chauffage pour la fusion et, lorsqu'un

fertilisant à base d'urée contenant du biuret est appli-

qué au sol, le biuret agit défavorablement sur les plan-

tes. De plus, la consommation de vapeur d'eau est ac-

crue en raison de la re-fusion.

Le mode de réalisation (II) de l'invention per-

met de résoudre les problèmes précités, impliqués par les procédés usuels précités, et met en oeuvre un appareil de granulation du type à couche fluidisée 1 dans lequel, en amenant les fines particules recueillies, en même temps

que de l'air, dans la zone de la couche fluidisée, on-

provoque l'adhérence desdites fines particules sur les pe-

tites particules en même temps que la masse fondue est pulvérisée sur les surfaces desdites petites particules, de sorte que le grossissement de ces petites particules et le traitement des fines particules recueillies peuvent

être accomplis simultanément.

4 81947

Le mode de réalisation (II) sera maintenant dé-

crit en référence aux figures 10 à 12. Le granulateur

proprement dit 13 comprend une portion inférieure de for-

me tronconique inverse 7 et une portion supérieure cylin-

drique 15. Une canalisation d'alimentation en air 5 est reliée à la portion tronconique inversée 7 et communique

avec l'intérieur du granulateur proprement dit. u cen-

tre de la partie inférieure de la portion tronconique inversée 7, un ajutage 2, dirigé vers le haut, est disposé

sur l'textrémité supérieure d'une canalisation d'alimen-

tation en substance fondue 6. Une ouverture 16 de char-

gement des petites particules agissant comme noyaux ou

germes des particules granulées est disposée dans la par-

tie inférieure de la portion cylindrique 15 et une ouver-

ture de soutirage du produit 14 est ménagée au sommet de la portion tronconique inversée 7. Un cyclone 110 est relié au granulateur 13 dans un passage d'échappement de gaz et constitue des moyens de collecte, de sorte que les fines particules diffusées à partir du granulateur 13

sont séparées et recueillies. Les fines particules re-

cueillies sont introduites dans la canalisation d'alimen-

tation en air 5 et emmenées par un courant d'air. Le

nombre de référence 111 représente un courant d'air s'é-

chappant du cyclone 110-

Dans l'appareil de granulation présentant la

structure précitée, la substance fondue projetée à par-

tir de l'ajutage 2 revêt les surfaces des petites parti-

cules et, simultanément, ces petites particules sont pro-

jetées et fluidisées par l'air amené sous pression. Les petites particules qui sont à l'état fluidisé et qui sont revêtues de la substance fondue pulvérisée sont rendues plus volumineuses étant donné que les fines particules provenant du cyclone 110, en mime temps que de l'air, adhèrent aux surfaces desdites petites particules.o Ls particules contenant les particules du produit ayant une dimension de particules prédéterminée s'écoulent par trop-plein à partir de la portion supérieure de la couche de particules dans la portion tronconique inversée 17 et

sont déchargées par l'ouverture de soutirage 14.

Les figures 11 et 12 montrent des structures pour empêcher 1' adhérence, sur la canalisation d'alimentation en substance fondue 6 des fines particules recueillies et

introduites dans la canalisation d'alimentation en air 5.

Dans la structure représentée sur la figure 11, une canalisation d'alimentation en substance fondue 112

est placée concentriquement à l'intérieur d'une canalisa-

tion d'air isolée thermiquement et des canalisations de chauffage 114 en nombre prédéterminé, pour l'écoulement de vapeur d'eau, en tant qu'agent de chauffage, sont disposées à l'extérieur de la paroi périphérique de la canalisation

112.

Dans la structure représentée sur la figure 12, une cloison séparatrice 115, isolée thermiquement, est

disposée à la place de la canalisation d'air isolée ther-

miquement représentée sur la figure 11.

Dans les structures représentées sur les figu-

res 11 et 12, même si des fines particules passent à tra-

vers la canalisation d'alimentation en air 5, puisque l'intérieur de la canalisation 113 ou115 est maintenu

à une température relativement faible, les fines parti-

cules recueillies sont empêchées d'adhérer sur la surface

externe de la canalisation.

Dans le mode de réalisation qui vient d'être dé-

crit, un élément ayant une fonction correspondante de collecte, tel qu'un filtre-sac, peut être utilisé en tant que dispositif de collecte au lieu du cyclone. De plus, le dispositif de collecte peut être placé à l'intérieur du granulateur 13. En outre, les positions de chargement des petites particules et de décharge des particules du produit ne sont pas limitées à celles représentées sur

la figure 13.

Comme il apparaît dans la description précédente,

dans la présente invention, puisque les fines particu-

les recueillies sont amenées en même temps que de l'air dans la couche fluidisée et que l'effet de granulation est obtenu par ces fines particules de même que par la substance fondue pulvérisée, le grossissement des petites

particules est favorisé par les fines particules recueil-

lies. De plus, les particules recueillies n'ont pas be-

soin d'être renvoyées dans l'étape précédente ou au dispo-

sitif de fusion. En conséquence, les fines particules recueillies peuvent être traitées raisonnablement. En

outre, les dimensions de l'appareil de granulation peu-

vent être efficacement diminuées et une haute qualité du produit peut être garantie. Ces effets ne peuvent

pas être obtenus en renvoyant les fines particules re-

cueillies à la couche de particules dans la portion tron-

conique inversée 7. La raison en est que, dans ce cas,

les fines particules s'écoulent directement dans le cy-

clone 110. Il est impolrtant que les fines particules soient renvoyées à la canalisation d'alimentation en air

5.

(III) Canalisation de rectification Il est important de savoir comment former une bonne couche fluidisée dans les granulateurso On va

maintenant décrire la collecte des produits par trop-plein.

Dans les appareilsune ouverture de trop-plein (ouverture de décharge) est habituellement ménagée dans une petite

zone de la portion supérieure de l'appareil et, par con-

séquent, la probabilité. de décharge de particules gros-

sies ayant les dimensions de particules souhaitables est très faible et des particules excessivement grossies sont

facilement formées. Lorsque de telles particules exces-

sivemenr grossies sont folmées, il est très difficile de procéder à la poursuite du fonctionnemento En tant que moyen d'élimination de cet inconvenienc on a proposé un procédé de soutirage sur la totalité de la circonférence,

procédé selon lequel le bord circonférentiel d'une ou-

verture supérieure d'une portion conique est utilisé dans sa totalité comme ouverture de décharge et des particules sont laissées s'écouler par trop-plein au niveau de cette ouverture de décharge. En effectuant des expériences selon ce procédé de soutirage sur la totalité de la circonférence, on a trouvé qu'en accroissant la vitesse de l'air injecté (vitesse d'injection d'air), la proportion -de petites particules ayant des dimensions de particules plus faibles que les dimensions de particules souhaitées, qui diffusent en dehors de et s'écoulent à l'extérieur de la portion conique, était accrue et que la quantité de

particules contenue dans cette portion conique était di-

minuée, avec pour résultat une diminution de la capacité de traitement de l'appareil. On a aussi trouvé que si la vitesse d'alimentation en air était encore accrue, il ne restait pas de particules dans la portion conique et il devenait impossible de former une couche fluidisée

ayant une bonne densité de particules, et que si la vi-

tesse d'alimentation en air était diminuée,-la capacité de traitement de l'appareil décroissait et l'efficacité de la granulation diminuait. En conséquence, le réglage de la vitesse de l'air à la partie terminale inférieure de la portion 120 représentée sur la figure 13 devient extrêmement délicat et l'intervalle de vitesses d'air pour un fonctionnement optimal est très étroit. En plus de ces difficultés qui sont inhérentes au procédé de soutirage sur la totalité de la circonférence, il faut tenir compte des difficultés généralement rencontrées dans la granulation à couche fluidisée. Par exemple, dans la granulation ordinaire à couche fluidisée, si les conditions d'écoulement dans la portion inférieure du granulateur -ne sont pas bonnes, il est impossible de former une bonne couche fluidisée. En outre, une très

grande habilité et une très grande expérience sont né-

cessaires pour former une couche fluidisée au début du fonctionnement. Le mode de réalisation (III) a été mis au point

* à la suite de recherches entreprises dans le but d'élimi-

ner les défauts et inconvénients précités, et il corres-

pond par conséquent à la mise en oeuvre d'un appareil de granulation à couche fluidisée dans lequel une bonnecouche

fluidisée est formée pour accroître la capacité de trai-

tement du granulateur et améliorer l'efficacité de la gra-

nulation. On va maintenant décrire le mode de réalisation (III) en référence à la figure 13. Le nombre-de référence 13 représente un granulateur et une portion conique 120 d'un récipient tronconique inversé est formée en dessous

d'une portion cylindrique 15 du granulateur 13. La por-

tion cylindrique 124 est espacée.de la portion conique 120, de telle sorte qu'une ouverture de trop-plein 12 est formée sur la totalité du bord ciroonférentiel d'une

ouverture supérieure de la portion conique 120o Uné ca-

nalisation d'injection d'air 5 (dénommée ci-après '"cana-

lisaticr d'alimentation en air d'injection" ou 'canalisa-

tion d'alimentation en air") communique avec la partie inférieure de la portion conique 120. Au niveau de la partie inférieure rétrécie de la portion conique 1209 un

ajutage d'injection 2 est placé sur la canalisation d'a-

limentation en substance fondue 6 et dirigé vers le haut.

Le nombre de référence 16 représente une ouverture de

chargement de particules recyclées pour amener des parti-

cules d'ensemencement à faire grossir ou des petites par-

ticules qui doivent être amenées à nouveau dans le granu-

lateur étant donné que la dimension des particules n'a

pas atteint la valeur souhaitée. Cette ouverture de dé-

charge 16 est disposée à la partie inférieure de la por-

tion cylindrique 15, en face de la partie supérieure de

la portion conique 120. La partie inférieure de la por-

tion cylindrique 15 et la partie périphérique de la por-

tion conique 120 sont couvertes d'une goulotte de guidage 122o La portion inférieure de la chute 122 est conformée

248 1947

pour constituer une ouverture de décharge 14 des particu-

les du produit. Le nombre de référence 17 représente une

ouverture d'échappement d'air.

Une canalisation rectificatrice 123, en acier inoxydable, est disposée dans la partie centrale de la

zone supérieure de la portion conique 120. La face d'ex-

trémité inférieure de la canalisation rectificatrice 123 est séparée de la surface de paroi de la portion conique

et la surface de la paroi périphérique de la canali-

sation rectificatrice 123 est séparée également de la

surface de paroi de la portion conique 120. La canalisa-

tion rectificatrice 123 est supportée par un nombre con-

venable de tiges de support (non représentées) qui s'é-

tenident entre ladite canalisation rectificatrice et la portion conique 121. La canalisation rectificatrice 123 peut être suspendue à la portion cylindrique 15 au moyen

de tiges de support appropriées.

Dans l'appareil ayant la structure précitée, les petites particules amenées en tant que noyaux à la portion conique 120 par l'ouverture 16 sont projetées vers le haut

et fluidisées par le courant d'injection amené par la ca-

nalisation d'alimentation en air 5 et une substance fondue projetée et pulvérisée par l'ajutage 2 revêt les surfaces

des petites particules à fluidiser, tandis que la substan-

ce fondue revêtue est solidifiée ou séchée, pour obtenir la granulation. La plupart des particules injectées passent à l'intérieur de la canalisation rectificatrice 123, s'élèvent essentiellement le long de l'axe central de la partie supérieure de la portion cylindrique 15, retombent le long de la paroi périphérique de la portion cylindrique et gnt ensuite renvoyées à la couche fluidisée de la portion conique 120. La granulation s'effectue pendant

ce déplacement.

Lorsque la canalisation rectificatrice 123 est

en particulier disposée conformément à la présente inven-

tion, la vitesse d'alimentation de l'air amené par la

248 1947

canalisation d'aliment-ation en air 5 peut être considéra-

blement: accrue. Par exemple, lorsqu'une vitesse d'air é-

levée, égale à environ 30 m/s, est maintenue à l1extré-

mité inférieure de la portion conique 120, les petites particules ne peuvent pas diffuser et s'écoulent à l'ex- térieur par l'ouverture de trop-plein 121. La raison en est que la force de propulsion projetant les particules vers. le haut est concentrée dans.la partie centrale de la portion conique 120 par la canalisation rectificatrice 123 et n'a pas d'influence sur la couche de particules dans la zone périphérique de la portion conique 120. En d'autres termes, la canalisation rectificatrice 123 a

un rôle d'entretien de la couche fluidisée, de protec-

tion de la diffusion des petites particules et d'empêche-

ment de l'écoulement des particules vers l'extérieur par l'ouverture de trop-plein 121o

Comme le montre la description précédente, con-

formément au mode de réalisation (III), même si la vites-

se d'alimentation en air est accrue, les petites parti-

cules sont empêchées de s'écouler à l'extérieur et, par conséquent, il est possible d'accroître la capacité de traitement du granulateur et d'améliorer l'efficacité de

la granulation. De plus, la quantité de particules sé-

journant dans la portion conique 120 est stabilisée et

' l' intervalle de charge du fonctionnement peut être accru.

En outre, puisque les particules s'écoulant par déborde-

ment sont soutirées selon le procédé de soutirage sur la totalité de la circonférence, la formation de particules excessivement grossies, qui se produit inévitablement dans le procédé de soutirage partiel usuel, peut être empêchée d'une manière sûreo De plus, si la canalisation rectificatrice 123 est placée, des particules séjournent de manilre stable dans la portion conique 120, au début clu fonctionnement et le démarrage du grauulateur peut être grandement facilité. En outre, même si le régime du courant d'air pour la formation de la couche fluidisée est quelque peu instable, tune couche fluidisée peut être formée. Ce sont des -effets et avantages qui sont obtenus

par l'invention.

Dans le mode de réalisation précité, la canali-

sation rectificatrice 123, de diamètre uniforme, est disposée verticalement. Cependant, dans-la présente in- vention, des effets favorables peuvent être obtenus,

d'une manière similaire, lorsqu'on utilise une canalisa-

tion ayant une forme dilatée vers le haut ou vers le bas.

Le diamètre et la hauteur de la canalisation 123 peuvent être modifiés, de manière appropriée, en fonction des particules à traiter et des conditions opératoires. De plus, la canalisation 123 peut être constituée de segments

élémentaires de canalisation, de telle sorte que le dia-

mètre de ladite canalisation puisse varier. En ce qui concerne la hauteur à laquelle est placée la canalisation

123, on préfère que l'extrémité supérieure de cette der-

nière soit à un niveau plus élevé que celui de l'ouverture

de trop-plein 121.

Comme on le comprendra facilement d'après la

description ci-dessus, le mode de réalisation (III) est

caractérisé en ce qu'on combine le procédé de soutirage sur la totalité de la circonférence avec une disposition spécifique de la canalisation rectificatrice, et, en

raison de cette caractéristique, on peut obtenir des ef-

fets importants consistant en l'accroissement de la ca-

pacité de traitement du granulateur, en le soutirage ré-

gulier de particulesprésentant une teneur élevée en par-

ticules ayant les dimensions souhaitées, en la formation et en l'entretien d'une bonne couche fluidisée et en

l'amélioration de l'aptitude des conditions de fonction-

nement à une régulation.

(IV) Elément amortisseur

Le mode de réalisation (IV) concerne en parti-

culier un appareil utilisant une couche fluidisée, dans lequel on dispose, dans une région située au-dessus de la

481947?

couche fluidisée, un élément amortisseur capable d'inhiber la montee des particules injectées et de permettre aux

particules de retomber sans rupture.

Dans un appareil utilisant une couche fluidi-

sée, les particules séjournant dans l'appareil -sont pro- jetées et fluidisées par un gaz à vitesse élevée amené,

de bas en haut, sous pression, par une canalisation d'a-

limentation en gaz. D'après les expériences effectuées par la Demanderesse, il a été confirmé que, puisque la vitesse des particules injectées dans un tel appareil est considérablement élevée, siun espace considérable n'est

pas prévu au-dessus de la couche fluidisée 9 des parti-

cules sont, d'une manière non nécessaire, conduisant à

un gaspillage, déchargées avec le gaz ou bien les parti-

cules projetées frappent la paroi supérieure de l'appareil

à couche fluidisée en entraînant la rupture des parti-

cules, avec pour résultat l'impossibilité de parvenir au but recherché, c'est-à-dire la granulation. De plus, si des particules sont, d'une manièrenon nécessaire, con=

duisant à un gaspillage, déchargées avec le gaz, un dis-

positif de collecte des particules déchargées doit être additionnellement utiliseé Si les particules projetées sont cassées violemment en grandesquantitéss la fonction inhérente de l'appareil à couche fluidisée n'est pas du tout exercée. En conséquence, pour l'appareil, on adopte un procédé selon lequel la vitesse d'élévation des particules injectées est réduite en accroissant la haul teur de la colonne de l'appareil à couche fluidisée ou en accroissant le diamètre de cette colonne. Cependeant, si un tel procédé est adopté, le coût de construction est considerablement augmentéeo Les Demanderesses ont effectué des recherches dans le but de mettre au point un procédé pouvant inhiber

la montée des particules injectées sans adopter des mo-

yens tels que ceux consistant à accroître la hauteur de la colormne et a permettre aux particules de retomber sans

248 1947

rupture, et il a été trouvé que ce but pouvait être atteint

en disposant un élément d'arrêt, produisant un effet amor-

tisseur,dans une région située au-dessus de la couche d'injection. Le mode de réalisation (IV) est basé sur cette découverte.

Plus spécifiquement, on met en oeuvre un appa-

reil utilisant une couche fluidisée dans laquelle des particules sont maintenues à l'état fluidisé au moyen

d'un courant d'un gaz amené, de bas en haut, sous pres-

sion, par une canalisation d'alimentation en gaz, cet appareil étant caractérisé en ce qu'on dispose, dans

une région située au-dessus de la couche fluidisée, un élé-

ment amortisseur pouvant inhiber la montée des particules projetées et de permettre auxdites particules de retomber

sans rupture.

Dans le mode de réalisation (IV), en disposant un élément d'arrêt produisant un effet amortisseur dans une

région située au-dessus de la couche fluidisée, l'é-

nergie cinétique des particules projetées est absorbée par contact avec cet élément amortisseur et on provoque ainsi le rebondissement des particules d'une manière similaire à la chute naturelle, avec pour résultat que lesdites particules retombent, sans rupture et que la hauteur de

l'appareil à couche fluidisée peut être diminuée.

En tant qu'élément amortisseur à disposer dans une région située au dessus de la couche fluidisée, on peut utiliser n'importe lesquels d'éléments susceptibles

d'inhiber la montée des particules projetées et de per-

mettre auxdites particules de retomber sans rupture. Il est aussi important que les poussières formées à partir

de la couche fluidisée n'adhèrent pas à l'élément amortis-

seur ou ne s'accumulent pas sur celui-ci. Si des pous-

sières ou analogues sur le point d'adhérer à l'élément amor-

tisseur sont facilement déformées, par exemple par flexion

par suite de l'application d'une force externe ou en rai-

son du poids des substances adhérentes, on peut empêcher

1I adhérencs Ce but peut être facilement atteint en choi-

sissant, en tant qu élément amortisseur, une substance ayant

une rugosité de surface convyenable ou en réglant conve-

nablement l'angle d'inclinaison de la surface sur les-

-quelles des poussières ou analogues sont susceptibles de se déposer. De plus, on peut adopter des moyens tels que des moyens communiquant des vibrations à l'élément amortisseur et des moyens pour modifier la surface spécifique dudit

élément amortisseur.

Un exemple préféré d'élément d'arrêt, produisant un effet amortisseur, disposé dans une région située au dessus de la couche fluidisée, sera maintenant décrit0

Un élément amortisseur ayant une structure-conique dans la-

quelle l'angle au sommet est de préférence de 80 à 120 est utilisé pour empocher l'accumulation de poussières ou analogues, tandis qu'un élément ne provoquant pas la rupture des particules projetées, lorsqu'elles frappent ledit élément, et permettant aux particules de rebondir

sans adhérence, tel qu'une plaque ou un tissu, de préfé-

rence une feuille ou couche de tissu, est tendu sur le fond de l'élément amortisseur conique. La nature de cette couche de tissu est choisie, de manière convenable, en

fonction de l'utilisation souhaitée de la couche fluidi-

sée, mais on préfère habituellement une couche de tissu d'excellente résistance mécanique et de résistance élevée

à la chaleur, qui résiste également à l'absorption d'hu-

midité. Par exemple, on utilise de préférence une couche de tissu en polypropylè&e.- Lorsqu'on utilise une plaque

sur laquelle on a tendu na élément produisant un effet amor-

tisseur, au lieu de l'élément conique précité, des vibra-

tions peuvent être communiquées pour empêcher l'adhésion, ou bien on peut utiliser un élément en forme de ballon2 présentant une surface non adhéresnteque l'on remplit d'un

gaz sous pressions Dans un tel élément l'intensité de l'ef-

fet amortisseur peut être modifiéee de manière appropriée, en fonction des propriétés des partictules pro5etéeso

Le mode de réalisation (IV) sera maintenant dé-

crit en référence aux dessins annexés. La figure 14 est une vue illustrant, de manière schématique, en coupe longitudinale, un granulateur à couche fluidisée auquel on applique un mode de réalisation de l'appareil utilisant une couche fluidisée. Dans ce granulateur à couche

fluidisée 13, les particules d'une couche 130 de par-

ticules sont fluidisées par un gaz à vitesse élevée amené,

sous pression réduite, par une canalisation d'alimenta--

tion en gaz 5 et projetées vers le haut. Un liquide for-

mé par une substance de revêtement ou de grossissement des particules est pulvérisé à partir d'un ajutage ou analogue, par une canalisation d'alimentation en liquide

6, pour provoquer 1' adhérenoe du liquide sur les parti-

cules fluidisées et la solidification de ce liquide, de

façon à obtenir la granulation. Les particules granulées pro-

jetées par le gaz à vitesse élevée viennent en contact avec un élément amortisseur, c'est-à-dire une couche de tissu 131 -tendue sur un élément d'arrêt conique 132, de telle sorte

que la montée des particules est empêchée et que les par-

ticules puissent retomber sans rupture. En conséquence, la hauteur de l'appareil de granulation peut être diminuée

sans amoindrissement de la fonction inhérente dudit appa-

reil. L'élément d'arrêt conique 132 présente habituelle-

ment un angle au sommet. de 80 à 1200, par exemple de 90 , et il présente une certaine inclinaison. En conséquence, on peut empêcher l'accumulation des poussières formées à partir de la couche fluidisée. De petites particules, en tant que particules d'ensemencement, destinées à être revêtues ou rendues plus volumineuses, sont habituellement

amenées par une entrée 16 d'alimentation en particules re-

cyclées et le produit de la granulation est déchargé par l'ouverture de soutirage 14 dudit produit. Le gaz qui a traversé la couche fluidisée s'échappe par l'ouverture d'échappement de gaz 17. Dans le mode de réalisation

précité, on utilise un fond de forme tronconique inversée.

Le mode de réalisation (IV) peut être utilisé pour un appareil à couche fluidisée qui comprend plusieurs

fonds de forme tronconique inversée.

Dans 1 'appareil mettant en oeuvre une couche fluidisée, afin d'empêcher la rupture des particules projetées lorsqu'ellent frappent la paroi del'appareil7

la hauteur de la colonne de l'appareil doit être inévita-

blement accrue. Au contraire, dans l 'appareil à couche fluidisée de la présente invention, comme le montre

la description précédente, puisque l'élément d'arrêt

produisant un effet tampon est disposé dans un espace situé au dessus de la couche fluidisée, la hauteur de la colonne de l'appareil à couche fluidisée peut être diminuée et le gaz ne provoque pas de perte de particules de la couche fluidisée. En conséquence,

on peut réduire les dépenses nécessaires àla construc-

tion des éléments structuraux essentiels et de support de l'appareil, en réduisant la hauteur de la colonne,

et on peut diminuer considérablement la perte de subs-

tance de la couche fluidisée. Par conséquent, des avantages économiques importants peuvent âtre obtenus par

la présente invention.

On va maintenant décrire en détail le mode de

réalisation (IV) de l'invention, en r férence auz e:em-

ples suivants.

Dans ces exemples, on décrit un mode deréali-

sation dans lequel l'appareil de l'invention consiste

en un granulateur à couche fluidisée pour la granula-

tion de l'uree, la description étant effectuee en com-

parant ce mode de réalisation avec l'essai utilisant un

appareil de granulation.

Dans chaque essai, on utilise un granulateur ayant un diamètre interne de 900 mm et les conditions opératoires sont les suivantes. débit d'alimentation en air d'environ 3000 m3/h (mesurés dans les conditions normales de pression et température), debit d'alimen=

4- 2481947

tation en solution d'urée d'environ 1200 kg/h, concentra-

tion en urée de 97% en poids, température de la couche d'injection de 800C et rapport quantité recyclée I

quantité de liquide de 1,0 à 1,2.

-(1) La distance entre le niveau des particules station-

naires et le plafond de l'appareil est réglée à 2700 mm.

La répartition des dimensions de particules du produit granulé obtenu est telle que l'ensemble des particules

comprend 71,9% en poids de particules ayant des dimen-

sions de 1,19 à 3,36 mm et 27,9% en poids de particules ayant des dimensions plus petites que 1,19 mm. Ainsi, il est confirmé que le produit granulé contient de grandes quantités de fines particules que l'on présume être formées par rupture. Dans cet essai, on décharge les petites particules à raison de 250 kg/h en même temps

que le gaz, par l'ouverture d'échappement de gaz 7 dis-

posée dans la partie supérieure de l'appareil à couche fluidisée. (2) La hauteur du plafond de l'appareil est accrue de

telle sorte que la distance entre le niveau des parti-

cules stationnaires et le plafond de l'appareil soit de 6 200 mm. La répartition des dimensions de particules du produit granulé obtenu est telle que l'ensemble des

particules est constitué par 84,3% en poids de parti-

cules ayant des dimensions de 1,19 à 3,36 mm et par 14,9% de particules ayant des dimensions plus faibles que 1,19

mm. Ainsi, la proportion des petites particules est di-

minuée. Dans cet essai, on décharge les petites parti-

cules à raison de 110 kg/h par l'ouverture d'échappement

de gaz 17.

(3) L'élément amortisseur selon la présente invention est disposé à une hauteur de 3200 mm au-dessus du niveau

des particules stationnaires et la distance entre ce ni-

veau et le plafond de l'appareil est réglée à 4000 mm.

Un élément conique ayant un angle au sommet de 90 est disposé, en tant qu'élément amortisseur, de telle sorte

248 1947

z47 que le sommet de cet élément conique soit disposé vers

le haut, et une couche de tissu en résine type polypro-

pylène est tendue sur la surface de fond de cet élément conique. La répartition des dimensions de particules du produit granulé obtenu est telle que l'ensemble des

particules est constitué par 85,9% en poids de particu-

les ayant des dimensions de 1,19 à 39,36 mm et par 13,0% en poids de particules de plus faibles dimensions. Dans

cet essai, les petites particules sont déchargées à rai-

son de 100 kg/h par l'ouverture d'échappement de gaz 17.

(4) On utilise, en tant qu'élément amortisseur, au lieu de l'élément conique sur lequel on a tendu une couche de tissu une plaque sur laquelle on a tendu une-feuille de caoutchouc, cette plaque étant munie d'un vibrateur pour empêcher l'adhérence. La répartition des dimensions de

particules du produit granulé obtenu est telle que l'en-

semble des particules est constitué par 85,6% en poids de particules ayant des dimensions allant de 1,19 à 3,36 mm et par 14,9% en poids de particules plus petites que 1,19 mm. Dans cet essai, on décharge des petites particules, à raison d'environ 100 kg/h.par l'ouverture d'échappement

de gaz 17.

Dans un autre exemple, on décrit, par comparai-

son avec un essai utilisant l'appareil de revêtement classique, un mode de réalisation dans lequel l'appareil

de la présente invention consiste en un appareil à cou-

che fluidisée pour le revêtement par du soufraD On utilise un appareil de revêtement présentant un diamètre inter-e de 300 mmo. n revêt des granules d'urée avec du soufre dans les conditions suivantes: débit d'alimentation en air de 580 m3/h (mesurés dans les conditions normales de pression et de température), débit d'alimentation en une solution à base de soufre égale à 300 kg/h et rapport quantité D- granules d'urèe recyclés/ uqantité de solutios -d'alimentation de 0,3 à 0,7o Les granules d'urée revêtus de soufre présentent une dureté 242n1947 légèrement plus élevée que celle des granules d'urée

non revêtus. Si la distance entre le niveau de la cou-

che de particules stationnaires et le plafond de l'ap-

pareil est inférieure à 3000 mm, la proportion des fines particules rompues est accrue. En conséquence, l'élément conique de l'élément amortisseur de la présente invention est disposé à une hauteur de 2600.mm au-dessus du niveau de la couche de particules stationnaires et une feuille de résine type polypropylène est tendue sur le fond de

l'élément conique de la manière déjà décrite dans l'e-

xemple précédent-. On obtient un effet favorable et on -n'observe pas d'écaillage du revêtement de soufre dans l'appareil. (V) Elément d'arrêt et de rupture Dans le mode de réalisation (V) de l'invention, au moins une partie des particules projetées au-dessus

de la couche fluidisée frappe un élément d'arrêt dis-

posé dans une région située au-dessus de la couche flui-

disée et ces particules sont ainsi rompues, les petites

particules résultantes étant utilisées en tant que parti-

cules d'ensemencement nécessaires pour la granulation à

couche fluidisée.

Conformément à la technique de granulation à-

couche fluidisée, on adopte habituellement un procédé

selon lequel des petites particules, en tant que parti-

- cules d'ensemencement, sont projetées et fluidisées par

un gaz, tandis qu'un liquide d'une substance de revête-

* ment ou grossissement des particules est projeté à par-

tir d'un ajutage ou analogue pour effectuer la granulation.

Comme dans le cas d'autres procédés de granulation, comme la granulation par laminage ou la granulation en couche

fluidisée, des petites particules, utilisées comme par-

ticules d'ensemencement, sont amenées de l'étape de post-

traitement des-particules granulées soutirées du granula-

teur à couche fluidisée, en utilisant un système de re-

cyclage. Ce système de recyclage comprend non seulement divers dispositifs transporteurs pour le transport des petites particules, comme un élévateur à godets ou un

transporteur à bande transporteuse, mais aussi un dispo-

sitif pour séparer le produit des petites particules par tamisage, un pulvérisateur pour former des petites particules lorsque la quantité de petites particules

est insuffisante et un dispositif pour traiter les pous-

sières déchargées du système de recyclage, afin d'empê-

cher la pollution de l'environnement. Selon ce procédé usuel de granulation à couche fluidisée, l'effet de refroidissement par un gaz amené en grande quantité pour projeter et fluidiser les particules est beaucoup plus élevé que dans d'autres procédés de granulation dans lesquels la quantité de petites particules amenée par

le système de recyclage a une grande influence sur llé-

quilibre thermique du granulateur, comme le procédé de granulation par laminage sur plaque ou le procédé de

granulation par laminage sur tambour et, afin d'amélio-

rer le bilan thermique, on désire réduire la quantité

de petites particules à recycler.

Les Demanderesses ont effectué des recherches

dans le but de réduire la quantité de petites particu-

les à recycler dans le procédé de granulation précité

à couche fluidisée et il a été trouvé que, en dispo-

sent un élément d'arrêt dans un espace situé au-dessus de la couche fluidisée., une partie des particules projetées avec le gaz frappe l'élément d'arrêt et sont

cassées, de telie sorte que de petites particules, pou-

vant être utilisées comme particules d'ensemencement, sont forméeso La poursuite de ces recherches a révélé

que le but recherché pouvait être atteint si l'on per-

mettait aux particules projetées de frapper l'élément

d'arrêt à une vitesse suffisante pour entraîner un phé-

nomène de rupture Le mode de réalisation (V) de l'in-

vention est base sur ces découvertes.

Plus spêcifiquement, ce mode de réalisation

consiste en un procédé de granulation à couche fluidi-

sée qui est caractérisé en ce qu'au moins une partie des particules projetées au-dessus d'une couche fluidisée est. amenée à frapper un élément d'arrêt disposé dans une région située au-dessus de la couche fluidisée et en ce que les petites particules résultantes, formées par rupture en frappant cet élément, sont utilisées pour constituer tout ou partie des particules d'ensemencement nécessaires;

Dans le procédé de granulation à couche flui-

disée, il est connu que la répartition des dimensions

de particules du produit granulé, provenant de l'ouvertu-

re de soutirage du granulateur, peut être réglée confor-

mément à la répartition des dimensions des petites par-

ticules utilisées comme particules d'ensemencement à amener par le système de recyclage. En contrôlant le degré de rupture produit par l'élément d'arrêt disposé dans l'espace situé au-dessus de la couche fluidisée,

on peut régler la répartition des dimensions de particu-

les du produit granulé délivré par l'ouverture de sou-

tirage du granulateur.

Dans un granulateur à couche fluidisée utili-

sé pour la mise en oeuvre de la présente invention, les

particules d'une couche de particules d'un récipient a-

yant un fond tronconique inversé sont fluidisées par un gaz à vitesse élevée, injecté vers le haut sous pression,

à partir d'une canalisation d'alimentation en gaz débou-

chant dans le fond du récipient, une substance liquide, qui est solidifiée par refroidissement, chauffage ou séchage, est pulvérisée sur les particules fluidisées et

lesdites particules sont grossies par adhérence et solidi-

fication de la substance liquide pulvérisée, un élément d'arrêt étant disposé dans une région située au-dessus de la couche fluidisée d'un tel granulateur usuel à couche

fluidisée.

N'importe lequel des éléments pouvant former

24819.47

des petites particules, utilisables comme particules d'ensemencement nécessaires à la granulation à couche fluidisée par rupture d'une partie des particules frappant ledit élément,peut être utilisé comme élément d'arrêt à disposer dans une région située au-dessus de la couche fluidisée. En bref, un élément de collision du type en plaque, un élément de collision du type en

réseau ou un élément ayant une certaine forme ou une for-

me quelconque indéfinie peut être disposé, endtant qu'é-

lément d'arrêt, dans une région située au-dessus de la couche fluidisée. Un tel élément d'arrêt peut comporter une structure déplaçable verticalement pour régler la force de collision des particules, projetées vers le haut,

qui frappent l'élément d'arrêt, ou bien cet élément d'ar-

rêt peut être tel que l'aire superficielle puisse être modifiée, par exemple en changeant l'inclinaison d'une plaque de collision de façon à modifier la proportion de_ particules frappant l'élément d'arrêt. Les dimensions de particules et la quantité de petites particules formées par rupture peuvent être à volonté réglées en combinant, de manière appropriée, ces caractéristiques, de structureo

EM outre, des aiguilles ou autres parties en saillie peu-

vent être prévues sur la surface de l'élément d'arrêt de telle sorte que la rupture des particules le- frappant soit facilitée ou bien cet élément d'arrêt peut comporter une surface grossière ou rugueuse de telle sorte que l'adhérence des particules soit empêchéeo En outre, on peut associer à-l'élément d'arrêt des moyens structuraLu capables d'engendrer des rotations, des vibrations ou des

déformations.

La force de collision nécessaire à la rupture

des particules projetées au dessus de la couche fluidi-

sée et frappant l'élément d'arrêt varie en fonction des propriétés et des conditions des particules initiales et

du produit granulé recherché, comme la dureté9 la résis-

tance à la compression, la capacité de pulvérisation, la

248 1947

teneur en eau et la température. Habituellement, une vitesse d'injection de gaz suffisante pour former une

couche fluidisée est d'au moins 10 m/s et, de préfé-

rence, de 20 à 35 m/s. La vitesse de déplacement des particules frappant l'élément d'arrêt est de 10 à 30 m/s. Le produit granulé qui a acquis les dimensions de particules souhaitées dans le procédé de granulation

à couche fluidisée de la présente invention est souti-

ré du granulateur selon des processus courants. Dans ce mode de réalisation, les petites particules formées par rupture lors de la collision contre l'élément d'arrêt

sont utilisées pour constituer la totalité des parti-

cules d'ensemencement nécessaires et ce mode de réalisa-

tion est tout particulièrement préféré lorsque la répar-

tition des dimensions de particules souhaitée est large.

Dams un autre mode de réalisation, le produit granulé for-

mé par la granulation à couche fluidisée est soutiré du granulateur à couche fluidisée, une quantité relativement

faible de petites particules ayant des dimensions infé-

rieures à la dimension désirée sont séparées par tamisage ou analogue; les petites particules ainsi séparées étant

utilisées pour constituer une partie des particules d'en-

semencement et étant recyclées dans le granulateur à in-

jection utilisé dans l'invention. Si un dispositif de tamisage est disposé sur l'ouverture de soutirage du granulateur, il est possible de régler la répartition des

dimensions de particules du produit granulé.

Le mode de réalisation (V) sera maintenant dé-

crit en référence aux figures 15 et 16. La figure 15 est un schéma d'ensemble illustrant un mode de réalisation

-du procédé de granulation à couche fluidisée de l'in-

vention. La figure 16 est une vue schématique illustrant,

en coupe longitudinale, un mode de réalisation du granula-

teur à couche fluidisée qui est de préférence utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Dans le granulateur à couche fluidisée 13, des particules d'une

4 M'194?

couche de particules 130 sont fluidisées par un gaz à vie

tesse élevée projeté vers le haut, sous pression, à par-

tir d'une canalisation d'alimentation en gaz 5. Un li-

quide constitué par une substance de revêtement ou de grossissement des particules est pulvérisé sur les parti- cules fluidisées, à partir d'un ajutage ou analogue, au moyen d'une pompe d'alimentation 140 et d'une canalisation d'alimentation 6, et le liquide adhère aux particules fluidisées et est solidifié sur celles-ci pour effectuer la granulation. Pendant cette granulation, une partie des particules projetées 141 (voir figure 16)est rompue par un élément d'arrêt 142 placé dans une région située

au-dessus de la couche fluidisée et les petites parti-

cules résultantes sont utilisées comme particules d'ense-

mencement. Les dimensions de particules et la quantité de petites particules formées par rupture sont réglées par

un mécanisme de déplacement de l'élément d'arrêt (repré-

senté sur la figure 16), de telle sorte qu'il est possible de régler la répartition des dimensions de particules du produit granulé, délivré par l'ouverture de soutirage 14 du granulateur, dans un intervalle désirée Le produit

granulé obtenu est refroidi par un dispositif de refroi-

dissement 143 ou analogue et est récupéré en tant que pro-

duit 144. On fait passer le gaz d'alimentation à travers

les ouvertures d'échappement de gaz 17 et 145 et on récu-

père, dans les cyclones 146 et 147, les petites particules

contenues dans le gaz. Les petites particules non recueil-

lies sont amenées à un dispositif de récupération des

poussières par une canalisation 148. Les petites particu-

les récupérées sont habituellement recyclées dans le gra-

nulateur à couche fluidisée 13 par une ouverture d'ali-

mentation en particules recyclées 149. La figure 16 il-

lustre, d'une manière détaillée, le mécanisme de modifica-

tion de la position verticale de l'élément d'arrêt. Le granulatbeur à couche fluidisée représenté sur la figure 16 comporte une seule portion d'injection. Cependant, le mode de réalisation (V) peut s'appliquer à un granulateur

à couche fluidisée comprenant une pluralité de por-

tions d'injection et, dans ce cas aussi, le but visé

par la présente invention peut être atteint, d'une ma-

nière similaire.

Lorsqu'on construit une installation de granula-

tion en utilisant le procédé de granulation usuel dans

lequel il est nécessaire de fournir des petites particu-

les, en tant que particules d'ensemencement, comme dans le procédé de granulation par laminage sur plaque, le

procédé de granulation par laminage sur tambour, le pro-

cédé de granulation à lit fluidisé ou le procédé de gra-

nulation sous agitation, des dépenses très importantes

sont nécessaires pour construire un système de recyclage.

Au contraire, conformément à la présente invention, com-

me il résulte de la description ci-dessus, en plaçant un

élément d'arrêt comme décrit précédemment, dans un espace situé au-dessus de la couche fluidisée, il n'est plus nécessaire de prévoir un tel système-de recyclage ou bien

l'échelle de ce dernier peut être considérablement réduite.

En conséquence, le procédé de granulation à couche fluidi-

sée de la présente invention convient très bien pour

l'obtention de produits granulés par injection de parti-

cules d'ensemencement formées par un produit granulaire tel que l'urée, le sulfate d'ammonium, un fertilisant chimique ou du soufre, en provoquant l'adhérenoe d'une solution ou d'une masse fondue à base d'une substance chimique identique à ou différente de la substance des

particules d'ensemencement, sur lesdites particules d'en-

semencement et en solidifiant ladite solution ou masse

fondue, adhérant sur lesdites particules, par refroidis- sement ou séchage, afin d'obtenir des particules gros-

aies. La présente invention sera maintenant décrite en détail en référence à l'exemple suivant, conforme à

l'invention, et à l'exemple de comparaison qui suit.

248 1947

L'exemple selon l'invention illustre le mode de réalisation (V) de l'invention, appliqué à la granulae tion à couche fluidisée, de l'urées Dans %n granulateur ayant un diamètre interne de 900 mm, on dispose un élément d'arrêt du type formant plaque à une hauteur de 2000 mm au-dessus d'nme couche stationnaire de particules et on effectue la granulation avec un débit d'alimentation en air de 2844 m3/h (mesurés dans les conditions normales de température et de pression) et une température interne de la couche fluidisée de

C, en utilisant une solution d'urée ayant une concentra-

tion de 97% en poids, amenée à raison de 767 kg/h. Les.

petites particules récupérées dans les cyclones sont seules recyclées, le débit de recyclage étant de 54 kg/h. La répartition des dimensions de particules du produit granulé

obtenu est donnée sur le tableau I ci-après.

Tableau I

Dimensions de particules proportions (% en poids) > 5,36 mm 3,8 2,38 à 3, 36 mm 13,3 2,00 à 3,36 mm 335,7 1,41 à 2,00 mm 3192 1,19 à 1,41 mm 11,0 < 1,19 mm 7,0 Dans l'exemple de comparaison, l'élément d'ar= ret pour la rupture des particules, qui était disposé dans la région située au-dessus de la couche fluidisée dans le granulateur utilisé dans l'exemple précédent, est retiré. Dans le granulateur à couche fluidisée

résultmarL, on granule de 1luréeo Le débit d'alimenta-

tion en air est de 2542 m3/h (mesurés dans les conditions normales) et le débit d'alimentation en liquide est de

755 kg/ho ces débits n'étant pas essentiellement diffé-

rents de cetux de l'exemple selon l'invention, mais il lut nécessaire de recycler des petites particules à raison

-2481947

de 768 kg/h. La répartition des dimensions de particules

du produit granulé obtenu est donnée dans le tableau II.

Tableau II

Dimensions de particules Proportions (%o en poids)

>3,36 0,8

2,38 â3,36 mm 9,2 2,00 à 3,36mm 28,1 1,41 à 2,00 mm 49,7 1,19 à 1,41 mm 10,2 1,19 mm 2,0 D'après les résultats donnés sur les tableaux I et II, on peut voir que la répartition des dimensions de

particules du produit granulé obtenu dans l'exemple se-

lon l'invention est légèrement plus large que la réparti-

tion des dimensions de particules du produit granulé obte-

nu dans l'exemple de comparaison. Cependant, une telle

différence n'a pas d'importance du point de vue pratique.

En conséquence, il est confirmé que, conformément au pro-

cédé de la présente invention, le système de recyclage

peut être omis.

La figure 17 illustre un mode de réalisation con-

tenant toutes les caractéristiques essentielles ainsi que

les caractéristiques additionnelles des modes de réalisa-

tion (I) à (V).

Claims (9)

REVENDICATIONS

1) Granulateur à couche fluidisée pars comprenant une portion supérieure constituée d'un corps cylindrique

essentiellement vertical et une portion inférieure in-

cluant un fond de forme tronconique inversée9 une ouver- ture d'injection de gaz formée à l'extrémité inférieure du fond tronconique inversé et une ouverture d'injection de liquide pour projeter un liquide vers le haut, cette

dernière ouverture étant située au voisinage de l'ou-

verture d'injection de gaz, de sorte que les particules amenées dans le granulateur soient maintenues à l'état fluidisé par un courant gazeux amené, sous pression,

par une canalisation d'alimentation en gaz, une subs-

tance liquide étant pulvérisée sur les particules flui-

disées pour provoquer son adhérence sur lesdites particu-

les et grossir ces dernières par solidification de la

substance liquide adhérente, ce qui donne un produit pré-

sentant la répartition désirée de dimensions de particu-

les, ce granulateur à couche fluidisée étant caracté-

risé en ce que toutes les ouvertures d'injection de li-

quide sont situées sur le passage du gaz injecté par

l'ouverture d'injection de gaz, et en ce que chaque ou-

verture d'injection de liquide est située à un niveau

plus haut que l'ouverture d'injection de gaz, d'lune dis-

tance verticale plus faible que le diamètre interne de

l'ouverture d'injection de gaz.

2) Granulateur à couche fluidisée selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que, dans l extrémité inférieure du fond tronconique inversé, le diamètre de la ligne d'intersection de la surface de paroi interne dudit fond tronconique inversé avec une surface conique inversée imaginaire présentant un axe central commun avec l'axe central de l'ouverture d'injection de gaz, ayant son extrémité inférieure confondue avec cette ouverture 3_5 dirnjection de gaz et ayant aussi un angle au sommet égal à deux fois l'angle complémentaire de l'angle de repos minimal de la poudre à granuler, est de 1,25 à 3,0 fois plus grand que le diamètre de l'ouverture d'injection de gaz.

3) Granulateur à couche fluidisée selon la re-

vendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les gouttes

du liquide injecté vers le haut à partir de chaque ouver-

ture d' injection de liquide se dispersent un espace de for=e conique inversée, à axe vertical, dont l'angle au sommet est de 20 à 1200 4) Granulateur à coudcé fluidisée selon l'une quelconque

des revendications 1, 2 -et 3, caractérisé en ce que l'an-

gle au sommet du fond tronconique inversé, dont la dis-

tance horizontale depuis l'axe central de l'ouverture d'injection de gaz est au moins égale au diamètre de la

canalisation d'introduction de gaz, est de 40 à 1200.

) Granulateur à couche fluidisée selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des mo-

yens de collecte des particules de dimensions excessives,

du type en peigne ou en réseau, pour recueillir sélective-

ment les particules ayant des dimensions de particules excessives au sein des particules fluidisées, ces moyens

de collecte étant placés sur la surface d'une paroi inter-

ne de la portion supérieure du granulateur, à un niveau

plus élevé que le bord inférieur d'une ouverture de dé-

charge des particules de produit.

6) Granulateur à couche fluidisée selon la re-

vendication 5, caractérisé en ce que sa paroi comporte une

ouverture pour décharger les particules ayant des dimen-

sions de particules excessives qui sont recueillies par les moyens de collecte desdites particules de dimensions

excessives, à l'extérieur du granulateur.

7) Granulateur à couche fluidisée selon la re-

vendication 5, caractérisé en ce que l'ouverture de dé-

charge des particules de produit est utilisée comme ou-

verture de décharge à l'extérieur du granulateur des

particules de dimensions excessives qui ont été recueil-

lieso

8) Granulateur à couche fluidisée. selon la re-

vendication 1, caracteérisé en ce qu'il comportes, sur un passage de décharge de gaz dudit-granulateur un dispositif pour recueillir les fines particules déchargées de ce granula- teur, et en ce que les fines particules recueillies sont

amenées avec le gaz de façon à provoquer ladhdrence des-

dites fines particules sur les petites particuleso

9) Granulateur à couche fluidisée selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une cana-

lisation rectificatrice verticale qui entoure la couche fluidisée dans la partie centrale de la zone supérieure

de la portion conique précitée et en ce que-la face d'ex-

trémité inférieure de cette canalisation rectificatrice est séparée de la surface de la paroi de cette portion conique.

) Granulateur àa couche fluidisée selon la re-

vendication 9, caractérisé ence que la face d'extrémité supérieure de la canalisation rectificatrice est placée à un niveau plus élevé que celui du bord 'circonférentiel

de l'ouverture supérieure de la portion conique.

11) Granulateur à couche 'fluidisée selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un élément

amortisseur susceptible d'inhiber la montée des particu-

les projetées et de permettre auxdites particules de re-

tomber sans rupture, cet élément amortisseur étant dispo-

sé dans une région située au-dessus de la couche fluidi-

sée.

12) Granulateur à couche fluidisée selon la re-

vendication 11 caractérisé en cs que l'élément amortisseur précité est un élément conique ayant son sommet dirigé vers le haut, avec un angle au sommet de 80 à 120 , uane couche de tissu étant tendue sur la surface du fond dudit

élément conique.

_5 15) Granulateur à couche fluidisée selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un élément

24 41947

d'arrêt sur lequel au moins une partie des particules projetées au-dessus de-la couche fluidisêe est amenée

à entrer en collision, ledit élément d'arrêt étant dis-

posé dans une région située au-dessus de la couche flui-

disée, et en ce que les petites particules résultantes, formées par rupture lors de la collision, sont utilisées

pour constituer tout ou partie des particules d'ensemen-

cement nécessaires.