NL8503518A

NL8503518A - Distribution of liq. into gaseous medium - by introduction of liq. into hollow body with outlets and contg. element vibrated vertically

Info

Publication number: NL8503518A
Application number: NL8503518A
Authority: NL
Original assignee: Stamicarbon
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1987-07-16
Also published as: DD258749A5

Abstract

Liq is introduced into a hollow body with identical outlets in a rotationally symmetrical pattern and contg an element which is at least partly in contact with the element and is moved up and down in a direction parallel the vertical axis. Pref body can be vibrated or rotated about its vertical axis by motor. Body and element are vibrated vertically at a frequency f which is related to the average flow rate. v m per sec, through the outlets and dia., d m, of an outlet where f is 0.25-0.5 v/d. The liq. feed tube is of ptfe and gauze screens are in the body and element. In an alternative form the body and element are of inverted truncated conical shape.

Description

55

WdW/WP/ag STAMICARBON B.V. (Licensing subsidiary of DSM)WdW / WP / ag STAMICARBON B.V. (Licensing subsidiary of DSM)

Uitvinders: Michel H. Willems te Geleen Arend Broekmate te Heerlen Winfried J.W. Vermijs te Geleen -1- PN 3686 WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET VERDELEN VAN EEN { VLOEISTOF IN EEN GAS- OF DAMPVORMIG MEDIUM * y 4Inventors: Michel H. Willems in Geleen Arend Broekmate in Heerlen Winfried J.W. Vermijs in Geleen -1- PN 3686 METHOD AND APPARATUS FOR DISTRIBUTING A {LIQUID IN A GAS OR VAPOR MEDIUM * y 4

De uitvinding betreft een werkwijze voor het verdelen van een vloeistof in een gas- of dampvormig medium, waarbij de vloeistof in een hol, van ten minste één uitstroomopening voor de vloeistof voorzien lichaam wordt gebracht en door de uitstroomopening(en) in het 5 medium wordt verdeeld en waarbi'j het lichaam om een draaiingsas wordt bewogen.The invention relates to a method for distributing a liquid in a gaseous or vaporous medium, wherein the liquid is introduced into a hollow body provided with at least one outflow opening for the liquid and is introduced into the medium through the outflow opening (s). distributed and where the body is moved about an axis of rotation.

Meer in het bijzonder betreft de uitvinding het versproeien van een smelt of geconcentreerde oplossing van stoffen die na het versproeien in en door het medium worden afgekoeld en in vaste toestand 10 overgaan.More particularly, the invention relates to the spraying of a melt or concentrated solution of substances which are cooled in and through the medium after spraying and which turn into solid state.

De uitvinding is bijzonder geschikt voor het prillen van smelten of oplossingen van bijvoorbeeld meststoffen tot druppels en vervolgens korrels van in hoofdzaak uniforme grootte.The invention is particularly suitable for prilling melts or solutions of, for example, fertilizers into drops and subsequently granules of substantially uniform size.

Onder een vloeistof dient in dit verband ook te worden verstaan een 15 stof die niet (geheel) in vloeibare toestand is, zich echter wel als een vloeistof gedraagt, bijv. een suspensie, dispersie of emulsie.In this context, a liquid should also be understood to mean a substance which is not (entirely) in a liquid state, but which behaves like a liquid, for instance a suspension, dispersion or emulsion.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de in de aanhef bedoelde werkwijze.The invention also relates to a device for performing the method referred to in the preamble.

De in de aanhef bedoelde werkwijze is bekend uit het 20 Russische octrooischrift nr. 927 792. Hierbij wordt het lichaam om verticale as geroteerd, waarbij met behulp van een kamwiel periodieke variaties in de omtrekssnelheid van het lichaam worden veroorzaakt.The method referred to in the preamble is known from Russian patent no. 927 792. The body is herein rotated about a vertical axis, whereby periodic variations in the peripheral speed of the body are caused by means of a cam wheel.

Een andere uitvoeringsvorm van de bekende werkwijze is bekend uit het Engelse octrooischrift 1109410.Another embodiment of the known method is known from British patent specification 1109410.

i' Λ *r £i 'Λ * r £

-J? v *y' J-J? v * y 'J

BAD ORIGINALBAD ORIGINAL

-2--2-

Het bezwaar van de bekende werkwijzen is, dat er een grote spreiding in de afmetingen van de uiteindelijk verkregen korrels bestaat. "Groot" betekent in dit verband een maximale afwijking van de gemiddelde diameter van de korrels van plus of min ca. 50 %. Bij de 5 uit GB-1109410 bekende werkwijze is een variatiecoëfficient van ca.The drawback of the known methods is that there is a large spread in the dimensions of the granules ultimately obtained. In this context, "large" means a maximum deviation from the average diameter of the grains of plus or minus approx. 50%. In the method known from GB-1109410, a variation coefficient of approx.

25 % betrokken op de gemiddelde korreldiameter bereikbaar.25% based on the average grain diameter achievable.

Aanvraagster heeft een verbeterde werkwijze gevonden t.o.v. de bekende werkwijzen, welke werkwijze daardoor wordt gekenmerkt, dat een in de holte vah het lichaam aanwezig orgaan, dat althans plaat-10 selijk in aanraking is met de vloeistof, en/of het lichaam periodiek wordt (worden) bewogen, waarbij de beweging van het orgaan of die van het lichaam ten minste een translatie in x-, y- of z-richting omvat, waarbij de x-, y- en de z-richting de richtingen zijn van de assen van een orthogonaal stelsel waarvan de z-as verticaal is gericht, waarbij 15 de frequentie f van de beweging van het orgaan en/of het lichaam in de bedoelde ten minste één translatierichting gelijk aan het produkt van een evenredigheidsfactor k en het quotient van de gemiddelde stroomsnelheid v van de vloeistof door de uitstroomopening(en) van het lichaam en de diameter d van de uitstroomopening(en), waarbij k ligt 20 tussen 0,25 en 0,5, f wordt uitgedrukt in trillingen per seconde, v in meters per seconde en d in meters.Applicant has found an improved method compared to the known methods, which method is characterized in that an organ present in the cavity of the body, which is at least locally in contact with the liquid, and / or the body becomes periodic ), the movement of the member or of the body comprising at least one translation in the x, y or z direction, the x, y and z directions being the directions of the axes of a orthogonal system the z-axis of which is oriented vertically, the frequency f of the movement of the organ and / or the body in the intended at least one translation direction equal to the product of a proportionality factor k and the quotient of the average flow velocity v of the liquid through the outflow opening (s) of the body and the diameter d of the outflow opening (s), where k is between 0.25 and 0.5, f is expressed in vibrations per second, v in meters per second and d in meters s.

Gemeend wordt, dat door de beweging van het orgaan de vloeistof in een toestand van vibratie geraakt waardoor de druppel(s) na het verlaten van de uitstroomopening(en) van het lichaam zeer uniforme volumina 25 hebben en zodoende de diameters van de verkregen korrels een aan zienlijk kleinere spreiding vertonen dan met de bekende werkwijzen verkregen korrels.It is believed that due to the movement of the member, the liquid enters a state of vibration, so that the drop (s) after leaving the outflow opening (s) of the body have very uniform volumes and thus the diameters of the granules obtained exhibit significantly smaller dispersion than granules obtained by known methods.

De druppelgrootte is van doorslaggevende betekenis als het verdelen van de vloeistof in het gas- of dampvormige medium in een van 30 de buitenlucht afgescheiden omgeving plaats vindt, zoals bijvoorbeeld het het geval is bij het versproeien van een smelt van een meststof in een priltoren. De afmetingen van een dergelijke priltoren (qua hoogte en diameter) worden bepaald door de grootst denkbaar te produceren druppels (c.q. korrels), dus korrels van de gewenste, gemiddelde 35 diameter vermeerderd met ongeveer drie maal de te verwachten BAD ORIGINAL ^ - -3--.The droplet size is of decisive importance if the distribution of the liquid in the gaseous or vaporous medium takes place in an environment separated from the outside air, as is the case, for example, when spraying a melt of a fertilizer in a prilling tower. The dimensions of such prilling tower (in terms of height and diameter) are determined by the largest conceivable droplets (or grains) to be produced, i.e. grains of the desired average diameter increased by approximately three times the expected BAD ORIGINAL ^ - -3- -.

variatiecoëfficient van de korreldiameter, omdat ook de grootste druppels nagenoeg volledig moeten zijn gestold voordat deze de wand of de bodem van de priltoren raken.coefficient of variation of the grain diameter, because even the largest droplets must be almost completely solidified before they touch the wall or the bottom of the prilling tower.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding is een variatiecoëfficient van 5 de gemiddelde korreldiameter van 5 % gerealiseerd. In de praktijk betekent dit, onder verder identieke procesomstandigheden en -variabelen ongeveer een halvering van de hoogte van de priltoren en een diametervermindering van de priltoren met ca. 25 % t.o.v. een priltoren waarin de bekende werkwijze wordt toegepast.In the method according to the invention, a variation coefficient of 5, the average grain diameter of 5%, is realized. In practice, under otherwise identical process conditions and variables, this means about a halving of the height of the prilling tower and a diameter reduction of the prilling tower by approximately 25% compared to a prilling tower in which the known method is used.

10 Bij een bestaande priltoren kan met de werkwijze volgens de uitvinding de gemiddelde diameter van de korrels met ongeveer 20% worden vergroot, door toepassing van een aangepaste verdeel- c.q. sproei-orgaan, zonder dat de grootste druppels de wand(en) of de bodem raken voordat zij zijn gestold. Grotere korrels zijn arbeidsbesparend voor 15 de boeren omdat grotere en dus zwaardere korrels breder/wijder strooibaar zijn.With an existing prilling tower, the method according to the invention can increase the average diameter of the grains by about 20%, by using an adapted distributor or spraying device, without the largest droplets on the wall (s) or the bottom. before they have solidified. Larger grains are labor-saving for the farmers because larger and thus heavier grains can be spread wider / wider.

Een nieuw te bouwen priltoren voor Ureum (UR) prils van een gemiddelde diameter van 2,2 mm dient volgens een bekende werkwijze met roterende prilemme.r ca. 65 m hoog te zijn. Hierbij is uitgegaan van 20 een variatiecoëfficient van 25 %.A newly to be built prilling tower for Urea (UR) prills of an average diameter of 2.2 mm should be approximately 65 m high according to a known method with rotating prilemme. This assumes a variation coefficient of 25%.

Bij toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding kan worden volstaan met een priltoren van 30 m hoog, omdat er mag worden uitgegaan van een variatiecoëfficient van 5 % van de gemiddelde korreldiameter.When using the method according to the invention, a prilling tower of 30 m high will suffice, since a variation coefficient of 5% of the average grain diameter may be assumed.

25 Een voordeel van de met de werkwijze volgens de uitvinding verkregen korrels is, dat bij opslag in de vorm van een gestorte berg geen ontmenging optreedt naar deeltjesgrootte.An advantage of the granules obtained with the method according to the invention is that during storage in the form of a dumped mountain, no separation occurs according to particle size.

Een ander voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is, dat ook z.g. bulkblends, (mengsels van korrels met verschillende nutrlent-30 samenstelling) tengevolge van een nagenoeg uniforme korrelgrootte gelijkmatig op een akker of wei kunnen worden verstrooid zonder dat het mengsel ontmengt tijdens het strooien.Another advantage of the method according to the invention is that also so-called bulk blends (mixtures of grains with different nutrlent-30 composition) can be scattered uniformly on a field or whey due to a substantially uniform grain size without the mixture being separated during spreading. .

Tevens wordt bij een uniforme korrelgrootte een qua mechanische eigenschappen uniform product verkregen hetgeen van voordeel is bij de 35 handling van het produkt.Also, with a uniform grain size, a product which is uniform in mechanical properties is obtained, which is advantageous in the handling of the product.

· t' I ] 'XT 'I]' X

bad original -4-bad original -4-

Opmerkelijk is de afwezigheid van z.g. satellietprils tussen de verkregen korrels, hetgeen duidt op de afwezigheid van fijne druppeltjes die bij de bekende werkwijze en inrichting voor het versproeien van vloeistof ontstaan. Hierdoor zijn geen produktzeven 5 meer nodig. Deze fijne deeltjes dienen bij de bekende werkwijze te worden gerecirculeerd, en dus ook opgelost, hetgeen extra produk-tiekosten veroorzaakt.Remarkable is the absence of so-called satellite prills between the obtained granules, which indicates the absence of fine droplets which arise in the known method and device for spraying liquid. This eliminates the need for product sieves. These fine particles have to be recycled in the known method, and thus also dissolved, which causes additional production costs.

Het zij vermeld, dat op grond van Rayleigh's vergelijking voor druppelvorming bij een vrije straal, theoretisch te verwachten 10 is, dat bij een k-factor (zoals in de onderhavige aanvrage bedoeld) van 0,22 een optimaal resultaat wordt verkregen.It should be noted that, based on Rayleigh's equation for free beam drip formation, it is theoretically to be expected that an optimum result is obtained at a k factor (as referred to in the present application) of 0.22.

Bij k3 0,22 behoort namelijk de natuurlijke frequentie van breken van een vrije straal.Namely, at k3 0.22 belongs the natural frequency of breaking a free beam.

Voorts is op zichzelf uit US-A-2,968,8S3 bekend om een 15 sproeiorgaan in horizontale of verticale richting periodiek te bewegen teneinde de druppelvorming te beinvloeden. Uit dit octrooischrift (zie kolom 8, regels 48-51) is het bekend, om een k-waarde tussen 0,1 en 0,25 toe te passen, waarbij de bewegingsfrequentie(s) van het sproeiorgaan dus lager zijn dan de natuurlijke frequentie van de 20 straal.Furthermore, it is known per se from US-A-2,968,8S3 to periodically move a spraying device in horizontal or vertical direction in order to influence the droplet formation. From this patent (see column 8, lines 48-51) it is known to use a k-value between 0.1 and 0.25, whereby the movement frequency (s) of the spraying device is therefore lower than the natural frequency of the 20 ray.

Volgens dit octrooischrift wordt het buiten dit gebied in toenemende mate raoeilijker (om een goed resultaat te verkrijgen). %According to this patent, it is increasingly difficult outside this area (to obtain a good result). %

De werkwijze volgens de uitvinding levert bij een k-waarde tussen 0,25 en 0,5, dus bij frequenties boven de natuurlijke frequen-25 tie van de straal (verrassenderwijs) zeer goede resultaten op.The method according to the invention yields (surprisingly) very good results at a k-value between 0.25 and 0.5, i.e. at frequencies above the natural frequency of the beam.

Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt daardoor gekenmerkt, dat het lichaam om een as in z-richting wordt bewogen en dat de beweging van het orgaan is samengesteld uit een translatie in z-richting en een rotatie om een as in z-richting.An embodiment of the method according to the invention is characterized in that the body is moved about an axis in z-direction and that the movement of the member is composed of a translation in z-direction and a rotation about an axis in z-direction .

30 Deze uitvoeringsvorm is zowel geschikt voor een relatief kleine doorzet aan te versproeien vloeistof, bijvoorbeeld 150 kg/h (per sproei-inrichting) als voor een grote doorzet, bijvoorbeeld 40 tot 80 ton/h (per sproeiinrichting).This embodiment is suitable both for a relatively small throughput of liquid to be sprayed, for example 150 kg / h (per spraying device) and for a large throughput, for example 40 to 80 tons / h (per spraying device).

Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding 35 wordt daardoor gekenmerkt, dat het orgaan een rotatie om een as in z- • i ^ \ xjAn embodiment of the method according to the invention is characterized in that the member rotates about an axis in z-.

BAD ORIGINALBAD ORIGINAL

-5- richting omvat, waarvan de omwentelingsfrequentie ligt tussen 0,8 en 1,2 keer die van het lichaam.-5- direction, whose revolution frequency is between 0.8 and 1.2 times that of the body.

Onder deze omstandigheden wordt in de holte van het lichaam en bij een hol orgaan ook in de holte daarvan, een stabiele vortex (vloeistof-5 schil) tegen de binnenwand van het lichaam gevormd. Het absolute toerental van het lichaam is sterk afhankelijk van de vormgeving daarvan. Bij een kegelvormig lichaam, bijvoorbeeld, met een tophoek van ongeveer 20°, dient het toerental van het lichaam (onafhankelijk van de diameter) tussen 270 en 360 omwentelingen per minuut te liggen. Bij 10 een kegelvormig lichaam met een tophoek van bijvoorbeeld 120°, daarentegen tussen slechts 20 en 50 omwentelingen per minuut.Under these conditions, a stable vortex (liquid shell) is formed against the inner wall of the body in the cavity of the body and in a hollow organ also in its cavity. The absolute speed of the body strongly depends on its design. With a conical body, for example, with a top angle of about 20 °, the speed of the body (regardless of the diameter) should be between 270 and 360 revolutions per minute. At 10 a conical body with a top angle of, for example, 120 °, on the other hand between only 20 and 50 revolutions per minute.

De doorzet aan te versproeien vloeistof is niet erg afhankelijk van de omwentelingsfrequentie, echter wel van de dikte van de vortex in het lichaam en de diameter en het aantal gaatjes in de wand van het 15 lichaam.The throughput of the liquid to be sprayed is not very dependent on the rotation frequency, but it does depend on the thickness of the vortex in the body and the diameter and the number of holes in the wall of the body.

Door het orgaan en/of het lichaam in de bedoelde ten minste één translatierichting periodiek te versnellen en te vertragen met een versnelling/vertraging tussen 0,5 en 25 m/s^> ontstaan drukpulsatles in de te versproeien vloeistof.By periodically accelerating and decelerating the organ and / or the body in the intended at least one direction of translation with an acceleration / deceleration between 0.5 and 25 m / s, pressure pulse atles are created in the liquid to be sprayed.

20 Door drukpulsatles met een piek-piekwaarde van ten minste 10 mbar wordt sedimentatie van eventuele vaste deeltjes in de te versproeien vloeistof en de eventuele aangroei daarvan in de vorm van afzetting op de wand (aankoeken) van het sproelorgaan voorkémen.Pressure pulse atoms with a peak-peak value of at least 10 mbar prevent sedimentation of any solid particles in the liquid to be sprayed and their possible growth in the form of deposits on the wall (caking) of the spraying member.

Tevens hebben drukpulsatles een gunstige invloed op de versproeiing 25 zelve.Pressure pulse atles also have a favorable effect on the spraying itself.

Nog een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt daardoor gekenmerkt, dat zowel de beweging van het orgaan en die van het lichaam een translatie omvat, welke translaties in tegenfase zijn.Yet another embodiment of the method according to the invention is characterized in that both the movement of the organ and that of the body comprise a translation, which translations are in opposite phase.

30 Hierdoor wordt bereikt, dat de reactie- en de massakrachten elkaar tegenwerken en dus elkaar althans gedeeltelijk opheffen·30 This ensures that the reaction and mass forces counteract each other and thus at least partially cancel each other ·

Het bereikte voordeel is voornamelijk van constructieve aard.The advantage achieved is mainly of a constructive nature.

Het zij vermeld, dat het op zichzelf uit de Europese octrooiaanvrage nr. EP-33717 bekend is om een zich in een hol lichaam bevin-35 dende vloeistof met een in de holte van het lichaam, met de vloeistof 'Λ \ ** rm A ^ Π 5 ΐ 5It should be noted that it is known per se from European patent application no. EP-33717 for a liquid contained in a hollow body with a liquid in the cavity of the body, with the liquid A ^ Π 5 ΐ 5

>> .· V>>. · V

BAD ORIGINALBAD ORIGINAL

-6- in aanraking zijnd lichaam te bewegen.-6- moving in contact with body.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van een in de aanhef bedoelde werkwijze.The invention also relates to a device for performing a method referred to in the preamble.

De inrichting volgens de uitvinding omvat een hol, van ten 5 minste êën vloeistoftoevoer- en tenminste één vloeistofuitstroomo-pening voorzien beweegbaar lichaam en een zich in de holte van het lichaam bevindend beweegbaar orgaan en wordt daardoor gekenmerkt, dat het oppervlak van het orgaan zich op enige afstand van het binnenop-pervlak van het lichaam bevindt en dat dit althans plaatselijk min of 10 meer conform is daarmee. Het lichaam en/of het orgaan is (zijn) bij voorkeur beweegbaar in ten minste twee van de volgende richtingen: - in x-richting, - in y-richting, - in z-richting, 15 - om een as in z-richting, waarbij de x-, y- en de z-richting de richtingen zijn van de assen van een orthogonaal stelsel waarvan de z-as verticaal is gericht.The device according to the invention comprises a hollow movable body provided with at least one liquid supply and at least one liquid outflow opening and a movable member located in the cavity of the body and characterized in that the surface of the member is is some distance from the inner surface of the body and that it is at least locally more or less in accordance with it. The body and / or the organ is (are) preferably movable in at least two of the following directions: - in x direction, - in y direction, - in z direction, 15 - about an axis in z direction wherein the x, y and z directions are the directions of the axes of an orthogonal system whose z axis is oriented vertically.

De beweging van het lichaam en/of het orgaan kan worden opgewekt met bijvoorbeeld mechanische, electromechanische of 20 hydraulische aandrijf- en overbrengingsorganen.The movement of the body and / or the member can be generated with, for example, mechanical, electromechanical or hydraulic drive and transmission members.

Voorkeur bestaat voor een hydraulische aandrijving/overbrenging, omdat hierin op relatief eenvoudige wijze bewegings- en ondersteuningsfuncties kunnen worden geïntegreerd. Tevens kan een hydraulische aandrijving/overbrenging relatief eenvoudig gas- en vloeistofdicht 25 worden uitgevoerd en is daardoor weinig gevoelig voor storingen door vervuiling.There is a preference for a hydraulic drive / transmission, because it is relatively easy to integrate movement and support functions. In addition, a hydraulic drive / transmission can be constructed in a relatively simple manner gas- and liquid-tight and is therefore not very sensitive to disturbances due to pollution.

Een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt daardoor gekenmerkt, dat het orgaan hol is en de wand van het orgaan is voorzien van ten minste één toevoer- en tenminste één 30 afvoeropening voor het doorvoeren van de vloeistof, waarbij de verhouding van het (de) dwarsoppervlak(ken) van de afvoeropening(en) in het orgaan tot dat (die) van de vloeistofuitstroomopening(en) in het lichaam ligt tussen 0,5 en 2,5.An embodiment of the device according to the invention is characterized in that the member is hollow and the wall of the member is provided with at least one inlet and at least one outlet opening for the passage of the liquid, the ratio of the (the ) transverse area (s) of the discharge opening (s) in the member to that (s) of the fluid discharge opening (s) in the body is between 0.5 and 2.5.

Tussen deze grenzen voor de oppervlakteverhouding wordt bij toepassing 35 van de werkwijze volgens de uitvinding een product verkregen met een BAD ORIGINAL J 1 ° -7- zeer uniforme korrelgrootteverdeling, dat wil zeggen dat variatie-coëfficient van de korrelgrootte kleiner dan of gelijk is aan 5 %. Zoals eerder vermeld is dit een belangrijk voordeel*Between these limits for the surface ratio, when the method according to the invention is applied, a product is obtained with a BAD ORIGINAL J 1 ° -7- very uniform grain size distribution, that is to say that the grain size variation coefficient is less than or equal to 5 %. As mentioned earlier, this is an important advantage *

Een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uit-5 vinding wordt daardoor gekenmerkt, dat de gemiddelde afstand van het (buiten)oppervlak van het orgaan tot het binnenoppervlak van het lichaam in een richting, over hun min of meer conforme gedeelten, ligt tussen 0,01 en 0,1 van de hoofdafmeting van het lichaam in die richting.Another embodiment of the device according to the invention is characterized in that the average distance from the (outer) surface of the organ to the inner surface of the body in one direction, over their more or less conformal parts, is between 0 , 01 and 0.1 of the major dimension of the body in that direction.

10 Bij voorkeur bedraagt de afstand tussen het buitenoppervlak van het orgaan en het binnenoppervlak van het lichaam over hun min of meer conforme gedeelte ten hoogste 30 mm.Preferably, the distance between the outer surface of the organ and the inner surface of the body over their more or less conformal portion is at most 30 mm.

Bij deze relatieve en absolute grenzen der afmetingen wordt een zodanig dynamisch gedrag van het lichaam, het orgaan en de vloeistof die 15 zich erin c.q. er tussen in bevindt, dat een eindproduct met de gewenste eigenschappen wordt verkregen en tevens constructief en energetisch niet aan extreme eisen behoeft te worden voldaan.At these relative and absolute limits of dimensions, such a dynamic behavior of the body, the organ and the fluid that is in it or in between it, that an end product with the desired properties is obtained, and also constructively and energetically not to extreme requirements. need to be met.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt daardoor gekenmerkt, dat zowel het lichaam als het 20 orgaan in hoofdzaak de vorm hebben van een loodrecht afgeknotte kegel met een tophoek tussen 15° en 120°, waarbij het dwarsvlak met de kleinste diameter zich aan de onderzijde bevindt en de vloeistof uitstroomopening(en) van het lichaam in het mantelvlak zijn aangebracht.A preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that both the body and the member are substantially in the form of a perpendicularly truncated cone with an apex angle between 15 ° and 120 °, the transverse plane with the smallest diameter being at the underside and the liquid outflow opening (s) of the body are arranged in the lateral surface.

25 Deze uitvoeringsvorm omvat een op zichzelf bekende conische prilemmer met daarin (beweegbaar) aangebracht een conisch orgaan (binnenemmer). Een uitvoeringsvorm van deze combinatie van conische buiten- en binnenemmer wordt daardoor gekenmerkt, dat in het dwarsvlak aan de onderzijde van de binnenemmer een opening is aangebracht.This embodiment comprises a per se known conical prill bucket with a conical member (inner bucket) arranged therein (movably). An embodiment of this combination of conical outer and inner bucket is characterized in that an opening is arranged in the transverse plane on the underside of the inner bucket.

30 Hierdoor wordt bereikt, dat de vloeistof vanuit de binnenemmer naar de spleet tussen de buiten- en de binnenemmer en in omgekeerde richting kan stromen.This ensures that the liquid can flow from the inner bucket to the gap between the outer and the inner bucket and in the reverse direction.

Bij voorkeur zijn de laagste eigenfrequenties van het orgaan en het lichaam hoger dan de translatiefrequentie van het orgaan.Preferably, the lowest natural frequencies of the organ and body are higher than the translation frequency of the organ.

35 Hierdoor wordt bereikt dat de energie- en impulsoverdracht bij de 0 0 0 3 3 18 bad original -8- beweging van het lichaam en het orgaan op de vloeistof niet of verwaarloosbaar wordt beïnvloed door elastische vervorming van de bewegende delen.This ensures that the energy and impulse transfer during the movement of the body and the organ to the liquid is not or negligibly influenced by elastic deformation of the moving parts.

Het lichaam kan zijn voorzien van een vloeistoftoevoerruimte 5 waaraan de vloeistof wordt toegevoerd, welke middels de vloeistof- toevoeropening(en) van het lichaam met de holte in het lichaam in verbinding staat.The body may be provided with a liquid supply space 5 to which the liquid is supplied, which communicates with the cavity in the body through the liquid supply opening (s) of the body.

Door toepassing van de vloeistoftoevoerruimte of bufferruimte wordt onder omstandigheden een stabielere versproeiing van de vloeistof 10 verkregen.By using the liquid supply space or buffer space, a more stable spraying of the liquid 10 is obtained under certain conditions.

De uitvinding zal vervolgens worden toegelicht aan de hand van een figuur waarin een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is weergegeven, waartoe de uitvinding uiteraard niet is beperkt, en voorts aan de hand van een aantal foto's van met de werk-15 wijze en inrichting volgens de uitvinding verkregen druppels en korrels en tevens die met een werkwijze en inrichting volgens de stand van de techniek zijn verkregen.The invention will subsequently be elucidated with reference to a figure in which an embodiment of the device according to the invention is shown, to which the invention is of course not limited, and further with reference to a number of photos of the method and device drops and granules obtained according to the invention and also those obtained with a method and device according to the prior art.

In dè figuren is in figuur 1 een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding weergegeven met een om een z-as draaibaar 20 lichaam en een orgaan wat om een z-as draaibaar is en in z-richting beweegbaar is.In the figures, figure 1 shows an embodiment of the device according to the invention with a body rotatable about a z-axis and a member which is rotatable about a z-axis and which is movable in z-direction.

In fig. 2 is het assenstelsel weergegeven waarvan de z-as verticaal is gericht en waaraan wordt gerefereerd.Fig. 2 shows the coordinate system whose z-axis is oriented vertically and which is referred to.

In figuur 1 is een uitvoeringsvorm weergegeven waarbij het 25 lichaam en het orgaan een betrekkelijk spitse tophoek, hebben. Dit type * \ heeft een halve tophoek 13 tussen 35 en 10° met de z-as. Door de spitse vorm vraagt een dergelijke emmer relatief weinig inbouwruimte in/en door de verdiepingsvloer van een priltoren. Dit type lichaam is geschikt voor een tamelijk grote doorzet, bijvoorbeeld 42 ton/h en 30 draait daarbij met een toerental van bijvoorbeeld 150-300 omw./min.Figure 1 shows an embodiment in which the body and the member have a relatively pointed apex angle. This type * \ has a half apex angle 13 between 35 and 10 ° with the z-axis. Due to the pointed shape, such a bucket requires relatively little installation space in and through the storey floor of a prilling tower. This type of body is suitable for a fairly large throughput, for example 42 tons / h and 30 rotates at a speed of, for example, 150-300 rpm.

De druppels worden daardoor ver weggeslingerd.The drops are thrown far away.

In figuur 1 is 31 het lichaam waarvan het kegelvormige wandgedeelte 32 is voorzien van vloeistofuitstroomopeningen 33. In het lichaam is een hol orgaan 34 aanwezig waarvan de wand 35 min of meer conform is aan 35 wandgedeelte 32 van het orgaan.In Figure 1, 31 is the body of which the conical wall portion 32 is provided with liquid outflow openings 33. In the body there is a hollow member 34, the wall of which is roughly conformed to wall portion 32 of the member.

v - V - -v - V - -

BAD ORIGINALBAD ORIGINAL

i -9-i -9-

In wand 35 zijn openingen 36 aanwezig.Openings 36 are present in wall 35.

In de bodem 37 van orgaan 34 is een opening 38 aanwezig met een diame-tergrootte van de helft van de diameter van bodem 37.In the bottom 37 of member 34 there is an opening 38 with a diameter of half the diameter of bottom 37.

Het lichaam is draaibaar bevestigd in de verdiepingsvloer 39 van een 5 priltoren (niet getekend) met behulp van lagers 40.The body is rotatably mounted in the floor 39 of a 5 prilling tower (not shown) using bearings 40.

De aandrijving en overbrenging zijn aangegeven met 41 en 42.The drive and transmission are marked 41 and 42.

Het orgaan wordt niet aangedreven, is echter wel draaibaar om een as in z-richting.The member is not driven, but is rotatable about an axis in the z direction.

Het orgaan kan in z-richting worden getransleerd met behulp van bij-10 voorbeeld een hydraulische of een pneumatische zuiger/cylinder 43 en 44.The member can be translated in z-direction using, for example, a hydraulic or pneumatic piston / cylinder 43 and 44.

Met 45 is een motor en met 46 een energieomzetter aangegeven. Het aandrijvend medium wordt door leiding 47 aan cylinder 49 toegevoerd. In de in figuur 1 getekende uitvoering wordt zuiger 43 door een samenge-15 perst medium naar. beneden gedrukt.A motor is indicated by 45 and an energy converter by 46. The driving medium is supplied to cylinder 49 through line 47. In the embodiment shown in Figure 1, piston 43 is forced through a compressed medium. pressed down.

In bovenwaartse richting kan de beweging worden opgewekt door een mechanische, hydraulische of pneumatische veer 48, welke bij de neergaande slag van zuiger 43 wordt samengeperst en na het wegnemen van de druk in cylinder 44 de zuiger omhoog duwt.In the upward direction, the movement can be generated by a mechanical, hydraulic or pneumatic spring 48, which is compressed during the downward stroke of piston 43 and pushes the piston upwards after the pressure in cylinder 44 has been released.

20 Ook kunnen veren uit een elastomere kunststof worden toegepast.Springs of an elastomeric plastic can also be used.

De toevoerleiding van de te versproeien vloeistof is aangegeven met 49, welke uitmondt in een bufferruimte 50.The supply line of the liquid to be sprayed is indicated by 49, which opens into a buffer space 50.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de volgende proeven.The method according to the invention is illustrated by the following tests.

25 Gegevens over de versproeide vloeistof: A _B_C_ | Aard van de stof: ureum ammoniumnitraat water I concentratie % 95-100 95-100 100 soortelijke massa: kg/m^ [ 30 (in gesmolten toestand) 1210 1437 1000 [ viscositeit η cP Ι^η ζδ 3^n^L0 ca. 125 Information on the sprayed liquid: A _B_C_ | Nature of substance: urea ammonium nitrate water I concentration% 95-100 95-100 100 density: kg / m ^ [30 (in molten state) 1210 1437 1000 [viscosity η cP Ι ^ η ζδ 3 ^ n ^ L0 approx. 1

| (—:t) bij 135°C 175°C 25°C| (-: t) at 135 ° C 175 ° C 25 ° C

temperatuur: 135-140 175-180 omgevingstemp.temperature: 135-140 175-180 ambient temp.

druk in lichaam atmosferisch atmosferisch atmosferisch 35 (boven de vloeistof) C ~l ' 'i o ζϊ V '-S 'J ·νpressure in body atmospheric atmospheric atmospheric 35 (above the liquid) C ~ l '' i o ζϊ V '-S' J · ν

I BAD ORIGINALI BAD ORIGINAL

' -10--10-

Constructieve gegevens over het lichaam en het orgaan De lichamen I' en I” zijn uitvoeringsvarianten van lichaam I, zoals weergegeven in figuur 1.Constructional data on the body and the organ The bodies I 'and I ”are embodiments of body I, as shown in figure 1.

uitstroomopeningen I Ioutlets I I

aanduiding) | Idesignation) | I

I II I

BAD ORIGINALBAD ORIGINAL

j -11-j -11-

Proeventaste

Lichaam I', vloeistof ABody I ', liquid A

Proef no. I’A 1 ΙΆ2 (vergelijkings- _voorbeeld) s; 5 Doorzet t/h 1,99 1,99 lichaam: ί - toerental oraw/min 200 200 - translatie in z-richting ja nee - fase 0 10 - frequentie Hz 450 orgaan: - toerental omw/min 200 200 - translatie in z-richting nee nee i - frequentie Hz 15 gemiddelde korreldiameter mm 2,15 2,44 variatiecoëfficient % < 5 25Experiment no. IA 1 ΙΆ2 (comparative example) s; 5 Throughput t / h 1.99 1.99 body: ί - speed oraw / min 200 200 - translation in z direction yes no - phase 0 10 - frequency Hz 450 organ: - speed rpm 200 200 - translation in z - direction no no i - frequency Hz 15 average grain diameter mm 2.15 2.44 variation coefficient% <5 25

Lichaam I", vloeistoffen A en BBody I ", liquids A and B.

proef no. Ι’Ά 1 I"A 2 I”B 1 I”B 2 (ver geli jkingsvb. , 20 orgaan ver- _wijderd)_Experiment No. 1 1 "A 2 I" B 1 I "B 2 (comparative example, 20 organ removed) _

Doorzet t/h 31 42 37,5 37,5 lichaam: - toerental omw/min 140 150 200 200 25 - translatie in z-richting nee nee nee nee - frequentie Hz 0000 orgaan: - toerental omw/min 140 150 200 n.a.Throughput t / h 31 42 37.5 37.5 body: - speed rpm 140 150 200 200 25 - translation in z-direction no no no no - frequency Hz 0000 organ: - speed rpm 140 150 200 n.a.

translatie in z-richting ja ja ja n.v.t.translation in z direction yes yes yes n / a

30 - frequentie Hz 400 550 250 n.v.t.30 - frequency Hz 400 550 250 n / a

gemiddelde korreldiameter ram 1,90 1,90 2,23 2,26 variatiecoëfficient % ^5 <5<5 25mean grain diameter ram 1.90 1.90 2.23 2.26 variation coefficient% ^ 5 <5 <5 25

<V -Λ ^ ·-“* .··*· „J<V -Λ ^ · - "*. ·· * ·" J

:Q ! O: Q! O

BAD ORIGINALBAD ORIGINAL

-12--12-

De werkwijze, volgens de uitvinding wordt voorts toegelicht aan de hand van de figuren 3 t/m 6.The method according to the invention is further elucidated with reference to Figures 3 to 6.

Figuur 3 is een afdruk van een fotografisch negatief van de druppel-verdeling van de versproeide vloeistof (water) bij een met een 5 omwentelingsfrequentie van 200 omw/min draaiend lichaam waarvan het orgaan periodiek in z-richting heen en weer werd bewogen met een frequentie van 220 Hz.Figure 3 is an image of a photographic negative of the droplet distribution of the sprayed liquid (water) at a body rotating at a rotation speed of 200 rpm whose member was periodically reciprocated in z-direction at a frequency of 220 Hz.

Figuur 4 geeft een beeld van de druppelverdeling verkregen met dezelfde inrichting, waarbij het lichaam eveneens om de z-as werd 10 geroteerd, met een omwentelingsfrequentie van 200 omw/min., waarbij echter het orgaan was verwijderd. Het zij vermeld dat door toepassing van schaalregels qua afmetingen niet identieke emmers qua procesomstandigheden toch met elkaar kunnen worden vergeleken.Figure 4 depicts the droplet distribution obtained with the same device, with the body also rotated about the z axis, with a revolution frequency of 200 rpm, but with the member removed. It should be noted that by using scale rules in terms of dimensions, non-identical buckets can still be compared in process conditions.

Fig. 5 is een fotografische weergave van de met proefno.Fig. 5 is a photographic representation of the test no.

15 ΙΆ 1 verkregen korrels en Figuur 6 is een fotografische weergave van de met de vergelijkingsproef I'A 2 verkregen korrels.15 ΙΆ 1 granules obtained and Figure 6 is a photographic representation of the granules obtained with the comparative test I'A 2.

' \ r-: - ·.- ·*» Q - - ,j'\ r-: - · .- · * »Q - -, j

BAD ORIGINALBAD ORIGINAL

Claims

A method for distributing a liquid in a gaseous or vaporous medium, wherein the liquid is introduced into a hollow body provided with at least one outflow opening for the liquid and is distributed through the outflow opening (s) in the medium and wherein the body is moved about a rotational axis, characterized in that an element present in the cavity of the body, which is at least locally in contact with the liquid, and / or the body is (are) moved periodically, wherein the movement of the organ or that of the body includes at least one translation in the x, 10 y or z direction, the x, y and z directions being the directions of the axes of an orthogonal system whose z-axis is oriented vertically, the frequency f of the movement of the organ and / or the body in the intended at least one translation direction being equal to the product of a proportionality factor k and the quotient of the average flow velocity v of the yield cool by the outflow opening (s) of the body and the diameter d of the outflow opening (s), where k is between 0.25 and 0.5, f is expressed in vibrations per second, v in meters per second and d in meters.

Method according to claim 1, characterized in that the body is moved about an axis in z-direction and in that the movement of the member is composed of a translation in z-direction and a rotation about an axis in z-direction. N.

3. A method according to claim 2, characterized in that the member comprises a rotation about an axis in z-direction, the revolution frequency of which is between 0.8 and 1.2 times that of the body.

4. A method according to any one of claims 1-3, characterized in that the organ and / or the body is periodically accelerated / decelerated in the at least one direction of translation with an acceleration / deceleration between 0.5 and 25 m / s ^ . ·· ~ f * '·. : 'BAD ORIGINAL -14-

Method according to any one of claims 1-4, characterized in that both the movement of the organ and that of the body comprise a translation, which translations are in phase opposition.

6. Method essentially as described.

7. Device for distributing a liquid in a gaseous or vaporous medium, comprising a hollow movable body provided with at least one liquid supply and at least one liquid outflow opening and a movable member located in the cavity of the body, characterized in that the surface of the member is at some distance from the inner surface of the body and that it is at least more or less in conformity at least locally near the liquid outflow opening (s) of the body.

Device as claimed in claim 7, characterized in that the body and / or the member is (are) movable in at least two of the following directions: - in x direction, - in y direction, - in z- direction, 20. about an axis in z direction, the x, y and z directions being the directions of the axes of an orthogonal system whose z axis is oriented vertically.

Device as claimed in claim 7 or 8, characterized in that the member is hollow and the wall of the member is provided with at least one supply and one discharge opening for the passage of the liquid.

10. Device according to claim 9, characterized in that the ratio of the transverse surface (s) of the discharge opening (s) in the member to that (s) of the liquid discharge opening (s) in the body is between 0 , 5 and 2.5.

Device according to any one of claims 7-10, characterized in that the average distance from the (outer) surface of the organ to the inner surface of the body in one direction, over their more or less conformal parts, is between 0, 01 and 0.1 of the major size of the body in that direction. * ·· -Λ * V \ 1 'BAD ORIGINAL i! -15- I

Device according to any one of claims 7-11, characterized in that the distance between the outer surface of the member and the inner surface of the body over their more or less conformal part is at most 30 mm.

Device according to any one of claims 7-12, characterized in that the body is substantially in the form of a perpendicularly truncated cone with an apex angle between 15 ° and 120 °, the transverse plane having the smallest diameter at the bottom and the liquid outflow opening (s) are arranged in the lateral surface.

14. Device as claimed in claim 13, characterized in that the member is substantially in the form of a perpendicularly truncated cone, wherein the transverse plane with the smallest diameter is located at the bottom and the discharge openings are arranged in the lateral surface.

Device according to claim 14, characterized in that an opening is arranged in the transverse plane on the underside of the member.

16. Device as claimed in any of the claims 7-15, characterized in that the lowest natural frequencies of the body and the organ are higher than the translation frequency to be used.

17. Device as claimed in any of the claims 7-16, characterized in that the body is provided with a liquid supply space to which the liquid is supplied, which means extends through the liquid supply opening (s) of the body with the cavity in the body. binding state.

18. Device as described and illustrated in the figure.

Product obtained by a method according to any one of claims 1-6.

A product obtained with a device according to any one of claims 7-18. *:. ;; d sr BAD ORIGINAL