RU2263259C2 - Drier-mixer - Google Patents

Drier-mixer Download PDF

Info

Publication number
RU2263259C2
RU2263259C2 RU2003137036/06A RU2003137036A RU2263259C2 RU 2263259 C2 RU2263259 C2 RU 2263259C2 RU 2003137036/06 A RU2003137036/06 A RU 2003137036/06A RU 2003137036 A RU2003137036 A RU 2003137036A RU 2263259 C2 RU2263259 C2 RU 2263259C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drying
nozzle
drum
mixer
suspensions
Prior art date
Application number
RU2003137036/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003137036A (en
Inventor
В.И. Иртегова (RU)
В.И. Иртегова
Р.А. Гильфанов (RU)
Р.А. Гильфанов
М.А. Чернов (RU)
М.А. Чернов
Р.С. Бикбулатов (RU)
Р.С. Бикбулатов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority to RU2003137036/06A priority Critical patent/RU2263259C2/en
Publication of RU2003137036A publication Critical patent/RU2003137036A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2263259C2 publication Critical patent/RU2263259C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: drying of suspensions.
SUBSTANCE: drier-mixer is used for drying suspension of ultra-dispersed fraction of ammonium perchlorate having sizes of particles less than 2 mcm when preparing mixed solid rocket fuel as well as for drying other suspensions out which suspensions have disperse matter and disperse phase. Drier-mixer has to be rotating drum provided with warming-up jacket in form of a cylindrical case provided with four separated spaces. Each edge side is protected with wall being perpendicular to axis. Separated part is closed by segment walls disposed symmetrically at angle. Tube with jacket is inserted into one hollow pivot. The tube ends with closed end of elastic pipe having slits along the length. Knee-shaped nozzle composed of concentric pipes passes the second pivot. Internal pipe of the nozzle is connected with cone-shaped perforated tip. Nozzle is made for rotation for 180°.
EFFECT: improved efficiency of drying and mixing; stopped clod forming; reduced losses.
2 dwg

Description

Изобретение относится к технике сушки суспензии ультрадисперсной фракции перхлората аммония с размером частиц менее 2 микрон при изготовлении смесевого твердого ракетного топлива. Аппарат может быть использован при сушке других суспензий, содержащих дисперсионную среду и дисперсную фазу.The invention relates to a technique for drying a suspension of an ultrafine fraction of ammonium perchlorate with a particle size of less than 2 microns in the manufacture of mixed solid rocket fuel. The apparatus can be used for drying other suspensions containing a dispersion medium and a dispersed phase.

Изготовление вышеуказанной фракции производится путем измельчения перхлората аммония в жидкой среде с последующим удалением ее методом сушки. Перхлорат аммония является хорошо растворимым в воде веществом и легко адсорбирует влагу из окружающего воздуха. По этой причине не удается получать ультрадисперсную фракцию перхлората аммония методом сухого измельчения, так как происходит сильное агрегирование частиц. Сверхтонкое измельчение достигается только в жидкой среде в присутствии поверхностно-активного вещества. В качестве жидкой фазы используются вещества, не растворяющие перхлорат аммония.The manufacture of the above fraction is carried out by grinding ammonium perchlorate in a liquid medium, followed by its removal by drying. Ammonium perchlorate is a highly soluble substance in water and readily absorbs moisture from ambient air. For this reason, it is not possible to obtain an ultrafine fraction of ammonium perchlorate by dry grinding, since there is a strong aggregation of particles. Ultrafine grinding is achieved only in a liquid medium in the presence of a surfactant. As the liquid phase, substances that do not dissolve ammonium perchlorate are used.

Известны широко применяемые для сушки суспензий распылительные сушилки (см. книгу М.В.Лыкова "Сушка в химической промышленности", Москва, Химия, 1970 г.).Spray dryers are widely used for drying suspensions (see MV Lykov's book "Drying in the Chemical Industry", Moscow, Chemistry, 1970).

Однако применение их для сушки суспензии ультрадисперсной фракции перхлората аммония затруднено из-за:However, their use for drying a suspension of an ultrafine fraction of ammonium perchlorate is difficult due to:

- забивки распылительных форсунок или дисков легко агрегирующим порошком;- clogging of spray nozzles or discs with easy aggregating powder;

- опасности попадания чувствительной к механическим воздействиям ультрадисперсной фракции перхлората аммония в уплотнение быстровращающегося диска;- the danger of getting sensitive to mechanical stress ultrafine fraction of ammonium perchlorate in the seal of a rapidly rotating disk;

- сложности конденсации выходящих из сушилки паров легколетучей жидкой среды из смеси ее с воздухом;- the difficulty of condensation emerging from the dryer vapor of a volatile liquid medium from a mixture of it with air;

- усложнения пылеочистных устройств, связанных с уносом частиц с теплоносителем;- complications of dust cleaning devices associated with the entrainment of particles with a coolant;

- невозможности совмещения в одном аппарате сушки и смешения.- the impossibility of combining drying and mixing in one apparatus.

Указанных недостатков лишен аппарат для сушки и смешения материалов по патенту Великобритании №1168691, класс F4G; В1с, F4V (F26в) заявл.07.02.68 г., принятому авторами за прототип. Аппарат по указанному патенту имеет вращающийся горизонтальный цилиндрический барабан с греющей рубашкой, внутри которого расположены продольные подвижные скребки для рыхления материала и предотвращения налипания его на стенку. Материал загружается с одного конца барабана и выгружается с другого.The indicated disadvantages are deprived of the apparatus for drying and mixing materials according to UK patent No. 1168691, class F 4 G; B1 c , F 4 V (F26 c ) declared 02.07.68, adopted by the authors for the prototype. The apparatus of the aforementioned patent has a rotating horizontal cylindrical drum with a heating jacket, inside of which longitudinal movable scrapers are located to loosen the material and prevent it from sticking to the wall. Material is loaded from one end of the drum and unloaded from the other.

В этом аппарате не достигается эффективное перемешивание, так как не создаются встречные потоки частиц в осевом направлении, отсутствует устройство для распыла суспензии, способствующее улучшению массообмена и устранению комкообразования. Подвижные скребки не в полной мере обеспечивают разрушения мелких комочков. Наличие трущихся пар внутри барабана создает определенную опасность при обработке чувствительной к механическим воздействиям ультрадисперсной фракции перхлората аммония. Хорошее перемешивание указанной фракции крайне необходимо, чтобы получить воспроизводимые баллистические и физико-механические характеристики смесевого твердого ракетного топлива.In this apparatus, effective mixing is not achieved, since counter flows of particles in the axial direction are not created, there is no device for spraying the suspension, which helps to improve mass transfer and eliminate clumping. Moving scrapers do not fully ensure the destruction of small lumps. The presence of rubbing pairs inside the drum creates a certain danger when processing the ultrafine fraction of ammonium perchlorate, which is sensitive to mechanical influences. Good mixing of this fraction is extremely necessary in order to obtain reproducible ballistic and physico-mechanical characteristics of mixed solid rocket fuel.

Технической задачей данного изобретения является улучшение эффективности сушки и смешения при изготовлении ультрадисперсной фракции перхлората аммония, устранение комкования ее, повышение безопасности процесса сушки, снижение потерь жидкой среды.The technical task of this invention is to improve the drying and mixing efficiency in the manufacture of an ultrafine fraction of ammonium perchlorate, eliminating its clumping, increasing the safety of the drying process, and reducing the loss of liquid medium.

Технический результат достигается за счет того, что у обогреваемого полого горизонтального барабана, представляющего собой цилиндр с четырьмя отсеченными объемами, торцы закрыты стенками, перпендикулярными оси барабана, а отсеченная часть закрыта симметрично расположенными под углом сегментными стенками, в одну из полых цапф вставлена труба с рубашкой, заканчивающаяся эластичной полой трубкой со щелевыми прорезями по длине для подачи суспензии в аппарат, через другую полую цапфу проходит коленообразное сопло из концентрически расположенных труб, внутренняя труба заканчивается перфорированным наконечником, сопло выполнено поворотным, которое поворачивают в сторону вращения на угол, равный углу обрушения порошка при вращении барабана, а в процессе сушки его устанавливают вертикально коническим наконечником вверх.The technical result is achieved due to the fact that at the heated hollow horizontal drum, which is a cylinder with four cut off volumes, the ends are closed by walls perpendicular to the axis of the drum, and the cut off part is closed by segmented walls symmetrically angled, a pipe with a jacket is inserted into one of the hollow trunnions ending with an elastic hollow tube with slotted slots along the length for feeding the suspension into the apparatus, a knee-shaped nozzle from concentrically arranged passes through another hollow pin dix pipes, the inner pipe ends perforated tip nozzle is turning, is rotated in the direction of rotation by an angle equal to the angle collapse powder while rotating the drum, and during drying it is vertically set up a conical tip.

Вышеуказанное исполнение торцевых стенок барабана обеспечивает перекрестное движение ультрадисперсной фракции перхлората аммония и хорошее перемешивание ее.The aforementioned design of the end walls of the drum provides cross-movement of the ultrafine fraction of ammonium perchlorate and its good mixing.

Эластичная насадка в линии подачи суспензии способствует тонкому распылению суспензии и уменьшает склонность к комкообразованию. Эластичность насадки устраняет забивку прорезей благодаря деформированию их кромок при повышении давления суспензии в насадке. В аппарат перед началом подачи суспензии загружают эластичные тела в виде цилиндров. Они предназначены для разрушения возможно образующихся комков в процессе сушки. В начале процесса сушки они исключают непосредственное попадание суспензии на стенки аппарата, предотвращая налипание и коркообразование.An elastic nozzle in the suspension feed line promotes fine atomization of the suspension and reduces the tendency to clumping. The elasticity of the nozzle eliminates clogging of the slots due to deformation of their edges with increasing pressure of the suspension in the nozzle. Before the suspension is started, elastic bodies are loaded into the apparatus in the form of cylinders. They are intended for the destruction of possibly forming lumps during the drying process. At the beginning of the drying process, they exclude direct contact of the suspension on the walls of the apparatus, preventing sticking and crusting.

Коническая форма наконечника сопла исключает возможность защемления эластичных тел между стенкой и насадкой при вращающемся барабане.The conical shape of the nozzle tip eliminates the possibility of pinching of the elastic bodies between the wall and the nozzle with a rotating drum.

При вращении барабана ультрадисперсная фракция перхлората аммония увлекается в сторону вращения за счет сил трения и при определенном угле поворота происходит обрушение.When the drum rotates, the ultrafine fraction of ammonium perchlorate is carried away in the direction of rotation due to friction forces and at a certain angle of rotation, a collapse occurs.

Для обеспечения полноты выгрузки продукта сопло поворачивают в сторону вращения на величину, равную углу обрушения. Самая низкая концентрация ультрадисперсной фракции перхлората аммония в аэросмеси в аппарате будет в верхней зоне. Поэтому для уменьшения уноса продукта в процессе сушки сопло поднимают вертикально вверх, чтобы наконечник его находился в верхней зоне аппарата.To ensure complete discharge of the product, the nozzle is turned in the direction of rotation by an amount equal to the angle of collapse. The lowest concentration of the ultrafine fraction of ammonium perchlorate in the mixture in the apparatus will be in the upper zone. Therefore, to reduce product entrainment during the drying process, the nozzle is lifted vertically upward so that its tip is in the upper zone of the apparatus.

Сушилка-смеситель (см. фиг.1) состоит из горизонтального полого барабана 1 с греющей рубашкой 2. В торцевых стенках имеются полые цапфы 3, 4, опирающиеся на подшипники 5, установленные в приводе барабана и опоре сопла. Вращение барабана осуществляется через шестерню 6. Муфта 7 служит для подачи горячей воды в рубашку и отвода ее. В цапфу 3 вставлена неподвижная труба 8 для подачи суспензии, заканчивающаяся эластичным насадком 15 с прорезями 16, расположенными по длине барабана (см. фиг.2). Через цапфу 4 пропущено поворотное коленообразное сопло 10 из двух концентрических труб, опирающееся на подшипник 11. Поворот сопла производится пневмоцилиндром с помощью рычага 12. Торец сопла 10 с коническим наконечником 9 расположен вблизи стенки барабана, благодаря чему сохраняется минимальный зазор между стенкой и вершиной наконечника при вращении аппарата. Барабан частично заполнен эластичными телами 14, например из полиуретана, не взаимодействующего с компонентами суспензии.The dryer-mixer (see Fig. 1) consists of a horizontal hollow drum 1 with a heating jacket 2. In the end walls there are hollow trunnions 3, 4 based on bearings 5 mounted in the drum drive and nozzle support. The rotation of the drum is carried out through the gear 6. The coupling 7 serves to supply hot water to the jacket and drain it. A fixed tube 8 is inserted into the trunnion 3 for feeding the suspension, ending with an elastic nozzle 15 with slots 16 located along the length of the drum (see Fig. 2). Through the pin 4, a rotary knee-shaped nozzle 10 of two concentric pipes, supported by a bearing 11, is passed. The nozzle is rotated by a pneumatic cylinder using a lever 12. The end face of the nozzle 10 with a conical tip 9 is located near the drum wall, thereby minimizing the gap between the wall and the tip tip when rotation of the apparatus. The drum is partially filled with elastic bodies 14, for example of polyurethane, which does not interact with the components of the suspension.

Аппарат работает следующим образом. В барабан загружают эластичные тела, после чего включают вращение барабана и подачу воды в рубашку. Затем сопло поднимают в верхнее положение и начинают подачу суспензии насосом, которая распыляется через насадок. Наклонные торцевые стенки барабана, распыление суспензии через насадок, наличие эластичных тел интенсифицируют процесс сушки и смешения, препятствуют корко- и комкообразованию. В случае забивки прорезей насадка высохшим порошком их проходное сечение уменьшается, что вызывает возрастание давления в насадке и деформирование кромок прорезей, в результате которых происходит самоочистка. Пары жидкой среды удаляются через отверстия наконечника сопла из верхней, наименее запыленной зоны барабана, что уменьшает унос частиц ультрадисперсной фракции перхлората аммония с парами. После заполнения барабана сухой ультрадисперсной фракцией перхлората аммония на 0,3-0,4 объема барабана сопло опускают в нижнее положение. Для выгрузки порошка в межтрубное пространство сопла подают сжатый осушенный воздух, который при входе в аппарат через слой порошка производит разрыхление его с образованием аэросмеси. Аэросмесь через отверстия наконечника поступает в центральную трубу сопла и выводится из аппарата в осадитель, где происходит отделение ультрадисперсной фракции перхлората аммония от воздуха. Выгрузку порошка осуществляют при непрерывном вращении барабана, благодаря чему, а также малому зазору между вершиной наконечника и стенкой барабана невыгружаемый остаток сводится к минимуму.The device operates as follows. Elastic bodies are loaded into the drum, after which they include the rotation of the drum and the supply of water to the shirt. Then the nozzle is raised to the upper position and the flow of the suspension is started by the pump, which is sprayed through the nozzles. The inclined end walls of the drum, spraying the suspension through nozzles, the presence of elastic bodies intensify the drying and mixing process, and prevent crust and lump formation. In the case of clogging the nozzle slots with dried powder, their flow area decreases, which causes an increase in pressure in the nozzle and deformation of the edges of the slots, as a result of which self-cleaning occurs. Vapors of the liquid medium are removed through the holes of the nozzle tip from the upper, least dusty zone of the drum, which reduces the entrainment of particles of the ultrafine fraction of ammonium perchlorate with vapors. After filling the drum with a dry ultrafine fraction of ammonium perchlorate by 0.3-0.4 of the drum volume, the nozzle is lowered to the lower position. To unload the powder, compressed dried air is supplied into the annulus of the nozzle, which, when entering the apparatus through a layer of powder, loosens it with the formation of aerosol. The aerosol mixture through the nozzle openings enters the central tube of the nozzle and is discharged from the apparatus to the precipitator, where the ultrafine fraction of ammonium perchlorate is separated from the air. Powder unloading is carried out with continuous rotation of the drum, due to which, as well as a small gap between the tip tip and the drum wall, the unloadable residue is minimized.

Применение предлагаемого изобретения позволяет достичь следующих преимуществ:The application of the invention allows to achieve the following advantages:

- ускорить процессы сушки и смешения;- speed up the drying and mixing processes;

- устранить корко- и комкообразование:- eliminate crust and lump formation:

- обеспечить безопасность;- provide security;

- ликвидировать забивку распыливающего насадка;- eliminate the clogging of the spray nozzle;

- обеспечить полноту выгрузки высушенной ультрадисперсной фракции перхлората аммония;- to ensure the completeness of unloading of the dried ultrafine fraction of ammonium perchlorate;

- высокой технологичности в изготовлении сушилки-смесителя. - high technology in the manufacture of dryer-mixer.

Испытание модельного варианта сушилки-смесителя показали надежность ее и подтвердили вышеуказанные преимущества.Testing the model version of the dryer-mixer showed its reliability and confirmed the above advantages.

Claims (1)

Сушилка-смеситель в виде вращающегося горизонтального барабана с греющей рубашкой, отличающаяся тем, что барабан представляет собой цилиндр с четырьмя отсеченными объемами, каждая торцевая поверхность закрыта стенкой, перпендикулярной оси барабана, а отсеченная часть закрыта симметрично расположенными под углом сегментными стенками, в одну из полых цапф вставлена труба с рубашкой, заканчивающаяся с закрытым торцом эластичной трубкой с прорезями по длине для подачи суспензии, через другую цапфу проходит коленообразное сопло из концентрических труб, внутренняя труба соединена с коническим перфорированным наконечником, сопло выполнено поворотным, которое устанавливают в сторону вращения под углом, равным углу обрушения порошка при вращении барабана, а в процессе сушки располагают вертикально коническим наконечником вверх.A dryer-mixer in the form of a rotating horizontal drum with a heating jacket, characterized in that the drum is a cylinder with four cut-off volumes, each end surface is closed by a wall perpendicular to the axis of the drum, and the cut-off part is closed by segmented walls symmetrically positioned at an angle, into one of the hollow trunnions a pipe with a jacket is inserted, ending with a closed end with an elastic tube with slots along the length for feeding the suspension, a knee-shaped nozzle of concentrates passes through another trunnion tubes, the inner pipe is connected to a conical perforated tip, the nozzle is made rotatable, which is set to the side of rotation at an angle equal to the angle of powder collapse during rotation of the drum, and in the process of drying they are positioned vertically with the conical tip up.
RU2003137036/06A 2003-12-22 2003-12-22 Drier-mixer RU2263259C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003137036/06A RU2263259C2 (en) 2003-12-22 2003-12-22 Drier-mixer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003137036/06A RU2263259C2 (en) 2003-12-22 2003-12-22 Drier-mixer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003137036A RU2003137036A (en) 2005-06-10
RU2263259C2 true RU2263259C2 (en) 2005-10-27

Family

ID=35833743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003137036/06A RU2263259C2 (en) 2003-12-22 2003-12-22 Drier-mixer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2263259C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003137036A (en) 2005-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3946996A (en) Mixing and granulating apparatus
US4643582A (en) Wetting chamber
CS248007B2 (en) Apparatus for drying and granulation the wet paste and/or the meltable materials
CN105890288B (en) A kind of spraying granulation drying device
US5620251A (en) Compacting granulator
JP2009156509A (en) Rotary blade type stirring device and material drying method by rotary blade type stirring device
JPH03221133A (en) Mixer for impregnating granular substance with bulk by binder
JPS5951329B2 (en) Mixing method and equipment for fine particulate components
JP2003154249A (en) Mixing drier and method for treating slurried object to be treated
US2744338A (en) Apparatus for drying friable material
US5544426A (en) Apparatus and method for processing moistened powder and granular materials
RU2263259C2 (en) Drier-mixer
JP3576518B2 (en) Fluidized bed dryer
JP2804415B2 (en) Apparatus and method for wetting and dissolving dry particles
DE2941637C2 (en)
US3535412A (en) Process for producing improved pellets of a powder
US3889391A (en) Method of and apparatus for drying particulate minerals for agglomeration
JP2001205067A (en) Agitation blade and filtering/drying apparatus
US3454263A (en) Process and apparatus for agglomerating particulate materials and high speed mixer therefor
CN112742049B (en) Rotary flash dryer
JPH09122401A (en) Drying and recovering method for solid content in liquid material
SU994880A1 (en) Method of drying dispersed and pasty materials and dryer for performing same
CN218572834U (en) Spray drying and granulation double-purpose device
SU1170241A1 (en) Method of drying pulverized materials in revolving drum
SU1116281A1 (en) Fluidized bed drier for paste-like and lumpy materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121223