NO166761B - Granuleringsinnretning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en granuleringsinnretning inneholdende en granulerings-seksjon omfattende i det minste en del av lengden av en trommel anordnet for roterende bevegelse omkring en hovedsakelig horisontal akse, en innløps-åpning som leder inn i det indre av trommelen for innføring av et partikkelformet substrat som skal danne granuler i nærheten av en første ende av trommelen, innretninger for å medrive det partikkelformede substrat og granulene over en del av trommelbevegelsen og utløpsåpning for granulene fra trommelen i nærheten av den annen ende av trommelen og som ligger i avstand fra den første ende hvori innløpsåpningene til trommelen er anordnet, og det særegne ved granuleringsinnretningen i herr-hold til oppfinnelsen er at det inne i trommelen i avstand fra trommelveggen er anordnet en eller flere fluidiserte laginnretninger slik at i det minste noe av substratet og granulene medrevet av trommelen faller ned på dette fluidiserte lag og deretter tilbake i trommelen, idet det er anordnet innretninger for tilførsel av arbeidsfluid til laginnretningene og innretninger for fra trommelen å fjerne det arbeidsfluid som unnvirker fra de nevnte fluidiserte laginnretning(er).

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en granuleringsinnretning for fremstilling av granuler, særlig fra et forstøvbart produkt basert på en substans som f.eks. er krystalliserbar og oppløselig eller uoppløselig i et vandig medium, idet denne substans er smeltet, blandet eller oppløst.

Ved kjent teknologi har det vært utviklet to fullstendig forskjellige grunnleggende prosesser for fremstilling av granuler fra en smeltet substans, idet disse prosesser anvendes spesielt på området med gjødningsmidler og svovel.

Ved en første granuleringsprosess kjent som prilling forstøves den smeltede substans ved toppen av et tårn og de små dråper avkjøles mens de faller i tårnet. Denne prosess gjør det mulig å oppnå granuler med utmerket kvalitet, men deres partikkelstørrelsesområde er begrenset til mellom 2 og 3 mm. Disse størrelser tilfredsstiller ikke alltid brukernes krav som kan gå ut på et ønske om å ha tilgang til større granuler., I tillegg utgjør et prillingstårn en kostbar enhet og innstal-lering av et slikt tårn kan fremby problemer.

Den annen prosess gjør bruk av en roterende trommel i form av en blander eller en panne hvori smeltet salt sprøytes ut på små granuler og disse blir som et resultat av belegningen og avkjølingen større. Disse små granuler fremstilles da delvis av selve granuleringsinnretningen etter at de granuler som den fremstiller er blitt siktet, og forholdet mellom den mengde granuler som tilbakeføres i trommelen til den mengde granuler som forlater trommelen benevnes resirkulasjonsforholdet, idet disse menger uttrykkes på vektbasis.

Ved denne granuleringsprosess, såvel som i de andre kjente granuleringsprosesser, er det anordnet kjølemidler for å fjerne krystallisasjonsvarmen fra det smeltede salt.

Et middel for å fjerne denne varme og å tillate avkjøling og derav følgende herding av granulene består i en sterk økning av resirkulasjonsforholdet for derved å øke den mengde koldt material som går inn i trommelen. Under disse betingelser kan resirkulasjonsforholdet oppnå verdier fra 2:1 til 5:1 som er en uelmpe i en produksjonsenheet i og med at den resulterer i en betraktelig overdimensjonering av anleggene på den ene side og på den annen side forbruk av store energimengder for behandling av meterialet som sirkulerer i et lukket kretsløp.

Det er derfor blitt nødvendig å absorbere overskudd av granuleringsvarme ved å anvende en kuldekilde som ligger utenfor granuleringsinnretningen.

US patentskrift A-4.213.924 beskriver således en granuleringsinnretning med en roterende trommel hvori et smeltet salt sprøytes ut på et teppe av granuler som faller inne i trommelen og hvori avkøjling av granulene frembringes ved å injisere vann inn i trommelen, idet vannet fordampes ved at det absorberer den varme som skal fjernes.

Denne prosess er imidlertid vanskelig å styre i og med at avkjølingen ved hjelp av vannfordampningen krever streng og kontinuerlig overvåking av arbeidsbetingelsene. Disse betingelser, som hovedsakelig bestemmes ved temperaturen og den relative fuktighet av luften, må være slik at det smeltede salt ikke er i stand til hydratisering. Disse hydratiserings-betingelser kan variere meget sterkt i avhengighet av arten av det salt som anvendes, med det resultat at arbeidsbetingelsene for den roterende trommel strengt bestemmes av arten av saltet som følgelig ikke tillater noen fleksibilitet ved bruken. I tillegg må vannet som går inn i trommelen trekkes ut ved hjelp av en luftstørm og dette bevirker problemer med fjernelse av støv fra denne fuktige luft. Videre krever denne granuleringsinnretning forstøvning i form av meget fine dråper og følgelig bruk av dyser med meget fine åpninger, med et spesielt høyt forstøvningstrykk, omtrent 50 bar for fremstilling av meget fine tåker. Så høye trykk som dette kan meget vanskelig utøves på smeltede nitrater som ville ha tendens til å detonere under disse betingelser.

For å overvinne disse ulemper tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en granuleringsinnretning av roterende trommeltype som tillater effektiv avkjøling av granulene uten innføring av vann og med et resirkulasjonsforhold så lavt som mulig mens den leverer granuler med høy kvalitet.

Fordelaktig er det inne i trommelen anordnet sprøyteinnret-ninger for å forstøve et produkt som skal belegge substratpartiklene og granulene som dannnes.

Fordelaktig er det eller de anvendte fluidiserte laginnretninger fiksert inne i trommelen.

Fordelaktig kan den eller de fluidiserte laginnretninger orienteres omkring en akse som er hovedsakelig parallell med lengdeaksen av trommelen.

Granuleringsinnretningen' omfatter fordelaktig en fluidisert laginnretning anordnet på skrå oppover i forhold til bevegelsesretningen (R) av den øvre del av trommelen.

Fordelaktig er den fluidiserte laginnretning anordnet slik at substratpartiklene og granulene faller ned i nærheten av den øvre ende av denne fluidiserte laginnretning.

Endel av den indre omkrets av trommelen, nær den ende av trommelen hvor utløpsåpninen for granulene er anordnet, er hovedsakelig glatt slik at det dannes et trinn for forming og glatting av granulene.

Oppfinnelsen vil lettere forstås fra den etterfølgende beskrivelse av forskjellige utførelsesformer med henvisning til de vedføyde tegninger hvori: Fig. 1 er et perspektivriss i gjennomskåret form, av en utførelsesform av granuleringsinnretningen i samsvar med oppfinnelsen. Fig. 2 er et tverrsnitt, i større målestokk langs linjen 2-2 i fig. 1. Fig. 3 er et riss i likhet med fig. 2 og illustrerer en alternativ utførelsesform av innretningen i fig. 1. Fig. 4 er et flytskjema av et granuleringsanlegg hvori granuleringsiirnretningene i samsvar med oppfinnelsen inngår, og Fig. 5 og 6 er skjematiske riss av ytterligere utførelses-former av oppfinnelsen.

Granuleringsanlegget som er skjematisk illustrert i fig. 4 skal fremstille granuler fra et hvilket som helst forstøvbart produkt basert på en krystalliserbar substans, som f.eks. nitrater, spesielt ammonoiumnitrat, svovel, kaliumhydroksyd, natriumhydroksyd eller urea, eller blandinger av disse eller andre substanser med vann, spesielt en vandig slurry av ammoniumfosfat eller en blanding fremstilt ved salpetersyre-oppslutning av fosfater.

Dette anlegg omfatter en granuleringsinnretning 1 av den type som har en roterende trommel 2 anordnet hovedsakelig horisontalt og som inneholder en fluidisert laginnretning 3, forbundet til en luftblåser 4 utenfor trommelen, idet denne fluidiserte laginnretning er fiksert og således ikke følger med ved omdreiningen av trommelen. En stang for varmsprøyting av et produkt som skal granuleres strekker seg inne i trommelen og inn i den nedre del av denne under den fluidiserte laginnretning 3, idet denne stang på utsiden av trommelen er forbundet med en homogeniseringstank 6 for tilførsel til stangen 5 av det produkt som skal forstøves.

I tillegg er granuleringsinnretningen på oppstrømssiden forbundet med en tut 7 for tilførsel av små granuler med en diameter på" f.eks. mellom 800 um og 3 mm, idet disse granuler skal tjene som et substrat for dannelsen av større granuler ved belegning med den krystalliserbare substans som påsprøytes produktet. Denne tut 7 fører inn i det indre av trommelen i nærheten av en første ende og ved den motsatte ende er det anordnet utløpsåpninger for granulene og som samvirker med en tømmetransportør 8 som fører granulene til nedstrømsdelen av anlegget.

Transportøren 8 er innrettet til å tømme granulene ut på en første sikteinnretning 9 som separerer granulene med salgbar størrelse, f.eks. fra 3 til 5 mm, fra andre granuler med større eller mindre størrelse. Granuler med salgbar størrelse føres til en fluidisert laginnretning 10 for å fullføre avkjølingen av granulene før disse belegges med et lag av en substans som aminer, karbonater, talkum o.l., i en belegnings-innretning 11, idet dette belegglag skal forhindre agglomerer-ing av granulene når de lagres.

Granulene som avstøtes som for store i den første sikteinnretning 9 males (i 12) og,

a) helles inn i homogeniseringstanken 6 hvor de ved smelting omdannes til et sprøytbart produkt. Denne tank tilføres

ytterligere nyfremstilt produkt som skal sprøytes ut, via en kanal 12 a, og

b) resirkuleres direkte til trommelen 2.

Granulene avstøtt som for små i den første siktinnretning 9

behandles på nytt i en annen siktinnretning 13 hvor de for små granuler, med størrelse undet 800 um til 1 mm f.eks., helles

inn i homogeniseringstanken 6 for omdannelse til et sprøytbart produkt deri. De granuler som ikke passerer gjennom den annen siktinnretning 13, dvs. med en størrelse mellom omtrent 800 um og 3 mm, føres til granuleringstrommelen 2 gjennom tuten 7.

En rystetrakt 14 er også anordnet for innføring av fyllstoffer i homogeniseringstanken 6 ved hjelp av en beltetransportør 15 og en porsjoneringsinnretning. Formålet med disse fyllstoffer kan f.eks. være å redusere andelen av nitrogen i granulene i det tilfelle hvor det salt som behandles er et nitrat.

Ved den ende av trommelen 2 som ligger i avstand fra den ende hvor den fluidiserte laginnretning 3 tilføres luft, blir luften som forlater innretningen tømt ut i et vasketårn 16 hvori en fortynnetoppløsning av den krystalliserbare substans som anvendes i innretningen sirkuleres. Oppløsningen konsentreres deretter på nytt i en enhet anordnet for dette formål før den helles inn i en homogeniseringstank eller resirkuleres direkte til denne. Granuleringsinnretningen 1 skal nå beskrives mer detaljert med henvisning til figurene 1 og 2. Ved hver av sine ender omfatter trommelen 2, som er anordnet hovedsakelig horisontalt, en ringformet flens 17a, 17b rettet radialt innover for å danne innløps- henholdsvis utløpsåpninger itrommelendene. Trommelen er understøttet ved sin ytre omkrets ved hjelp av konvensjonelle innretninger, som ikke er vist, og drives i retning av pilen R, f.eks. ved hjelp av et kronhjul 18 i inngrep med en pinjong 19 forbundet med en motor (ikke vist). Motoren er foretrukket tilknyttet en hastighetsregulator slik at rotasjonshastigheten av trommelen kan reguleres til en optimal verdi som er mellom 35 og omtrent 45 % av den kritiske hastighet, dvs. den hastighet hvorover sentrifugalkraften bevirker at granulene fester seg til tommelveggen.

For å medrive granulene og løfte dem over en del av bevegelsen for trommelen 2 er denne utstyrt med passende orienterte, langsgående løfteinnretninger 20.

Tuten 7 for tilførsel av fine granuler fører inn i det indre av trommelen 2 i nærheten av en første ende av denne og passerer gjennom innløpsåpningen som er dannet av den tilsvarende ringflens 17a.

Ved den motsatte ende er det under trommelen anordnet en rystetrakt 21 for å motta granulene som kommer som overløp fra trommelen gjennom utløpsåpningen i den tilsvarende ringflens 17b, idet rystetrakten 21 deretter tømmer granulene ut på transportøren 8.

En kanal 22 for innføring av luft i den fluidiserte laginnretning 3, forbundet til blåseren 4, og en tilførselskanal 23 som forbinder tanken 6 til sprøytestangen 5 som er utstyrt med dyser 24, passerer gjennom endeåpningen i trommelen i nærheten av trakten 21. Kanalen 23 er foretrukket av type forsynt med varmekappe for å muliggjøre at produktet holdes ved en for-høyet temperatur ved hjelp av damp som sirkulerer under trykk. Den fluidiserte laginnretning 3 strekker seg i lengderetningen inne i trommelen og hovedsakelig i sentrum av denne slik at dens gitter 25 foretrukket forløper noe på skrå oppover i rotasjonsretningen R av den øvre del av trommelen. Hellings-retningen kan varieres og kan f.eks. være omtrent 5° i forhold til horisontalen, slik at granulene som løftes opp av iøfte-innretningen 20 faller tilbake i nærheten av den øvre ende av fluidiseringsgitteret 25 og deretter, etter å ha oppholdt seg over gitteret 25 i en kort tid, faller tilbake i trommelen. For å muliggjøre at hellingen av denne fluidiserte laginnretning kan reguleres er den sistnevnte fordelaktig montert svingbart omkring en akse som er hovedsakelig parallell med lengdeaksen av trommelen.

I det tilfelle hvor innretningen beskrevet i det foregående arbeider med et smeltet salt, spesielt et nitrat, underkastes granulene 20 som innføres via tuten 7 i den roterende trommel for et antall sykluser med belegning og avkjøling med luft til en temperatur nær omgivelsenes temperatur, før de forlater trommelen, idet denne syklus kan analyseres som følger.

Dysene 24 påfører en beleggfilm av smeltet salt på granulene som faller som et teppe fra innretningen 3. Disse granuler medrives så av løfteinnretningene 20 over gitteret 25 hvorpå de faller ned for effektiv avkjøling, mens saltfilmen avsatt ved sprøyting, krystalliserer før granulene faller tilbake til bunnen av trommelen og en ny syklus med granulvekst igang-settes med belegning og krystallisering. Granulene beveger seg gradvis i trommelen i retningen mot utløpsenden hvorfra de kommer ut som overløp gjennom utløpsåpningen i ringflensen 17a og faller ned i trakten 21.

Ved hjelp av denne innretning kan partikkelstørrelsesområdet for de fremstilte granuler endres etter ønske ved modifisering av en eller flere av de følgende parametere: Hellingen av fluidiseringsgitteret i den fluidiserte laginnretning modifiseres for å variere oppholdstiden av granulene på gitteret;

strømningstakten for avkjølingsluften gjennom den fluidiserte laginnretningens gitter modifiseres for å oppnå nøyaktig kontroll av temperaturen i granullaget;

resirkulasjonsforholdet og sprøytetakten for den krystalliserbare substans modifiseres for å endre den tilgjengelige mengde substans pr granul, dvs. tykkelsen av hvert påfølgende belegglag; og

hellingen av løfteinnretningene 20 og rotasjonshastigheten av trommelen kan modifiseres for å kontrollere forholdene ved blanding av granulene og hyppigheten som granulene belegges og avkjøles med.

I det tilfelle hvor det anvendes en slurry, f.eks. en vandig slurry av ammoniumfosfat som varmsprøytes, er driften av granuleringsinnretningen tilsvarende det som er beskrevet i det foregående, bortsett fra det forhold at luften som injiseres gjennom den fluidiserte laginnretning er forvarmet til en temperatur' slik at den tørker granulene ved å bevirke krystallisering av ammonoiumfosfatet som sprøytes ut på granulene og at nærmest alt det vann som er tilstede i den slurry som sprøytes fordamper.

Et eksempel på arbeidsbetingelser for drift av granuleringsinnretningen under anvendelse av ammonoiumnitrat er følgende:

Konsentrasjon av krystalliserbar substans i det

sprøytede produkt, (a) 97 til 99,5 %

Temperatur av sprøytet produkt 170 til 190°C Resirkulasjonsforhold (b) 8,0:1 til 1:1

Resirkulasjonstemperatur 60 til 70°C Utløpstemperatur fra granulerings-

innretning 95 til 105°C Rotasjonshastighet av granulerings-

innretning 35 til 45 % av Vc<*>Kjøleluftstrøm 1 til 3 L/kg sprøytet produkt ;*Vc = kritisk rotasjonshastighet for trommelen (a) = forurensningen er hovedsakelig vann (b) = resirkulert granulfraksjon i forhold til

fraksjon av produkt som forlater anlegget.

Et anlegg av denne type gjør det mulig å oppnå granuler med meget høy kvalitet på grunn av den homogene og effektive kjøling derav gjennomført lagvis ettersom granulene belegges med den sprøytede substans. Ved hver vekstsyklus av granulene er mengden av material som avkjøles på disse begrenset til en tynn film som avkjøles meget effektivt ved hjelp av luft-strømmen som forlater den fluidiserte laginnretning.

Videre tillater bruken av en fluidisert laginnretning at den sprøytede substans kan tørkes effektivt, slik at nærværet av en tørke på nedstrømssiden av granuleringsinnretningen ikke lenger er nødvendig. Denne vesentlige fordel i tilfellet av et smeltet salt som vanligvis inneholder fra 1 til 2 % vann, finnes å være betydningsfull når man anvender en slurry hvori vannet nærmest fullstendig fordampes av den varme luft som forlater den fluidiserte laginnretning.

Granuleringseffektiviteten krever ikke lenger, i motsetning til tidligere kjent teknikk, at sprøytingen foregår i form av meget fine dråper og følgelig er produkttrykket på oppstrøms-siden av dysene bare noen få bar og dette resulterer i en besparelse i anleggs- og driftsomkostninger.

På grunn av effektiviteten av de valgte kjøleinnretninger vil gjennomstrømningen av luft som tilføres den fluidiserte laginnretning videre være forholdsvis lav i sammenligning med de tradisjonelle metoder og dette muliggjør at granuleringsinnretningen kan gis totalt mindre størrelse. Den effektive kjøling gjør det også mulig å anvende luft ved vanlig temperatur når det anvendes en smeltet krystalliserbar substans. En fordel av denne type er at man unngår behovet for spesiell kondisjonering av luften for avkjøling slik a prosessen blir mer lønnsom.

Den lave verdi for resirkulasjonsforholdet muliggjør at driftsomkostningene for innretningen i henhold til oppfinnelsen kan reduseres til et minimum for den energi som anvendes for behandling av materialet som sirkulerer i et lukket kretsløp. I tillegg tilveiebringer granuleringsinnretningen en høy grad av sikkerhet og en stor driftsfleksibilitet då innretningen hverken anvender damp eller vann og tillater at partikkelstørrelsesegenskapene kan velges ved modifisering av en eller flere av de ovennevnte parametere.

De oppnådde granuler har meget høy styrke, spesielt på grunn av deres lagdelte struktur, og har omtrent kuleform og har en ganske glatt overflate. Granulene kan derfor lagres i sekker ved temperaturer omtrent 45 til 5 0°C uten å kreve ytterligere utført herding eller belegningsforanstaltninger slik at vanlig luft kan anvendes for avkjøling av granulene, selv i varmt klima.

Ved en ytterligere fordel har granulene meget lav porøsitet og tilfredsstiller i dette henseende sikkerhetskravene i tilfellet av nitrater.

Mange andre alternative former kan selvfølgelig anordnes innenfor oppfinnelsens ramme. Ved en første alternativ utførelsesform illustrert i fig. 3 er således granuleringsinnretningen utstyrt med to fluidiserte laginnretninger 3 anordnet den ene over den annen. Den øvre innretning 3a heller nedover i rotasjonsretningen R for den øvre del av trommelen og den nedre innretning 3b heller nedover i omtrent den samme vinkel i motsatt retning. For å sikre at granulene som faller ned på den øvre fluidiserte laginnretning skal ha en tilstrekkelig lang oppholdstid idet det tas hensyn til hellingen av denne innretning, er den sistnevnte foretrukket utstyrt med en ledeplate 26. Denne ledeplate er anordnet over det tilsvarende fluidiseringsgitter og i nærheten av den øvre ende av dette og strekker seg hovedsakelig parallelt med trommelaksen og med svak helling i forhold til vertikalret-ningen i rotasjonsretningen R for den øvre trommeldel, slik at granulene som løftes opp av løfteinnretningen 20 faller ned på denne ledeplate 26 hvorpå de glir for å falle tilbake i nærheten av den øvre ende av gitteret i den nærliggende fluidiserte laginnretning 3a, slik at det sikres at disse granuler får en tilstrekkelig lang oppholdstid i det øvre fluidiserte lag. Den nedre fluidiserte laginnretning er anordnet slik at granulene som faller fra den øvre fluidiserte laginnretning vil falle ned i nærheten av dens høye ende slik at det sikres at granulene får en maksimal oppholdstid på det tilsvarende fluidiseringsgitter før de faller ned som et teppe til bunnen av trommelen hvor de skal belegges med det sprøytede produkt som tidligere beskrevet.

Når bruken av mer enn to fluidiserte laginnretninger er påtenkt vil disse bli anordnet slik at to nabo-fluidiserte laginnretninger vil helle i gjensidig motsatte retninger slik at granulene vil falle som kaskade i rekkefølge over de forskjellige innretninger som er anordnet.

Innretninger for å forhindre akkumulering av produkt på innsiden av trommelen kan være anordnet.

Trommelen kan også på sin indre omkrets i nærheten av sin utløpsende inkludere en hovedsakelig glatt ringformet del for å muliggjøre at granulene kan rulle over hverandre og over denne hovedsakelig glatte del av veggen for fremstilling av granuler med en hovedsakelig ensartet kuleform.

Flere sprøytestenger kan være anordnet i trommelen og innretningene for å løfte granulene i trommelen kan ha en hvilken som helst annen passende form enn finner.

Ved enda en ytterligere alternativ utførelsesform kan granuleringsinnretningen i samsvar med oppfinnelsen fordelaktig kombineres med et konvensjonelt granuleringstårn, hvori substratpartiklene formes ved å sprøyte et smeltet salt inn ved toppen av tårnet og hvor de fallende dråper størkner til partikler som avkjøles i en oppovergående luftstrøm som injiseres ved bunnen av tårnet.

I granuleringstårn vil faktisk den midlere partikkeldiameter som oppnås ikke overstige 2,5 mm uansett arten av produktet slik at det er ønskelig å frembringe vesentlig større granuler.

Ved således å innføre partiklene som dannes i tårnet i granuleringstrommelen i samsvar med oppfinnelsen, ved å tilføre det fluidiserte lag atmosfærisk luft og ved å sprøyte en oppløs-ning av et passende smeltet salt på disse partikler for å få dem til å vokse, oppnås granuler med en midlere diameter på mellom 3 og 5 mm ved trommelutløpet.

Det påpekes av dette resultat oppnås selv uten å heve det vanlige resirkulasjonsforhold for granuleringstårnet, som er omtrent 5 til 10 %.

Som et resultat gjør et slikt anlegg det mulig å øke produk-sjonskapasiteten i granuleringstårn, idet granuleringstrommelen anordnes mellom bunnen av slike tårn og siktean-legget som vanligvis anordnes for å sikte de nyformede granuler for å sende den avviste fraksjon mot en smelteinn-retning forbundet med sprøyteinnretningene anordnet ved toppen av tårnet.

Det vises nå til de utførelsesformer av oppfinnelsen som er illustrert i fig. 5 og 6.

Det er kjent at partikkelformede produkter fremstilt ved kompaktering har den ulempe at partiklene oppnådd på denne måte har skarpe og sprø formasjoner på overflatene som gir opphav til støv når de håndteres.

Denne ulempe gjelder også partikler fremstilt ved kompaktering av finere partiklar, i og med at slike partikler oppnådd ved kompaktering gjerne- vil gå i stykker og derved danne støv.

Et ytterligere formål for den foreliggende oppfinnelse er derfor å overvinne disse ulemper ved å tilveiebringe en innretning som er i stand til å omdanne partikler med en irregulær og skjør overflate til granuler som har en hovedsakelig glatt overflate og som derfor bare vil frembringe lite støv ved friksjon når de håndteres.

For dette formål har oppfinnelsen følgende ytterligere karakteristiske trekk: innretningen omfatter to trinn A og B og det er anordnet innretninger for innføring av partiklene i et første trinn eller partikkel-glatte-trinnet, idet dette første trinn inkluderer innretninger for fukting av partiklene og innretninger for å sette disse partikler i relativ bevegelse i forhold til hverandre, og inretninger for å sikre passering av de første partikler fra det første trinn og inn i det annet trinn B, idet dette annet trinn utgjør granuleringstrinnet. Det første trinn omfatter i det minste en del av lengden av en roterende trommel, med hovedsakelig horisontal akse, og innretningene for innføring av partiklene i det indre av den nevnte del åpner seg i nærheten av en av trommelendene, innretninger for å la fuktige partikler gå inn i en åpning i nærheten av den ende som vender bort fra den nevnte del av trommelen hvis innside er forholdsvis glatt, og innretninger anordnet inne i den nevnte del av trommelen for å sprøyte en væske på partiklene for fukting av disse, idet begge trinn i innretningen kan være anordnet i en og samme trommel eller i to separate tromler.

I den ovennevnte definisjon og i den resterende del av beskrivelsen er det med uttrykket "partikler" ment å angi det partikkelformede rå substrat som skriver seg direkte fra knusing eller kompaktering og granulene er ment å bety partiklene oppnådd etter glatting og tørking av overflaten av de glattede og fuktige partikler som ble ført inn i det annet trinn.

Innretningen illustrert i fig. 5 omfatter en trommel 101 med hovedsakelig horisontal akse og montert for rotasjon omkring denne akse. Ved hver av sine ender omfatter denne trommel en sentral åpning 102 som hver er avgrenset av en flens rettet radialt inn mot det indre av trommelen omkring den sentrale åpning.

Denne trommel 101 er oppdelt i to deler langs sin lengde ved hjelp av en åpning i form av en overløpsterskel 103 tildannet av en ringformet flens som er rettet radialt innover og har en sentral åpning.

En første del av trommelen strekker seg mellom en innløps-

åpning 102 og den nevnte overløpsterskel 103 og avgrenser et første trinn A i innretningen i henhold til oppfinnelsen. Den annen del av trommelen, mellom utløpsåpningen 102 og den nevnte overløpsterskel, avgrenser det annet trinn B i innretningen.

En helletut 104 for innføring av partikler med uensartede overflater fører inn i det indre av trommelen i nærheten av den ende som er inkludert i det første trinn, og en dyse 105

for sprøyting av en væske som f.eks. vann eller en vandig slurry, er anordnet inne i den første del av trommelen 101.

Denne dyse 105 er rettet nedover for påsprøyting av en masse

av partikler P tilstede i bunnen av trommelen og er forbundet med innretninger for tilførsel av en sprøytevæske ved hjelp av

et rør 106. Den indre sylindriske vegg av denne første del av trommelen 101 i det første trinn A er hovedsakelig glatt, slik at når trommelen roterer blir partiklene i massen P satt i bevegelse i forhold til hverandre, som det vil fremgå av den etterfølgende tekst.

Den annen del av trommelen 101 (det annet trinn B) er tilsvarende den granuleringstrommel som er beskrevet tidligere og omfatter over sin totale indre sylindriske vegg langsgående løteinnretninger 107 fordelt rundt omkretsen av den sylindriske vegg, idet disse løfteinnretninger står ut radialt mot det indre av trommelen.

Det annet trinn B omfatter også en fiksert fluidisert laginnretning 108 forbundet med en blåser (ikke vist) utenfor trommelen ved hjelp av en kanal 109. Gitteret i den fluidiserte laginnretning 108 strekker seg i hovedsaken over hele lengden av det annet trinn B anordnet på skrå oppover i rotasjonsretningen for den øvre del av trommelen slik at de fleste partikler som kommer fra det første trinn A og løftes opp av løfteinnretningen 107 faller tilbake på denne fluidiserte laginnretning 108 hvor de tørkes og/eller avkjøles før de faller ned i trommelen.

Det kan eventuelt anordnes en stang 110 for sprøyting av en væske inneholdende en substans som er i stand til å belegge partiklene, f.eks. et smeltet salt, en slurry eller en suspensjon, under den fluidiserte laginnretning 108 slik at dysen 111 på denne stang peker i en passende retning for påføring av en dusj. til det "teppe" av partikler som faller fra den fluidiserte laginnretning 108.

Denne sprøytestang 110 er forbundet med tilførselsinnretninger anordnet utenfor trommelen ved hjelp av en ledning 112.

Innretningen i henhold til denne første utførelsesform arbeider på følgende måte: partikler uten ensartet overflate fremstilt ved knusing eller kompaktering innføres i det første trinn A av trommelen 101 gjennom tuten 104. Partiklene innført på denne måte settes i bevegelse i forhold til hverandre ved rotasjon av trommelen 101 og påsprøytes en væske, foretrukket vann eller vannholdig produkt, ved hjelp av dysen 105 for å fukte disse partikler i det minste på overflaten. I løpet av deres relative bevegelser kommer partiklene i kontakt med hverandre slik at deres skarpe hjørner, som er myknet ved den foregående fukting, avrundes idet støvdannelse forhindres ved fuktingen av omgivelsene.

Ved overløp over den terskel 103 som er tilveiebragt i den ringformede flens overføres de fuktige partikler med glattet overflate til det annet trinn B hvor det opptas av ribbeløfte-innretningene 107 som løfter disse partikler og lar dem falle ned på den fluidiserte laginnretning 108 hvor de tørkes og/eller avkjøles før de faller som et "teppe" til bunnen av trommelen mens de belegges, om dette passer mens de faller med substansen utsprøytet via dysen 111. Partiklene passerer gjentatte ganger gjennom denne syklus med å bli opptatt av ribbeløfteinnretningen 107 og avkjøling og/eller tørking på den fluidiserte laginnretning 108 før de forlater trommelen 101 i form av granuler med jevnere overflate ved at de passerer som overløp over kanten som utgjør utløpsåpningen i utløpsenden av trommelen.

Væsken som sprøytes ut gjennom dysen 105 i det første trinn A kan enten være bare vann for fukting, i det minste av overflaten, av massen P av partikler hvis overflate glattes ved den gjensidige kontakt av disse partikler med hverandre, eller en vandig slurry hvori faststoff-fasen er av natur identisk med eller forskjellig fra den tilsvarende i partiklene, for å fukte dem i det minste på overflaten mens de belegges med faststoff-fasen for å delta i deres glatting ved å dekke de resterende skarpe kanter og slå bro over fordyp-ningene mellom disse.

Beleggmaterialet som når det passer sprøytes gjennom stangen 110, kan ha identisk natur med eller være forskjellig fra det tilsvarende i de opprinnelige partikler og kan fremstilles i form av en slurry eller et smeltet salt. I det tilfelle hvor denne beleggsubstans i det annet trinn B er i form av et smeltet salt tjener, den luft som blåses gjennom den fluidiserte laginnretning 108 ikke bare til å tørke de fuktige partikler som kommer ut fra det første trinn A, men virker også til å akjøle belegget av smeltet salt som sprøytes ut av dysene 111 på stangen 110.

I den utførelsesform som er illustrert ig fig. 6 omfatter innretningen 2 separate tromler 101a og 101b, hver utstyrt i sine ender med innløps- henholdsvis utløpsåpninger 102 i likhet med dem som er beskrevet i det foregående.

Trommelen 101a er inkludert i det første trinn A og

trommelen 101b er inkludert i det annet trinn B.

Trommelen 101b er anordnet på et noe lavere plan enn trommelen 101a og en tut 116 er anordnet ved utløpet av trommelen 101a og dens nedre ende fører inn i det indre av trommelen 101b i nærheten av dennes innløpsende.

Med denne anordning går partiklene inn i det første trinn 1 via tuten 104. De glatte fuktige partikler oppnådd ved utløpet av det første trinn A passerer som overløp inn i rystetrakten 116 hvorfra de går inn i trommelen 101b i det annet trinn B via tuten 117.

I denne utførelsesform frembringes omrøring ved hjelp av ribbeløfteinnretningene 107 og tørkingen av hjelp av den fluidiserte laginnretning 108, idet det selvfølgelig er mulig å erstatte tørkefunksjonen ved hjelp av hvilke som helst andre kjente tørkeinnretninger.

Transportinnretningene, i dette tilfelle i form av en ruste-trakt og en tut, er indikert rent eksempelvis, i og med at den relative anordning av tromlene 101a og 101b kan være en annen enn som illustrert i fig. 6, og i dette tilfelle kan disse transportinnretninger anta en hvilken som helst form, f.eks. en beltetransportør eller en skovltransportør.

Denne fremgangsmåte kan anvendes for å behandle hvilke som helst typer av partikkelformede materialer, og spesielt gjødningsmidler, dvs. et material basert på et nitrogenholdig salt og/eller et fosforholdig salt og/eller kaliumsalt.

Når en slurry sprøytes i det første trinn A er det klart fordelaktig å konsentrere denne slurry så mye som mulig slik at den minst mulige vannmengde må fjernes i det annet trinn B.

I tilfellet av partikler av kaliumslagg, dvs. en blanding av slagg som skriver seg fra Thomas-stål-anlegg og kalkumsalt, inneholdende 0 % nitrogen, 10 til 14 % fosfor uttrykt som P2O5og 14 til 15 % kalium uttrykt som K2O, er slurrykonsentra-sjonen omtrent 40 til 50 %.

I tilfellet av et gjødningsmiddel av superfosfattypen (NP), inneholdende 14 % nitrogen, uttrykt som N2O, 36 % fosfor uttrykt som P2O5og 0 % kalsium, er en slurrykonsentrasjon på omtrent 65 % tilpasset.

Massestrømmen av slurrien kan representere fra 10 til omtrent 15 % av den mengde partikler som går inn i det første trinn.

Uten belegning ved hjelp av sprøyting i det annet trinn B, er økningen i masse av partikler mellom innløpet og utløpet av innretningen i samsvar med oppfinnelsen ganske betraktelig, idet det er mulig at denne økning er fra 5 til omtrent 10 % av den initiale masse av partiklene.

Por å illustrere virkningen av oppfinnelsen på endringen i partikkelstørrelsen og abrasjonsmotstanden i granulene oppnådd fra disse partikler, er det i det følgende anfør2slevet et eksempel på partikkelstørrelsesfordeling, sammen med en indikasjon om abrasjonsmotstanden av partiklene uten jevn overflate, benevnt inngående partikler, og av granuler oppnådd i samsvar med oppfinnelsen fra disse inngående partikler, benevnt utgående granuler.

I dette eksempel består partiklene av pottaske-slagg inneholdende 0 % nitrogen, 14 % fosfor uttrykt som P2O5og.14 % kalium uttrykt som K2O, idet de inngående partikler sprøytes i det første trinn A med en slurry hvori faststoff-fasen er av samme natur som selve partiklene. -Abras jons test: 90,8 %

Abrasjonstest: 98,1 %

Abrasjonstesten består i å måle motstanden av partiklene eller granulene etter at de har passert gjennom en sakte roterende kulemølle, idet denne mølle besto av en 5-liters beholder hvori det var anordnet 2 kg hårde porselenskuler med diameter 20 mm.

Et kilogram partikler eller granuler, siktet på forhånd mellom

2 og 4 mm, innføres i beholderen og etter 15 min. rotasjon med 40 omdr./min. fraskilles kulene og innholdet av beholderen føres over en grovmasket sikt. Det siktede produkt siktes på nytt på en 2-mm sikt og fraksjonen som er for stor på denne sikt veies med 1 grams nøyaktighet.

Resultatet av abrasjonstesten uttrykkes som en prosentfaktor som følger: P er vekten av den for store fraksjon på 2-mm sikten, og den prosentivse abrasjon er da lik p x 100

1000

Jo høyere det prosentmessige resultat er ved abrasjonstesten, desto større er den mekaniske styrke av granulene eller partiklene, dvs. desto mindre er sannsynligheten for at de vil danne støv.

Det kan derfor ved å se på de tallstørrelser som er anført i det foregående sees at granulene oppnådd ved hjelp av oppfinnelsen fra partiklene med uensartede overflater har en klart mindre tendens til å danne støv enn partiklene hvorfra disse granuler er blitt tildannet.

Claims (15)

1. Granuleringsinnretning (1) inneholdende en granulerings-seksjon (B) omfattende i det minste en del av lengden av en trommel (2;101) anordnet for roterende bevegelse omkring en hovedsakelig horisontal akse, en innløpsåpning (17a; 102) som leder inn i det indre av trommelen for innføring (7; 104) av et partikkelformet substrat som skal danne granuler i nærheten av en første ende av trommelen, innretninger (20;107) for å

medrive det partikkelformede substrat og granulene over en del av trommelbevegelsen og utløpsåpning (17b; 102) for granulene fra trommelen i nærheten av den annen ende av trommelen og som ligger i avstand fra den første ende hvori innløpsåpningene (17a; 102) til trommelen er anordnet,karakterisert vedat det inne i trommelen i avstand fra trommelveggen er anordnet en eller flere fluidiserte laginnretninger (3,3a,3b;108) slik at i det minste noe av substratet og granulene medrevet av trommelen faller ned på dette fluidiserte lag og deretter tilbake i trommelen, idet det er anordnet innretninger for tilførsel av arbeidsfluid til laginnretningene og innretninger for fra trommelen å fjerne det arbeidsfluid som unnviker fra de nevnte fluidiserte laginnretning(er).

2. Granuleringsinnretning som angitt i krav 1,karakterisert vedat sprøyteinnretninger (5,24,110) er anordnet inne i trommelen for å sprøyte ut et produkt beregnet for belegning av substratpartiklene og de granuler som dannes.

3. Granuleringsinnretning som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat den eller de fluidiserte laginnretning(er) er fiksert(e) inne i trommelen.

4. Granuleringsinnretning som angitt i krav 1, 2 eller 3,karakterisert vedat den eller de fluidiserte laginnretning(er) kan orienteres omkring en akse som er hovedsakelig parallell med lengdeaksen av trommelen.

5. Granuleringsinnretning som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert vedat den eller de fluidiserte laginnretning(er) anordnet på skrå oppover i forhold til bevegelsesretningen (R) av den øvre del av trommelen.

6. Granuleringsinnretning som angitt i krav 5,karakterisert vedat den eller de fluidiserte laginnretning(er) er anordnet slik at substratpartiklene og granulene faller ned i nærheten av dens eller deres øvre ende(r).

7. Granuleringsinnretning som angitt i hvilke som helst av kravene 1-4, karakterisert vedat den omfatter i det minste to fluidiserte laginnretninger (3a,3b) anordnet i vertikal avstand fra hverandre og forskjøvet i sideretningen i forhold til hverandre, idet to naboinnretninger er anordnet på skrå med motsatte hellingsretninger slik at granulene og substratpartiklene bringes til å falle suksessivt fra en fluidisert laginnretning med på den annen.

8. Granuleringsinnretning som angitt i krav 7,karakterisert vedat en ledeplate (26) er anordnet over den øvre fluidiserte laginnretning (3a) for å bevirke at granulene og substratpartiklene faller ned i nærheten av den øvre ende av denne fluidiserte laginnretning.

9. Granuleringsinnretning som angitt i hvilke som helst av kravene 1 -8,karakterisert vedat en ringformet seksjon av den indretrommelvegg, nær trommelenden med utløpsåpninger (17b; 102) for granulene, er hovedsakelig glatt, slik at granulene kan rulle over hverandre og over den tilsvarende seksjon av trommelveggen for å frembringe granuler med en hovedsakelig glatt overflate og med hovedsakelig kuleform.

10. Granuleringsinnretning som angitt i hvilke som helst av kravene 1 - 9,karakterisert vedat sprøyteinnretningene (5,24,110) er anordnet i den nedre del av trommelen under den eller de fluidiserte laginnretning(er).

11. Innretning som angitt i hvilke som helst av kravene 1 - 10,karakterisert vedat den eller de fluidiserte laginnretning(er) er innrettet for tilførsel av luft.

12. Innretning som angitt i hvilke som helst av kravene 1 - 11,karakterisert vedat den omfatter to seksjoner (A,B) og at innretninger (104) er anordnet for innføring av partikler i den første seksjon (A) som utgjør et partikkelglattingstrinn, idet den første seksjon (A) inklu derer innretninger (105,106) for fukting av partiklene, trommelinnretninger (101) for å sette partiklene i relativ bevegelse i forhold tii hverandre, og en overløpsterskel (103) som tillater passering av de fuktige partikler fra den første seksjon (A) inne i den annen seksjon (B) som utgjør et granuleringstrinn.

13. Innretning som angitt i krav 12, karakterisert vedat den første seksjon (A) omfatter i det minste en del av lengden av en roterende trommel (101) med en hovedsakelig horisontal akse, idet innretningene (104) for innføring av partiklene munner ut i det indre av denne del i nærheten av innløpsåpningen (102) for partikkelformet substrat, og overløpsterskler (103) for fuktige partikler anordnet i nærheten av den ende som ligger i avstand fra den nevnte del av trommelen, idet innsiden av denne del er hovedsakelig glatt.

14. Innretning som angitt i krav 13, karakterisert vedat deler av lengden av trommelen i den første (A) og annen seksjon (B) er avgrenset av en og samme trommel (101), overløpsterskelen (103) mellom partikkelglattingstrinnet og granuleringstrinnet er innretningene for å la de overløpsterskelen (103) mellom partikkelglattingstrinnet og granuleringstrinnet er anordnet på tvers inne i trommelen på et mellomliggende sted i forhold til lengden av trommelen slik at trommelen avgrenses i to deler A og B som er gjensidig forbundet med hverandre slik at granulene kan bevege seg fra en ende til den annen av trommelen (101) ved å passere som overløp gjennom en sentral åpning i overløpsterskelen (103).

15. Innretning som angitt i krav 13, karakterisert vedav den første (A) og annen seksjon (B) omfatter separate tromler (101a,101b) hvorimellom innretninger (116, 117) er anordnet for inngang av granulene i seksjon (B).