RU114873U1

RU114873U1 - INSTALLATION FOR PRODUCING GRANULATED CARBAMIDE

Info

Publication number: RU114873U1
Application number: RU2011142032/05U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Махлай; Валентина Алексеевна Семенова; Сергей Васильевич Афанасьев; Анатолий Васильевич Комин
Original assignee: Владимир Николаевич Махлай; Валентина Алексеевна Семенова; Сергей Васильевич Афанасьев; Анатолий Васильевич Комин
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2012-04-20

Abstract

Установка получения гранулированного карбамида, включающая гранулятор с системой транспортировки твердого азотного удобрения и плава, блоками воздушных компрессоров и теплообменников и узлом мокрой очистки запыленного воздушного потока, отличающаяся тем, что содержит дополнительно башню приллирования с одной или несколькими разбрызгивающими корзинами, а в качестве гранулятора используется наклонный аппарат в форме параллелепипеда с углом наклона не более 10°, имеющий плоскую или эллиптическую крышу с отводом запыленного воздуха на мокрую очистку, перфорированную распределительную решетку для воздушного потока и створку с узлом распылительных головок для ожижения плава карбамида, снабженных сенсорами регулировки подачи сжатого воздуха, а пространство под распределительной решеткой разделено перегородкой для формирования в зоне псевдоожиженного слоя двух закрученных навстречу друг другу асимметричных вихревых потоков. Installation for producing granular urea, including a granulator with a system for transporting solid nitrogen fertilizer and smelt, blocks of air compressors and heat exchangers and a wet cleaning unit for dusty air flow, characterized in that it additionally contains a prilling tower with one or more spray baskets, and an inclined one is used as a granulator. apparatus in the form of a parallelepiped with an angle of inclination of no more than 10 °, having a flat or elliptical roof with a dust-laden air outlet for wet cleaning, a perforated distribution grid for air flow and a flap with a spray head assembly for liquefying urea melt, equipped with sensors for regulating the supply of compressed air the space under the distribution grid is divided by a partition for the formation in the zone of the fluidized bed of two asymmetric vortex flows swirling towards each other.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для производства минеральных удобрений, в частности к устройствам гранулирования карбамида и других азотных удобрений, и может быть использована в химической и других отраслях промышленности.The utility model relates to equipment for the production of mineral fertilizers, in particular to granulation devices for urea and other nitrogen fertilizers, and can be used in chemical and other industries.

Известно [М.Е.Позин. Технология минеральных удобрений. - М.: Химия, 1965, С.63-68] устройство гранулирования карбамида путем постепенного наращивания или укрупнения размеров гранул в непрерывно действующих аппаратах с псевдоожиженным слоем материала. Процесс осуществляют смешиванием ретура, т.е. части готового продукта, с концентрированным расплавом. После окончания гранулирования твердые частицы рассеиваются, и фракции, не отвечающие по размерам зерен техническим условиям на продукт, используются в качестве ретура, причем крупная фракция подвергается предварительному измельчению.It is known [M.E. Pozin. The technology of mineral fertilizers. - M .: Chemistry, 1965, S.63-68] a urea granulation device by gradually increasing or enlarging the size of granules in continuously operating devices with a fluidized bed of material. The process is carried out by mixing retur, i.e. parts of the finished product, with concentrated melt. After the granulation is complete, the solid particles are dispersed, and fractions that do not meet the technical specifications for the product in grain size are used as retur, and the large fraction is subjected to preliminary grinding.

Основными недостатками данных линий грануляции являются низкий выход целевого продукта, повышенные энергозатраты и сравнительно невысокое качество конечного продукта.The main disadvantages of these granulation lines are the low yield of the target product, increased energy consumption and the relatively low quality of the final product.

Известен гранулятор [FR 1545663, кл. В01J 2/26], включающий наклонный ленточный конвейер, укрытие верхней рабочей ветви ленты с боковыми стенками и плоской крышкой, с установленными в ней распылителями плава, а также загрузочное устройство ретура и разгрузочное для готового продукта. Процесс гранулирования осуществляется в рабочем пространстве, ограниченном верхней рабочей ветвью ленты и укрытием, причем в процессе работы верхняя рабочая ветвь ленты принимает форму желоба. Частицы ретура подаются на рабочую поверхность ленты в нижней части конвейера, поднимаются вверх и при скатывании под действием силы тяжести вниз подвергаются напылению плавом из распылителей Недостатком гранулятора данной конструкции является то, что из-за большой массы материала в нижней части желоба создаются неблагоприятные условия для охлаждения и отвода влаги, образующейся при кристаллизации плава на поверхности ретура, и, кроме того, затруднено равномерное орошение плавом частиц ретура в толстом слое материала. По указанной причине невозможно получить гранулы заданного гранулометрического состава.Known granulator [FR 1545663, class. B01J 2/26], including an inclined belt conveyor, shelter of the upper working branch of the belt with side walls and a flat cover, with melt sprays installed in it, as well as a reture loading and unloading device for the finished product. The granulation process is carried out in the working space limited by the upper working branch of the tape and shelter, and in the process, the upper working branch of the tape takes the form of a gutter. Retur particles are fed to the working surface of the belt at the bottom of the conveyor, rise up and, when rolling down due to gravity, are sprayed by melt from spray guns. The disadvantage of this design granulator is that unfavorable conditions for cooling are created in the lower part of the gutter and the removal of moisture generated during crystallization of the melt on the surface of the retur, and, in addition, it is difficult to uniformly melt the particles of retur in the thick layer of material. For this reason, it is impossible to obtain granules of a given particle size distribution.

Известно устройство гранулирования минеральных удобрений [RU №2163901, кл. C05C 1/02, B01J 2/160]., включающее корпус, в нижней части которого расположены воздухоподводящие, а в верхней - воздухоотводящие штуцеры, воздухораспределительную решетку, установленную над воздухо-подводящими штуцерами, штуцер подвода ретура в зону гранулирования и штуцер выгрузки гранулированного продукта. Распределительная решетка снабжена отверстиями на горизонтальных и наклонных, под углом 45° к горизонту, участках. Над рабочей решеткой на расстоянии, достаточном до прохода псевдоожиженного вращающегося потока ретура, установлены по две наклонных расходящихся к верху и симметрично расположенных к середине продольных направляющих стенки, между которыми, в центральной части, установлены два ряда распыляющих форсунок, направленных в сторону наклона направляющих стенокA device for granulating mineral fertilizers is known [RU No. 2163901, class. C05C 1/02, B01J 2/160]., Including a housing, in the lower part of which there are air inlets, and in the upper part - air outlets, an air distribution grill installed above the air-inlet fittings, a retur supply inlet to the granulation zone and a granular product discharge outlet . The distribution grid is provided with openings on horizontal and inclined sections at an angle of 45 ° to the horizon. Above the working grate, at a distance sufficient before the passage of the fluidized rotating flow of the retura, two oblique diverging to the top and symmetrically located to the middle of the longitudinal guide walls are installed, between which, in the central part, two rows of spray nozzles are installed, directed towards the inclination of the guide walls

Использование данного гранулятора значительно повышает качество продукта за счет обеспечения стабильного температурного режима, однако при этом не исключено образование частиц более крупных размеров - крупнее размеров товарной фракции (>4 мм). Это затрудняет ведение процесса и поддержание стабильного вращения псевдоожиженного потока и приводит к дополнительным затратам на дробление некондиционных гранул.The use of this granulator significantly improves the quality of the product by ensuring a stable temperature regime, however, it is not excluded the formation of particles of larger sizes - larger than the size of the commercial fraction (> 4 mm). This complicates the process and maintaining a stable rotation of the fluidized stream and leads to additional costs for crushing substandard granules.

Наиболее близким по технической сущности является гранулирующее устройство, предложенное авторами [RU №2283171, опубл. 10.04.05 г.].The closest in technical essence is a granulating device proposed by the authors [RU No. 2283171, publ. 04/10/05].

Оно представляет контейнер в форме параллепипеда с прямоугольным поперечным сечением, с перфорированным днищем для подачи потока воздуха или другого соответствующего ожижающего газа, расположенное между двумя противоположными длинными стенками и двумя короткими боковыми стенками, из которых одна короткая стенка имеет клапан для ввода ретура, а через окно второй выгружается гранулированный продукт. При этом на одной или обеих длинных боковых стенках устанавливается распределитель, с помощью которого в псевдоожиженный слой направляется поток текучей среды, содержащий маточную жидкость.It represents a parallelepiped-shaped container with a rectangular cross-section, with a perforated bottom for supplying an air stream or other appropriate fluidizing gas, located between two opposite long walls and two short side walls, of which one short wall has a valve for introducing retura, and through the window a second granular product is discharged. At the same time, a distributor is installed on one or both long side walls, with the help of which a fluid stream containing the mother liquor is directed to the fluidized bed.

Следует отметить, что для данного гранулятора характерны те же недостатки, что и в выше рассмотренных устройствах и, в первую очередь, сложность поддержания заданного гранулометрического состава азотного удобрения.It should be noted that this granulator has the same drawbacks as in the above devices and, first of all, the difficulty of maintaining a given particle size distribution of nitrogen fertilizer.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является усовершенствование конструкции установки для гранулирования карбамида с целью увеличения выхода кондиционного продукта товарной фракции (2-4) мм и исключения дополнительных затрат на дробление гранул размером более 4 мм до качества ретура.The technical task of the proposed utility model is to improve the design of the urea granulation plant in order to increase the yield of a conditioned product of a commercial fraction (2-4) mm and to exclude additional costs for crushing granules larger than 4 mm to the quality of reture.

Поставленная задача достигается тем, что установка гранулирования карбамида включает блок воздушных компрессоров с теплообменниками подогрева воздуха, систему транспортировки азотного удобрения и плава, гранулятор с внутренними устройствами, клапаны подачи исходного и выгрузки гранулированного продукта и дополнительно башню приллирования с одной или несколькими встроенными корзинами, а в качестве гранулятора используется наклонный контейнер прямоугольной формы с плоской или эллиптической крышей, снабженный распределительной решеткой и створкой с узлом распылительных головок, каждая из которых снабжена сенсором регулировки подачи сжатого воздуха, а пространство под распределительной решеткой разделено перегородкой для формирования в зоне псевдоожиженного слоя двух закрученных навстречу друг другу цилиндрических вихревых потоков.The task is achieved in that the urea granulation unit includes an air compressor block with air heat exchangers, a nitrogen fertilizer and melt transportation system, a granulator with internal devices, granular product feed and discharge valves and an additional prilling tower with one or more built-in baskets, and as a granulator, an inclined rectangular container with a flat or elliptical roof, equipped with a distribution pipe, is used etkoy and sash assembly with the spray heads, each of which is provided with a sensor supplying compressed air regulator, and the space below the distribution grid is divided by a partition to form a fluidized bed in zone two twisted toward one another cylindrical vortex flows.

Сущностью предлагаемого технического решения является установка получения гранулированного карбамида, включающая гранулятор с системой транспортировки твердого азотного удобрения и плава, блоками воздушных компрессоров и теплообменников и узлом мокрой очистки запыленного воздушного потока и дополнительно башню приллирования с одной или несколькими разбрызгивающими корзинами, а в качестве гранулятора используется наклонный аппарат в форме параллепипеда с углом наклона не более 10°, имеющий плоскую или эллиптическую крышу с отводом запыленного воздуха на мокрую очистку, перфорированную распределительную решетку для воздушного потока и створку с узлом распылительных головок для ожижения плава карбамида, снабженных сенсорами регулировки подачи сжатого воздуха, а пространство под распределительной решеткой разделено перегородкой для формирования в зоне псевдоожиженного слоя двух закрученных навстречу друг другу асимметричных вихревых потоков.The essence of the proposed technical solution is a granular urea production plant, including a granulator with a solid nitrogen fertilizer and melt transportation system, air compressor and heat exchanger blocks and a dusty air stream wet cleaning unit, and an additional prilling tower with one or more spray baskets, and an inclined granulator is used parallelepiped-shaped apparatus with an inclination angle of not more than 10 °, having a flat or elliptical roof with a roof dusty air for wet cleaning, a perforated distribution grid for air flow and a leaf with a nozzle assembly for liquefying urea melt equipped with compressed air control sensors, and the space under the distribution grid is divided by a partition to form two asymmetric vortex swirls towards the fluidized bed streams.

Установка гранулирования карбамида работает следующим образом.Urea granulation unit operates as follows.

Пример (см. фиг.).An example (see Fig.).

Плав карбамида с температурой 136 'С делится на два потока в соотношение 3:1, причем основной подается в башню приллирования карбамида 1 на встроенную в нее вращающуюся корзину 2, а меньший на фильтр 3 для очистки от механических примесей и далее насосом на узел из 28 распылительных головок, установленных в створке 12 корпуса гранулятора 11. Ожижение карбамида достигается в распылительных головках подачей сжатого воздуха от компрессора 5, подогреваемого в теплообменнике 10-1 до температуры 180-200 ^îС. Благодаря этому тонкодисперсные частицы карбамида представляют эмульсию и насыщены многочисленными пузырьками воздуха.A urea melt with a temperature of 136 ° C is divided into two streams in a 3: 1 ratio, the main one being fed to the urea tower prilling tower 1 with a rotating basket 2 built into it, and the smaller one with a filter 3 for cleaning from mechanical impurities and then pumped to a unit of 28 spray heads mounted in the door 12 of the housing 11. liquefaction urea granulator is achieved in the spray head supply of compressed air from the compressor 5, heated in a heat exchanger 10-1 to temperature 180-200 ^î S. this fine particles urea They represent emulsion and saturated numerous air bubbles.

Каждая головка распылителя снабжена сенсором регулировки подачи воздуха с целью формирования распылительного «факела» Приллированный карбамид с температурой 60-80°С помощью транспортера 4 через балансовый клапан 16 непрерывно поступает на распределительную перфорированную решетку 15, установленной в нижней части гранулятора. Пространство под ней разделено перегородкой на две области разного объема, в которые по воздухоподводящим штуцерам компрессором 9 нагнетается воздух, подогреваемый теплообменниками 8 и 13 до температуры 15-35 ^îС.Each atomizer head is equipped with an air supply adjustment sensor for the formation of a spray “torch”. Prilled urea with a temperature of 60-80 °. Using a conveyor 4, through a balance valve 16, continuously enters the perforated distribution grid 15 installed in the lower part of the granulator. The space underneath is divided by a partition into two regions of different sizes, in which air supply connecting pipes for pumped air compressor 9, heat exchanger 8 and heated to a temperature of 13 C. 15-35 ^î

При контакте приллированного карбамида с воздушным потоком образуется псевдоожиженный слой в виде двух вращающихся навстречу друг другу цилиндрических вихрей. Их формированию способствует питание створки продувочном воздухом от вентилятора 7, нагреваемого теплообменниками 6 и 10-2 до температуры 40-55 ^îС.Upon contact of the prilled carbamide with the air flow, a fluidized bed forms in the form of two cylindrical vortices rotating towards each other. Their formation promotes leaf nutrition purge air from the fan 7 heated by the heat exchangers 6 and 10-2 to a temperature of 40-55 ^î C.

Использование башни приллирования со встроенными разбрызгивающими корзинами позволяет получать карбамид с размером частиц (приллов) 1,5-2,5 мм и подавать их на последующую грануляцию.Using a prilling tower with built-in spray baskets allows you to get urea with a particle size of 1.5-2.5 mm and feed them for subsequent granulation.

При соприкосновении приллов с ожиженным плавом (эмульсией) в зоне псевдоожиженного слоя происходит наращивание диаметра частиц до размера 2-4 мм, которые перемещаются к разгрузочному окну и попадают на конвейер 14. Движению гранулированного карбамида за границы гранулятора способствует расположение аппарата с углом наклона около 7 град.When contacting bycards with liquefied melt (emulsion) in the fluidized bed zone, the particle diameter increases to a size of 2-4 mm, which move to the discharge window and fall onto the conveyor 14. The granular urea beyond the granulator is facilitated by the location of the apparatus with an inclination angle of about 7 degrees .

Для улавливания пыли из отводимого воздушного потока предусмотрен узел мокрой очистки, включающий штуцер (на фиг. не показан), скруббер 17, вентилятор 18 и циркуляционный насос 19.To collect dust from the exhaust air stream, a wet cleaning unit is provided, including a fitting (not shown in FIG.), A scrubber 17, a fan 18, and a circulation pump 19.

Предлагаемая установка гранулирования позволяет повысить выход целевого продукта за счет исключения получения некондиционных гранул выше размеров верхнего размера товарной фракции, например, более 4 мм, в результате использования распылительных головок оригинальной конструкции в которых достигается ожижение плава карбамида сжатым воздухом. Одновременно с этим сводятся к минимуму затраты на дробление и классификацию крупных гранул до качества ретура, значительно упрощается контроль за проведением процесса гранулирования, улучшается визуальное наблюдение за работой каждой распылительной головки, практически полностью подавляется налипание на боковые стенки частиц плава карбамида.The proposed granulation plant allows to increase the yield of the target product by eliminating the production of substandard granules above the size of the upper size of the commercial fraction, for example, more than 4 mm, by using spray heads of an original design in which liquefaction of urea melt by compressed air is achieved. At the same time, the cost of crushing and classification of large granules to retour quality is minimized, control over the granulation process is greatly simplified, visual monitoring of the operation of each spray head is improved, and sticking of urea particles to the side walls is almost completely suppressed.

Claims

A plant for producing granular urea, including a granulator with a system for transporting solid nitrogen fertilizer and melt, air compressor and heat exchanger blocks, and a dusty air stream wet cleaning unit, characterized in that it additionally contains a prilling tower with one or more spray baskets, and an inclined granulator is used a parallelepiped-shaped apparatus with an inclination angle of not more than 10 °, having a flat or elliptical roof with dusty air discharge to wet cleaning, a perforated distribution grid for air flow and a shutter with a nozzle assembly for liquefying urea melt, equipped with compressed air control sensors, and the space under the distribution grid is divided by a partition to form two asymmetric swirl flows swirling towards each other.