Opis patentowy opublikowano: 1986 11 29 133 071 rcrTSEl^M 1 1 \ Urzedu Pa"-"";'' \ Int Cl? BOU 2/04 C05C 1/02 Twórcy wynalazkut Andrzej Skuplriski, Elwira Milkowska-Friedrich, Euganlusz tfyetup, Andrzej Skalski, Waldeaar Pstrowski, Czaslaw Warda Uprawniony z patantu: Zaklady Azotowa "Pulawy", Pulawy /Polaka/ sposOb granulacji materialOw zwlaszcza nawoz&w sztucznych Przadaiotea wynalazku jeet apoaób granulacji aaterielów, zwlaszcza nawozów sztucz¬ nych. Dotychczasowa znana sposoby granulacji polegaje na wprowadzaniu do górnej czesci wiezy granulacyjnej kropel stopionego aaterialu, zwlaszcza nawozu sztucznego, a do jaj dolnej czesci czynnika gazowego, zwlaszcza powietrza, który plynec w góre wiazy chlodzi opadajece w dól kropla aaterielu granulowanego powodujec ich zestalanie do postaci gra¬ nul i ich schlodzenis, a poprzez wysiane ciepla, w procesie granulacji czynnik gazowy podgrzewa sie. Czynnik gazowy przód wprowadzenie* do wiezy aoze byc odpowiednio kondy- cjonowany, lub jezeli jest to powietrze, noze byc pobierane wproet z ataoefsry. Dolna czesc wiazy granulacyjnej aoze byc zakonczona zsypem, chlodnice fluidalne lub w inny znany apoaób pozwalajecy na odbiór granul aaterielu. W proceeie granulacji, w fazech rozbryzgu, powatawanla kropel, ich chlodzenie, zestalenia i chlodzenia granul, aeay do czynienia z powatawaniea pylów. Ilosc pylów jaet tya wieksza, ia intensywniej jest ekeploatowana wieza. Ogrzany, zapylony czynnik gazowy odprowadza sie z górnej czesci wiezy granulacyjnej do urzedzen odpylajecych 1 kondycjonujecych lub w przypadku gdy czynniki©* chlodzecya jeet powietrze, aoze ono byc odprowadzana wproet do ataosfery, lub przed odprowadzenlen do ataosfery aoze byc odpylane, Zneny jeet równiez z patantu USA 4 031 174 apoeób granulacji z zastosowanie* letwo parujecych cieczy polegajecy na wprowadzeniu takich cieczy do czynnika gazowego do srodka wiezy granulacyjnej w wybra¬ nej strefie tej wiezy, najkorzystniej w Jej czesci srodkowej. Przeetrzert dolna nad zey- pea i przeatrzsn górna w strefie wtrysku stopu 1 fomowanie sie kropel jeet wolna od latwo parujecej cieczy.Ietote tego apoaobu jeet utrzyaanle w wiezy strefy, w której czynnik gezowy plynacy do góry jeet przesycony paraai latwo parujacej cieczy, a ponadto ciecz ta znajduje sie „ w nedalarze w postaci rozpylonej wody o wielkosci kropelek od 70 do 500/ja. W strefie2 133 071 taj opadajacy aatarlal granulowany udarza w unoszona czestsczki latwo psrujecej claczy rozbija ja 1 odbiara od nich cieplo. Pewna Ilosc latwo parujecej claczy z jago rozbi¬ tych kropal panatruja przy tyn do wnetrza nlazaatalonych jaazcza kropal granulowanego produktu, powoduJec Ich odksztalcenia i porowatosc, co pogarsza w koncowy*, efekcie wy- trzyaolosc Mechaniczna, granul gotowego produktu. Poza tyn, czesciowo zakrzeple granule na swojej zewnetrznej powierzchni nasycaje sie latwo parujece ciecze, która ausl byc z nich wyprowadzana. Takie przeblagajece w krótkim czesie nawilzanie 1 suszenie zewne¬ trznych powierzchni granul pogarsza Ich Jakosc, obniza wytrzymalosc i zdecydowanie nie- Korzystnie wpiywa np. w przypadku saletry aaonowaj na jej sypkosc, bowiaa zwlekezona powierzchnia wlasciwa granul aaterialu hlgroekopljnego sprzyja w procesie akladowanla ich zbrylaniu sie.W nowoczesnych procesach produkcji nawozów eztucznych stosujs sie specjalna systeay odparowania stopu aaterialu granulowanego celea doprowadzania go do stezenia 99,7 % 1 w wyaokiej tenparaturza poddanie go procaaowi granulacji* Przejscie takich granul przez obszar wystepowania wolnych kropal latwo parujacej cieczy 1 wzajanna zdarzenia ale po¬ garszaja jakosc granulatu 1 niwecze afekty uzyskana w Innych proceaach jednostkowych aajecych na calu uzyskania granulatu o najwyzszych cechach jakosciowych. Dodatkowo pro¬ ces wg sposobu jak w patencie USA 4 031 174 na te wade, ze w przaatrzanl srodkowej wie¬ zy nastepuje oblepianie jej scian produkten granulowanyn. wadoa tyn zapobiega proces wedlug wynalazku.Ceien wynalazku Jeet usuniecia tych niedogodnosci oraz intensyfikacja proceeu w ist¬ niej ecych urzedzeniech lub znniejezenie gabarytu projektowanych urzedzen lub znaczna znnlejezenie ilosci czynnike gezowego, niezbednego do prowadzenia proceeu granulacji aaterialów, zwleezcza nawozów sztucznych w przemyslowych urzedzeniech granulacyjnych poprzez zniane sposobu chlodzenia aaterialu granulowanego bez pogorezenla jakosci pro¬ duktu koncowego.Istote wynalazku polege na tyn, 2e do ukladu: naterlal granulowany - czynnik gazowy wprowadza aie etrunlenle ngly cieczy, zwlaszcza wody, oraz strumienie czynnika gazowe¬ go naeyconego ciecze, zwleszcza wode, w takich ilosciach 1 w takich alejecech, aby sko¬ kowo w kilku stopniach obnizac tanpereture czynnika gazowego, przy czyn tenperetura cieczy powinna byc nozliwie najnizsza. w procesie wedlug wynalazku etrunlenle ngly cieczy oraz czynnika gazowego naeyco¬ nego perani cieczy wprowadzane es w et refach intensywnego wydzielenia sie ciepla, to jeet podczas krzepniecie oraz podczae zechodzenia przenlan pollnorflcznych neterielu grenulowanego co powoduje równomierne Jego chlodzenie w stalej temperaturze, e tyn se- nyn powoduje keztaltowanle sie granul o duzej wytrzynelosci mechanicznej. Skokowe ob¬ nizenie tenperatury czynnika gazowego deje równiez w efekcie ekokowe znniejezenie jego objetosci wlasciwej oraz predkosci liniowej, a co za tyn idzie etwerze warunki do cyr¬ kulacji pylów w zasilanych ngle strefach, powoduje to agloneracje pylów 1 ich opedanla wraz z materialem granulowanyn w dól wiezy granulacyjnaj. Wprowadzanie wilgotnego czyn¬ nika gazowego odbywa sie poprzez jego zeeyeanle do wiezy, przy czyn czynnik ten, zwla- azcze powietrze etnoeferyczne, poddawany Jeet wczesniej proceeowi nawilzania, wilgotny czynnik gazowy, zwlaszcza powietrze, wprowadza aie w kilku nlajscach na calej wysokosci wiezy, a nawet ponad urzedzenlanl doprowadzajecyni etop neterielu granulowanego. Ten oe- tatnl przypadek jeat szczególnie korzystny, gdy czynnik gezowy po opuszczeniu wiezy kla¬ rowany jeet do urzedzen odpylajecych pracujecych wg systenu nokrego.Ilosc cieczy wprowadzanej do wiezy Jeet tak wyliczona, aby czynnik gazowy, zwlesz¬ cza powietrze, w wiezy w zadnyn miejscu nie znajdowal ale w stanie naaycenla, ani tyn bardziej w etanie przesycenia. Optymalne wilgotnoscie w wiezy jeet przedzial 90-98 %• Wprowadzana do wiezy etrugl ngly i wilgotnego czynnike gazowego, zwlaazcza powietrza, na calej jej wyeokosci i w róznych niejscech se tak dobrana, aby utrzynac wilgotnosc czynnika gazowego w wiezy na pozionla 90-98 % wilgotnosci wzglednej. Wymiary czeatek ngly wprowadzonej do wiezy nie powinny byc wlekeze niz 50/un, dzieki tenu uzyskujs ele133 071 3 szybkie odparowanie kropelek cieczy. Jej przejscie do czynnika gazowego, zwlaszcza po* wietrza, 1 ty* eaaya Jego schlodzenie, Stoeowenie czynnlke gazowego o wilgotnosci wzglednej ponizej 100 % ellalnuje nie¬ bezpieczenstwo nawilzania powierzchni zewnetrznej aaterielu granulowanego, co aa szcza* golnie duze znaczenie przy granulowaniu Materialów higroskopijnych, zwlaezczs nawozów sztucznych. Wprowadzenie cieczy w postaci agly w odpowiedniej Ilosci nastepuje w takich ¦lejecach 1 na takich pozloaach, w których teapereture czynnika gazowego oddala sie od wartosci optyaalnej. Mgle wprowadza sie w takiej ilosci, aby uzyakac efekt schlodzenia przy aozllwle najaniejszsj ilosci podawanego czynnlke gazowego bez pogarszanie jakosci produktu• Ilosc wprowadzanej agly zalezy od rodzaju 1 ilosci granulowanego aaterielu.Proces wedlug wynalazku aozna etosowec nawet przy granulacji aaterielów higrosko¬ pijnych, o ile najnizsza, wystepujaca w procesie granulacji teaperatura Materialu gra* nulowanago jest wyzsze od teaperatury wrzenia cieczy, które wprowadza sie w postaci agly.Stosowanie sposobu wedlug wynalazku pozwala oeiegnec korzysci techniczne i ekono- alczna, szczególnie w aetodach granulacji, takich jak wiezowa, bebnowa i talerzowa.Zastosowanie wynalazku na przyklad w aatodzie wiezowej pozwala na radykalna zanlejeze¬ nie ilosci czynnika gazowego, zwlaszcza powietrza wprowadzonego do procesu granulacji, obniza zuzycie do 50 % przy znanych sposobach granulacji. Konsekwencje tego jeet zeniej- szsnis ilosci czynnika gazowego poddawanego oczyszczaniu od pylu po procesie granulacji, a w zwiazku z tya ograniczanie eaisji pylu granulowanego aaterlalu lub zaniejszenle ga¬ barytów instalacji odpylajecej.Przyklad I. Na wiezy granuiacyjnej produkujecej saletre aaonowe w ilosci 46000 kg/h 1 o teaparaturze stopu 180°C wprowadza sie powietrze atmosferyczne o wilgo¬ tnosci wzglednej 95-100 %. Teaperatura powietrza 25°C, Powietrze po przebyciu oKolo 30 % odclnke drogi podgrzewa sie do 3l,4°C, w tya obszarze wprowadza sie pierwsze por- cje wilgoci w ilosci ok, 610 kg/h woay w etrualenlu okolo 30000 a /h powietrza. Uzy¬ skuJeay efekt schlodzenia produktu 1 przejscie wilgoci do powietrza, co powoduje wzrost Jego wilgotnosci wzglednej do 90 %. Druge porcje wilgoci w ilosci ok. 580 kg/h wprowa¬ dza sie na 45 % wysokosci wiezy, obnizajec teapereture powietrza o 4°C i utrzyaujec Jego wilgotnosc po tya etapie na pozloale 90 %. W okolo 70 % wysokosci wiszy zabudo¬ wano trzecie strate nawilzanie wprowadzajec 1180 kg wody/h w postaci agly, co pozwolilo na obnizanie teaperatury powietrze o okolo 8°C przy przywróceniu wilgotnosci wzglednej do okolo 90 %. czwarte etrete nawilzania przewidziano w okolo 90 % wysokosci czynnej wiezy wprowadzajec 1350 kg wody/h w poetecl agly 1 kolejny raz przywracajec wilgotnosc do 90 %. Ostatnie* piete strate nawilzanie zabudowano nad granulatoraai wprowadzajec ok. 500 kg/h wody agly. Przedstawiona wyzej aetoda pozwala obnizyc ilosc powietrza wprowadzanego do wiezy granuiacyjnej z 500000 a3/h do 300000 a3/n utrzyaujec wlasciwe, wysoke jakosc produktu Jak przy pelnya przeplywie powietrza przez wieze granulacyjne oraz nawilzona powietrze kierowana do aokrago urzedzenia odpylajacego.Przyklad II. Obclezenie wiezy granuiacyjnej wynosi 4600 kg/h seietry aaonowej o poczetkowej teaparaturze etopu saletry 180°C i teapereturze koncowej granu¬ latu 100°C przy Ilosci powietrza wlotowego 200000 a3/n o teaparaturze 25°C. w etrefie pierwszej powietrze podgrzewa sie do 34,6°C, obniza sie jego wilgotnosc wzgledne. Po wprowadzaniu agly wodnej w Ilosci 560 kg/h nestepilo obnizenie teaperatury powietrza do 28,7°C oraz wzroat wilgotnosci wzglednej powietrza, w drugiej etrefie po wprowadza¬ niu 740 kg/h agly wodnej naetepilo obnizenie teaperatury powietrza z 38°C do 30°c, przy Jednoczeenya wzroscie wilgotnosci wzglednej powietrza. W etrefie trzeciej ochlodzenie powietrza z 47°C do 34°C uzyekano przez wprowadzenie 1220 kg/h agly wodnej, netoalast w etrefie czwartej obnizono teapereture powietrza z 41°c do 38°c, przy jeanoczeenyn wzroscie wilgotnosci wzglednej powietrze do 90 %.4 133 071 Zastrzezenia patentowa 1. Sposób granulacji materialów, zwlaszcza nawozów sztucznych, polegajacy na wpro¬ wadzeniu do urzadzenia granulacyjnego kropel stopionego materialu 1 gazowego czynnika chlodzecego, który powoduje zearalenie i schlodzenia kropel granulowanego materialu, znamienny tym, ze do strefy chlodzecej urzedzenia granulacyjnego wprowa¬ dza sie czynnik gazowy o wysokim stanie nasycenia parami cieczy, korzystnie pare wodne i strumienie mgly powstalej z cieczy latwo parujecej, korzystnie wody, a wymiary czy¬ stek mgly nie przekraczaja 50/urn, przy czym wilgotnosc wzgledna czynnika gazowego w etrefie cnlodzenia ukladu: material granulowany - czynnik gazowy utrzymuje eie w gra¬ nicach 90-96 %. 2. Sposób granulacji wedlug zaetrz. 1, znamienny tym, ze czynnik ga¬ zowy o wysokiej wilgotnosci i strumienie mgly wprowadza sie do urzedzenia granulacyj¬ nego w takich ilosciach i w takich miejscech, aby skokowo obnizyc temperature ukladu: material granulowany - czynnik gazowy 1 utrzymac wilgotnosc czynnika gazowego na pozio¬ mie optymalnym. 3. Sposób granulacji wedlug zastrz. lf znamienny tym, ze czynnik ga¬ zowy chlodzecy, zwlaszcza powietrze, przed wprowadzeniem do urzedzenia granulacyjnego nawilza sie ciecze, zwlaszcza wode.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 cgz.Cena 100 zl PL