NL8102239A - Granulator met wervellaag. - Google Patents

Description

T Tj/Se/Toyo -10-Granulator met wervellaag.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een verbetering in een met een wervellaag werkende granulator. Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een een gasstraal afgevende opening 5 en een deze omgevend gedeelte daarvan in een granulator met een wervelbed, omvattende een granulator, die een bovenste gedeelte heeft, dat bestaat uit een in hoofdzaak vertikaal, hol cylinderlichaam en een onderste gedeelte met een bodem in een omgekeerde afgeknotte kegelvorm, 10 waarbij gas in de granulator zelf wordt geblazen vanaf het ondereinde van de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem om de op de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem liggende deeltjes omhoog te blazen zodat een wervellaag van deze deeltjes wordt gevormd, waarbij tegelijkertijd 15 een vloeistof omhoog in de straal wordt gespoten vanuit een een vloeistofstraal afgevende opening voor het maken van aan de respektieve vaste deeltjes klevende vloeistof-druppels, waarbij de met vloeistof bevochtigde deeltjes worden afgekoeld en stollen of de vluchtige component 20 in de vloeistof verdampt wordt en wordt afgevoerd terwijl de bevochtigde deeltjes in de wervellaag omhoog bewegen en daarna neervallen, waardoor de respektieve deeltjes geruwd of bekleed worden. Het hoofddoel van de onderhavige uitvinding is de doelmatigheid van de met een wervelbed 25 werkende granulator te verbeteren en de werking daarvan te stabiliseren.

Het principe van de granulatiewerkwijze van het met een wervellaag werkende type is reeds bekend, bijvoorbeeld uit het Japanse octrooischrift nr. 47230/78 en 30 de ter inzage gelegde Japanse octrooiaanvrage nr.92715/78. Om bij een dergelijke.granulatiemethode een hoog rendement te bereiken, is het belangrijk dat de vloeistofdruppels uit de vloeistofstraal met een hoog rendement aan de vaste deeltjes kleven en dat een stabiele wervellaag wordt ge- 81 02 23 9 -2- vormd.met een hoog deeltjesgehalte. Als gevolg van proefnemingen en onderzoekingen, die gedurende een lange periode zijn uitgevoerd, is gebleken, dat er een onderlinge samenhang bestaat tussen de doeltreffende adhesie van 5 vloeistofdruppels aan vaste deeltjes in de wervellaag en de stabiele vorming van een wervellaag met een hoog deeltjesgehalte en dat alleen in het geval dat de het onder-eindgedeelte van de omgekeerde afgeknot kegelvormige bodem omgevende konstruktie aan bepaalde specifieke vereisten 10 voldoet, een dergelijke effektieve adhesie en stabiele vorming kan worden bereikt. Uit geen van de genoemde publi-katies is de konstruktie van het ondereindgedeelte van de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem in principe of in detail bekend , en de bovengenoemde granulatiewerkwijze 15 van het met een wervellaag werkende type kan niet met een hoog rendement worden toegepast wanneer gebruik gemaakt wordt van een van de conventionele technieken.

Figuur 1, 2 en 3 zijn langsdoorsneden , die voorbeelden tonen van de bodemkonstruktie van de granulator.

20 . Figuur 4 is een langsdoorsnede die één uitvoe ringsvorm van de onderhavige uitvinding toont.

Figuur 5 is een langsdoorsnede die een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding toont.

Figuur 6 is een schema, dat de gehele konstruk-25 tie van de granulator weergeeft, en waarbij het principe van de wervellaaggranulatiewerkwijze wordt weergegeven.

Figuur 7 is een schematische langsdoorsnede die de een wervellaag omvattende granulator volgens de uitvinding toont.

30 Figuur 8 en S tonen verschillende voorbeelden van verzamelmiddelen, die de kenmerkende eigenschap vormen van de wervellaaggranulator.

Figuur 10 is een schematisch aanzicht dat een andere inrichting volgens de uitvinding toont, en 35 figuur 11 en 12 zijn doorsneden volgens de lijn XI-XI in figuur 10, die konstrukties tonen, welke geschikt zijn om te verhinderen, dat fijne deeltjes aan de het ge- * 4 I · * > 8102239 -3- smolten materiaal toevoerende pijp kleven.

Figuur 13 is een langsdoorsnede, die schematisch een andere uitvoeringsvorm van de granulatie-inrichting volgens de uitvinding toont.

5 Figuur 14 is een aanzicht, dat schematisch de langsdoorsnede toont van een wervellaaggranulator waarop een vierde uitvoeringsvorm van de de wervellaag gebruikende inrichting volgens de uitvinding wordt toegepast.

Figuur 15 is een stromingsdiagram dat weer een 10 andere, uitvoeringsvorm van de met een wervellaag werkende granulatiemethode volgens de uitvinding toont.

Figuur 16 is een aanzicht, dat schematisch de langsdoorsnede van de belangrijkste gedeelten van een uitvoeringsvorm van een met een wervellaag werkende granu-15 lator toont, die bij voorkeur gebruikt wordt voor het uitvoeren van de in figuur 15 getoonde werkwijze volgens de uitvinding.

Figuur 17 is een langsdoorsnede dat een uitvoeringsvorm van de uitvinding toont , waarin alle voorkeurs-20 kenmerken zijn verwezenlijkt.

In de tekeningen zijn: 1: een gasstraal afgevende opening.

2: een vloeistofstraal afgevende opening.

3: wervellaag 25 4: laag van opeengehoopte deeltjes 5: gastoevoerpijp 6: vloeistoftoevoerpijp 7: omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem 8: denkbeeldige omgekeerde kegel 30 9: snijlijn van de granulatorbodem met de denkbeeldige omgekeerde kegel 10: stroomlijn van omhoog geblazen deeltjes.

11: stroomlijn van vloeistofstraaldruppels 12: zijwand van de granulator 35 Wl: bovenste gedeelte van de begrenzingswand tus sen de wervellaag en de laag met opgehoopte deeltjes.

8102239 f' -4- + 4« W2: onderste gedeelte van de begrenzingswand tussen de wervellaag en de laag met opgehoop-tè ideeltjes.

A: expansiehoek van de vloeistofstraal 5 B: rusthoek van de opgehoopgte deeltjes C: tophoek van de omgekeerde afgeknot kegelvormige bodem van de granulator.

D: tophoek van de denkbeeldige omgekeerde kegel 8.

10 13: granulator 14: produktafvoeropening 15: cylindrisch gedeelte 16: toevoeropening - 17: gasafvoeropening 15 1.01,102 en 103: verzamelmiddelen 104: opening 105: stangorgaan 110: cycloon 111: afgevoerde stroom 20 112: toevoerpijp voor gesmolten materiaal 113: luchtpijp 114: verwamingspijp 115: scheidingswand 120: kegelvormig gedeelte 25 121: overstroomopening 123: compensatiepijporgaan 124: cylindrisch gedeelte 130: deeltjeslaag 131: weefselplaat 30 132: kegelvormig belemmeringsorgaan 133: uitgestoten deeltjes 140: voedingspomp 141: uitgestoten deeltjes 142: belemmeringsorgaan 35 143: koelinrichting 144; produkt 145: gasafvoeropening of koelinrichting 81 0 2 2 3 9 -5- i t 146: cycloon van de granulator 147: cycloon van de koelinrichting 148: stofterugvoerleiding 149: inlaat voor gerecirculeerde deeltjes 5 150: toevoerpijp voor koelgas.

De onderhavige uitvinding zal eerst worden beschreven aan de hand van de onderlinge relatie van de de gasstraal afgevende opening en de de vloeistof afgevende opening. Figuur 1 en 2 zijn langsdoorsneden, die voorbeel-10 den tonen van de konstruktie van het gedeelte, dat het ondereinde van een omgekeerde afgeknot kegelvormige bodem 7 van de wervellaag-granulator tonen.

In fig.1 en 2 hebben de verwijzingscijfers 5 en 1 betrekking op respektievelijk een gastoevoerpijp en een een gas-15 straal afgevende opening. Een uit de de gasstraal afgevende opening 1 in de bovenste granulator geblazen gas met een snelheid van ten minste 10 m/sec. sleept vaste deeltjes met zich mee, die aanwezig zijn in het onderste gedeelte van een laag 4 van opeengehoopte en daar verzamelde 20 deeltjes, en de deeltjes bewegen in hoofdzaak langs de stroomlijn 10 zodat deze een wervellaag 3 vormen en de vaste deeltjes dus omhoog geblazen worden. De vaste deeltjes, die door de wervellaag 3 zijn bewogen en verder omhoog zijn geblazen, bereiken een niet-getoonde bovenruimte 25 waar de snelheid van het gas afneemt zodat deze neer kunnen vallen op de laag 4 van de verzamelde deeltjes. Wanneer het gas continu uit de de gasstraal afgevende opening wordt geblazen, wordt de wervellaag in stand gehouden en worden de deeltjes, die boven op de deeltjeslaag 4 zijn 30 gevallen geleidelijk naar beneden verplaatst zodat deze tenslotte weer omhoog geblazen worden voor het vormen van de wervellaag. De deeltjes circuleren dus op deze wijze in de granulator. In het geval wanneer een stabiele wervellaag 3 is gevormd, wordt de wevellaag 3 omgeven door 35 een wal Wl, die bepaald wordt door de deeltjeslaag 4 met een diameter,, die in sterke mate afhangt van de stromings- . ... ,- --—rfl 8102239 *. t.

-6- r'r snelheid van hèt. ingeblazen gas. Deze wand W1 loopt naar buiten volgens W2 in de nabijheid van de de gasstraal afgevende opening. De wand W2 is een zeer sterk onbepaalde wand en wordt beschouwd als het grensoppervlak waar de deel-5 tjeslaag 4 wordt verstoord en de deeltjes in de wervellaag 3 stromen. Aangenomen wordt, dat het grootste gedeelte van de vaste deeltjes, die aan de wervellaag 3 worden toegevoerd uit de wand W2 worden toegevoerd alhoewel er ook enige van de wand W1 worden toegevoerd. Hoewel het vlak tussen 10 de wanden W1 en W2 onbepaald is, bevindt dit tussenvlak zich gewoonlijk op een hoge plaats, die hoger ligt dan de de gasstraal afgevende opening, en wel op een afstand, die overeenkomt met ongeveer tweemaal de diameter van de de gasstraal afgevende opening.

15 Bij de werkelijke granulatie, bevindt zich een een vloeistofstraal afgevende opening 2 in de bovengenoemde wervellaag teneinde een vloeistofstraal te vormen en vloeistof druppels langs een stroomlijn 11 te laten bewegen, waarbij het belangrijk is, dat de aldus in een vloeistof-20 straal bewegende vloeistofdruppels aan de vaste deeltjes gaan kleven, die in de wervellaag naar binnen stromen of in de wervellaag omhoog bewegen. Wanneer de de vloeistofstraal afgevende opening zich relatief hoog in de de gasstraal afgevende opening bevindt, zal het snelheidsverschil 25 tussen de vloeistofdruppels en de vaste deeltjes zeer klein zijn en zal de adhesieverhouding van de vloeistofdruppels met de vaste deeltjes kleiner worden, daar de vaste deeltjes, die in de ruimte hoger bewegen dan de positie van de de vloeistof afgevende opening reeds een stijgsnelheid heb-30 ben, die de stijgsnelheid van de gasstroom met hoge snelheid reeds sterk benadert. In dit geval worden de vloeistofdruppels, die niet aan de vaste deeltjes zijn vastgekleefd direkt gedroogd of gekoeld en stollen deze, én worden deze nutteloos afgevoerd naar de buitenzijde van de 35 granulator tezamen met de gasstroom of deze druppels verzamelen zich in de granulator in de vorm van fijn stof waardoor het granulatierendement drastisch wordt verminderd.

8102239 -7- £ *

Bovendien kleven delen van de vloeistofdruppels direkt aan de wand W1 en agglomereren daarop, zodat grote agglomeraten worden gevormd. Om deze nadelen te vermijden, verdient het de voorkeur dat de de vloeistof afgevende opening 2 5 nabij de de gasstraal afgevende opening 1 wordt geplaatst. Het is echter niet waar, dat wanneer maar de vloeistof af-gevende opening 2 zich in de nabijheid van de de gasstraal afgevende opening 1 bevindt, enige andere eisen behoeven te-.worden vervuld. Een klein verschil in de positie van de 10 de vloeistof afgevende opening resulteert in aanzienlijke verschillen van de vloeistofdruppeladhesieverhouding en de werkingsstabiliteit. Figuur 1 toont een uitvoeringsvorm waarin de de vloeistof af gevende opening zich op een plaats bevindt, die slechts weinig hoger is dan de plaats van de 15 gasstraal afgevende opening 1, en figuur 2 toont een uitvoeringsvorm waarbij de de vloeistofstraal afgevende opening zich op een positie enigszins onder de de gasstraal afgevende opening 1 bevindt. Wanneer de de vloeistofstraal afgevende opening 2 zich onder de de gasstraal afgevende 20 opening 1 bevindt, zoals wordt getoond in fig.2, en indien de expansiehoek A van de vloeistofstraal (de tophoek van de omgekeerde kegelvorm, die bepaald wordt door de stroomlijn 11 van de vloeistof druppels, welke hoek hierna de "vloeistofstraal tophoek" genoemd zal worden, wordt ver-25 groot, kleven vloeistofdruppels aan de in de gas stroom met hoge snelheid stromende vaste deeltjes vanaf het onderste gedeelte van de wand W2, met het gevolg, dat het gedeelte van de omgekeerde afgeknot kegelvormige bodem 7, die zich dicht nabij de gasstraal afgevende opening bevindt, bevoch-30 tigd wordt met de vloeistof, waardoor coagulatie optreedt door afkoeling, stolling of door droging, en deze coagulatie schrijdt voort, waarbij in uitzonderlijke gevallen de coagulatie zich uitstrekt tot zelfs nabij het binnenvlak van de gastoevoerpijp 5 die zich onder de de gasstraal af-35 gevende opening 1 bevindt. Tenslotte wordt de voortgang van de normale werking onmogelijk tengevolge van dit nadeel. Indien daarentegen de vloeistofstraal tophoek A wordt 8102239 '* V * -8- verkleind, treedt het hierboven genoemde nadeel niet op, maar de positie waar de vaste deeltjes in kontakt komen met de vloeistofdruppels verschuift naar een plaats boven de plaats van samenkomst in de in fig.2 getoonde uitvoe-5 ringsvorm, waarbij de verschillen in de bewegingsrichting en snelheid van de vloeistofdruppels en de vaste deeltjes klein wordt. De adhesieverhouding van de vloeistofdruppels met de vaste deeltjes is dienovereenkomstig sterk verkleind en het bovengenoemde nadeel zoals vermindering van 10 de granülatiekapaciteit en de vorming van grote agglomeraten treden weer op. Wanneer de de vloeistof afgevende ope-• ning zich op hetzelfde niveau bevindt als de de gasstraal afgevende opening, zoals in fig.2 wordt getoond, of zich op een niveau bevindt, dat enigszins hoger is dan het 15 niveau van de de gasstraal afgevende opening, strodmt· de vloeistof in de gasstroom met hoge snelheid vanaf een gedeelte, dat overeenkomt met ongeveer 2/3 van de hoogte van de wand W2, tenzij de vloeistofstraal.tophoek A sterk wordt vergroot, en de bewegingssnelheid van de vloeistof-20 druppels nog laag is en de vloeistofdruppels gedwongen worden met een hoog rendement aan de vaste deeltjes te kleven die vrijwel naar de de vloeistof afgevende opening toe bewegen. De bovengenoemde nadelen kunnen op dienovereenkomstige wijze op geschikte wijze worden vermeden. Een belangrijk 25 kenmerk van de onderhavige uitvinding .ligt daarin, dat de de vloeistof straal afgevende opening zich op een kleine afstand bevindt boven de de gasstraal afgevende opening.

De bovengrens van de hoogte van de de vloeistofstraal afgevende opening is zodanig, dat de de vloeistofstraal afge-30 vende opening zich op een positie bevindt, die hoger ligt dan het niveau van de de gasstraal afgevende opening 1, en wel op een afstand, die ten minste nagenoeg gelijk is aan de diameter van de de gasstraal afgevende opening 1. Wanneer het niveau van de de vloeistofstraal afgevende ope-35 ning deze bovengrens overschrijdt, kan het optreden van de bovengenoemde nadelen niet worden vermeden. Wanneer de 8102239 -9- r. i vloeistofstraaltophoek A echter te groot of te kleins is treden de genoemde nadelen echter in dit geval ook op.

Het verdient daarom de voorkeur om de vloeistofstraaltop-5 hoek binnen het gebied van 20 tot 120° te houden. Het verdient bovendien in het bijzonder de voorkeur dat geen vloeistof wordt uitgespoten in het gebied kleiner dan 20°. De omgekeerde kegelvorm, die bepaald wordt door de stroomlijn 11 van de vloeistofdruppels is niet beperkt tot een 10 gewone omgekeerde kegelvorm, maar een omgekeerde pyramidale vorm of dergelijke kan ook worden toegepast.

De bovenstaande uiteenzetting van de relatieve hoogte van de de vloeistofstraal afgevende opening 2 en de gasstraal afgevende opening 1 en de straaltophoek is 15 gedaan aan de hand van de uitvoeringsvorm, waarbij êën vloeistofstraal afgevende opening aanwezig is. In de granulator volgens de onderhavige uitvinding kunnen echter ook twee of meer vloeistofstralen afgevende openingen zijn aangebracht. Wanneer twee of meer vloeistofstralen afgevende 20 openingen worden gebruikt, is de relatieve hoogte van elke vloëistofstraal afgevende opening ten opzichte van de de gasstraal afgevende opening en de straaltophoek van elke vloëistofstraal afgevende opening gelijk aan hetgeen hierboven is beschreven, waarbij de positionering van dezea 25 vloeistofstralen afgevende openingen niet bijzonder kritisch is voor zover de de vloeistof-straal afgevende openingen zich maar 'aan de omtreksrand van de stroomlijn van het uit de de gasstraal afgevende opening uitgestraalde gas bevinden of binnen deze omtreksrand. In dit geval moet 30 er echter op worden gelet, dat geen vloëistofstraal afgevende openingen bevochtigd worden door vloeistofdruppels van andere vloeistofstraalafgevende openingen. Teneinde dit te realiseren kunnen speciale straalmondstukken worden toegepast, waarvan de vloeistofstraalrichting niet symme-35 trisch is ten opzichte van de centrale hartlijn van de straaltophoek maar de vloeistof slechts in één gewenste richting wordt uitgestraald.

8102239 v *- . .- -10-

Bij de granulatiewerkwijze waarbij gebruik gemaakt wordt van een wervellaag, is het handhaven van de stabiele werking onmogelijk door alleen de adhesieverhou-ding van de vloeistofdruppels op de vaste deeltjes op de 5 bovenbeschreven wijze te verbeteren. De andere noodzakelijke eis is dat de verhouding van de hoeveelheid van de uit de wand W2 in de gasstroom.bewegende deeltjes en de hoeveelheid vloeistof in de vloeistofstraal op een geschikte waarde ingesteld moet worden en dat deze waarde stabiel gehou-10 den moet worden. Wanneer bijvoorbeeld de uit de wand W2 in de gasstroom bewegende vaste deeltjes onder geschikte wer- vellaagomstandigheden te groot is, verstopt de gasuitstraal-opening 1 en wordt het inblazen van het gas onmogelijk, met het resultaat, dat de wervellaag verdwijnt en de omtrek 15 van de de vloeistofstraal afgevende opening geblokkeerd wordt met de laag vaste deeltjes, waarin de vloeistof wordt gespoten en stolt. Voortgang van de werking wordt dus ónmogelijk. Wanneer daarentegen de in de snelle gasstroom naar binnen bewegende vaste deeltjes te klein is, zorgt een 20 deel van de in overmaat toegevoerde vloeistofdruppels ervoor, dat de vaste deeltjes van de wand W2 samenkoeken waardoor verder de hoeveelheid in de wervellaag bewegende vaste deeltjes wordt verkleind en de adhesieverhouding van de vloeistofdruppels verslechtert. Bovendien wordt een deel 25 van de in overmaat toegevoerde vloeistofdruppels omgezet in fijn stof en als afval afgevoerd of opgehoopt in de granulator, zoals hierboven uiteen werd gezet. Wanneer de hoeveelheid vloeistof wordt verminderd bij voortgaand bedrijf,om het genoemde nadeel te vermijden, wordt de vloeistof niet 30 fijn verdeeld tot fijne deeltjes met een gewenste afmeting tengevolge van de inherente eigenschappen van de de vloei-stofstraal vormende werking en bovendien wordt de straal-snelheid van de vloeistofdruppels verminderd en wordt het grootste gedeelte van de vloeistofdruppels omhoog bewogen 35 door de snelle gasstroom. Dienovereenkomstig kunnen, net als in het bovengenoemde geval, geen goede resultaten worden bereikt.

8102239 -11-

In dit verband is onderzoek verricht en gebleken is, dat de in conclusie 2 uiteengezette voorwaarde, dat wil zeggen, de voorwaarde, dat de diameter van de snijlijn van een denkbeeldig omgekeerd kegelvlak (hierna te noemen 5 "denkbeeldige omgekeerde kegel") met een hartlijn, die samenvalt met de hartlijn van de de gasstraal afgevende opening, en waarvan het ondereinde overeenkomt met de de gasstraal afgevende opening en ook een tophoek heeft, die tweemaal zo groot is als de complementaire hoek van de mi-10 nimum rusthoek van het te granuleren poeder, met het binnen-wandvlak van de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem van de granulator 1,25 tot 3,0 maal zo groot is als de diameter van de de gasstraal afgevende opening is vervuld, de hoeveelheid van de wand W2 in de snelle gasstroom bewegende 15 vaste deeltjes zich stabiliseert en een goede werkings- toestand wordt verkregen. Deze eigenschap zal nu worden beschreven .

Wanneer een bepaalde substantie wordt gegranuleerd met de wervellaag granulator, is de aandrijvings-20 kracht die de vaste deeltjes van de wand W2 in de snelle gasstroom beweegt in principe de op de deeltjeslaag werkende zwaartekracht, en deze aandrijvingskracht wordt in hoofdzaak beinvloed door faktoren zoals (1) de hoogte van de deeltj eslaag 4, (2) de inwendige wrijving die bepaald wordt 25 door de toestand van de deeltjesstruktuur (hierna te noemen "deeltj estoestand") zoals de gemiddelde deeltjesgrootte en de deeltjesgrootteverdeling van de de deeltjeslaag 4 vormende vaste deeltjes, de vorm en de oppervlakruwheid van de betreffende deeltjes en de verdelingstuestanden van 30 de vorm en oppervlakruwheid over de deeltjes, (3) de amplitude van de wrijving (hierna te noemen "deeltjeswrij-ving") die veroorzaakt wordt wanneer enige deeltjes slippen en glijden over stilstaande deeltjes, en(4) de wrijving (hierna te noemen"metaalwrijving") die veroorzaakt wordt 35 wanneer deeltjes glijden, rollen of bewegen over het opper vlak van een stilstaand metaal. Het is gewoonlijk onmoge- 81 02239 -12- £ » lijk om tijdens bedrijf deze faktoren te beheersen, met uitzondering van de hoogte van de deeltjeslaag.

Zoals in fig.3 wordt getoond, worden een cylin-drische zijwand 12 en een horizontale bodemplaat 7 gebruikt, 5 en is een gastoevoerpijp 5 verbonden met het midden van de bodemplaat 7 en is nabij het boveneinde 1 daarvan een een gasstraal afgevende opening gevormd. Wanneer in de granulator met de in fig.3 getoonde konstruktie een wervellaag wordt gevormd, is de gevormde wervellaag zeer stabiel en 10 treedt het verstoppen van de de gasstraal afgevende opening 1 niet op. In deze granulator wordt echter de hoeveelheid in de snelle gasstroom meegesleepte en als de wervellaag omhoog geblazen vaste deeltjes veel kleiner dan in de granulator met een omgekeerde afgeknot kegelvormige bodem met 15 een kleine tophoek. Aangenomen wordt, dat de reden hiervan de volgende is.

De van de wand W2 in de snelle gasstroom meegesleepte deeltjes voor 'het vormen van een wervellaag, bewegen langs een denkbeeldig omgekeerd kegelvormig vlak 8 met 20 een hartlijn, die samenvalt met de hartlijn van de gastoevoerpijp 5, waarbij hetondereindvlak daarvan samenvalt met de de gasstraal afgevende opening 1 en welke ook een tophoek D heeft,die tweemaal zo groot is als de rusthoek B van het te granuleren poeder (hierna te noemen"deeltjes") 25 in de deelt jeslaag 4 en deze deeltjes stromen in de snelle : gasstroom terwijl deze glijden over stilstaande deeltjes, die zich onder dit denkbeeldige omgekeerde kegelvormige vlak bevinden. De op dit punt tussen de bewegende deeltjes en de stilstaande deeltjes veroorzaakte deeltjeswrijving 30 is behoorlijk groot, en zelfs wanneer de hoogte van de deel-tjeslaag 4 gelijk is als in de granulator met een omgekeerde afgeknot kegelvormige bodem met een kleine tophoek, in de in fig.3 getoonde granulator, is de grootte van dezw wrijving een' belangrijke faktor voor het bepalen van de 35 hoeveelheid in de snelle gasstroom naar binnen bewegende vaste deeltjes, en deze hoeveelheid is zeer klein. Kortge-steld is. de aandrijvingskracht voor het inleiden van de 8102239 -13- deeltjes in de gasstroom, onvoldoende.

Wanneer de wervellaag gebruikt wordt voor granulatie zoals in de onderhavige uitvinding, wijzigen de bovengenoemde deeltjeseigenschappen zich in de loop van de tijd 5 omdat de deeltjes van de deeltjeslaag 4 de vorm hebben van een mengsel met een grote verscheidenheid aan deeltjes, die verschillen in vorm, afmeting en oppervlakteruwheid zoals zaadkristallen voor de granulatie. Met het wijzigen van de deeltjestoestand, wijzigt zich ook de inwendige wrijving 10 en de rusthoek B. De wijziging van deze twee faktoren resulteert in hoofdzaak in een wijziging van de aandrijvingskracht voor het in de snelle gasstroom naar binnen leiden van de deeltjes. In het in fig.3 getoonde voorbeeld wijzigt de hoeveelheid deeltjes in de wervellaag zich, zelfs wanneer de 15 wervellaag schijnbaar stabiel is.

Wanneer dienovereenkomstig de horizontale bodemplaat 7 zoals getoond in fig.3, vervangen wordt door een omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem die overeenkomt met het denkbeeldige omgekeerde kegelvlak 8, daar de wrijving 20 van de deeltjeswrijving in de metaalwrijving wordt gewijzigd, die kleiner is dan de deeltjeswrijving, de aandrijvingskracht voor het in de snelle gasstroom naar binnen leiden van deeltjes in een bepaalde fase van de beweging van de deeltjes vergroot, en de hoeveelheid in de snelle 25 gasstroom naar binnen bewegende deeltjes wordt in zekere mate vergroot. De in de straal aanwezige hoeveelheid deél-tjes is echter nog onvoldoende en variaties van de hoeveelheid in de snelle gasstroom naar binnen bewegende deeltjes treden op, met het resultaat, dat geen bevredigen toestand 30 kan worden bereikt. Wanneer de horizontale bodemplaat 7 wordt vervangen door een omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem, die een hellingshoek heeft, welke overeenkomt met de maximale rusthoek of die een steilere helling heeft, wordt de aandrijvingskracht vergroot en wordt de hoeveel-35 heid in de snelle gasstroom naar binnen bewegende deeltjes sterk vergroot, maar de hoeveelheid in de snelle gasstroom 8102239 *· v ...

-14- naar binnen bewegende deeltjes wordt uitzonderlijk hoog wanneer de rusthoek te klein wordt, waardoor een verschijnsel van verstopping van de de gasstraal afgevende opening optreedt, en de wervellaag onstabiel wordt. In dit geval 5 is het zeer moeilijk om de wervellaag te stabiliseren door de hellingshoek van het bodemoppervlak te wijzigen terwijl het bedrijf voortgaat.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt voor het bereiken van. een stabiele wervellaag onder handhaving van 10 een grote hoeveelheid deeltjes in de wervellaag een werkwijze toegepast, waarin de deeltjeswrijving wordt benut in de nabijheid van de de gasstraal afgevende opening om te voorkomen, dat een overmaat deeltjes naar binnen stroomt en de metaalwrijving wordt benut die kleiner is dan de 15 deeltjeswrijving, in het gedeelte dat zich op een afstand bevindt van de de gasstraal afgevende opening, teneinde te voorkomen, dat de aandrijfkracht onvoldoende is wanneer slechts de deeltjeswrijving wordt benut.

Een uitvoeringsvorm van de werkwijze voor het 20 toepassen van de wervellaag volgens de onderhavige uitvinding zal nu aan de hand van fig.4 worden beschreven. In fig.4 is te zien, dat een vloeistofstraal afgevende opening 2 zich. op een niveau bevindt, dat enigszins hoger ligt dan het niveau van een een gasstraal afgevende opening 1, zo-25 als in de hierboven genoemde uitvoeringsvorm. De de gasstraal afgevende opening 1 bevindt zich aan het boveneinde van een in een omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem 7 van de granulator gestoken gastoevoerpijp, vanaf het ondereinde van de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem 7. Wanneer 30 de bovengenoemde konstruktie wordt toegepast voor het gedeelte, dat het ondereinde van de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem van de granulator omgeeft, bewegen deeltjes in een deeltjeslaag 4 , die van de wand W2 naar de de gasstraal afgevende opening 1 stromen, langs een denkbeeldig 35 kegelvormig vlak 8 in de nabijheid van de de gasstraal afgevende opening 1 volgens de wijze waarbij de deeltjes- 8102239 -15- wrijving wordt benut, waarin het gedeelte dat zich op een afstand bevindt van de de gasstraal afgevende opening 1, bewegen de deeltjes zich op het oppervlak van de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem 7 met een tophoek C die kleiner 5 is dan de tophoek D van de denkbeeldige omgekeerde kegel 8 volgens de wijze waarbij de metaalwrijving wordt benut.

Meer in het bijzonder glijden, in het gedeelte dat zich dichter bij de de gasstraal afgevende opening bevindt dan de snijlijn 9 van de denkbeeldige omgekeerde kegel 8 met de 10 omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem 7 (in het gedeelte binnen de snijlijn 9), deeltjes in de deeltjeslaag 4 naar beneden langs de stilstaande deeltjes onder het denkbeeldige omgekeerd kegelvormige vlak 8 volgens de deeltjeswrijvings-wijze, en in het gedeelte dat zich op een grotere afstand 15 bevindt van de de gasstraal afgevende opening dan de snijlijn 9(in het gedeelte buiten de snijlijn 9), glijden de deeltjes in de deeltjeslaag 4 naar beneden over het oppervlak van de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem 7 volgens de metaalwrijvingswijze. Met andere woorden wordt de 20 neerwaartse aandrijvingskracht van de deeltjes, die naar benedenglijden aan het zijvlak 7 van de omgekeerde kegel met een relatief kleine tophoek C aan de buitenzijde van de snijlijn 9 volgens de metaalwrijvingswijze benut ter -wijl deze aandrijfkracht beheerst wordt door de deeltjes-25 wrijving, die groter is dan de metaalwrijving, tussen de deeltjes die langs het denkbeeldige omgekeerd kegelvormige vlak 7 glijden aan de binnenzijde van de snijlijn. Door deze methode toe te passen is het nadeel van de in fig.3 getoonde wervellaag , d.w.z. het nadeel, dat de hoeveel-30 heid deeltjes in de wervellaag te klein is alhoewel de wervellaag op zichzelf stabiel is, doeltreffend worden weggenomen. Door de bovengenoemde werkwijze namelijk toe te passen, wordt het mogelijk om een stabiele wervellaag te verkrijgen met een zéér groot gehalte aan deeltjes, en 35 zelfs wanneer de de vloeistof afgevende opening zich op een niveau bevindt, dat enigszins hoger is dan het niveau van de de gasstraal afgevende opening, kunnen alle bovengenoem- 8102239

"N

#* *· -16- de nadelen, die worden veroorzaakt door de onstabiele wer-vellaag volledig worden geëlimineerd.

Een ander voordeel van de inrichting volgens de uitvinding is dat de invloed van de wijzigingen van de rusthoek 5 B van de deeltjes in de deeltjeslaag 4 vrijwel geheel kan worden verwaarloosd. Wanneer de rusthoek B van de deeltjes in de dèeltjeslaag 4· gewijzigd wordt in de nabijheid van de bodem met bepaalde konstruktie en afmeting, wordt meer in het bijzonder ook de snijlijn 9 van het denkbeeldige 10 omgekeerde kegelvlak 8 met de bodem 7 gewijzigd, maar daar het gedeelte binnen de snijlijn 9, waar de deeltjes-wrijving wordt benut klein is, is de wijziging van de gehele aandrijvingskracht zeer klein, zelfs wanneer de in-stroom-aandrijvingskracht in dit gedeelte enigszins wij-15 zigt, en de gehele aandrijvingskracht wordt vrijwel niet beïnvloed door de wijziging van de rusthoek, omdat de aandrijvingskracht nabij het wandoppervlak van de bodem 7 aan de buitenzijde van de snijlijn 9, welke het grootste gedeelte van de gehele aandrijvingskracht betreft, op een 20 voldoende hoog niveau wordt gehouden.

Zoals uit de voorgaande beschrijving duidelijk zal zijn, wordt in deze wervellaag-stabiliseringswerkwij-ze, indien de snijlijn 9 zich op een grotere afstand bevindt. van de de gasstroom afgevende opening 1, het gehal-25 te aan deeltjes in de Wervellaag vermindert zoals hierboven aan de hand van fig.3 werd geïllustreerd, alhoewel de wervellaag gestabiliseerd is, met het resultaat, dat de hoeveelheid vloeistof van de vloeistofstraal niet o vergroot kan worden en de bedrijfsdoelmatigheid. van de gra-30 nulator onvermijdelijk vermindert. Wanneer daarentegen de snijlijn 9 zich zeer dicht bij de bovenste eindrand van de de gasstraal afgevende opening 1 bevindt, treedt het eer- * der genoemde verschijnsel op, dat te veel deeltjes in de gasstroom bewegen waardoor de wervellaag onstabiel wordt.

35 Uit de door ons gedane proefnemingen is gebleken, dat het de voorkeur verdient de diameter van deze snijlijn 9 ongeveer 1,25 tot. 3,0 maal de diameter van de de gasstraal 8102239 -17- afgevende opening te laten zijn. De waarde van de binnen het bovengenoemde gebied te kiezen diameter van de snijlijn 9 wordt gewijzigd afhankelijk van de eigenschappen van de deeltjes in de deeltjeslaag 4. Gewoonlijk wordt een 5 kleinere waarde gekozen voor deeltjes met slechte stroom-eigenschappen zoals poeder, en wordt een grotere waarde gekozen voor deeltjes met een goede stroomeigenschap.

Om een voldoende instroomaandrijvingskracht van de deel-.tjes in het bodemgedeelte buiten de snijlijn 9 te handha-10 ven, verdient het de voorkeur dat de tophoek C van de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem 7 kleiner is dan tweemaal de complementaire hoek van de maximale rusthoek van de deeltjes in de deelt jeslaag 4. Wanneer deze tophoek C echter te klein wordt, ondervinden de deeltjes van de 15 deelt jeslaag wanneer deze naar beneden bewegen een samen- drukking, waardoor de stromingseigenschappen van het poeder. vaak verminderen. Daardoor kunnen geen goede resultaten worden bereikt wanneer de tophoek C te klein is. Uit de door ons gedane proefnemingen op verschillende poeders, 20 is vastgesteld, dat het de voorkeur verdient om de tophoek C binnen het gebied van 40 tot 120° te houden. Niet alleen bij de in ;£ig.4 getoonde uitvoeringsvorm, maar ook bij andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding behoeft de inwendige diameter van de de gasstraal afgevende 25 opening 1 niet gelijk te zijn aan de inwendige diameter van de gastoevoerpijp 5, maar de inwendige diameter van de de gasstroom afgevende opening 1 kan kleiner zijn of groter dan de binnendiameter van de gastoevoerpijp 5 en wanneer aan de hierboven genoemde kondities, die de voorkeur hebben 30 voor het uitvoeren van de onderhavige uitvinding is voldaan, is het noodzakelijk dat de gasstraal een snelheid krijgt, die voldoende is om een wervellaag te vormen. De snelheid van de gasstraal moet bij voorkeur ten minste 10 m/sec., in het bijzonder 25 tot 30 m/sec. zijn. Het gas van de gas-35 straal is op de meest geschikte wijze lucht, maar een inert gas zoals stikstof of een verbrandingsgas, dat op een gewenste temperatuur gehouden wordt, kan ook al naar ge- 8102239 * fc· -18- .

lang de behoefte worden gebruikt. Gewoonlijk is het voldoende wanneer één een vloeistof afgevende opening of mondstuk zich enigszins boven de de gasstraal afgevende opening bevindt, in een grootschalige granulator of dergelijke 5 kunnen echter twee of meer vloeistofstraal afgevende ope-ningen worden gevormd..

Een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt in fig.5 getoond. In de in fig.5 getoonde uitvoeringsvorm is de grootte van het onderste oppervlak 10 van de granulatorbodem , die bestaat uit een dubbele omgekeerde kegel 7 met twee tophoeken Cl en C2 groter dan het oppervlak van een een gasstraal afgevende opening 1, waarbij de de gasstraal afgevende opening niet uitsteekt in de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem, en de diameter van 15 het snijpunt van deze omgekeerde afgeknotte kegel met een denkbeeldig omgekeerd afgeknot kegelvormig vlak 8 is 1,25 tot 3 maal de diameter van de de gasstraal afgevende opening .1. In deze uitvoeringsvorm is de diameter van de de gasstraal af gevende opening I kleiner dan de diameter van een '20 gastoevoerpijp 5. In de in fig.5 getoonde uitvoeringsvorm kan het doel van de onderhavige uitvinding op overeenkomstige wijze worden bereikt als in de in fig.4 getoonde uitvoeringsvorm.

Zoals uit de voorgaande beschrijving zal blijken/ 25 wordt met de granulator volgens de onderhavige uitvinding een grote hoeveelheid vloeistof uit de enigszins boven de de gasstraal afgevende opening 1 bevindende vloeistof afgevende opening 2 uitgestoten en druppels van de uitgestoten vloeistof worden meegesleept in een gasstroom, die met een 30 hoge snelheid in de granulator wordt geblazen vanuit de de gasstraal afgevende opening 1, en de vloeistofdruppels zullen met een. hoog rendement aan een grote hoeveelheid deeltjes kleven, die van de deeltjeslaag 4 toestromen met een hoge kwantitatieve stabiliteit en terwijl de bevochtigde 35 deeltjes in de wervellaag omhoog bewegen en tenslotte naar beneden vallen, stollen de deeltjes tengevolge van koeling 81 02 23 9 -19- of droging, waardoor de zaaddeeltjes bekleed worden en worden geruwd. Wanneer deze inrichting volgens de onderhavige uitvinding wordt gebruikt, kan, zelfs wanneer de schaal klein is, een grote hoeveelheid deeltjes met een veel 5 hoger rendement worden behandeld dan bij de conventioneel bekende granulators. Dienovereenkomstig wordt de inrichting volgens de onderhavige uitvinding op gunstige wijze gebruikt voor het ruwen van een grote hoeveelheid zaaddeeltjes van een granulair produkt, zoals ureum, een chemische 10 kunstmest of zwavel door een oplossing of smelt met dezelfde chemische substantie als die van de zaaddeeltjes aan de zaaddeeltjes te laten kleven en de aangebrachte vloeistof door koeling of drpging te laten stollen of om de zaaddeeltjes te bekleden met behulp van een smelt of een oplos-15 sing, die ten minste een van die van de zaaddeeltjes verschillende chemische substantie hebben en de toegevoerde vloeistof door koelen of drogen te doen stollen. Wanneer de inrichting volgens de onderhavige uitvinding voor deze doeleinden wordt gebruikt, wordt, wanneer de stolling wordt 20 beréikt door afkoeling, een gasstroom met een lage temperatuur toegepast, en wanneer stolling wordt verkregen door droging, wordt een gasstroom met een hoge temperatuur toegepast. In elk geval wordt het bedrijfsrendement van de inrichting aanzienlijk verbeterd.

25 De wexvellaaggranulator volgens de uitvinding , die hierboven is beschreven, kan verschillende voorkeurs-kenmerken omvatten, zoals de hieronder beschreven kenmerken (I) tot (V).

(I) Verzamelmiddelen· voor deeltjes met' excessieve· maat 30 In de wervellaaggranulatcr, worden deeltjes in een deeltjeslaag in een vat met een omgekeerde afgeknotte kegelvorm gefluidiseerd door een gas met hoge snelheid onder druk door een in de bodem van het vat uitkomende gas-toevoerpijp toe te voeren, terwijl een vloeistof, die door 35 afkoeling, verhitting of drogen kan stollen op de gefluidi-. seerde deeltjes wordt gesproeid teneinde deze vloeistof aan de deeltjes te laten kleven, waarbij de deeltjes door stol- 81 0 2 239 V ...

-20- - ling van de daaraan klevende vloeistofsubstantie geruwd worden. Deeltjes met een relatief grote afmeting kunnen met deze granulator worden bewerkt. Gebleken is# dat,teneinde deze granulator met een hoog rendement stabiel in 5 bedrijf te houden, het belangrijk is dat deeltjes met overmaat of geagglomereerde deeltjes die de stabiele toestand van de wervellaag in sterke mate ongunstig beïnvloeden en, in een uitzonderlijk geval-, de bedrijfstoestand van de wervellaag zelfs beëindigen, zo veel mogelijk verhinderd 10 moeten worden om in de granulator aanwezig te zijn, en dat het ook belangrijk is dat eenmaal gevormde te grote deeltjes van de deeltjeslaag gescheiden moeten worden en zo snel mogelijk tot buiten de granulator afgevoerd moeten worden.

15 In de bovengenoemde wervellaaggranulator verschillen de respektieve deeltjes in de deeltjeslaag, die als zaden voor produktdeeltjes werken , van elkaar met betrekking tot de verblijfstijd in de granulator, èn door dit verschil in de bedrijfsduur wordt een deeltjesgrootteverdeling tot 20 stand gebracht. Deeltjes met een lange verblijfstijd bewegen vele malen in de wervellaag, en daardoor wordt de hoeveelheid aan deze deeltjes klevende en op deze stollende vloeistofsubstantie vergroot en worden de deeltjes in sterkere mate geruwd. Het ruwen gaat in uitzonderlijke mate 25 voort en het is onvermijdelijk, dat abnormaal geruwde deeltjes in bepaalde' hoeveelheden worden gevormd. Abnormaal geruwde deeltjes worden moeilijk te zamen met produktdeeltjes afgevoerd en de achterblijvende geruwde deeltjes worden daardoor dus verder geruwd. Dit verschijnsel is bij-30 zonder sterk wanneer de gewenste produktdeeltjes groot zijn. Wanneer in het bijzonder het deeltjesgrootte gebied van het produkt ingesteld wordt op een grotere deeltjesgrootte, moet de verblijfstijd van de respektieve deeltjes in de deeltjeslaag noodzakelijkerwijs worden verlengd.

35 Het aantal deeltjes, dat excessief geruwd wordt, vanwege ♦fc. . .

8102239 -21- een te lange verblijfsduur wordt dienovereenkomstig groter.

Wanneer er geen middelen voor het selektief scheiden van overmaat deeltjes in de granulator van deze soort aanwezig zijn, komen deze overmaat deeltjes op de bodem 5 van de granulator, d.w.z. in de nabijheid van het ondereinde van de wervellaag, waar deze snel worden geruwd en tenslotte worden omgezet in grote agglomeraten. Deze grote agglomeraten verblijven in de nabijheid van het boveneinde van de gastoevoerpijp en tenslotte verliest de wervellaag 10 zijn stabiele toestand.

In de niet van middelen voor het selektief afscheiden van overmaat deeltjes voorziene inrichting kan de vorming van overmaat deeltjes niet worden vermeden zonder dat middelen worden toegepast voor het verkorten van 15 de verblijfsduur van deeltjes in de inrichting en van middelen voor het afvoeren van produktdeelt jes met grote hoeveelheden deeltjes met een te kleine afmeting. De hoeveelheden van deeltjes met te kleine afmetingen, die te zamen mét produktdeeltjes worden afgevoerd en daarvan worden ge-20 scheiden en teruggevoerd worden naar de inrichting nemen dienovereenkomstig toe, terwijl de hoeveelheden produktdeel-tjes met een gewenste deeltjesgrootte-verdeling af neemt.

Wanneer er middelen aanwezig zijn voor het elimineren van de genoemde nadelen aan de vorming van overmaat 25 deeltjes, d.w.z. de onstabiliteit van de wervellaag en het verkorten van de verblijfsduur, zal het mogelijk zijn om de deeltjesgrootteverdeling in de granulator dicht bij een gewenste deeltjesgrootteverdeling te brengen, waarbij de afgifte van produktdeeltjes wordt verhoogd en de granulatie-30 kapaciteir. van de inrichting wordt verbeterd. Gebaseerd op deze gedachte zijn proefnemingen gedaan en de uitvinding is verder ontwikkeld en een wervellaaggranulator wordt verschaft, waarin deeltjes met een deeltjesgrootte die de gewenste deeltjesgrootte van de produktdeeltjes of een deel-35 tj esgrootte die een bepaalde waarde groter is dan de gewenste deeltjesgrootte van de produktdeeltjes selektief ver- 8102239 -22- zameld worden in de granulator en uit de granulator naar buiten worden afgevoerd, waarbij deze overmaat deeltjes verhinderd worden om in de wervellaag naar binnen te stromen, terwijl vorming van grote agglomeraten, die de wer-5 vellaag onstabiel maken worden verhinderd zodat het mogelijk wordt om de granulator stabiel gedurende èen lange tijd in bedrijf te houden, waarbij de deeltjesgrootte-ver-deling in de granulator dicht bij de gewenste deeltjesgroot-te-verdeling van de produktdeeltjes wordt gebracht, zodat 10 de afgifte van produktdeeltjes doeltreffend vergroot kan worden.

XJit de door ons gedane proefnemingen is gebleken, dat het bovengenoemde doel bereikt kan worden door eenvoudige middelen toe te passen.

15 Volgens de uitvinding worden bij voorkeur mid delen voor het selektief verzamelen van overmaat deeltjes aangebracht in een ruimte van een granulatiegebied en de granulator wordt zodanig gedreven, dat de deeltjesgrootte verdeling in het granulatiegebied dicht bij de gewenste 20 deeltjesgrootteverdeling van het produkt wordt gebracht.

Heer in het bijzonder worden kamvormige of traliewerkvormige, overmaat deeltjes verzamelende middelen voor het selektief verzamelen van deeltjes met een overmaat uit de ge-fluidiseerde deeltjes op het oppervlak van een binnenwand 25 in het bovenste gedeelte van de granulator aangebracht op een plaats, die hoger ligt, dan de onderrand van een opening voor de afvoer van de produktdeeltjes.

De middelen voor het afvoeren van overmaat deeltjes zijn aan de kamvormige of traliewerkvormige over-30 maat deeltjes verzamelende middelen bevestigd.

Overmaat deeltjes hebben de neiging om zich te verzamelen in het midden van het bovenste gedeelte van de deeltjeslaag. Voordat grote agglomeraten worden gevormd door een abnormale ruwing, stromen dienovereenkomstig over- . 35 maat deeltjes regelmatig in de wervellaag naar binnen en worden omhoog geworpen en zeer regelmatig verdeeld, en 81 0 2 2 3 9 -23- daardoor kunnen, bij de aanvangsfase van de vorming van overmaat deeltjes , deze overmaat deeltjes doeltreffend verzameld worden zelfs op een plaats, die hoger ligt dan de plaats van het gedeelte voor de afvoer van produktdeel-5 tjes. Dit feit is gebleken uit de resultaten van' door ons gedane proefnemingen.

Aangenomen wordt, dat het bovengenoemde feit het gevolg is van het feit, dat , daar overmaat deeltjes bij de aanvangsfase van de vorming daarvan een massa traag-10 heid.hebben, die groter is dan die van de produktdeeltjes en deeltjes die kleiner zijn dan de produktdeeltjes, waardoor de verspreidingsafstand van de overmaat deeltjes na . het loskomen uit de wervellaag veel groter is en de mogelijkheid van het in de wervellaag naar binnen stromen gro-15 ter is.

Verzamelmiddelen voor overmaat deeltjes volgens de onderhavige uitvinding zijn aan de binnenwand van de granulator aangebracht zodat de verzamelmiddelen naar beneden, naar het midden van de granulator uitsteken, en deze ver-20 zamelmiddelen hebben een kamvormige of traliewerkachtige konstrukties, bestaande uit een aantal staaforganen. Deze staaf organen zijn binnenwaarts in de granulator aangebracht, vertikaal langs het binnenwandoppervlak van de granulator en benedenwaarts naar de. binnenwand van de granulator toe.

25 De naar het midden van de binnenwand van de gra nulator uitstekende staaforganen kunnen lineair zijn, of omhoog gebogen of gekromd. De minimale afstand tussen twee naast elkaar liggende staaforganen, die in de granulator binnenwaarts uitsteken, is groter dan de maximale deeltjes-30 grootte van de produktdeeltjes of een zekere waarde groter dan de maximale deeltjesgrootte van de produktdeeltjes.

De reden waarom de minimale afstand tussen twee naast elkaar liggende staaforganen een zekere waarde groter is dan de maximale deeltjesgrootte is, dat wanneer toe-35 gestaan wordt dat overmaat deeltjes met een afmeting, die 8102239 -24- enigszins groter is dan de maximale afmeting.van de produktdeelt j es bij de produktdeeltj es worden opgenomen, deze overmaat deeltjes niet door de verzamelmiddelen worden verzameld.

5 De afstand tussen twee naast elkaar liggende staaforganen kan vergroot of verkleind worden naar de bin-, nenwand van de granulator toe, of deze afstand kan konst ant gehouden worden.

De uitstekende staaforganen kunnen worden onder-10 steund en bevestigd zijn aan staaforganen, die langs de binnenwand van de granulator zijn aangebracht en in kon-takt worden gehouden met de ondervlakken van de uitstekende staaforganen met het oog op versterking of selektie al naar gelang de behoefte. De lengte van de binnenwaarts 15 in de granulator uitstekende staaforganen wordt bepaald afhankelijk van de binnendiameter van de granulator, maar · in veel gevallen is deze lengte tussen 100 tot 500 mm. De afstand tussen twee naast elkaar liggende uitstekende staaforganen ligt tussen 5 en 50 mm.

20 Wanneer de verzamelmiddelen alleen overmaat deel tjes. verzamelen en deze opslaan terwijl de granulator in bedrijf is, verdient het de voorkeur, dat de binnenwaarts in de granulator uitstekende staaforganen horizontaal of onder een hellingshoek van 30° omhoog ten opzichte van de 25 binnenwaartse richting worden opg-steld.

In het geval van verzamelmiddelen die verzamelde overmaat deeltjes eventueel tot buiten de granulator afvoeren via een afvoeropening door de granulatorwand, hebben de uitstekende staaforganen ten opzichte van de binnenwaartse 30 richting bij voorkeur een opwaartse helling van 30 tot 80° en bij voorkeur van 45 tot 70°. Een opening voor het af-voeren van een mengsel van produktdeeltjes en kleinere deeltjes kan gebruikt worden als de opening voor het afvoeren van de overmaat deeltjes.

35 Deze verdere ontwikkeling (I) zal nu worden be schreven aan de hand van de figuren 7 t/m 9.

8102239 -25-

Fig.7 is een langsdoorsnede, die de gehele kon-struktie van de wervellaag granulator toont.

De in fig.7 getoonde granulator 13 omvat een onderste omgekeerd afgeknot kegelvormig gedeelte 7 en een 5 bovenste cylindrisch gedeelte 15, terwijl een gastoevoer-pijp 5 met de bodem van het omgekeerd afgeknot kegelvormige gedeelte 7 is verbonden. In de nabijheid van het verbindingsgedeelte tussen het omgekeerd afgeknot kegelvormige gedeelte en de gastoevoerpijp is een vloeistof-10 substantie-toevoerpijp 6 aangebracht, zodanig, dat uit een mondstuk 2 aan het boveneinde van de pijp 6 een omhoog gerichte straal van de vloeistofsubstantie wordt gevormd.

In het cylindrische gedeelte 15 is in de nabijheid van de bovenrand van het omgekeerd afgeknot kegelvor-15 mige gedeelte 7 een produktafvoeropening 14 gevormd.

Bovendien is in het cylindrische gedeelte 15 een opening 16 voor het toevoeren van zaaddeeltjes, die als kernen van de in het omgekeerd afgeknot kegelvormige gedeelte 7 te ruwen deeltjes fungeren,.aangebracht.

20 Boven op de granulator 13 is een gasafvoerpijp 17 aangebracht.

Verzamelmiddelen 101,102 en 103 voor overmaat deeltjes, welke het kenmerk van de onderhavige uitvinding belichamen zijn aan de binnenwand van het cylindrische ge-25 deelte 15 aangebracht op een plaats hoger dan de onderrand van de produktafvoeropening 14. Ten minste één soort verzamelmiddelen 101,102 en 103 wordt op geschikte wijze gekozen en al naar gelang de behoefte gebruikt.

De verzamelmiddelen 102 hebben een opening 104 30 voor overmaat deeltjes.

De verzamelmiddelen 103 zijn op een zodanige plaats aangebracht, dat de produktafvoeropening 14 kan gebruikt worden als doorlaat voor de afvoer van overmaat deeltjes.

35 In fig.7 worden slechts verzamelmiddelen 101 en 102 in doorsnede getoond, en in de onderhavige uitvinding 8102239 -26- kunnen een geschikt aantal verzamelmiddelen 101 en 102 aan de binnenwand van de granulator worden aangebracht.

In het bijzonder kunnen de verzamelmiddelen 101 over de gehele omtrek van de binnenwand van de granulator worden 5 aangebracht.

In de granulator 13 wordt een wervellaag 13 gevórmd in het centrale gedeelte van het omgekeerd afgeknot kegelvormige gedeelte 7, door een onder druk via de gastoevoerpijp 5 toegevoerde gasstroom met hoge snelheid.

10 Een uit het mondstuk 2 gespoten vloeistofsub- stantie kleeft aan de met een hoge snelheid omhoog in de wervellaag 3 bewegende deeltjes en de aan de deeltjes klevende vloeistofsubstantie stolt waardoor de deeltjes worden geruwd.

15 De deeltjes, die omhoog zijn bewogen door de wervellaag 3 en zijn geruwd worden van de gasstroom met een lage snelheid gescheiden in de ruimte van het cylindrische gedeelte 15 en worden daarbij verspreid en vallen naar beneden en keren terug naar de wervellaag 3.

20 Deeltjes in een hoeveelheid, die in hoofdzaak overeenkomt met de som van de hoeveelheid zaaddeeltjes, die . toegevoerd wordt uit de toevoeropening 16 en de hoeveelheid uit het mondstuk 2 gesproeide en de in de aan de deeltjes· klevende toestand gestolde vloeistof substantie 25 . worden uit de produktafvoeropening 14 af gevoerd als produkt-deeltjes omvattende deeltjes.

Het onder druk uit de gastoevoerpijp toegevoerde en in de granulator 13 omhoog bewegende gas, wordt door de gasafvoerpijp 17 naar een niet getoonde inrichting afge-30 voerd voor het afscheiden daaruit en verzamelen van stof.

Delen van geruwde deeltjes vallen op de verzamelmiddelen 101,102 en 103 en alleen overmaat deeltjes worden door deze verzamelmiddelen selektief verzameld,· terwijl andere deeltjes door de verzamelmiddelen heen bewegen en 35 terugkeren naar het omgekeerd afgeknot kegelvormige gedeel-te 7.

8102239 (' -27-

De overmaat deeltjes wordt op de verzamelmidde-len 101 gebracht en daar verzameld.

Indien gewenst kan een van een deur voorzien handvat aan het cylindrische gedeelte 15 worden aange-5 bracht in de nabijheid van de verzamelmiddelen 101, zodat de op de verzamelmiddelen 101 bewogen overmaat deeltjes door dit handvat door een bedienend persoon verwijderd kunnen worden, wanneer de granulator in bedrijf is.

Op de verzamelmiddelen 102 en 103 verzamelde 10 overmaat deeltjes worden respektievelijk door de opening 104 en de produktafvoeropening 14 afgevoerd.

Figuur 8 is een perspektivisch aanzicht dat verschillende voorbeelden van de verzamelmiddelen volgens de . onderhavige uitvinding toont.

15 In elk voorbeeld is het gearceerde gedeelte een door de inwendige cylinder 15 gevormde opening. Zoals hierboven uiteengezet, is een dergelijke opening uitsluitend een produktafvoeropening of eenopening voor het afvoeren van overmaat deeltjes.

20 Voor de verzamelmiddelen 101,102 en 103 kan elk van de in fig.8 getoonde konstrukties worden gebruikt.

De konstruktie van fig.9 wordt slechts als verzamelmiddelen 101 gebruikt.

Daar de regelmaat van de vorming van overmaat 25 deeltjes of agglomeraten relatief laag is tijdens het gewone bedrijf, kan de granulator gedurende lange tijd continu in bedrijf zijn, zelfs wanneer overmaat deeltjes op de verzamelmiddelen 101 worden bewaard. Wanneer echter een deur is aangebracht op het gearceerde gedeelte van fig.8, 30 en de afgezette overmaat deeltjes door dit gearceerde gedeelte als een handvat door een bedienende persoon op een willekeurige tijd worden verwijderd, treedt in de verzamelmiddelen geen vermindering van de verzamelkapaciteit op.

Voorbeelden van de konstruktie die geschikt zijn 35 voor de verzamelmiddelen 101 worden in fig.9 getoond.

In fig.7 is het handvat weggelaten.

81 0 2 2 3 9 » Η - t .

-28-

Een van de meest kenmerkende eigenschappen van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding is dat zeer veel overmaat deeltjes worden verwijderd alhoewel de kon-struktie zeer eenvoudig is.

5 De reden waarom deze hoge terugwinverhouding wordt bereikt in de onderhavige uitvinding, is dat, daar het door de wervellaag bewegen en omhoog verspreid worden vele tot honderden malen herhaald wordt voordat zaaddeel-tjes geruwde . deeltjes geworden zijn, zelfs wanneer de 10 horizontale geprojekteerde lengte van de binnenwaarts in de granulator uitstekende verzamelmiddelen aanzienlijk kleiner is dan de binnendiameter van de granulator, de. waarschijnlijkheid dat overmaat deeltjes worden verzameld voordat deze tot grote agglomeraten uitgroeien, die nauwe— 15 lijks uit de wervellaag worden wegbewogen, zeer hoog is.

Wanneer de granulator volgens de onderhavige uitvinding wordt gebruikt, wordt de granulatiewerking van de wervellaag gestabiliseerd en de werking kan eenvoudig geschieden zodat de gemiddelde deeltjesgrootte van deeltjes 20 in het omgekeerd afgeknot kegelvormige gedeelte 7 toeneemt, waardoor het granulatierendement duidelijk kan worden verbeterd.

Deze verbetering van het granulatierendement resulteert in een verbetering van het bedrijfsrendement 25 van de met de wervellaaggranulator verbonden inrichtingen, zoals een deeltjesklassifikatie-inrichting.

(II) Behandeimlddelen voor' fijne deeltjes

Sinds kort is de wervellaaggranulatiemethode in de belangstelling vanwege het voordeel, dat de granula-30 tiebewerking met één eenvoudige stap kan geschieden. In het bijzonder voor het stabiliseren van de fluidisatie, is een granulatie-inrichting van het wervellaagtype zeer doeltreffend. In de granulatie-inrichting van dit type, is een verzamelinrichting in een granulator of buiten de 35 granulator aangebracht om door afgevoerde lucht verspreide fijne deeltjes te behandelen, - en de verzamelde fijne 81 0 2 23 9 -29- deeltjes worden door de verzamelinrichting teruggevoerd naar de fase voorafgaande aan de granulator of naar een smeltinrichting. Wanneer het terugvoeren van dergelijke fijne deeltjes wordt toegepast, neemt de afmeting van de 5 granulatie-inlichting zover toe als overeenkomt met de hoeveelheid verzamelde fijne deeltjes en de stoomconsumptie neemt drastisch toe, met het resultaat, dat het verkregen voordeel van de wervellaaggranulatie-inrichting, d.w.z., het voordeel dat grote hoeveelheden granulatieprodukten 10 bereikt kunnen worden met een inrichting op kleine schaal verloren gaat. Bovendien kan de werkwijze waarbij de verzamelde fijne deeltjes teruggevoerd worden naar de smelt-inrichting niet toegepast worden wanneer het niet toelaatbaar is dat fijne deeltjes worden teruggevoerd vanwege het 15 handhaven van de kwaliteit van het produkt. Bijvoorbeeld in het geval van granulatie van urea, wordt biuret gevormd door verhitting voor smelting wanneer fijne deeltjes naar de smeltinrichting worden toegevoerd, en wanneer een urea-kunstmest met biuret wordt gebruikt, ondervinden de planten 20 een ongunstige invloed van dit biuret. Bovendien neemt de stoomconsumptie toe vanwege het opnieuw smelten.

De verdere ontwikkeling (II) dient om de bovengenoemde problemen van de eerder genoemde conventionele werkwijzen op te lossen, en verschaft een granulatie-inrich-25 ting van het wervellaagtype waarin door het toevoeren van verzamelde fijne deeltjes aan het wervellaaggebied te zamen met lucht, de fijne deeltjes gedwongen worden tezamen met het op de oppervlakken van de kleine deeltjes gesproeide gesmolten materiaal aan deze kleine deeltjes te kleven, 30 waardoor het ruwen van de kleine deeltjes en de behandeling van de verzamelde fijne deeltjes tegelijkertijd kan worden bereikt.

De verdere ontwikkeling(II) zal nu worden beschreven aan de hand van de in fig.10 tot en met 12 weergegeven 35 uitvoeringsvormen. Een granulator 13 omvat een onderste omgekeerd afgeknot kegelvormig gedeelte 7 en een bovenste 8102239 J * f · . .

-30- cylindrisch gedeelte 15. Met het omgekeerd afgeknot kegelvormige gedeelte 7 is een luchttoevoerpijp 5 verbonden, die in verbinding staat met het inwendige van de granulator.

In het midden van het onderste gedeelte van het afgeknot 5 kegelvormige gedeelte 7 is een mondstuk 2 aangebracht bovenop een toevoerpijp 6 voor gesmolten materiaal. Een opening 16 voor het toevoeren van kleine deeltjes, die als kernen van gegranuleerde deeltjes werken is in het onderste gedeelte van het cylindrische gedeelte 15 aangebracht, en een 10 produktafvoeropening 14 is boven aan het omgekeerd afgeknot kegelvormige gedeelte 7 gevormd. Aan de granulator 13 is in een gasafvoerkanaal als verzamelmiddelen een cycloon 10 bevestigd, zodat fijne deeltjes, die door de granulator 13 worden verspreid worden afgescheiden en verzameld. De 15 verzamelde fijne deeltjes worden in de luchttoevoerpijp 5 gebracht en door een luchtstroom meegesleept. Het verwij-zingscijfer 111 heeft betrekking op een stroom lucht, die door de cycloon 110 wordt afgegeven.

In de granulatie-inrichting met de bovengenoemde 20 konstruktie, wordt het uit het mondstuk 2 gesproeide gesmolten materiaal op het oppervlak van de kleine deeltjes gebracht, waarbij tegelijkertijd de kleine deeltjes door onder druk toegevoerde lucht in een straal worden opgenomen en gefluidiseerd. De kleine deeltjes, die dan in de geflui-25 diseerde toestand zijn en bedekt zijn met het verspoten · gesmolten materiaal worden geruwd omdat fijne deeltjes, die toegevoerd worden uit de cycloon 110 te zamen met lucht aan het oppervlak van de kleine deeltjes kleven. Deeltjes, die produktdeeltjes bevatten met een bepaalde deeltjesgroot-30 te stromen van het bovenste gedeelte van de deeltjeslaag in het afgeknot kegelvormige gedeelte 7 en worden uit' de afvoeropening 14 afgevoerd.

Fig.11 en 12 tonen konstrukties, die geschikt zijn om te verhinderen, dat fijne deeltjes, die in de lucht-35 toevoerpi jp 5 zijn verzameld en ingeleid, aan de toevoer pi jp voor gesmolten materiaal kleven.

In de in fig.11 getoonde konstruktie, is een toe- 8102239 -31- voerpijp 112 voor gesmolten materiaal concentrisch in een warmte-isolerende luchtpijp 113 geplaatst, en een bepaald aantal verwarmingspijpen 114 voor het toevoeren van stoom als verwarmingsmedium zijn buiten de omtrekswand van de 5 pijp 112 geplaatst.

In de in fig.12 getoonde konstruktie is een warmte-isolerende scheidingswand 115 aangebracht in plaats van de warmte-isolerende luchtpijp 113, zoals getoond in fig.11.

10 In de in fig.11 en 12 getoonde konstrukties wordt het vastkleven van de verzamelde fijne deeltjes aan het buitenoppervlak van de pijp voorkomen, zelfs wanneer fijne deeltjes door de luchttoevoerpijp 5 bewegen, daar het inwendige van de pijp 113 of 115 op een relatief lage tempera-15 tuur wordt gehouden.

In de beschreven uitvoeringsvorm kan een orgaan met een overeenkomstige verzamelfunktie, zoals een zakfliter, in plaats van de cycloon als de verzamelinrichting worden gebruikt. Bovendien kan de verzamelinrichting in 20 het inwendige van de granulator 13 worden geplaatst.

Ook kunnen de posities voor het toevoeren van de kleine deeltjes en het afvoeren van produktdeeltjes anders zijn dan weergegeven in fig.13.

Daar de verzamelde fijne deeltjes te zamen met 25 lucht in de wervellaag worden gebracht en het granulatie-effekt bereikt wordt door deze fijne deeltjes evenals door het verspoten gesmolten materiaal wordt, zoals uit de voorgaande beschrijving van de onderhavige uitvinding duidelijk zal zijn, het ruwen van de kleine deeltjes ver-30 sneld door de verzamelde fijne deeltjes. Bovendien behoeven de verzamelde deeltjes niet teruggevoerd te worden naar de voorgaande fase of de smeltinrichting. De verzamelde fijne deeltjes kunnen dus redelijk worden behandeld. Bovendien kan de grootte van de granulatie-inrichting doel-35 treffend worden beperkt, en kan een hoge kwaliteit worden gegarandeerd voor het produkt. Deze effekten kunnen niet 8102239 s * -32- woröen bereikt door de verzamelde fijne deeltjes terug te voeren naar de deeltjeslaag in het afgeknot kegelvormige gedeelte 7. De reden is, dat in dit geval de fijne deeltjes direkt in de cycloon 110 stromen. Het is belangrijk, 5 dat de verzamelde fijne deeltjes teruggevoerd worden naar de luchttoevoerpijp 5.

(III) Compensatiepijporgaan

In granulatoren is het belangrijk om een goede wervellaag te vormen. De produktstroom in de'inrichtingen 10 zal nu worden beschreven. In de inrichtingen is gewoonlijk een overstroomopening (afvoeropening) in een klein gebied in het bovenste gedeelte van de inrichting gevormd en daardoor is een kans dat geruwde deeltjes met een gewenste deeltjesgrootte wordt afgevoerd zeer klein en worden over-15 matig geruwde deeltjes gemakkelijk gevormd. Wanneer dergelijke overmatig geruwde deeltjes worden gevormd, is het zeer moeilijk om het bedrijf verder voort te zetten. Om dit nadeel op-te heffen, is een werkwijze voorgesteld waarbij over de gehele omtrek wordt afgevoerd, waarin de gehele 20 . omtreksrand van een bovenopening van een kegelvormig ge deelte wordt gebruikt als afvoeropening en deeltjes worden .toegestaan uit deze afvoeropening over te stromen. Wanneer proefnemingen werden gedaan met deze werkwijze bleek, dat wanneer de luchtstraalsnelheid (luchttoevoersnelheid) werd 25 vergroot, de verhouding van kleine deeltjes met een deeltjesgrootte kleiner dan de gewenste deeltjesgrootte, die verspreid worden en uit het kegelvormige gedeelte naar buiten bewegen groter wordt en de hoeveelheid deeltjes in het kegelvormige gedeelte wordt verkleind, met het gevolg, 30 dat de behandelingskapaciteit van de inrichting wordt verminderd. Ook bleek, dat wanneer de luchttoevoersnelheid verder werd vergroot, geen deeltjes in het kegelvormige gedeelte achterbleven en het onmogelijk wordt om een wervellaag te vormen met een goede deeltjesdichtheid, en dat 35 wanneer de luchttoevoersnelheid wordt verkleind, de behandelingskapaciteit van de inrichting wordt verminderd en 81 02 2 3 9 -33- het granulatierendement wordt verkleind. Dienovereenkomstig wordt de instelling van de luchtsnelheid aan het ondereind-gedeelte van het gedeelte 120 in fig.13 bijzonder gevoelig en is het luchtsnelheidsgebied voor een optimaal bedrijf 5 zeer smal. Behalve deze moeilijkheden, die het gevolg zijn van de werkwijze van onttrekking over de gehele omtrek, treden in het algemeen moeilijkheden op bij de wervellaag-granulatie. Wanneer bijvoorbeeld in de gewone wervellaag-granulatie de stromingsomstandigheden in het onderste ge-10 deelte van de granulator niet goed zijn, is het onmogelijk om een goede wervellaag te vormen. Bovendien is een groot vakmanschap nodig om een wervellaag te vormen aan het begin van het bedrijf.

De verdere ontwikkeling (III) van de uitvinding 15 is het gevolg van onderzoek, dat gedaan is met het oog op het wegnemen van de genoemde fouten en nadelen, en derhalve verschaft de uitvinding een granulatie-inrichting van het wervellaagtype waarin een goede wervellaag gevormd wordt om de behandelingskapaciteit van de granulator te vergroten 20 en het granulatie-rendement te verbeteren.

De verdere ontwikkeling (III) zal nu worden beschreven aan de hand van een in fig.13 getoonde uitvoeringsvorm. Het verwijzingscijfer 13 betreft een granulator, en een kegelvormig gedeelte 120 van een omgekeerd afgeknot 25 kegelvormig vat is onder een cylindrisch gedeelte 15 van de granulator 13 gevormd. Het cylindrische gedeelte 124 bevindt zich op een afstand van het kegelvormige gedeelte 120, waardoor een overstroomopening 12 wordt gevormd over de gehele omtreksrand van een bovenopening van het kegel-30 vormige gedeelte 120. Een lucht straalpijp 5 (hierna te noemen "luchtstraaltoevoerpijp" of “luchttoevoerpijp") staat in verbinding met het onderste gedeelte van het kegelvormige gedeelte 120. Aan het onderste smallere gedeelte van het kegelvormige gedeelte 120, is een zich in bovenwaartse 35 richting uitstrekkend straalmondstuk 2 van een toevoerpijp 6 voor gesmolten materiaal aangebracht. Het verwijzingscij- 8102239

♦ V

-34- fer 16 heeft betrekking op een cirkelvorraige deeltjestoe-~ voeropening voor het toevoeren van te ruwen zaaddeeltjes of kleine deeltjes die weer aan de granulator toegevoerd worden omdat de deeltjesgrootte kleiner is dan gewenst, 5 Deze toevoeropening 16 bevindt zich onderaan het cylindri-sche gedeelte 15 en is naar het bovenste deel van het kegelvormige gedeelte 120 toegekeerd. Het ondereinde van het cylindrische gedeelte 15 en het omtreksdeel van het kegelvormige gedeelte 120 zijn bedekt met een geleidings-10 trechter 122. Het onderste gedeelte van de trechter 122 loopt uit in een produktdeeltjesafvoeropening 14. Het ver-wijzingscijfer 17 betreft een luchtafvoeropening.

Een compensatiepijporgaan 123 van roestvast staal bevindt zich in het centrale deel van het bovenste gebied 15 van het! kegelvormige gedeelte 120. Het ondereindvlak van de compensatiepijp 123 bevindt zich op een afstand van het wandoppervlak van het kegelvormige gedeelte 120, en ook de omtrekswand van. het compensatiepijporgaan 123 bevindt zich op een afstand van het wandoppervlak van het kegelvormige 20 gedeelte 120. Het compensatiepijporgaan 123 wordt op een geschikt aantal ondersteuningsstaven (niet getoond) ondersteund welke staven zich uitstrekken tussen de compensatie-pijp 123 en het kegelvormige gedeelte 120. Het compensatiepijporgaan 123 kan door geschikte steunstaven opgehangen 25 worden aan het cylindrische gedeelte 15.

In de inrichting met de bovengenoemde konstruktie worden kleine deeltjes, die als kernen aan het kegelvormige gedeelte 120 uit de opening 16 zijn toegevoerd omhoog geworpen en gefluidiseerd door een luchtstraal, die gevormd 30 wordt door de luchttoevoerpijp 5, en een uit het mondstuk 2 uitgestoten en versproeide gesmolten materiaal wordt op de oppervlakken van de gefluidiseerde kleine deeltjes gebracht waarop het stolt of droogt teneinde de granulatie te bereiken. Het grootste gedeelte van de opgeworpen deel— 35 tjes beweegt door het inwendige van de compensatiepijp 123, bewegen tenminste nagenoeg langs de hartlijn naar het 8102239 -35- bovenste deel van het cylindrische gedeelte 15 omhoog, van een naar beneden langs de omtrekswand van het cylindrische gedeelte 15 en worden dan teruggevoerd naar de wervel-laag van het conische gedeelte 120. Tijdens deze beweging 5 vindt de granulatie plaats.

Wanneer het compensatiepijporgaan 123 in het bijzonder volgens de onderhavige uitvinding is aangebracht, kan de toevoersnelheid van de lucht uit de luchttoevoerpijp 5 aanzienlijk worden vergroot. Zelfs wanneer een hoge 10 luchtsnelheid van ongeveer 30 m/sec. wordt toegepast aan het ondereinde van het kegelvormige gedeelte, bewegen de kleine deeltjes bijvoorbeeld niet uit de overstroomopening 121. De reden hiervan is, dat de aandrijvingskracht voor het opwerpen van de deeltjes geconcentreerd is in het cen-. 15 trale deel van het kegelvormige gedeelte 120 tengevolge van het compensatiepijporgaan 123 terwijl deze kracht geen invloed heeft op de deeltj eslaag in het omtreksgebied van het kegelvormige gedeelte 120. Het compensatiepijporgaan 123 dient namelijk voor het in stand houden van de wervellaag, 20 het tegen te ver verspreiden beschermen van kleine deeltjes en het voorkomen van door de overstroomopening 121 bewegen van deeltjes.

Zoals uit de voorgaande beschrijving van de verdere ontwikkeling van de onderhavige uitvinding (III) blijkt, 25 wordt voorkomen,dat kleine deeltjes wegbewegen, zelfs wanneer de luchttoevoer snelheid wordt vergroot, waardoor het mogelijk is om debehandelingskapaciteit van de granulator te vergroten en het granulatierendement te verbeteren. Boven dien wordt de hoeveelheid deeltjes in het kegelvormige ge-30 deelte 120 gestabiliseerd en kan een grotere belading worden toegepast. Omdat bovendien de overstromende deeltjes volgens de werkwijze van het af voer over de gehele omtrek worden afgevoerd, kan de vorming van te sterk geruwde deeltjes, hetgeen onvermijdelijk optreedt bij de conventionele gedeel-35 telijke afvoerwerkwijze op zekere wijze worden verhinderd. Wanneer het compensatiepijporgaan 123 wordt toegepast be- 8102239 r «.

-36- vinden de deeltjes zich stabiel in het kegelvormige gedeelte 120 bij de aanvang van het bedrijf, en het opstarten van de granulator kan aanzienlijk worden vergemakkelijkt. Bovendien kan, zelfs wanneer de toestand van de 5 luchtstroom voor de vorming van de wervellaag enigszins onstabiel is, toch een wervellaag worden gevormd. Dit zijn effekten en voordelen, die met de onderhavige uitvinding worden bereikt.

In de beschreven uitvoeringsvorm is de compensa-10 tiepijp 123 met uniforme diameter vertikaal geplaatst.

Het is echter in de onderhavige uitvinding eveneens mogelijk om goede effekten te bereiken wanneer een pijporgaan wordt gebruikt met een omhoog expanderende of omlaag expanderende vorm. De· diameter en de hoogte van het pijpor-15 gaan 123 kan op geschikte wijze worden aangepast aan de te behandelen deeltjes en de bedrijfsomstandigheden. Bovendien kan het pijporgaan 123 vervaardigd worden van eenheids-pijpsegmenten, zodat de diameter van het pijporgaan wordt gewijzigd. Wat betreft de plaatsingshoogte>van het pijpor-20 gaan 123; het verdient de voorkeur dat de plaats van het boveneinde van het pijporgaan 123 hoger ligt dan de plaats van de overstroomopening 121.

Zoals gemakkelijk begrepen zal kunnen worden uit de voorgaande beschrijving, wordt de verdere ontwikkeling 25 . (III) gekenmerkt doordat de onttrekkingswerkwijze over de gehele omtrek gekombineerd is met een speciale plaatsing van het compensatiepijporgaan, en tengevolge van deze kenmerkende eigenschap, kunnen duidelijke effekten zoals het vergroten van de behandelingskapaciteit van de granula-30 tor, het gelijkmatig onttrekken van deeltjes met een zeer hoog gehalte aan deeltjes met een gewenste deeltjesgrootte, het vormen en in stand houden van een goede wervellaag en het verbeteren van de beheersbaarheid van de wer-kingsomstandigheden worden bereikt.

35 (IV) bufferorgaan

De verdere ontwikkeling (IV) heeft in het bijzonder betrekking op een inrichting, die gebruik maakt van 8102239 »· £ -37- een wervellaag, waarin een bufferorgaan het omhoog bewegen van uitgestoten deeltjes kan voorkomen en het neervallen van deeltjes toe kan laten zonder dat deze deeltjes in een ruimte boven de' wervellaag breken.

5 In een inrichting, die gebruik maakt van een wervellaag, worden zich in de inrichting bevindende deeltjes uitgestoten .en gefluidiseerd met een gasstroom met hoge snelheid, die van onderaf onder druk door een gastoe-voerpijp wordt toegevoerd. Dit de door ons gedane proef-10 nemingen is gebleken, dat daar de snelheid van de in een dergelijke inrichting uitgestoten deeltjes behoorlijk hoog is, en wanneer er niet een behoorlijke ruimte boven de wervellaag aanwezig is, er deeltjes onnodig worden af-gevoerd te zamen met het gas of dat de uitgestoten deel-15 tjes tegen de bovenwand van de wervellaaginrichting aanbotsen, zodat deze deeltjes breken, met het resultaat, dat het beoogde doel , zoals granulatie, niet wordt bereikt. Wanneer bovendien deeltjes onnodig en verliesgevend afgevoerd worden door het gas, moet extra een inrichting 20 voor het verzamelen van de af gevoerde deeltjes worden aangebracht. Wanneer de uitgestoten deeltjes in grote hoeveelheden worden gebroken, wordt de goede werking van de wervellaag in de inrichting in het geheel niet bereikt. In . de inrichting wordt dienovereenkomstig een werkwijze toe-25 gepast waarbij de stijgsnelheid van de uitgestoten deeltjes verkleind wórdt .· .door de kolomhoogte van de wervellaag te vergroten of de diameter van de kolom te vergroten. Wanneer echter een dergelijke methode wordt toegepast, nemen de konstruktiekosten sterk toe.

30 Er zijn onderzoekingen gedaan met het oog op het ontwikkelen vaneen methode voor het verhinderen van het omhoog bewegen van de uitgestoten deeltjes zonder dat de kolomhoogte wordt vergroot en waarbij de deeltjes naar beneden kunnen vallen zonder dat deze breken, en gebleken is, 35 dat dit doel bereikt kan worden door een belemmeringsorgaan aan te brengen met een buffereffekt in een ruimte boven 8102239 · ' r -38- de wervellaag. De verdere ontwikkeling (IV) van de uitvinding is hierop gebaseerd.

Meer in het bijzonder wordt een inrichting verschaft die een wervellaag toepast, waarbij deeltjes in 5 een gefluidiseerde toestand worden gehouden door een van onder af onder druk doof een gastoevoerpijp toegevoerde stroom gas, waarbij deze inrichting gekenmerkt wordt doordat een bufferorgaan in een ruimte boven de wervellaag is aangebracht die het omhoog bewegen van de uitgestoten deel-10 tjes kan verhinderen en toelaat, dat de deeltjes neervallen zonder te breken.

In de verdere ontwikkeling (IV) wordt, door een belemmeringsorgaan aan te brengen met een buffereffekt in een ruimte boven de wervellaag, de kinetische energie van 15 de uitgestoten deeltjes geabsorbeerd door kontakt hiervan met het bufferorgaan en de deeltjes worden gedwongen om op een wijze, die in sterke mate overeenkomen met een natuurlijke valbeweging terug te bewegen, met het gevolg, dat de deeltjes zónder breuk neer kunnen vallen en de hoog-20 te van de wervellaaginrichting kan worden verminderd.

Als het in een ruimte boven de wervellaag aan te brengen bufferorgaan kan elk orgaan worden gebruikt, dat het omhoog bewegen van de uitgestoten deeltjes voorkomt en toelaat, dat de deeltjes zonder breuk naar beneden vallen.

25 Het is ook belangrijk, dat door de wervellaag gevormd stof niet aan het bufferorgaan kleeft of op het bufferorgaan zich ophoopt. Wanneer stof of dergelijke dat zich aan het bufferorgaan gaat hechten gemakkelijk gedeformeerd wordt, b.v. wordt gebogen door het aanleggen van een uitwendige 30 kracht of tengevolge van het gewicht van de vastklevende substanties, kan dit vastkleven worden verhinderd. Dit doel kan gemakkelijk worden bereikt door voor het bufferorgaan een materiaal te kiezen met een geschikte oppervlakteruw-heid of door de hellingshoek van het oppervlak, waarop stof 35 of dergelijke neerslaat op geschikte wijze in te stellen.

Bovendien kunnen middelen worden toegepast zoals middelen 8102239 -39- voor het doen trillen van het bufferorgaan en middelen voor het wijzigen van het oppervlak van het bufferorgaan.

Een voorkeursvoorbeeld van het belemmeringsorgaan met een buffereffekt , dat in een ruimte boven de wervel-5 laag wordt geplaatst, zal nu worden beschreven. Een bufferorgaan met een kegelvormige konstruktie waarvan de divergen-tiehoek bij voorkeur 80 tot 120° is, wordt gebruikt om opeenhoping van stof of dergelijke te voorkomen, en een orgaan dat de uitgestoten deeltjes niet breekt wanneer deze in 10 kontakt komen met het orgaan en de deeltjes zonder daaraan vast te kleven laat terugbewegen, zoals een plaat of weef-.selorgaan, bij*voorkeur een geweven plaat, is over het onderoppervlak van het kegelvormige bufferorgaan gespannen. De soort van de weefsellaag wordt op geschikte wijze gekozen 15 al naar gelang het beoogde doel van de wervellaag, maar een weefsellaag dat een goede sterkte heeft , een goede;; temperatuurbestendigheid en een goede bestendigheid tegen vochtabsorptie heeft gewoonlijk de voorkeur. Bijvoorbeeld wordt bij voorkeur een weefselvel van polypropeen gebruikt. 20 Wanneer een plaat waarop een orgaan met een buffereffekt is gespannen, gebruikt wordt in plaats van het bovengenoemde kegelvorraige orgaan, kunnen trillingen daaraan worden gegeven om het vastkleven daaraan te voorkomen, of er kan een ballonachtig orgaan worden gebruikt met een niet-hechtend 25 oppervlak, waarin een persgas wordt gebracht. In een dergelijk bufferorgaan kan de mate van het buffereffekt op geschikte wijze worden gewijzigd afhankelijk van de eigenschappen van de uit te stoten deeltjes.

De verdere ontwikkeling (IV) zal nu worden be-30 schreven aan de hand van de bijgevoegde tekeningen. Fig.14 is een schematisch aanzicht dat de langsdoorsnede van een wervellaaggranulator toont , waarop één uitvoeringsvorm van de wervellaag toepassende inrichting van de onderhavige uitvinding is toegepast. In deze wervellaaggranulator 13 35 worden deeltjes van een deeltjeslaag 130 gefluidiseerd door een onder druk uit een gastoevoerpijp 5 stromende gasstraal 81 02 23 9 -40-

. 1 V

met hoge snelheid en omhoog uitgestoten. Een vloeistof van een substantie, die de deeltjes bedekt of ruwt, wordt uit een mondstuk of dergelijke door een vïoeistoftoevoerpijp 6 uitgestoten teneinde de vloeistof aan de gefluidiseerde 5 deeltjes te doen kleven en het stollen van de vloeistof te veroorzaken, waardoor granulatie wordt bereikt. Wanneer de gegranuleerde deeltjes door de gasstroom met hoge snelheid worden uitgestoten, komen deze in kontakt met een bufferorgaan dat een geweven plaat 131 is, die op een kegel-10 vormig belemmeringsorgaan 132 is gespannen, waardoor het omhoog bewegen van de deeltjes wordt verhinderd en de deeltjes neer kunnen vallen zonder te breken. De hoogte van de inrichting kan dienovereenkomstig worden verminderd zonder de werking van de granulatie-inrichting aan te tasten.

15 Het kegelvormige belemmeringsorgaan 132 heeft gewoonlijk een divergentiehoek van 80-120°, bij voorkeur 90°, en heeft een zekere inclinatie. Opeenhoping van in de wervellaag gevormd stof kan daardoor worden verhinderd. Kleine deeltjes zoals zaaddeeltjes, die bedekt of geruwd moeten worden 20 worden gewoonlijk via een eirkelvormige deeltjestoevoer- inlaat 16 toegevoerd en het granulatie-produkt wordt afgevoerd uit een granulatieprodukt-afvoeropening 14. Het gas dat door de wervellaag is bewogen wordt afgevoerd uit een gasafvoeropening 17. In de bovengenoemde uitvoeringsvorm 25 wordt één bodem gebruikt met een omgekeerde afgeknotte kegelvorm. De verdere ontwikkeling (IV) kan toegepast worden op een wervellaag gebruikende inrichting , waarin een aantal bodems met een omgekeerde afgeknotte kegelvorm.

In de inrichting, die gebruik maakt van een wer-30 vellaag teneinde breuk van de uitgestoten deeltjes te voorkomen door het botsen daarvan tegen de wand van de inrichting, moet de kolomhoogte van de inrichting onvermijdelijk worden vergroot. In tegenstelling daarmee kan in de wervellaag toepassende inrichting volgens de onderhavige uit-35 vinding, zoals uit de voorgaande beschrijving blijkt, daar het belemmeringsorgaan met een buffereffekt in een ruimte 81 02 23 9 -41- i a boven de wervellaag is geplaatst , de kolomhoogte van de wervellaaginrichting worden verkleind en treedt geen verlies aan deeltjes uit de wervellaag op door het meeslepen daarvan met het gas. Dienovereenkomstig kunnen kosten die 5 vereist zijn voor de basis - en ondersteuningskonstrukties van de inrichting verminderd worden , terwijl de kolomhoogte wordt verminderd en het verlies aan substantie uit de wervellaag sterk kan worden verkleind.

Met de onderhavige uitvinding worden dus grote ekonomische 10 voordelen bereikt.

De verdere ontwikkeling (IV) zal nu in detail worden beschreven aan de hand van de volgende voorbeelden.

In dit voorbeeld wordt een uitvoering, waarin de inrichting van de onderhavige uitvinding toegepast werd op 15 een wervellaaggranulator voor het granuleren van urea beschreven terwijl de uitvoering vergeleken wordt met de produktie onder gebruikmaking van de granulatie-inrichting.

Bij elke produktie werd een granulator gebruikt met een inwendige diameter van 900 mm, de bedrijfsomstandig- 3 20 heden waren een luchttoevoer snelheid van ongeveer 3000 Nm /h, een toevoersnelheid voor urea -oplossing van ongeveer 1200 kg/h, een urea-concentratie van 97 gew.%, een wervellaag-temperatuur van 80°C en een cirkulatiehoeveelheid/vloeistof-toevoerhoeveelheidverhouding van 1,0 tot 1,2.

25 (1) De afstand tussen het niveau van de stationaire deel tjes en het plafond van de inrichting werd ingesteld op 2700 mm. De deeltjesgrootteverdeling van het verkregen granu-latieprodukt was zodanig, dat deeltjes met een grootte van 6 tot 16 mesh 71,9gew.% van het totaal bedroegen en deeltjes . 30 met een afmeting kleiner dan 16 mesh 27,9gew.% van het totaal bedroegen. Vastgesteld wordt, dat het granulatiepro-dukt grote hoeveelheden fijne deeltjes bevatte, waarschijnlijk gevormd door breuk. Bij deze proef werden kleine deeltjes af gevoerd met een snelheid van 250 kg/h te zamen met 35 het gas uit de gasafvoeropening 7 boven in de wervellaaginrichting.

8102239 » * -42-.

(2) De hoogte van het plafond van de inrichting werd vergroot, zodat de afstand tussen het niveau van de stationaire deeltjes en het plafond van de inrichting 6200 rara was.

De deeltjesgröötteverdeling van het verkregen granulatie- 5 produkt was zodanig, dat deeltjes met een grootte van 6 tot 16 mesh 84,3 gew.% van het totaal bedroegen en deeltjes met een grootte kleiner dan 16 mesh 14,9 gew.% van het totaal bedroegen. De verhouding aan kleine deeltjes was dus lager. Bij deze proef werden kleine deeltjes afgevoerd met 10 een hoeveelheid 110 kg/h uit de gasafvoeropening 17.

(3) Het bufferorgaan volgens de onderhavige uitvinding werd aangebracht op een hoogte van 3200 ram vanaf het niveau van de stationaire deeltjes, en de afstand tussen het niveau van de stationaire deeltjes en het plafond van de inrichting 15 werd incpsteld op 4000 ram. Een kegelvormig orgaan met een divergentiehoek van 90° werd als het bufferorgaan toegepast zodat de top van hét kegelvormige orgaan zich aan de bovenzijde bevond, en een weefselplaat van een hars van een poly-propeentype werd over het bodemoppervlak van het kegelvormi-20 ge orgaan gespannen. De deeltjesgröötteverdeling van het verkregen granulatieprodukt was zodanig, dat deeltjes met een grootte van 6 tot 16 mesh 85,9 gew.% van het totaal bedroegen en deeltjes met een afmeting kleiner dan 16 mesh 13,0 gew.% van het totaal bedroegen. Bij deze proef werden 25 kleine deeltjes uit de gasafvoeropening 17 afgevoerd met een hoeveelheid van 100 kg/h.

(4) Een van een daarop gespannen rubber vel voorziene plaat uitgerust met een trilinrichting teneinde het vastkleven van deeltjes daaraan te verhinderen, werd als het buffer- 30 orgaan gebruikt in plaats van het kegelvormige orgaan met een daarop gespannen weefsellaag. De deeltjesgrootteverde-ling van het granulatieprodukt was zodanig, dat deeltjes met een grootte van 6 tot 16 mesh 85,6 gew.% van het totaal bedroegen en deeltjes met een grootte kleiner dan 16 mesh 35 14,9 gew.% van het totaal bedroegen. Bij deze proef werden uit de gasafvoeropening 17 kleine deeltjes afgevoerd met 8102239 -43- V tf * een hoeveelheid van ongeveer 100 kg/h.

In een ander voorbeeld wordt een uitvoering beschreven waarbij de inrichting van de onderhavige uitvinding toegepast werd op een een wervellaag gebruikende 5 zwavelbekledingsinrichting terwijl deze uitvoering vergeleken werd met het produkt van de conventionele bekledings-inrichting.

Een bekledingsinrichting met een binnendiameter van 300mm werd gebruikt. Urea-granules werden bedekt met 10 zwavel onder omstandigheden van esi luchttoevoersnelheid 3 van 580 Nm /h een toevoersnelheid van zwaveloplossing van 300 kg/h en een verhouding tussen de hoeveelheid circulerende ureagranules en de toegevoerde oplossing van 0,3-0,7.

De met zwavel beklede ureagranules hadden een hardheid, 15 die enigszins hoger was dan die van de niet-beklede ureagranules. Wanneer de afstand tussen het niveau van de stationaire deeltjeslaag en het plafond van de inrichting kleiner was dan 3000 mm, nam het gehalte aan gebroken kleine deeltjes toe. Daarom werd een kegelvormig orgaan als het 20 bufferorgaan volgens de onderhavige uitvinding op een hoogte van 2600 mm geplaatst ten opzichte van het niveau van de stationaire deeltjeslaag en een blad van polypropeen werd over het bodemoppervlak van het kegelvormige orgaan gespannen op dezelfde wijze als beschreven in het voorgaande 25 voorbeeld. Er werd een goed effekt bereikt en het loskomen van de zwavelbedekking werd in de inrichting niet waargenomen.

(V) Belemmerings- en breukorgaa'n

In de verdere ontwikkeling (V) wordt tenminste 30 een deel van de deeltjes, die boven een wervellaag worden uitgestoten gedwongen om tegen een belemmeringsorgaan aan te botsen, dat aangebracht is in een ruimte boven de wervellaag waardoor deze deeltjes worden gebroken, en de resulterende kleine deeltjes worden gebruikt als zaaddeel-35 tjes, die noodzakelijk zijn voor de wervellaaggranulatie.

Volgens de wervellaaggranulatietechniek wordt 8102239 •f + -44- gewoonlijk een werkwijze toegepast, waarbij kleine deeltjes als zaaddeeltjes worden uitgestoten en gefluidiseerd door een gas, terwijl een vloeistof met een substantie voor het bedekken of ruwen van de deeltjes uit een mond-5 stuk of dergelijke wordt uitgestoten om de granulatie te bereiken. Zoals het geval is bij de andere granulatiewijze zoals het rolgranuleren of het granuleren in een gefluidi-seerde laag, worden kleine deeltjes als zaaddeeltjes toegevoerd uit·de fase van de nabehandeling van de gegranu-10 leerde deeltjes, die uit de wervellaaggranulator worden genomen, door gebruik te maken van een recirculatiesysteem. Dit recirculatiesysteem omvat niet alleen verschillende transportinrichtingen voor het transporteren van kleine deeltjes, zoals een emmertransporteur en een bandtranspor-15 teur, maar ook een inrichting voor het van de kleine deeltjes scheiden van het produkt door middel van zeven, een verpoederaar voor het vormen van kleine deeltjes wanneer de hoeveelheid kleine deeltjes onvoldoende is en een inrichting voor het behandelen van uit het recirculatiesys-20 teem afgevoerd stof teneinde milieuverontreiniging te voorkomen. Bij deze gewone wervellaaggranulatiemethode is het koeleffekt van een in een grote hoeveelheid voor de straalvorming en het fluidiseren van de deeltjes toegevoerde gas veel groter dan in andere granulatiemethoden, 25 waarbij de hoeveelheid kleine deeltjes, die door het recirculatiesysteem wórdt toegevoerd een grote invloed heeft op. de warmtebalans in de granulaten, zoals de granulatiemetho-de met een rollende trommel, waarbij uit het gezichtspunt van warmte-ekoncmie het gewenst is om de hoeveelheid te 30 recirculeren kleine deeltjes te verkleinen.

Onderzoekingen zijn gedaan met het oog op het ' verminderen van de bij de bovengenoemde wervellaaggranulatiemethode gerecirculeerde kleine deeltjes, .en als gevolg daarvan is gebleken, dat, wanneer een belemmeringsorgaan 35 aangebracht wordt in een ruimte boven een wervellaag, tezamen met een gas uitgestoten deeltjes worden tegen het be- 8102239 ΐ -45- lemmeringsorgaan aan te botsen, waardoor deze deeltjes breken en kleine deeltjes worden gevormd die gebruikt kunnen worden als zaaddeeltjes. Bij een voortgaand onderzoek bleek, dat het beoogde doel bereikt kan worden wan-5 neer de uitgestoten deeltjes gedwongen worden om tegen het belemmeringsorgaan te botsen met een snelheid, die voldoende hoog is om het verschijnsel van breuk te veroorzaken. De verdere ontwikkeling (V) van de onderhavige uitvinding is op. deze resultaten gebaseerd.

10 Meer in het bijzonder wordt een wervellaaggranu- latiemethode verschaft, die wordt gekenmerkt doordat tenminste een deel van de boven een wervellaag uitgestoten deeltjes gedwongen worden om tegen een belemmeringsorgaan aan te botsen dat aangebracht is in een ruimte boven de' 15 wervellaag waarbij de resulterende kleine deeltjes die gevormd worden door breuk bij de botsing als een gedeelte van of alle noodzakelijke zaaddeeltjes worden gebruikt.

Bij de wervellaaggranulatiemethode is het bekend, dat de deeltj esgrootteverdeling van het granulatieprodukt 20 uit de afvoeropening van de granulator beheerst kan worden teneinde een deeltjesgrootteverdeling van kleine deeltjes als zaaddeeltjes te krijgen, die door het recirculatie-systeem moeten worden toegevoerd. Door de mate van breuk door het in een ruimte boven de wervellaag geplaatste belem-225 meringsorgaan te regelen, kan de deeltjesgrootteverdeling van het granulatieprodukt uit de afvoeropening van de granulator worden geregeld.

In een wervellaaggranulator die gebruikt wordt voor het uitvoeren van de onderhavige uitvinding, worden 30 deeltjes in een deeltjeslaag in een vat met een omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem gefliidiseerd door een gas met hoge snelheid , dat omhoog wordt uitgestoten onder druk uit een gastoevoerpijp, die uitkomt in de bodem van het vat, terwijl een vloeistof substantie die stolt door afkoe-35 ling, verhitting of droging op de gefluidiseerde deeltjes wordt gesproeid en de deeltjes door adhesie en stolling van de versproeide vloeistofsubstantie worden geruwd, waarbij 8102239 e f -46- een belemmeringsorgaan in een ruimte boven de wervellaag in een dergelijke gewone wervellaaggranulator is aangebracht.

Elk orgaan dat kleine deeltjes kan vormen, die geschikt zijn als zaaddeeltjes noodzakelijk voor de wervel-5 laaggranulatie, door een deel van de tegen de organen aanbotsende deeltjes te breken, kan gebruikt worden als het in een ruimte boven de wervellaag te plaatsen belemmerings-orgaan. Kortgesteld kan een plaatvormig botsingsorgaan, een netvormig botsingsorgaan, of een gevormd orgaan met 10 een bepaalde of een onbepaalde vorm als het belemmeringsorgaan in een ruimte boven de wervellaag worden aangebracht. Een dergelijk belemmeringsorgaan kan zodanig aangebracht zijn, dat dit een vertikaal beweegbare konstruktie heeft teneinde de botsingsschok bij het in kontakt komen van de 15 omhoog bewegende deeltjes met het belemmeringsorgaan te regelen, of het belemmeringsorgaan kan zodanig zijn aangebracht, dathet oppervlak daarvan kan worden gewijzigd, bijvoorbeeld door de hellingshoek van een botsplaat te wijzigen, teneinde de verhouding van de tegen het belemme— 20 ringsorgaan aanbotsende deeltjes te veranderen. De deeltjesgrootte en de hoeveelheid door breuk gevormde kleine deeltjes kan vrij worden ingesteld door deze mogelijkheden op geschikte wijze te kombineren. Bovendien kunnen naalden of andere uitsteeksels op het oppervlak van het belemme-25 ringsorgaan worden aangebracht zodat breuk of het botsen van de deeltjes wordt vergemakkelijkt, of het belemmeringsorgaan kan van een ruw oppervlak worden voorzien zodat wordt voorkomen, dat de deeltjes daaraan vastkleven.

Bovendien kan een konstruktie die rotaties, trillingen of 30 deformaties kan geven, aan het belemmeringsorgaan worden aangebracht.

De botskracht, die noodzakelijk is om de boven de wervellaag uitgestoten deeltjes te breken en het doen botsen daarvan tegen het belemmeringsorgaan varieert af-35 hankelijk van de eigenschappen en omstandigheden van de uitgangsdeeltjes en het gewenste granulatieprodukt, zoals 81 02 23 9 -47- ^ 4 hardheid, druksterkte, verpoederingsvermogen, watergehalte en temperatuursomstandigheden. Gewoonlijk^een gasstraal-snelheid voldoende voor het vormen van een wervellaag tenminste 10 m per sekonde, en deze gasstraalsnelheid is bij 5 voorkeur 20-35 m per sekonde. De bewegingssnelheid, van de deeltjes bij het botsen tegen het belemmeringsorgaan is 10 tot 30 m per sekonde.

Het granulatieprodukt dat een gewenste deeltjesgrootte heeft bij de wervellaaggranulatiemethode van de 10 onderhavige uitvinding wordt uit de granulator volgens gebruikelijke methoden daaruit gehaald.

Bij deze uitvoeringsvorm worden kleine deeltjes, die gevormd zijn bij het breken bij botsing tegen het belemmeringsorgaan gebruikt als de noodzakelijke zaaddeeltjes, en deze 15 uitvoering is in het bijzonder geschikt wanneer de gewenste deeltjesgrootteverdeling breed is. In een andere uitvoering wordt het door de wervellaaggranulatie gevormde granulatieprodukt uit de wervellaaggranulator genomen, waarbij een relatief kleine hoeveelheid kleine deeltjes met een afme-20 ting kleiner dan de gewenste grootte wordt afgescheiden door zeven of dergelijke, en de afgescheiden kleine deeltjes worden gedeeltelijk gebruikt als zaaddeeltjes en naar de wervellaaggranulator volgens de onderhavige uitvinding teruggevoerd. Wanneer een zeefmechanisme aan de afvoerope-25 ning van de granulator is aangebracht, kan de deeltjes-' grootte-verdeling van het granulatieprodukt worden beheerst.

De verdere ontwikkeling (V) zal nu worden beschreven aan de hand van de figuren 15 en 16.

Fig.15 is een stromingsdiagram dat éën uitvoeringsvorm 30 toont van de wervellaaggranulatiemethode volgens de onderhavige uitvinding. Fig.16 is een aanzicht, dat schematisch de langsdoorsnede toont van één uitvoeringsvorm van de wervellaaggranulator die bij voorkeur gebruikt wordt voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de onderhavige 35 uitvinding. In een wervellaaggranulator 13 worden deeltjes van een deeltjeslaag 130 gefluidiseerd door een gasstraal 8102239 * « · -48- met hoge snelheid onder druk uit een gastoevoerpijp 5 uit te stoten. Een vloeistof van een bedekkings- of ruwings-substantie wordt op de gefluidiseerde deeltjes gesproeid vanuit een mondstuk of dergelijke via een transportpomp 5 140 en een .toevoerpijp 106, en de vloeistof kleeft aan de gefluidiseerde deeltjes en stolt daarop teneinde de granulatie teverkrijgen. Tijdens deze granulatie wordt een deel van de uitgestoten deeltjes 141 (getoond in fig.16) door een belemmeringsorgaan 142 gebroken, dat in een ruim-10 te boven de wervellaag is geplaatst, en de resulterende kleine deeltjes worden gebruikt als zaaddeeltjes. De deeltjesgrootte en de hoeveelheid kleine deeltjes gevormd door breuk worden beheerst door een belemraeringsorgaanverplaat-singsmechanisme. (getoond in fig.16), waardoor de deeltjes-15 grootteverdeling van het granulatieprodukt uit een afvoer-opening 14 van de granulator binnen een gewenst gebied kan worden beheerst. Het verkregen granulatieprodukt wordt door een koelinrichting 143 of dergelijke afgekoeld en wordt als produkt 144 teruggewonnen. Het toegevoerde 20 gas wordt via de gasafvoeropening 17 en 145 geleid en in het gas aanwezige kleine deeltjes worden door cyclonen 146 en 147 teruggewonnen. De niet-verzamelde kleine deeltjes worden naar een stofafscheidingsinrichting geleid via een leiding 148. De afgescheiden kleine deeltjes worden 25 gewoonlijk weer in de wervellaaggranulator 13 gevoerd vanuit een cirkelvormige deeltjestoevoeropening 149. In fig.

16 is het mechanisme voor het wijzigen van de vertikale stand van het belemmeringsorgaan in detail weergegeven.

In de in fig.16 getoonde wervellaaggranulator is êên straal-3Ö vormingsgedeelte aanwezig. De verdere ontwikkeling (V) kan echter ook toegepast worden op een wervellaaggranulator met een aantal straalvormingsgedeelten, en ook in dit geval kan het beoogde doel van de onderhavige uitvinding op overeenkomstige wijze worden bereikt. ' 35 Wanneer een granulatie-installatie gekonstrueerd wordt door gebruik te maken van de conventionele granulatie- t 8102239 • -49- A j* methode, waarbij de toevoer van kleine deeltjes als zaad-deeltjes noodzakelijk is, zoals bij de met een rollende pan of een rollende trommel werkende granulatiemethoden, de met een gefluidiseerd bed werkende granulatiemethode 5 of de roer-granulatiemethode, zijn zeer hoge investeringen nodig voor de konstruktie van het circulatiesysteem. Daar-'· entegen wordt het volgens de onderhavige uitvinding, zoals duidelijk zal zijn uit de voorgaande beschrijving, en door een belerameringsorgaan als hierboven beschreven in een ruim-10 te aan te brengen boven de wervellaag, onnodig om een dergelijke circulatiesysteem aan te brengen, ofwel de om-vang van een dergelijk circulatiesysteem kan aanzienlijk worden verkleind. Dienovereenkomstig is de wervellaaggranu-latiemethode volgens de onderhavige uitvinding zeer ge-15 schikt voor het bereiken van granulatieprodukten door het uitstoten van zaaddeeltjes van een granuleerprodukt zoals urea, ammoniumsulfaat, een chemische kunststof of zwavel, waardoor een oplossing of een smelt van een chemische substantie, die hetzelfde is als of verschilt van de sub-20 stantie van de zaaddeeltjes gedwongen wordt aan de zaaddeeltjes te kleven en op de zaaddeeltjes te stollen door afkoeling of drogen, teneinde de geruwde deeltjes te verkrijgen.

De onderhavige uitvinding zal nu in detail wor-25 den beschreven aan de hand van het volgende voorbeeld en het vergelijkingsvoorbeeld.

Dit voorbeeld heeft betrekking op een uitvoering, waarin de werkwijze volgens de verdere ontwikkeling (V) . toegepast wordt op de wervellaaggranulatie van urea.

30 In een granulator met een inwendige diameter van 900 mm, werd een plaatvormig belerameringsorgaan op een hoogte van 2000mm ten opzichte van het niveau van een stationaire deeltjeslaag aangebracht, en de granulatie werd 3 uitgevoerd met een luchttoevoersnelheid van 2844 Nm /h en 35 een inwendige temperatuur van de wervellaag van 80°C, terwijl een urea-oplossing met een concentratie van 97gew.% 8102239 -50- met een snelheid van 767 kg/h werd toegevoerd. Alleen de bij de cyclonen teruggewonnen kleine deeltjes werden gere-circuleerd,. en de recirculatiehoeveelheid was 54 kg/h.

De deeltjesgrootteverdeling van het verkregen granulatie-^ produkt was zoals getoond wordt in tabel 1.

TABEL 1 . Tyler Mesh ' gewichtsgehalte +6 3,8 10 - 6 λ*+8 13,3 - 8 ^ +10 33,7 -10 rw+l-2 31,2 -12 ^ +16 11,0 +16 7,0 15 Ter vergelijking werd het belemmeringsorgaan voor het breken van de deeltjes, dat aangebracht was in de ruimte boven de wervellaag in de in het voorgaande voorbeeld gebruikte granulator verwijderd.

In de resulterende wervellaaggranulator werd urea 3 20 gegranuleerd. De luchttoevoersnelheid was 2542 Nm /h en de vloeistoftoevoersnelheid was 755 kg/h en deze waren in hoofdzaak gelijk aan die in het eerste voorbeeld, maar het was nodig om kleine deeltjes met een hoeveelheid van 768 kg/h te recirculeren. De deelt jesgrootteverdeling van 25 het verkregen granulatieprodukt was zoals getoond in tabel 2.

TABEL 2

Tyler Mesh gewichtsgehalte + 6 0,8 30 “6λ/+ 8 9,2 -8λ«·+ 10 28,1 -1θΜ- 12 49,7 -12m- 16 10,2 -16 2,0 35 Uit de in tabel 1 en 2 getoonde resultaten blijtk, dat de deeltjesgrootteverdeling van het granulatieprodukt van het eerste voorbeeld enigszins breder is dan 8102239 if Ϋ -51- de deeltjesgrootteverdeling van het granulatieprodukt in het tweede voorbeeld. Een dergelijk verschil is echter vanuit het praktisch oogpunt van geen belang. Dienovereenkomstig is vastgesteld, dat met de werkwijze volgens de 5 onderhavige uitvinding het circulatiesysteem kan worden weggelaten.

Een uitvoeringsvorm , die alle noodzakelijke kenmerken en extra kenmerken (I) tot (V) zoals hierboven besproken omvat, is weergegeven in fig.17.

8102239

Claims (13)

1. Werve11aaggranulator omvattende een bovenste gedeelte, bestaande uit een tenminste nagenoeg vertikaal cylindrisch lichaam en een een bodem met een omgekeerde afgeknotte kegelvorm omvattend onderste gedeelte, een 5 aan het ondereinde van de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem gevormde een gasstraal afgevende opening en een een vloeistofstraal afgevende opening voor het omhoog uit— stoten van een vloeistof, welke vloeistofopening aangebracht is in de nabijheid van de de gasstraal afgevende opening, 10 zodat in de granulator gebrachte deeltjes in een gefluidi-seerde toestand worden gehouden door een onder druk door een gastoevoerpijp toegevoerde gasstroom, waarbij een vloeistofsubstantie op de gefluidiseerde deeltjes wordt gesproeid teneinde de vloeistofsubstantie aan de deeltjes 15 te laten kleven en waarbij de deeltjes door stolling van de daaraan hechtende vloeistofsubstantie worden geruwd, om een produkt te verkrijgen met een gewenste deeltjesgroot-teverdeling, met het kenmerk, dat alle vloeistofstraal-vormende openingen zich in een kanaal bevinden voor een ZO uit de gasstraal vormende opening uitgestoten gas en elke vloeistofstraal afgevende opening zich op een positie bevindt, die over een vertikale afstand welke kleiner is dan de inwendige diameter van de de gasstraal afgevende opening, hoger ligt dan de. de gasstraal afgevende opening.

2. Wervellaaggranulator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in het ondereinde van de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem, de diameter van de snijlijn van een denkbeeldig omgekeerd kegelvormig vlak met een hartlijn, die samenvalt met de hartlijn van de de gasstraal afgevende 30 opening, waarvan het ondereinde samenvalt met de de gas - . straal afgevende opening en waarvan dê tophoek ook tweemaal zo groot is als de complementaire hoek van de minimale rusthoek van het te granuleren poeder, met het binnenwand-vlak van de omgekeerd afgeknot kegelvormige bodem 1,25 35 tot 3,0 maal zo groot is als de diameter van de de gasstraal afgevende opening. 81 02 23 9 ___:_ -53-

3. Wervellaaggranulator volgens conclusie 1 of. 2, met het kenmerk, dat de druppels van de in een omgekeerde kegelvorm omhoog uitgestoten vloeistofstraal van elke een vloeistofstraal afgevende opening onder een hoek 5 van 20 tot 120° als de tophoek van de omgekeerde kegelvorm divergeren.

4. Wervellaaggranulator volgens, conclusie l, 2 of 3, met het kenmerk, dat de tophoek van de omgekeerde afgeknot kegelvormige bodem met een horizontale afstand 10 ten opzichte van de hartlijn van de gasstraal afgevende opening , die ten minste gelijk is aan de diameter van een gasinvoerpijp tussen 40 en 120° ligt.

5. Wervellaaggranulator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat kamvormige of traliewerkvormige, 15 overmaatdeeltjes verzamelende middelen voor het selektief verzamelen van deeltjes met een overmaat uit de gefluidi-seerde deeltjes aan het oppervlak van een binnenwand in het bovenste gedeelte van de granulator zijn aangebracht op een plaats, die hoger ligt dan de onderrand van een 20 opening voor de afvoer van produktdeeltjes.

6. Wervellaaggranulator volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat een opening voor het buiten de granulator af voeren van door de overmaat deeltjes verzamelende middelen verzamelde overmaat deeltjes in de granulatorwand 25 is gevormd.

7. Wervellaaggranulator volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de opening voor de afvoer van produktdeelt jes gebruikt wordt als een opening voor het buiten de granulator afvoeren van verzamelde overmaat deeltjes.

8. Wervellaaggranulator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een inrichting voor het verzamelen van uit de granulator afgevoerde fijne deeltjes aan een gasafvoerkanaal van de granulator is aangebracht en dat de verzamelde fijne deeltjes te zamen met de lucht worden 35 toegevoerd teneinde de fijne deeltjes aan de kleine deeltjes te laten hechten.

9. Wervellaaggranulator volgens conclusie 1, 8102239 r* *· r ' ' . i, -54- met het kenmerk, dat een vertikaal compensatiepijporgaan is aangebracht dat een wervellaag in het centrale deel van het bovenste gebied van het kegelvonuige gedeelte omgeeft en waarbij het ondereindvlak van het compensatie-5 pijporgaan..zich op een afstand bevindt van het oppervlak van de wand van het kegelvormige gedeelte.

10. Wervellaaggranulator volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het boveneindvlak van het compensatiepijporgaan zich op een plaats bevindt die hoger ligt dan 10 de plaats van de omtreksrand van de bovenste opening van het kegelvormige gedeelte.

11. Wervellaaggranulator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een het omhoog bewegen van uitgestoten deeltjes verhinderend en het zonder breuk van de deeltjes 15 terugvallen daarvan toelatend bufferorgaan in een ruimte boven de wervellaag is aangebracht.

12. Wervellaaggranulator volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het bufferorgaan een kegelvormig orgaan is waarvan de tophoek in een bovenste gedeelte ligt 20 en een divergent!ehoek van 80 tot 120° heeft en dat een weefsellaag over het bodemoppervlak van het kegelvormige orgaan is gespannen.

13. Wervellaaggranulator. volgens conclusie 1, met het.· kenmerk, dat ten minste een deel van de boven een 25 wervellaag uitgestoten deeltjes gedwongen wordt tegen een in een ruimte boven de wervellaag geplaatst belemmerings-orgaan te botsen waarbij de door breuk bij de botsing gevormde resulterende kleine deeltjes gebruikt worden als een deel van of als alle noodzakelijke zaaddeeltjes. 8102239