RU2307115C1

RU2307115C1 - Method of conditioning of the granulated fertilizers

Info

Publication number: RU2307115C1
Application number: RU2006119539/15A
Authority: RU
Inventors: Игорь Григорьевич Гришаев (RU); Игорь Григорьевич Гришаев; Александр Яковлевич Сырченков (RU); Александр Яковлевич Сырченков; Ирина Николаевна Громова (RU); Ирина Николаевна Громова; Иль Геннадиевич Сидельников (RU); Илья Геннадиевич Сидельников; Андрей Владимирович Шибнев (RU); Андрей Владимирович Шибнев
Priority date: 2006-06-06
Filing date: 2006-06-06
Publication date: 2007-09-27

Abstract

FIELD: agriculture; chemical industry; other industries; methods of conditioning of the granulated fertilizers.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the technology of production of the mineralfertilizers with the improved physical properties slowly variable at transportations and storing. For mitigation of the blocking property of the fertilizers the granules after cooling are coated with the conditioning additivess in the separate apparatus. The method includes granulation of the pulp of ammonium phosphates, drying of the granules, their cooling with introduction at this stage by the sprinkling method of the liquid conditioning additives in the section with the temperature of the layer exceeding by 5-10°C the temperature of the being cooled product. The fluid additive is injected several times distributing it across the section of sprinkling in the form of drips with the varying dimensions. The dimension of the drips change within the limits of d_dr/d_gr equal to (0.05-0.15): 1). At that the dimension of the drips is increasing with the increase of the difference of the temperatures of the additive and the layer of the granules in the place of the injection. The temperature of the liquid additive is kept within the limits of 70-90°C. The treated granules of the fertilizer have obtained the qualitative coating reducing the blocking property of the fertilizer.

EFFECT: theinvention ensures, that the treated granules of the fertilizer have obtained the qualitative coating reducing the blocking property of the fertilizer.

2 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений с улучшенными физическими свойствами, медленно изменяющимися при перевозках и хранении. В частности, для уменьшения слеживаемости удобрений гранулы после охлаждения покрывают кондиционирующими добавками в отдельном аппарате.The invention relates to a technology for producing mineral fertilizers with improved physical properties, slowly changing during transportation and storage. In particular, to reduce the caking of fertilizers, the granules after cooling are coated with conditioning additives in a separate apparatus.

Недостатком этого способа является неравномерность покрытия гранул, поскольку на холодном продукте растекание жидкости по поверхности гранул затруднено, что приводит к увеличению слеживаемости продукта. При значительном увеличении орошения часть жидкости стекает с гранул и налипает на внутренние устройства аппарата, что снижает надежность его работы.The disadvantage of this method is the uneven coating of the granules, since on a cold product, the spreading of liquid on the surface of the granules is difficult, which leads to an increase in caking of the product. With a significant increase in irrigation, part of the liquid flows from the granules and adheres to the internal devices of the apparatus, which reduces the reliability of its operation.

Известен также способ нанесения кондиционирующих добавок на гранулы в аппарате с псевдоожиженным слоем при температуре слоя 75°С, при такой температуре идет сушка и полимеризация покрывающих веществ (П.В.Классен, И.Г.Гришаев «Основные процессы технологии минеральных удобрений», М.: Химия, 1990 г., с.238-239).There is also a method of applying conditioning additives to granules in a fluidized bed apparatus at a bed temperature of 75 ° C, at this temperature drying and polymerization of coating substances occurs (P.V. Klassen, I.G. Grishaev "Basic processes of fertilizer technology", M .: Chemistry, 1990, p.238-239).

К недостаткам способа относится необходимость сушки или полимеризация модифицирующей жидкости и, как следствие, ограниченность ассортимента применяемых добавок. Кроме того, требуется дополнительный расход энергии для проведения процесса сушки и полимеризации.The disadvantages of the method include the need for drying or polymerization of the modifying fluid and, as a consequence, the limited range of additives used. In addition, additional energy is required for the drying and polymerization process.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является известный способ получения гранулированных кондиционированных удобрений, содержащих фосфаты аммония, включающий гранулирование пульпы фосфатов аммония, сушку гранул, охлаждение их с введением на эту стадию жидких кондиционирующих добавок в зону с температурой слоя, превышающей на 5-10°С температуру охлажденного продукта. По этому способу жидкую добавку подают в зону с определенной температурой гранул в один прием.The closest to the described by the technical nature and the achieved result is a known method for producing granular conditioned fertilizers containing ammonium phosphates, including granulating pulp of ammonium phosphates, drying the granules, cooling them with the introduction of liquid conditioning additives into this zone with a layer temperature exceeding 5 -10 ° C temperature of the chilled product. According to this method, a liquid additive is fed into the zone with a certain temperature of the granules in one go.

Проведение способа таким образом приводит к повышенным расходам кондиционирующей добавки, связанным с поглощением ее порами гранул. Так, например, для аммофоса расход добавки (масла) составляет 2,5 кг/т. При сокращении количества добавки покрытие гранул получается неровное и непрочное, что приводит к увеличению слеживаемости (Патент РФ №2258054, С05G 3/10, 2005 г.).The implementation of the method in this way leads to increased costs of the conditioning additive associated with its absorption by the pores of the granules. So, for example, for ammophos, the consumption of the additive (oil) is 2.5 kg / t. When reducing the amount of additive, the coating of the granules is uneven and fragile, which leads to an increase in caking (RF Patent No. 2258054, С05G 3/10, 2005).

Была поставлена задача усовершенствования способа таким образом, чтобы получить гранулы с качественным поверхностным покрытием при одновременном снижении расхода добавки.The task was to improve the method so as to obtain granules with a high-quality surface coating while reducing the consumption of additives.

Задача решена в предложенном способе получения гранулированных кондиционированных удобрений, содержащих фосфаты аммония, включающем гранулирование пульпы фосфатов аммония, сушку гранул, охлаждение их с введением на эту стадию жидких кондиционирующих добавок в зону с температурой слоя, превышающей на 5-10°С температуру охлажденного продукта, в котором жидкую добавку вводят в несколько приемов, распределяя ее по зоне орошения в виде капель с изменяющимся размером, причем размер капель меняют в пределах d_кап/d_гран (0,05-0,15):1, исходя из разности температур добавки и слоя гранул в месте введения.The problem is solved in the proposed method for producing granular conditioned fertilizers containing ammonium phosphates, including granulating ammonium phosphate pulp, drying the granules, cooling them with the introduction of liquid conditioning additives in this zone with a layer temperature exceeding the temperature of the cooled product by 5-10 ° C, wherein the liquid additive is added in several stages, by distributing it irrigation zone in the form of droplets of varying size, wherein the size of the droplets varies _thorough d / d _gran (0,05-0,15): 1, based on the different minute additives and temperature layer of granules at the injection site.

Сущность способа заключается в следующем. Для достижения поставленной цели необходимо получить равномерное и прочное покрытие гранул. На это влияют различные факторы: диаметр капли жидкой добавки, диаметр гранул, температура добавки, температура слоя гранул.The essence of the method is as follows. To achieve this goal it is necessary to obtain a uniform and durable coating of granules. Various factors influence this: the diameter of the droplet of the liquid additive, the diameter of the granules, the temperature of the additive, the temperature of the layer of granules.

Так как температура слоя гранул меняется по ходу прохождения по зоне, то целесообразно подавать жидкую добавку порциями в нескольких местах, при этом в каждом конкретном месте подавать ее в виде капель разной величины (диаметра).Since the temperature of the layer of granules varies along the passage through the zone, it is advisable to apply the liquid additive in portions in several places, while in each specific place to apply it in the form of drops of different sizes (diameters).

Многостадийное введение добавки в виде капель различной крупности позволяет вначале нанести мелкие капли, а после их остывания и фиксации закрепить на них основной слой покрытия, исключив тем самым стекание крупных капель на насадку аппарата. Этим достигается равномерное покрытие гранул без перерасхода кондиционирующей добавки и частых остановок аппарата на чистку.The multi-stage introduction of an additive in the form of drops of various sizes allows you to first apply small drops, and after cooling and fixing them, fix the main coating layer on them, thereby eliminating the dripping of large drops on the nozzle of the device. This achieves uniform coating of the granules without overspending the conditioning additive and frequent stops of the apparatus for cleaning.

Было установлено, что, чем больше разность температур добавки и слоя гранул в зоне орошения (Δt), тем больше должен быть размер капель. Это объясняется тем, что с увеличением Δt растет скорость охлаждения, т.е. загустевания жидкости. Следовательно, для обеспечения равномерного растекания жидкости по поверхности гранул капля должна быть достаточно большой. По мере уменьшения Δt размер капель должен уменьшаться.It was found that the larger the temperature difference between the additive and the granule layer in the irrigation zone (Δt), the larger the droplet size should be. This is explained by the fact that with increasing Δt the cooling rate increases, i.e. thickening fluid. Therefore, to ensure uniform spreading of the liquid on the surface of the granules, the drop must be large enough. As Δt decreases, the size of the droplets should decrease.

Абсолютная величина капель зависит от размера гранул. При отношении размера капель к диаметру гранул (d_кап/d_гран) более 0,15 образуется слишком толстая пленка жидкости, она не удерживается на поверхности гранулы и стекает с нее, образуя наросты на внутренней насадке аппарата. Это приводит к потере кондиционирующей добавки и частым остановкам оборудования для чистки. При d_кап/d_гран менее 0,05 капли силами поверхностного натяжения удерживаются в точках соприкосновения с гранулой, не обволакивают ее, а всасываются в поры. Это также приводит к увеличению расхода кондиционирующей добавки, ухудшению равномерности, а следовательно, эффективности покрытия.The absolute size of the drops depends on the size of the granules. When the ratio of the droplet size to the diameter of the granules (d _cap / d _gran ) is more than 0.15, a too thick liquid film is formed, it does not hold on the surface of the granule and flows off from it, forming growths on the internal nozzle of the apparatus. This results in loss of conditioning additive and frequent shutdowns of cleaning equipment. When d _cap / d _{gran is} less than 0.05, the forces of surface tension are held at the points of contact with the granule, do not envelop it, but are absorbed into the pores. This also leads to an increase in the consumption of conditioning additives, deterioration of uniformity, and therefore, the effectiveness of the coating.

Использование предложенного способа позволит получить гранулы с качественным покрытием, тем самым уменьшить слеживаемость удобрений, при меньшем расходе кондиционирующей добавки. Так, например, при обработке аммофоса используют 2 кг индустриального масла на 1 т продукта (в прототипе 2,5 кг на 1 т продукта), при этом, как видно из примера 1, слеживаемость уменьшается. Также сокращаются простои оборудования.Using the proposed method will allow to obtain granules with a high-quality coating, thereby reducing the caking of fertilizers, with a lower consumption of conditioning additives. So, for example, when processing ammophos use 2 kg of industrial oil per 1 ton of product (in the prototype 2.5 kg per 1 ton of product), while, as can be seen from example 1, caking is reduced. Equipment downtime is also reduced.

Способ проиллюстрирован следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.

Пример 1. 40000 кг/ч гранулированного аммофоса (товарная фракция) со средним диаметром гранул 3,5 мм и температурой 95°С подают во вращающийся холодильный барабан, продуваемый атмосферным воздухом в количестве 65000 кг/ч. Одновременно в аппарат в двух точках на расстоянии 3 и 1,5 м от выгрузки, где температура слоя составляет соответственно 55 и 50°С, пневматическими форсунками распыливают индустриальное масло при температуре 75°С, при этом в первую по ходу движения гранул форсунку подают 30 кг/ч масла со средним размером капель 0,3 мм (d_кап/d_гран=0,09 и Δt=20°C), а во вторую форсунку подают 50 кг/ч масла со средним размером капель 0,4 мм (d_кап/d_гран=0,12 и Δt=25°C). Расход распыливающего воздуха составляет соответственно 1 и 0,8 кг/кг. Из аппарата выгружают 40080 кг/ч продукта при температуре 45°С. Слеживаемость продукта 30 кПа.Example 1. 40,000 kg / h of granular ammophos (commercial fraction) with an average granule diameter of 3.5 mm and a temperature of 95 ° C is fed into a rotating refrigeration drum, blown with atmospheric air in an amount of 65,000 kg / h. At the same time, at two points at a distance of 3 and 1.5 m from the discharge, where the temperature of the layer is 55 and 50 ° C, respectively, industrial oil is sprayed with pneumatic nozzles at a temperature of 75 ° C, while the first nozzle moves 30 kg / h of oil with an average droplet size of 0.3 mm (d _cap / d _gran = 0.09 and Δt = 20 ° C), and 50 kg / h of oil with an average droplet size of 0.4 mm (d _cap / d _gran = 0.12 and Δt = 25 ° C). The spray air flow rate is 1 and 0.8 kg / kg, respectively. 40080 kg / h of product are discharged from the apparatus at a temperature of 45 ° C. Product clotting 30 kPa.

Пример 2. 40000 кг/ч гранулированной нитроаммофоски (товарная фракция) со средним диаметром гранул 3,5 мм и температурой 85°С подают в аппарат с псевдоожиженным слоем, продуваемый атмосферным воздухом в количестве 65000 кг/ч. Одновременно в аппарат в трех точках на расстоянии 3, 2,5 и 2 м от выгрузки, где температура слоя составляет соответственно 55, 52 и 50°С, механическими форсунками распыливают индустриальное масло в смеси с аминами при температуре 80°С, при этом в первую по ходу движения гранул форсунку подают 30 кг/ч жидкой добавки со средним размером капель 0,2 мм (d_кап/d_гран=0,06 и Δt=25°С). Во вторую форсунку подают также 30 кг/ч добавки со средним размером капель 0,4 мм (d_кап/d_гран=0,12 и Δt=28°С). В третью форсунку подают 40 кг/ч добавки со средним размером капель 0,5 мм (d_кап/d_гран=0,14 и Δt=30°C). Из аппарата выгружают 40100 кг/ч кондиционированного продукта при температуре 45°С. Слеживаемость продукта 40 кПа.Example 2. 40,000 kg / h of granular nitroammophoska (commercial fraction) with an average diameter of granules of 3.5 mm and a temperature of 85 ° C is fed into a fluidized bed apparatus blown with atmospheric air in an amount of 65,000 kg / h. At the same time, at three points at a distance of 3, 2.5 and 2 m from the discharge, where the layer temperature is 55, 52 and 50 ° C, respectively, industrial oil is sprayed with mechanical nozzles in a mixture with amines at a temperature of 80 ° C, while the first nozzle in the direction of movement of the granules is supplied with 30 kg / h of a liquid additive with an average droplet size of 0.2 mm (d _cap / d _gran = 0.06 and Δt = 25 ° C). 30 kg / h of additives with an average droplet size of 0.4 mm (d _cap / d _gran = 0.12 and Δt = 28 ° C) are also fed into the second nozzle. 40 kg / h of additives with an average droplet size of 0.5 mm (d _cap / d _gran = 0.14 and Δt = 30 ° C) are fed into the third nozzle. 40 100 kg / h of conditioned product are discharged from the apparatus at a temperature of 45 ° C. Product clotting 40 kPa.

Claims

1. A method of producing granular conditioned fertilizers containing ammonium phosphates, including granulating pulp of ammonium phosphates, drying the granules, cooling them with the introduction of liquid conditioning additives to this stage by irrigation in a zone with a layer temperature exceeding the temperature of the cooled product by 5-10 ° C, characterized in that the liquid additive is administered in several stages, distributing it over the irrigation zone in the form of drops with a varying size, which is changed within the limits of d _cap / d _gran equal to (0.05-0.15): 1, while the size of the drops l increase with increasing temperature difference between the additive and the layer of granules at the injection site.

2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the liquid additive is maintained within the range of 70-90 ° C.