RU2629055C2 - Method of producing ammonium nitrate granules by spraying its melt - Google Patents

Method of producing ammonium nitrate granules by spraying its melt Download PDF

Info

Publication number
RU2629055C2
RU2629055C2 RU2015143170A RU2015143170A RU2629055C2 RU 2629055 C2 RU2629055 C2 RU 2629055C2 RU 2015143170 A RU2015143170 A RU 2015143170A RU 2015143170 A RU2015143170 A RU 2015143170A RU 2629055 C2 RU2629055 C2 RU 2629055C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ammonium nitrate
air
particles
stream
cooling air
Prior art date
Application number
RU2015143170A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015143170A (en
Inventor
Геннадий Михайлович Морозов
Александр Владимирович Туголуков
Олег Викторович Дроботущенко
Николай Алексеевич Дежов
Original Assignee
Геннадий Михайлович Морозов
Александр Владимирович Туголуков
Олег Викторович Дроботущенко
Николай Алексеевич Дежов
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 Геннадий Михайлович Морозов, Александр Владимирович Туголуков, Олег Викторович Дроботущенко, Николай Алексеевич Дежов filed Critical Геннадий Михайлович Морозов
Priority to RU2015143170A priority Critical patent/RU2629055C2/en
Publication of RU2015143170A publication Critical patent/RU2015143170A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2629055C2 publication Critical patent/RU2629055C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/18Nitrates of ammonium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/02Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: in the method of producing ammonium nitrate granules by spraying its melt in a granulation tower, a closed circulation path of the cooling air upward flow contaminated with pulverized particles of ammonium nitrate is used. The flow leaving the tower heated is cooled in the air cooler without reducing the mass concentration of the pulverized particles of ammonium nitrate therein. The autonomous vapour-air stream coming from the pre-vapour device is first cooled in a cooler-dehumidifier and at the same time the mass concentration of the water vapour contained therein is reduced by condensing it, and then it is mixed with the ascending stream. From the resulting mixed stream, the measuring part is separated to compensate for the replenishment of the closed circulation circuit. The part of the stream remaining after separation is introduced into the lower zone of the tower cavity, where it is mixed with the sucked up atmospheric air. The measuring part of the cooling air, separated from the stream, is sent to the scrubber to trap the dust-like particles of ammonium nitrate and subsequent release into the atmosphere.
EFFECT: ensuring reduced environmental hazard.
1 dwg,1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам получения гранул нитрата аммония разбрызгиванием его расплава, в частности гранул аммиачной селитры, применяемой в качестве минерального удобрения и для других целей.The invention relates to methods for producing granules of ammonium nitrate by spraying its melt, in particular granules of ammonium nitrate, used as a mineral fertilizer and for other purposes.

Известен способ получения гранул нитрата аммония разбрызгиванием его расплава [1], при котором расплав разбрызгивают в верхней зоне полости грануляционной башни с образованием множества капель, падающих к нижней зоне этой полости, для охлаждения и отверждения капель используют поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре, проходя последовательно: полость грануляционной башни, скруббер, туманоуловитель, воздуходувную машину, нагреватель воздуха, снова полость грануляционной башни и так далее. Этот поток воздуха направляют сквозь полость грануляционной башни снизу вверх (восходящий поток), где он охлаждает множество падающих капель расплава нитрата аммония, отверждает капли, превращая их в множество падающих горячих гранул нитрата аммония, орошающих восходящий поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, который нагревается при этом и дополнительно загрязняется пылевидными частицами нитрата аммония, около 75% общей массы которых составляют частицы с субмикронными размерами в интервале от 0,015 мкм до 1 мкм. Выходящий нагретым из верхней зоны полости грануляционной башни движущийся в замкнутом циркуляционном контуре поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, до ввода его в скруббер смешивают с автономным, образующимся в доупарочном аппарате нагретым паровоздушным потоком, загрязненным пылевидными частицами нитрата аммония, имеющими так же субмикронные размеры. Направляют в скруббер весь движущийся в замкнутом циркуляционном контуре нагретый и смешанный, как указано выше, поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, где его охлаждают до определенной температуры и при этом снижают в нем массовую концентрацию указанных частиц путем их улавливания. После выхода из скруббера охлажденного потока охлаждающего воздуха со сниженной массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония и повышенной до 100% относительной влажностью, движущегося в замкнутом циркуляционном контуре, из него в туманоуловителе улавливают туман. У вышедшего из туманоуловителя охлажденного потока охлаждающего воздуха со сниженной массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония и высокой относительной влажностью перед вводом его в нижнюю зону полости грануляционной башни в нагревателе воздуха повышают температуру для снижения относительной влажности до определенного уровня. От потока охлаждающего воздуха со сниженной массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония, вышедшего из нагревателя воздуха, отделяют такую его мерную часть (в пересчете на массовый поток сухого воздуха), чтобы равномассово скомпенсировать совокупное пополнение замкнутого циркуляционного контура, имеющее место как вследствие подсоса в него атмосферного воздуха, так и при указанном выше смешивании с автономным потоком (в пересчете на их массовые потоки сухого воздуха). Выбрасывают в атмосферу отделенную, как указано выше, мерную часть потока воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония. Оставшийся после этого отделения мерной части потока, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре остаточный поток охлаждающего воздуха со сниженной массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония, вводят в нижнюю зону полости грануляционной башни, замыкая этим циркуляционный контур. Принимают в нижней зоне полости грануляционной башни подсасываемый в нее атмосферный воздух, температура и относительная влажность которого изменчивы. Смешивают подсасываемый атмосферный воздух с остаточным потоком, движущимся в замкнутом циркуляционном контуре и образуют при этом смешанный восходящий поток охлаждающего воздуха с определенными температурой и относительной влажностью. Получаемые с производительностью 6 тонн в час горячие гранулы нитрата аммония удаляют из нижней зоны башни. Из уровня техники [2, стр. 24-26], [3, стр. 122], [4, стр. 232], [5, стр. 112] известно, что при получении одной тонны гранул нитрата аммония путем разбрызгивания его расплава, в полости грануляционной башни образуется в среднем около 3000 г пылевидных частиц нитрата аммония, а, кроме того, еще в среднем около 900 г. пылевидных частиц нитрата аммония при получении той же одной тонны гранул образуется в доупарочном аппарате, то есть в совокупности - около 3900 г. Следовательно, при производительности узла 6 тонн гранул нитрата аммония в час в поток охлаждающего воздуха, движущегося в замкнутом циркуляционном контуре, добавляется: 3900×6=23400 г в час пылевидных частиц нитрата аммония. Указанный выше источник информации [1] прямо и косвенно содержит следующие количественные характеристики и показатели известного способа, необходимые для корректного сравнения заявляемого и известного способов:A known method of producing granules of ammonium nitrate by spraying its melt [1], in which the melt is sprayed in the upper zone of the cavity of the granulation tower with the formation of many drops falling to the lower zone of this cavity, a stream of cooling air contaminated with dusty particles of ammonium nitrate is used to cool and solidify the drops moving in a closed circulation loop, passing sequentially: cavity of a granulation tower, scrubber, mist eliminator, blower machine, air heater, again granulation tower granite and so on. This air flow is directed through the cavity of the granulation tower from bottom to top (upward flow), where it cools a lot of falling drops of ammonium nitrate melt, cures the drops, turning them into many falling hot granules of ammonium nitrate, irrigating the upward flow of cooling air contaminated by dusty particles of ammonium nitrate, which heats up at the same time and is additionally contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, about 75% of the total mass of which are particles with submicron sizes in the range of 0.015 micron to 1 micron. The stream of cooling air that comes out heated up from the upper zone of the cavity of the granulation tower and flows in a closed circulation loop and is contaminated with dust-like particles of ammonium nitrate is mixed with an autonomous heated air-stream formed in the pre-evaporation apparatus, contaminated with dust-like particles of ammonium nitrate that have the same sub sizes. The entire heated and mixed, as described above, stream of cooling air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate is sent to the scrubber, where it is cooled to a certain temperature and the mass concentration of these particles is reduced in it by trapping them. After a cooled stream of cooling air exits the scrubber with a reduced mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate and a relative humidity of up to 100%, moving in a closed circulation circuit, fog is captured from it in a mist eliminator. A cooled cooling air stream leaving the mist eliminator with a reduced mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate and high relative humidity before entering it into the lower zone of the granulation tower cavity in the air heater is raised to reduce the relative humidity to a certain level. Such a measured part (in terms of the mass flow of dry air) is separated from the flow of cooling air with a reduced mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate leaving the air heater in order to compensate for the equilibrium balancing of the total replenishment of the closed circulation loop, which occurs as a result of suction of atmospheric air into it air, and with the above mixing with an autonomous flow (in terms of their mass flows of dry air). The measured part of the air stream contaminated by dusty particles of ammonium nitrate is emitted into the atmosphere. The residual flow of cooling air remaining after this separation of the measured part of the flow, moving in a closed circulation loop with a reduced mass concentration of pulverulent particles of ammonium nitrate, is introduced into the lower zone of the granulation tower cavity, thereby closing the circulation loop. They take in the lower zone of the cavity of the granulation tower the atmospheric air that is sucked into it, the temperature and relative humidity of which are variable. The aspirated atmospheric air is mixed with the residual stream moving in a closed circulation circuit and at the same time a mixed upward flow of cooling air with a certain temperature and relative humidity is formed. Received with a capacity of 6 tons per hour, hot granules of ammonium nitrate are removed from the lower zone of the tower. The prior art [2, p. 24-26], [3, p. 122], [4, p. 232], [5, p. 112] it is known that upon receipt of one ton of granules of ammonium nitrate by spraying its melt , in the cavity of the granulation tower an average of about 3000 g of pulverized particles of ammonium nitrate is formed, and, in addition, on average about 900 g of pulverized particles of ammonium nitrate upon receipt of the same one ton of granules is formed in a pre-apparatus, that is, in aggregate - about 3900 g. Therefore, with a unit capacity of 6 tons of granules of ammonium nitrate per hour into the flow of cooling air Moving in a closed circulation circuit, is added: 3900 × 6 = 23400 g per hour ammonium nitrate dust particles. The above source of information [1] directly and indirectly contains the following quantitative characteristics and indicators of the known method, necessary for the correct comparison of the claimed and known methods:

- производительность узла - 6 тонн гранул нитрата аммония в час;- unit performance - 6 tons of granules of ammonium nitrate per hour;

- поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре, на входе в скруббер равен (в пересчете на сухой воздух) 100000 нм3 в час (100000 м3 в час воздуха при давлении 101325 Па и температуре 0°С);- the flow of cooling air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate moving in a closed circulation circuit at the inlet of the scrubber is (in terms of dry air) 100,000 nm 3 per hour (100,000 m 3 per hour of air at a pressure of 101325 Pa and a temperature of 0 ° C );

- автономный паровоздушный поток, загрязненный пылевидными частицами нитрата аммония, образующийся в доупарочном аппарате и пополняющий замкнутый циркуляционный контур, равен (в пересчете на сухой воздух) 1400 нм3 в час;- an autonomous vapor-air stream contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, formed in the pre-evaporation apparatus and replenishing the closed circulation circuit, is (in terms of dry air) 1400 nm 3 per hour;

- поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре, на выходе из верхней зоны полости грануляционной башни равен (в пересчете на сухой воздух): 100000-1400=98600 нм3 в час;- the flow of cooling air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate moving in a closed circulation circuit at the outlet of the upper zone of the cavity of the granulation tower is (in terms of dry air): 100000-1400 = 98600 nm 3 per hour;

- вышедший из скруббера поток охлаждающего воздуха, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре, загрязненный пылевидными частицами нитрата аммония малых размеров, оставшимися после улавливания частиц наиболее крупных размеров в скруббере, равен (в пересчете на сухой воздух): 100000 нм3 в час, этот поток последовательно проходит туманоуловитель, воздуходувную машину, нагреватель воздуха и выходит из последнего;- the cooling air stream emerging from the scrubber moving in a closed circulation circuit, contaminated with dust-like particles of small ammonium nitrate remaining after trapping the largest particles in the scrubber, is (in terms of dry air): 100000 nm 3 per hour, this flow is sequential passes mist eliminator, blower machine, air heater and leaves the latter;

- поток охлаждающего воздуха, загрязненный пылевидными частицами нитрата аммония, отделяемый от замкнутого циркуляционного контура и выбрасываемый в атмосферу, равен (в пересчете на сухой воздух) 10000 нм3 в час;- the flow of cooling air, contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, separated from the closed circulation loop and emitted into the atmosphere, is (in terms of dry air) 10000 nm 3 per hour;

- остаточный поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, оставшийся после указанного выше отделения, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре, вводимый в нижнюю зону полости грануляционной башни равен (в пересчете на сухой воздух):- the residual flow of cooling air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, remaining after the above separation, moving in a closed circulation circuit, introduced into the lower zone of the granulation tower cavity is (in terms of dry air):

100000-10000=90000 нм3 в час;100000-10000 = 90,000 nm 3 per hour;

- поток подсасываемого в нижнюю зону полости грануляционной башни атмосферного воздуха, пополняющий замкнутый циркуляционный контур, равен (в пересчете на сухой воздух): 98600-90000=8600 нм3 в час;- the flow of atmospheric air that is sucked into the lower zone of the granulation tower cavity, replenishing the closed circulation circuit, is (in terms of dry air): 98600-90000 = 8600 nm 3 per hour;

- смешанный поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, восходящий из нижней зоны полости грануляционной башни, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре к верхней зоне полости грануляционной башни, равен (в пересчете на сухой воздух):- the mixed flow of cooling air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, rising from the lower zone of the cavity of the granulation tower, moving in a closed circulation circuit to the upper zone of the cavity of the granulation tower, is (in terms of dry air):

90000+8600=98600 нм3 в час;90000 + 8600 = 98600 nm 3 per hour;

- около 75% общей массы пылевидных частиц нитрата аммония, образующихся в грануляционной башне при разбрызгивании расплава, а также и в доупарочном аппарате, представляют собой частицы субмикронных размеров в интервале от 0,015 мкм до 1 мкм;- about 75% of the total mass of pulverized particles of ammonium nitrate formed in the granulation tower during spraying of the melt, as well as in the pre-cooking apparatus, are particles of submicron sizes in the range from 0.015 μm to 1 μm;

- концентрация пылевидных частиц нитрата аммония в указанном выше потоке воздуха, выбрасываемом в атмосферу, составляет от 150 миллионных массовых долей (150 млн-1; 150 ppm) на один нм3 сухого воздуха (в пересчете: 0,194 г на один нм3 сухого воздуха или 323 г при получении одной тонны гранул нитрата аммония), до 250 миллионных массовых долей (250 млн-1; 250 ppm) на один нм3 сухого воздуха (в пересчете: 0,324 г на один нм3 сухого воздуха или 538 г при получении одной тонны гранул нитрата аммония). Далее рассматриваем удельный выброс 323 г пылевидных частиц нитрата аммония при получении одной тонны гранул нитрата аммония как наилучший показатель, достигаемый в известном способе. Известная концентрация пылевидных частиц нитрата аммония в потоке воздуха, выбрасываемом в атмосферу, позволяет расчетно определить величины массовых концентраций этих частиц в каждом из других пылевоздушных потоков узла, а также дает возможность расчетно определить эффективность их улавливания в скруббере.- the concentration of dust particles of ammonium nitrate in the aforementioned stream of air emitted into the atmosphere, is from 150 million by weight fraction (-1 150 million; 150 ppm) per Nm 3 dry air (calculated: 0.194 g per Nm 3 dry air or 323 g of the preparation of one ton of ammonium nitrate granules) to 250 million by weight fraction (-1 250 million; 250 ppm) per nm 3 dry air (calculated: 0.324 g per nm 3 dry air or in the preparation of 538 g per ton of ammonium nitrate granules). Next, we consider the specific emission of 323 g of pulverized particles of ammonium nitrate upon receipt of one ton of granules of ammonium nitrate as the best indicator achieved in the known method. The known concentration of pulverized particles of ammonium nitrate in the air stream emitted into the atmosphere allows us to calculate the mass concentrations of these particles in each of the other dusty air flows of the unit, and also makes it possible to calculate the efficiency of their capture in the scrubber.

Массовая концентрация пылевидных частиц нитрата аммония в охлаждающем воздухе, восходящем из нижней зоны полости грануляционной башни к верхней зоне этой полости равна: в нижней зоне 0,177 г на один нм3 сухого воздуха, а в верхней зоне 0,360 г на один нм3 сухого воздуха. Таким образом, при движении восходящего пылевоздушного потока в полости грануляционной башни массовая концентрация пылевидных частиц нитрата аммония в нем несколько повышается. Это повышение концентрации происходит в результате дополнительного загрязнения в полости грануляционной башни восходящего пылевоздушного потока пылевидными частицами нитрата аммония при одновременном снижении ее за счет разбавления подсасываемым атмосферным воздухом. Массовая доля пылевидных частиц нитрата аммония субмикронных размеров, дополнительно загрязняющих в полости грануляционной башни охлаждающий воздух, от общей массы пылевидных частиц нитрата аммония в потоке, выходящем из верхней зоны этой полости, составляет 50,8%. Следует обратить внимание на то, что в нижнюю зону полости грануляционной башни и с потоком охлаждающего воздуха, движущимся в замкнутом циркуляционном контуре, поступают в основном так же некрупные пылевидные частицы нитрата аммония, оставшиеся после улавливания частиц наиболее крупных размеров в скруббере. Выходящий нагретым из верхней зоны полости грануляционной башни, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония с массовой концентрацией 0,360 г на один нм3 сухого воздуха, до ввода в скруббер, смешивают с автономным образующимся в доупарочном аппарате нагретым паровоздушным потоком, загрязненным пылевидными частицами нитрата аммония с массовой концентрацией: 900×6:1400=3,857 г на один нм3 сухого воздуха. В скруббер направляют весь движущийся в замкнутом циркуляционном контуре нагретый смешанный с автономным потоком поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония с массовой концентрацией 0,409 г на один нм3 сухого воздуха, где его охлаждают до определенной температуры и при этом снижают путем улавливания массовую концентрацию пылевидных частиц нитрата аммония до 0,194 г на один нм3 сухого воздуха. Эффективность улавливания пылевидных частиц нитрата аммония в скруббере равна 52,5%. Уловленные в скруббере наиболее крупные пылевидные частицы нитрата аммония с потоком скрубберной жидкости удаляют за пределы рассматриваемого узла получения гранул нитрата аммония. В туманоуловителе улавливают туман, выносимый потоком охлаждающего воздуха из скруббера, после чего с помощью воздуходувной машины поток охлажденного охлаждающего воздуха со сниженной в скруббере массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония и относительной влажностью 100% направляют в нагреватель воздуха для повышения его температуры с целью понижения до определенного уровня относительной влажности воздуха перед вводом его в полость грануляционной башни. От вышедшего из нагревателя воздуха потока со сниженной в скруббере массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония отделяют поток, равный (в пересчете на сухой воздух) 10000 нм3 в час, то есть такую мерную часть, чтобы равномассово скомпенсировать совокупное пополнение замкнутого циркуляционного контура, имеющее место как вследствие подсоса в него (в нижнюю зону полости грануляционной башни) атмосферного воздуха в виде потока, равного (в пересчете на сухой воздух) 8600 нм3 в час, так и при указанном выше смешивании с автономным потоком, равным (в пересчете на сухой воздух) 1400 нм3 в час. Отделенный поток, равный (в пересчете на сухой воздух) 10000 нм3 в час охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония с массовой концентрацией 0,194 г на один нм3 сухого воздуха, выбрасывают в атмосферу, при этом удельный выброс пылевидных частиц нитрата аммония (при получении одной тонны гранул нитрата аммония) равен 323 г. Остаточный поток охлаждающего воздуха, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре, оставшийся после отделения выбрасываемого потока и равный (в пересчете на сухой воздух) 90000 нм3 в час, со сниженной в скруббере массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония равной 0,194 г на один нм3 сухого воздуха, вводят в нижнюю зону полости грануляционной башни и этим замыкают циркуляционный контур. Принимают в нижней зоне полости грануляционной башни подсасываемый в нее атмосферный воздух, температура и относительная влажность которого изменчивы. Смешивают подсасываемый атмосферный воздух с остаточным потоком, движущимся в замкнутом циркуляционном контуре, образуют при этом смешанный восходящий поток охлаждающего воздуха с определенными температурой и относительной влажностью, равный (в пересчете на сухой воздух) 98600 нм3 в час с массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония 0,177 г на один нм3 сухого воздуха. Горячие гранулы нитрата аммония, получаемые с производительностью 6 тонн в час, удаляют из нижней зоны грануляционной башни.The mass concentration of pulverized particles of ammonium nitrate in the cooling air rising from the lower zone of the granulation tower cavity to the upper zone of this cavity is equal to: in the lower zone, 0.177 g per one nm 3 of dry air, and in the upper zone 0.360 g per one nm 3 of dry air. Thus, during the movement of the ascending dust-air flow in the cavity of the granulation tower, the mass concentration of dust-like particles of ammonium nitrate in it increases slightly. This increase in concentration occurs as a result of additional pollution in the cavity of the granulation tower of the upward dusty air stream by the dusty particles of ammonium nitrate, while reducing it due to dilution with aspirated atmospheric air. The mass fraction of pulverized particles of ammonium nitrate of submicron sizes, additionally polluting the cooling air in the cavity of the granulation tower, of the total mass of pulverized particles of ammonium nitrate in the stream leaving the upper zone of this cavity is 50.8%. It should be noted that in the lower zone of the cavity of the granulation tower and with the flow of cooling air moving in a closed circulation circuit, basically the same small-sized pulverized particles of ammonium nitrate that remain after trapping the largest particles in the scrubber arrive. The stream of cooling air coming out heated from the upper zone of the cavity of the granulation tower, moving in a closed circulation circuit, contaminated with pulverulent particles of ammonium nitrate with a mass concentration of 0.360 g per one nm 3 of dry air, is mixed with the autonomous heated air-vapor stream formed in the pre-evaporator apparatus before being introduced into the scrubber contaminated with pulverized particles of ammonium nitrate with a mass concentration of 900 × 6: 1400 = 3.857 g per one nm 3 of dry air. The entire heated stream of cooling air, mixed with an autonomous flow, contaminated by pulverulent particles of ammonium nitrate with a mass concentration of 0.409 g per one nm 3 of dry air is sent to the scrubber, where it is cooled to a certain temperature and at the same time it is reduced by trapping the mass concentration of pulverized particles of ammonium nitrate to 0.194 g per nm 3 of dry air. The efficiency of collecting dusty particles of ammonium nitrate in a scrubber is 52.5%. The largest pulverized particles of ammonium nitrate trapped in the scrubber with a flow of scrubber liquid are removed outside the considered site for the production of granules of ammonium nitrate. Fog taken out by the flow of cooling air from the scrubber is captured in the mist eliminator, and then, using a blower, the flow of cooled cooling air with a mass concentration of dust-like particles of ammonium nitrate and a relative humidity of 100% reduced in the scrubber is sent to the air heater to increase its temperature in order to lower it to a certain the level of relative humidity before entering it into the cavity of the granulation tower. A stream equal to (in terms of dry air) 10,000 nm 3 per hour is separated from the stream leaving the air heater with a reduced mass concentration of pulverized particles of ammonium nitrate, that is, such a measured part to compensate for the equipoise total replenishment of the closed circulation loop, which takes place as a result of suction into it (into the lower zone of the cavity of the granulation tower) of atmospheric air in the form of a flow equal to (in terms of dry air) 8600 nm 3 per hour, and with the above mixing with an autonomous flow Ohm, equal (in terms of dry air) 1400 nm 3 per hour. The separated stream equal to (in terms of dry air) 10,000 nm 3 per hour of cooling air contaminated with pulverulent particles of ammonium nitrate with a mass concentration of 0.194 g per one nm 3 of dry air is released into the atmosphere, while the specific emission of pulverized particles of ammonium nitrate (at receiving one ton of granules of ammonium nitrate) is equal to 323 g. The residual flow of cooling air moving in a closed circulation circuit, remaining after separation of the ejected stream and equal (in terms of dry air) 90,000 nm 3 per hour, is reduced In the scrubber, a mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate equal to 0.194 g per one nm 3 of dry air is introduced into the lower zone of the cavity of the granulation tower and this closes the circulation circuit. They take in the lower zone of the cavity of the granulation tower the atmospheric air that is sucked into it, the temperature and relative humidity of which are variable. The aspirated atmospheric air is mixed with the residual stream moving in a closed circulation circuit, and a mixed upward flow of cooling air with a certain temperature and relative humidity is formed, equal to (in terms of dry air) 98600 nm 3 per hour with a mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate 0.177 g per nm 3 of dry air. Hot granules of ammonium nitrate, obtained with a capacity of 6 tons per hour, are removed from the lower zone of the granulation tower.

Известный способ получения гранул нитрата аммония разбрызгиванием его расплава, в котором используют замкнутый циркуляционный контур движения охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, наиболее близок к заявляемому по совокупности существенных признаков и принят за прототип.A known method of producing granules of ammonium nitrate by spraying its melt, which uses a closed circulation loop of cooling air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, is closest to the claimed combination of essential features and is taken as a prototype.

Недостатком известного способа-прототипа является его повышенная экологическая опасность, заключающаяся в том, что при получении одной тонны гранул нитрата аммония по этому способу в атмосферу с отходящим воздухом выбрасывают не менее 323 г пылевидных частиц нитрата аммония, оставшихся после улавливания их в скруббере. Столь немалый удельный выброс является следствием того, что согласно этого способа для улавливания пылевидных частиц нитрата аммония в скруббер направляют движущийся в замкнутом циркуляционном контуре поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, размеры которых составляют преимущественно доли микрометра. Улавливание в скруббере частиц таких малых размеров, как известно, характеризуется низкой эффективностью, однако массовую концентрацию пылевидных частиц нитрата аммония в охлаждающем воздухе, движущемся в замкнутом циркуляционном контуре, при этом снижают существенно и этим снижением массовой концентрации подавляют протекание в полости грануляционной башни, под воздействием орошения восходящего пылевоздушного потока множеством падающих капель расплава и горячих гранул нитрата аммония, процессов, приводящих к приобретению этими частицами свойства высокоэффективного их улавливания в скруббере.The disadvantage of the known prototype method is its increased environmental hazard, which consists in the fact that upon receipt of one ton of granules of ammonium nitrate by this method, at least 323 g of pulverized particles of ammonium nitrate remaining after being trapped in a scrubber are emitted into the atmosphere with exhaust air. Such a considerable specific emission is a consequence of the fact that, according to this method, a flow of cooling air, contaminated by dust-like particles of ammonium nitrate, the size of which is mainly a fraction of a micrometer, is directed into the scrubber to capture the pulverized particles of ammonium nitrate. The capture of particles of such small sizes in the scrubber is known to be characterized by low efficiency, however, the mass concentration of pulverulent particles of ammonium nitrate in the cooling air moving in a closed circulation circuit is substantially reduced and this decrease in mass concentration inhibits the flow in the cavity of the granulation tower under the influence of irrigation of an ascending dusty air stream with a lot of falling drops of melt and hot granules of ammonium nitrate, processes leading to the acquisition of these parts stitsy properties of their highly efficient capture in a scrubber.

Задачей изобретения является разработка способа получения гранул нитрата аммония разбрызгиванием его расплава, при котором пылевидным частицам нитрата аммония, загрязняющим охлаждающий воздух, придают свойство высокоэффективного их улавливания в скруббере и этим обеспечивают пониженную экологическую опасность заявляемого способа, характеризуемую тем, что при получении одной тонны гранул нитрата аммония в атмосферу выбрасывают не более 20 г пылевидных частиц нитрата аммония.The objective of the invention is to develop a method for producing granules of ammonium nitrate by spraying its melt, in which dusty particles of ammonium nitrate, polluting the cooling air, are given the property of highly efficient trapping in a scrubber and thereby provide a reduced environmental hazard of the proposed method, characterized in that upon receipt of one ton of granules of nitrate ammonia emit no more than 20 g of pulverized particles of ammonium nitrate into the atmosphere.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения гранул нитрата аммония разбрызгиванием его расплава, при котором расплав разбрызгивают в верхней зоне полости грануляционной башни с образованием множества капель, падающих к нижней зоне полости грануляционной башни, для охлаждения и отверждения капель используют поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре, направляют этот поток охлаждающего воздуха сквозь полость грануляционной башни снизу вверх (восходящий поток), где он охлаждает множество падающих капель расплава нитрата аммония, отверждает капли, превращая их в множество падающих горячих гранул нитрата аммония, орошающих восходящий поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, который нагревается при этом и дополнительно загрязняется пылевидными частицами нитрата аммония, охлаждают до определенной температуры движущийся в замкнутом циркуляционном контуре поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, выходящий нагретым из верхней зоны полости грануляционной башни, автономный образующийся в доупарочном аппарате паровоздушный поток, загрязненный пылевидными частицами нитрата аммония, смешивают с указанным выше движущимся в замкнутом циркуляционном контуре потоком охлаждающего воздуха, от полученного в результате этого смешивания движущегося в замкнутом циркуляционном контуре потока охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, отделяют такую его мерную часть (в пересчете на массовый поток сухого воздуха), чтобы равномассово скомпенсировать совокупное пополнение замкнутого циркуляционного контура, имеющее место как вследствие подсоса в него атмосферного воздуха, так и при указанном выше смешивании с автономным потоком (в пересчете на их массовые потоки сухого воздуха), оставшийся после указанного выше отделения мерной части потока, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре остаточный поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, вводят в нижнюю зону полости грануляционной башни, замыкая этим циркуляционный контур, принимают в нижней зоне полости грануляционной башни, подсасываемый в нее атмосферный воздух, температура и относительная влажность которого изменчивы, смешивают подсасываемый атмосферный воздух с указанным выше остаточным потоком охлаждающего воздуха с образованием при этом смешанного восходящего потока охлаждающего воздуха с определенными температурой и относительной влажностью, полученные горячие гранулы нитрата аммония удаляют из нижней зоны грануляционной башни, новым является то, что движущийся в замкнутом циркуляционном контуре поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, выходящий нагретым из верхней зоны полости грануляционной башни, охлаждают в воздухоохладителе без снижения при этом в нем массовой концентрации пылевидных частиц нитрата аммония, автономный образующийся в доупарочном аппарате паровоздушный поток, сначала в охладителе-осушителе охлаждают и при этом снижают массовую концентрацию содержащихся в нем водяных паров путем их конденсации с удалением образующейся жидкой фазы, а затем смешивают с движущимся в замкнутом циркуляционном контуре потоком, имеющим несниженную, как указано выше, массовую концентрацию пылевидных частиц нитрата аммония, для равномассовой компенсации совокупного пополнения замкнутого циркуляционного контура, имеющего место как вследствие подсоса в него атмосферного воздуха, так и при указанном выше смешивании с автономным потоком (в пересчете на их массовые потоки сухого воздуха), мерную часть (в пересчете на массовый поток сухого воздуха) отделяют от получаемого в результате указанного выше смешивания потока с несниженной массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония и со сниженной массовой концентрацией водяных паров, в нижнюю зону полости грануляционной башни, замыкая этим циркуляционный контур, вводят остаточный поток охлаждающего воздуха с несниженной массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония и со сниженной массовой концентрацией водяных паров, оставшийся после указанного выше отделения мерной части, желательную температуру смешанного восходящего потока охлаждающего воздуха обеспечивают путем установления соответствующей температуры указанного выше охлаждения в воздухоохладителе потока, выходящего нагретым из верхней зоны полости грануляционной башни, а желательную относительную влажность воздуха смешанного восходящего потока, исключающую возможность конденсации содержащихся в нем водяных паров при температуре предстоящего охлаждения его в воздухоохладителе, обеспечивают как путем установления соответствующей степени указанного выше снижения в охладителе-осушителе массовой концентрации водяных паров автономного паровоздушного потока, так и указанным выше установлением соответствующей температуры охлаждения в воздухоохладителе, для улавливания пылевидных частиц нитрата аммония в скруббер направляют указанную выше мерную часть охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, отделенную от потока, движущегося в замкнутом циркуляционном контуре, вышедший из скруббера воздух, загрязненный пылевидными частицами нитрата аммония, оставшимися после их улавливания, выбрасывают в атмосферу.The problem is solved in that in the method for producing granules of ammonium nitrate by spraying its melt, in which the melt is sprayed in the upper zone of the cavity of the granulation tower with the formation of many drops falling to the lower zone of the cavity of the granulation tower, a stream of cooling air contaminated is used to cool and solidify the drops pulverized particles of ammonium nitrate, moving in a closed circulation circuit, direct this flow of cooling air through the cavity of the granulation tower from below the top (upward flow), where it cools many falling drops of the ammonium nitrate melt, cures the drops, turning them into many falling hot granules of ammonium nitrate, irrigating the upward flow of cooling air contaminated by dust-like particles of ammonium nitrate, which is heated and additionally contaminated by dust-like particles ammonium nitrate, cooled to a certain temperature, the flow of cooling air moving in a closed circulation circuit, contaminated with dusty particles of nitrate a the monium exiting heated from the upper zone of the cavity of the granulation tower, the autonomous vapor-air stream formed in the pre-evaporation apparatus, contaminated with pulverized particles of ammonium nitrate, is mixed with the cooling air flow moving in a closed circulation loop, resulting from a flow moving in a closed circulation loop in a closed circulation loop cooling air contaminated by pulverulent particles of ammonium nitrate, separate its measured part (in terms of mass flow air) in order to compensate for the equilibrium mass cumulative replenishment of the closed circulation circuit, which occurs both due to the suction of atmospheric air into it, and with the above mixing with an autonomous flow (in terms of their mass flows of dry air), remaining after the aforementioned separation of the measured part flow, moving in a closed circulation loop, the residual flow of cooling air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, is introduced into the lower zone of the cavity of the granulation tower, When circulating the loop, they take in the lower zone of the cavity of the granulation tower, the atmospheric air that is sucked into it, whose temperature and relative humidity are variable, mix the sucked-in air with the aforementioned residual flow of cooling air with the formation of a mixed upward flow of cooling air with a certain temperature and relative humidity, the obtained hot granules of ammonium nitrate are removed from the lower zone of the granulation tower, new is that The flow of cooling air contaminated by the dust-like particles of ammonium nitrate leaving the heated from the upper zone of the cavity of the granulation tower, cooled in a closed circulation loop, is cooled in an air cooler without decreasing the mass concentration of dust-like particles of ammonium nitrate in it, the autonomous vapor-air stream formed in the pre-apparatus, first in the cooler-dryer is cooled and at the same time the mass concentration of the water vapor contained in it is reduced by condensing them to remove the liquid that forms phase, and then mixed with a stream moving in a closed circulation loop, having a mass concentration of dust-like particles of ammonium nitrate, which is not reduced, as indicated above, to equi-mass compensation for the total replenishment of the closed circulation loop, which occurs both due to suction of atmospheric air into it and at the indicated above mixing with an autonomous flow (in terms of their mass flow of dry air), the measured part (in terms of the mass flow of dry air) is separated from the resulting the above mixing stream with an underestimated mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate and with a reduced mass concentration of water vapor, the residual flow of cooling air with an underestimated mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate and with a reduced mass concentration is introduced into the lower zone of the granulation tower cavity, thereby closing the circulation loop water vapor remaining after the aforementioned separation of the measured part, the desired temperature of the mixed upward flow of the cooling medium the ear is provided by establishing the appropriate temperature of the above cooling in the air cooler of the stream exiting heated from the upper zone of the cavity of the granulation tower, and the desired relative humidity of the air of the mixed ascending stream, eliminating the possibility of condensation of the water vapor contained in it at the temperature of its forthcoming cooling in the air cooler, is provided by establishing the appropriate degree of the above reduction in the cooler-dryer of the mass concentration of water vapors of an autonomous vapor-air flow, and by the above-mentioned establishment of an appropriate cooling temperature in an air cooler, to capture dusty particles of ammonium nitrate, the above measured part of cooling air, contaminated by dust-like particles of ammonium nitrate, separated from the stream moving in a closed circulation circuit, is sent to the scrubber from the scrubber, air contaminated with pulverized particles of ammonium nitrate remaining after their capture, is emitted into the atmosphere.

При разбрызгивании расплава нитрата аммония в верхней зоне полости грануляционной башни образуется множество капель расплава, а после их отверждения, - горячих гранул нитрата аммония. Например, при производительности узла 6 тонн гранул в час получают более 8⋅108 штук в час гранул (в расчете на диаметр гранулы 2,0 мм), при этом в полости грануляционной башни одновременно присутствуют, совершая стремительное свободное падение сквозь восходящий пылевоздушный поток со скоростью около 10 метров в секунду, более 6,6⋅105 штук горячих гранул. Полость грануляционной башни представляет собой своеобразный турбулизирующий миксер с огромным числом перемешивающих тел - капель расплава и горячих гранул, каждая из которых, стремительно падая, выталкивает запыленный воздух перед собой и в стороны. За каждой падающей каплей и горячей гранулой нитрата аммония образуются вихри и зона разрежения, обусловливающая подсасывание в нее запыленного воздуха из окружающего объема. Таким образом, в полости грануляционной башни в процессе грануляции имеют место турбулизация и тщательное перемешивание пылевоздушного потока, которые в сочетании с многократно повышенной (по сравнению с известным способом) массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония в охлаждающем воздухе резко ускоряют процессы приобретения пылевидными частицами нитрата аммония свойства высокоэффективного их улавливания в скруббере. Это приобретение частицами нитрата аммония, при многократном повышении в охлаждающем воздухе их массовой концентрации, свойства высокоэффективного их улавливания в скруббере, происходящее в полости грануляционной башни под воздействием орошения множеством падающих капель расплава и горячих гранул восходящего потока охлаждающего воздуха, загрязненного этими частицами, связано с их интенсивным укрупнением путем коагуляции до агломератов, около 100% общей массы которых составляют частицы с размерами в интервале от 5 мкм до 10 мкм. Известно [6, стр. 84], что частицы крупнее 10 мкм почти не коагулируют. Частицы более мелкие коагулируют, но образующиеся при этом агломераты не превышают 10 мкм. Скоагулированную в агломераты пыль превратить обратно в частицы первичных размеров практически невозможно [6, стр. 87]. Интенсивное укрупнение частиц, в указанных выше условиях, можно объяснить одновременным воздействием трех основных факторов. Во-первых, скорость уменьшения числа частиц субмикронных размеров в процессе тепловой (броуновской) коагуляции прямо пропорциональна квадрату числа присутствующих частиц. Число присутствующих частиц при многократном (по сравнению с известным способом) повышении их массовой концентрации многократно увеличивается. Еще более увеличивается квадрат этого числа и, следовательно, указанная выше скорость. Орошение пылевоздушного потока с многократно повышенной массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония в нем множеством падающих капель расплава и горячих гранул, обеспечивающее турбулизацию и тщательное перемешивание его в полости башни, резко интенсифицирует турбулентную коагуляцию частиц. Во-вторых, укрупнение частиц субмикронных размеров в немалой степени происходит благодаря термофорезу: молекулы газов воздуха, соприкасаясь с каплями расплава и горячими гранулами нитрата аммония, приобретают повышенную скорость и сильнее воздействуют на частицы (ударяются с большей скоростью), заставляя мельчайшие из них устремляться в стороны от капель расплава и горячих гранул нитрата аммония, в результате этого увеличивается число столкновений частиц между собой, что приводит к дополнительной интенсификации процессов их коагуляции, особенно возрастающей при многократном повышении концентрации частиц. В-третьих, наращивание числа частиц, укрупненных в соответствии с изложенным выше в первых двух факторах, повышает степень полидисперсности присутствующих частиц. Скорость коагуляции частиц значительно возрастает с повышением степени их полидисперсности: частицы различного размера движутся с разными скоростями, что неизбежно приводит к увеличению числа их столкновений и, как следствие, к интенсификации процесса кинематической коагуляции. Особенно быстро происходит поглощение мелких частиц крупными при тщательном перемешивании и турбулизации потока воздуха, содержащего частицы в многократно повышенной концентрации.When spraying a melt of ammonium nitrate in the upper zone of the cavity of the granulation tower, many drops of the melt form, and after curing, hot granules of ammonium nitrate. For example, with a unit capacity of 6 tons of granules per hour, more than 8⋅10 8 granules per hour are obtained (calculated on a granule diameter of 2.0 mm), while at the same time they are present in the cavity of the granulation tower, making a rapid free fall through an upward dusty air stream with speed of about 10 meters per second, more than 6.6 610 5 pieces of hot granules. The cavity of the granulation tower is a kind of turbulizing mixer with a huge number of mixing bodies - melt drops and hot granules, each of which, rapidly falling, pushes dusty air in front of itself and to the sides. Vortices and a rarefaction zone are formed behind each falling drop and a hot granule of ammonium nitrate, which makes it possible to suck in dusty air from the surrounding volume. Thus, in the cavity of the granulation tower during the granulation process there is turbulization and thorough mixing of the dusty air flow, which, in combination with the significantly increased (compared to the known method) mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate in the cooling air, dramatically accelerates the acquisition of properties of dusty particles of ammonium nitrate highly efficient capture in a scrubber. This is the acquisition by the particles of ammonium nitrate, with a multiple increase in their mass concentration in the cooling air, the properties of their highly efficient capture in the scrubber, occurring in the cavity of the granulation tower under the influence of irrigation by a lot of falling drops of the melt and hot granules of an upward flow of cooling air contaminated with these particles, intensive enlargement by coagulation to agglomerates, about 100% of the total mass of which are particles with sizes in the range from 5 μm to 10 μm. It is known [6, p. 84] that particles larger than 10 microns hardly coagulate. Smaller particles coagulate, but the resulting agglomerates do not exceed 10 microns. It is practically impossible to turn dust coagulated into agglomerates back into particles of primary size [6, p. 87]. The intense enlargement of particles, under the above conditions, can be explained by the simultaneous influence of three main factors. First, the rate of decrease in the number of particles of submicron sizes in the process of thermal (Brownian) coagulation is directly proportional to the square of the number of particles present. The number of particles present with a multiple (compared with the known method) increase in their mass concentration increases many times. The square of this number and, consequently, the speed indicated above are further increased. Irrigation of a dusty air stream with a multiply increased mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate in it by a plurality of falling drops of melt and hot granules, which ensures turbulization and thorough mixing in the tower cavity, sharply intensifies turbulent coagulation of particles. Secondly, the enlargement of particles of submicron sizes to a large extent occurs due to thermophoresis: molecules of air gases, in contact with drops of the melt and hot granules of ammonium nitrate, acquire an increased speed and act more strongly on the particles (hit at a higher speed), forcing the smallest of them rush into sides of the droplets of the melt and hot granules of ammonium nitrate, as a result of this the number of collisions of particles increases, which leads to an additional intensification of the processes of their coagulation and, especially, increasing with a multiple increase in the concentration of particles. Thirdly, increasing the number of particles coarsened in accordance with the above in the first two factors increases the degree of polydispersity of the particles present. The coagulation rate of particles increases significantly with increasing degree of their polydispersity: particles of different sizes move at different speeds, which inevitably leads to an increase in the number of their collisions and, as a consequence, to an intensification of the kinematic coagulation process. Especially fast is the absorption of small particles by large particles with thorough mixing and turbulization of the air stream containing particles in a multiply increased concentration.

На чертеже представлена упрощенная принципиальная технологическая блок-схема узла получения гранул нитрата аммония разбрызгиванием его расплава заявляемым способом. В Таблице представлены применительно к Фиг. показатели, характеризующие заявляемый способ.The drawing shows a simplified fundamental technological block diagram of a site for producing granules of ammonium nitrate by spraying its melt of the claimed method. The Table presents with reference to FIG. indicators characterizing the claimed method.

Блок-схема узла получения заявляемым способом гранул нитрата аммония разбрызгиванием его расплава, представленная на чертеже содержит: грануляционную башню 1, скруббер 2, воздуходувную машину 3, доупарочный аппарат 4, воздухоохладитель 5 и охладитель-осушитель 6. Замкнутый циркуляционный контур в заявляемом способе включает в себя: поток А, воздухоохладитель 5, потоки А' и Д воздуходувную машину 3, поток Е и поток И. Следует обратить внимание на то, что замкнутый циркуляционный контур в заявляемом способе не включает в себя скруббер.The block diagram of the node of the claimed method for producing granules of ammonium nitrate by spraying its melt, shown in the drawing, contains: a granulation tower 1, a scrubber 2, a blower 3, a doup apparatus 4, an air cooler 5 and a cooler-dryer 6. A closed circulation circuit in the inventive method includes itself: stream A, air cooler 5, flows A 'and D of the blower 3, stream E and stream I. It should be noted that the closed circulation circuit in the inventive method does not include a scrubber.

Приведем пример осуществления заявляемого способа получения гранул нитрата аммония разбрызгиванием его расплава и сравним заявляемый и известный способы по показателям, характеризующим их экологическую опасность. В примере получения гранул нитрата аммония из его расплава заявляемым способом указаны некоторые (всякий раз определяемые расчетом с учетом конкретных температуры и относительной влажности подсасываемого атмосферного воздуха) из множества возможных традиционно используемых температурных и других параметров, поскольку они не препятствуют достижению технического результата, проявляющегося при осуществлении заявляемого способа. Поток атмосферного воздуха, подсасываемого в замкнутый циркуляционный контур (в пересчете на сухой воздух), принят в примере количественно таким же, как и в известном способе. Из существа заявляемого способа следует что целесообразно, по возможности максимально, снижать количество подсасываемого атмосферного воздуха, увеличивая этим массовую концентрацию пылевидных частиц нитрата аммония в охлаждающем воздухе, движущемся в замкнутом циркуляционном контуре, и, как следствие, способствуя этим повышению эффективности способа.Here is an example implementation of the inventive method for producing granules of ammonium nitrate by spraying its melt and compare the claimed and known methods in terms of characterizing their environmental hazard. In the example of producing granules of ammonium nitrate from its melt by the claimed method, some (each time determined by calculation taking into account the specific temperature and relative humidity of the aspirated atmospheric air) are indicated from the set of possible traditionally used temperature and other parameters, since they do not impede the achievement of the technical result manifested in the implementation the proposed method. The flow of atmospheric air, sucked into a closed circulation circuit (in terms of dry air), adopted in the example quantitatively the same as in the known method. From the essence of the proposed method it follows that it is advisable, as far as possible, to reduce the amount of aspirated atmospheric air, thereby increasing the mass concentration of pulverized particles of ammonium nitrate in the cooling air moving in a closed circulation circuit, and, as a result, contributing to this increase in the efficiency of the method.

Пример.Example.

Получение 6-ти тонн в час гранул нитрата аммония разбрызгиванием его расплава заявляемым способом, характеризуемое следующим:Obtaining 6 tons per hour of granules of ammonium nitrate by spraying its melt of the claimed method, characterized by the following:

- поток П атмосферного воздуха, подсасываемого в замкнутый циркуляционный контур в нижней зоне полости грануляционной башни 1, равен (в пересчете на сухой воздух) 8600 нм3 в час (такой же как и в известном способе);- the flow P of atmospheric air, sucked into a closed circulation circuit in the lower zone of the cavity of the granulation tower 1, is (in terms of dry air) 8600 nm 3 per hour (the same as in the known method);

- температура подсасываемого атмосферного воздуха равна плюс 25°С;- the temperature of the intake air is equal to plus 25 ° C;

- относительная влажность подсасываемого атмосферного воздуха равна 70%;- the relative humidity of the intake air is 70%;

- температура автономного паровоздушного потока Г, образующегося в доупарочном аппарате 4, равна плюс 180°С;- the temperature of the autonomous steam-air flow G formed in the pre-cooking apparatus 4 is equal to plus 180 ° C;

- массовая концентрация водяных паров в автономном паровоздушном потоке Г, образующемся в доупарочном аппарате 4, равна 523 г на один нм3 сухого воздуха;- the mass concentration of water vapor in the off-steam-air flow F, which is formed in douparochnom apparatus 4 is equal to 523 g per Nm 3 of dry air;

- желательная температура смешанного восходящего пылевоздушного потока И охлаждающего воздуха, образуемого в нижней зоне полости грануляционной башни 1, равна плюс 37°С;- the desired temperature of the mixed ascending dusty air flow AND cooling air formed in the lower zone of the cavity of the granulation tower 1 is equal to plus 37 ° C;

- желательная относительная влажность охлаждающего воздуха смешанного восходящего потока И, образуемого с температурой плюс 37°С в нижней зоне полости грануляционной башни 1, исключающая возможность конденсации содержащихся в нем водяных паров при температуре предстоящего охлаждения его в воздухоохладителе 5, равна 35,3%.- the desired relative humidity of the cooling air of the mixed ascending stream And formed with a temperature of plus 37 ° C in the lower zone of the cavity of the granulation tower 1, excluding the possibility of condensation of the water vapor contained in it at the temperature of its forthcoming cooling in the air cooler 5, is 35.3%.

Обеспечивают:Provide:

- ввод и разбрызгивание 6-ти тонн в час расплава нитрата аммония в верхней зоне полости грануляционной башни 1 (так же, как и в известном способе);- input and spraying of 6 tons per hour of molten ammonium nitrate in the upper zone of the cavity of the granulation tower 1 (in the same way as in the known method);

- поток А охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре, на выходе нагретым из верхней зоны полости грануляционной башни 1, равный (в пересчете на сухой воздух) 98600 нм3 в час;- flow A of cooling air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate moving in a closed circulation circuit, heated at the outlet from the upper zone of the cavity of the granulation tower 1, equal to (in terms of dry air) 98600 nm 3 per hour;

- автономный паровоздушный поток Г, загрязненный пылевидными частицами нитрата аммония, образующийся в доупарочном аппарате 4 и пополняющий замкнутый циркуляционный контур равный (в пересчете на сухой воздух) 1400 нм3 в час;- autonomous steam-air flow G, contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, formed in the pre-cooking apparatus 4 and replenishing the closed circulation circuit equal to (in terms of dry air) 1400 nm 3 per hour;

- поток Б охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, отделяемый от потока, движущегося в замкнутом циркуляционном контуре, равный (в пересчете на сухой воздух) 10000 нм3 в час;- stream B of cooling air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, separated from the stream moving in a closed circulation circuit, equal (in terms of dry air) 10000 nm 3 per hour;

- поток Д охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре, образуемый смешиванием потока А', вышедшего из воздухоохладителя 5, с потоком Г', вышедшим из охладителя-осушителя 6, равный (в пересчете на сухой воздух):- flow D of cooling air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, moving in a closed circulation circuit, formed by mixing the flow A 'coming out of the air cooler 5, with the flow G' coming out of the cooler-dryer 6, equal (in terms of dry air):

98600+1400=100000 нм3 в час;98600 + 1400 = 100000 nm 3 per hour;

- остаточный поток Е охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, оставшийся после отделения потока Б от потока Д равный (в пересчете на сухой воздух): 100000-10000=90000 нм3 в час;- the residual flow E of cooling air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, remaining after separation of stream B from stream D is equal (in terms of dry air): 100000-10000 = 90,000 nm 3 per hour;

- выходящий из скруббера 2 и выбрасываемый в атмосферу поток В воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, оставшимися после их улавливания в скруббере 2 равный (в пересчете на сухой воздух): 10000 нм3 в час;- the flow of air B leaving the scrubber 2 and emitted into the atmosphere, contaminated by dusty particles of ammonium nitrate remaining after their capture in the scrubber 2 is equal (in terms of dry air): 10000 nm 3 per hour;

- смешанный поток И охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, восходящий из нижней зоны полости грануляционной башни 1, двигаясь в замкнутом циркуляционном контуре к верхней зоне грануляционной башни 1, равный (в пересчете на сухой воздух):- a mixed flow of cooling air, contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate, rising from the lower zone of the cavity of the granulation tower 1, moving in a closed circulation circuit to the upper zone of the granulation tower 1, equal (in terms of dry air):

90000+8600=98600 нм3 в час90000 + 8600 = 98600 nm 3 per hour

При установившемся процессе максимальная концентрация пылевидных частиц нитрата аммония в охлаждающем воздухе потока, движущегося в замкнутом циркуляционном контуре (в случае, если этот контур не включает в себя скруббер или какой-либо иной аппарат для улавливания частиц), самоустанавливается равной отношению совокупной массы указанных частиц, добавляющихся в ходе процесса за единицу времени в охлаждающий воздух, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре (как указано выше, 23 400 г в час), к объему воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония (в пересчете на один нм3 сухого воздуха), отделяемого за ту же единицу времени от движущегося в замкнутом циркуляционном контуре потока и выбрасываемого в атмосферу (поток В): 23400:10000=2,340 г на один нм3 сухого воздуха. Эта известная самоустанавливающаяся массовая концентрация пылевидных частиц нитрата аммония, имеющая место в определенных пылевоздушных потоках узла, позволяет расчетно определить величины массовых концентраций пылевидных частиц нитрата аммония и в других пылевоздушных потоках узла. Массовая концентрация пылевидных частиц нитрата аммония в охлаждающем воздухе смешанного восходящего потока И (в нижней зоне полости грануляционной башни 1) равна 2,136 г на один нм3 сухого воздуха, тогда как в известном способе в аналогичном потоке (в нижней зоне полости грануляционной башни) массовая концентрация пылевидных частиц нитрата аммония равна (см. выше) 0,177 г на один нм3 сухого воздуха, следовательно в данном примере осуществления заявляемого способа она повышена в: 2,136:0,177=12 раз. Массовая концентрация пылевидных частиц нитрата аммония в охлаждающем воздухе смешанного восходящего потока И в верхней зоне полости грануляционной башни 1, откуда этот воздух выходит потоком А, равна 2,318 г на один нм3 сухого воздуха, тогда как в известном способе в аналогичном потоке (в верхней зоне полости грануляционной башни) массовая концентрация пылевидных частиц нитрата аммония равна (см. выше) 0,360 г на один нм3 сухого воздуха, следовательно, в данном примере осуществления заявляемого способа она повышена в: 2,318:0,360=6,4 раза. Таким образом, при движении восходящего потока в полости грануляционной башни 1 массовая концентрация пылевидных частиц нитрата аммония в нем несколько повышается с 2,136 г на один нм3 сухого воздуха в потоке И в нижней зоне полости грануляционной башни до 2,318 г на один нм3 сухого воздуха в потоке А, выходящем из верхней зоны полости. Это повышение концентрации происходит в результате дополнительного загрязнения в полости грануляционной башни восходящего пылевоздушного потока пылевидными частицами нитрата аммония при одновременном разбавлении его подсасываемым атмосферным воздухом. Многократное повышение массовой концентрации пылевидных частиц нитрата аммония (по сравнению с известным способом) в восходящем охлаждающем воздушном потоке, движущемся в полости грануляционной башни, резко интенсифицирует протекание там под воздействием орошения восходящего пылевоздушного потока множеством падающих капель расплава и горячих гранул нитрата аммония, процессов, приводящих к приобретению этими частицами свойства высокоэффективного их улавливания в скруббере. Расплав нитрата аммония направляют из доупарочного аппарата 4 и с расходом 6 тонн в час разбрызгивают в верхней зоне полости грануляционной башни 1 с образованием множества капель, падающих к нижней зоне полости грануляционной башни 1. Выходящий нагретым до температуры плюс 67,0°С из верхней зоны полости грануляционной башни 1 движущийся в замкнутом циркуляционном контуре поток А равный (в пересчете на сухой воздух) 98600 нм3 в час охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония с массовой концентрацией 2,318 г на один нм3 сухого воздуха и относительной влажностью 8,1%, направляют в воздухоохладитель 5, где его охлаждают без снижения в нем массовой концентрации пылевидных частиц нитрата аммония, до температуры плюс 38,5°С и относительной влажности 32,6%, исключающей возможность конденсации при этом содержащихся в нем водяных паров. Автономный, образующийся в доупарочном аппарате 4 паровоздушный поток Г, имеющий температуру плюс 180°С, равный (в пересчете на сухой воздух) 1400 нм3 в час, загрязненный пылевидными частицами нитрата аммония с массовой концентрацией (как и в известном способе) 3,857 г на один нм3 сухого воздуха и относительной влажностью 4,1%, охлаждают в охладителе-осушителе 6 практически без снижения в нем указанной выше массовой концентрации частиц до температуры плюс 19,1°С и относительной влажности 100%, при этом снижают массовую концентрацию содержащихся в нем водяных паров (путем их конденсации) с 523 г на один нм3 сухого воздуха до 13,9 г на один нм3 сухого воздуха с удалением образующейся вследствие конденсации жидкой фазы за пределы узла получения гранул. Паровоздушный поток Г', выходящий из охладителя-осушителя 6 смешивают с охлажденным, как указано выше, до температуры плюс 38,5°С, вышедшим из воздухоохладителя 5 потоком охлаждающего воздуха А' загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония. Образованный в результате указанного выше смешивания движущийся в замкнутом циркуляционном контуре загрязненный пылевидными частицами нитрата аммония с массовой концентрацией 2,340 г на один нм3 сухого воздуха, с температурой плюс 38,2°С и относительной влажностью 33,1%, поток Д направляют в воздуходувную машину 3. От потока Д после выхода его из воздуходувной машины 3, отделяют поток Б, равный (в пересчете на сухой воздух) 10000 нм3 в час охлаждающего воздуха с температурой плюс 38,2°С и относительной влажностью 33,1%, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония с массовой концентрацией 2,340 г на один нм3 сухого воздуха. Поток Б представляет собой такую мерную часть (в пересчете на сухой воздух) потока Д движущегося в замкнутом циркуляционном контуре, которая равномассово компенсирует совокупное пополнение замкнутого циркуляционного контура, имеющее место как вследствие подсоса в него потока П атмосферного воздуха, так и при указанном выше смешивании с потоком Г' (в пересчете на их массовые потоки сухого воздуха). Оставшийся после указанного выше отделения потока Б остаточный поток Е, равный (в пересчете на сухой воздух) 90000 нм3 в час, с температурой плюс 38,2°С, относительной влажностью 33,1% и массовой концентрацией пылевидных частиц нитрата аммония равной 2,340 г на один нм3 сухого воздуха, вводят в нижнюю зону полости грануляционной башни 1, где его смешивают с подсасываемым с температурой плюс 25°С и относительной влажностью 70% потоком атмосферного воздуха П, равным (в пересчете на сухой воздух) 8600 нм3 в час, образуя при этом смешанный восходящий поток И, равный (в пересчете на сухой воздух) 98600 нм3 с желательными температурой плюс 37°С и относительной влажностью 35,3%, загрязненный пылевидными частицами нитрата аммония с массовой концентрацией 2,136 г на один нм3 сухого воздуха. Направляют поток И снизу вверх сквозь полость грануляционной башни 1, где он охлаждает множество падающих капель расплава нитрата аммония, отверждает капли, превращая их в множество падающих горячих гранул нитрата аммония, орошающих восходящий поток И охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, который нагревается при этом от температуры плюс 37,0°С до температуры плюс 67,0°С и дополнительно загрязняется пылевидными частицами нитрата аммония, около 75% общей массы которых составляют частицы с субмикронными размерами в интервале от 0,015 мкм до 1 мкм. При этом массовая доля пылевидных частиц нитрата аммония субмикронных размеров, дополнительно загрязняющих в полости грануляционной башни 1 охлаждающий воздух, от общей массы пылевидных частиц нитрата аммония в потоке А, выходящем из верхней зоны полости грануляционной башни 1, составляет 7,9%. Следует обратить внимание, что в нижнюю зону полости грануляционной башни 1 с потоком Е охлаждающего воздуха, движущимся в замкнутом циркуляционном контуре, поступают пылевидные частицы нитрата аммония не подвергавшиеся (в отличие от известного способа) удалению наиболее крупных из них в скруббере. Отделенный от замкнутого циркуляционного контура поток Б направляют в скруббер 2, где улавливают из этого потока, составляющего лишь 10% от потока, движущегося в замкнутом циркуляционном контуре, загрязняющие его пылевидные частицы нитрата аммония. Около 100% общей массы этих частиц составляют агломераты с размерами в интервале от 5 мкм до 10 мкм, а массовая концентрация равна 2,340 г на один нм3 сухого воздуха. Выходящий из скруббера 2 поток В, равный (в пересчете на сухой воздух) 10000 нм3 в час отходящего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, оставшимися после высокоэффективного улавливания их в скруббере 2, в массовой концентрации 0,007 г на один нм3 сухого воздуха, выбрасывают в атмосферу. Горячие гранулы нитрата аммония, получаемые с производительностью 6 тонн в час, удаляют из нижней зоны грануляционной башни 1. Удельный выброс в атмосферу пылевидных частиц нитрата аммония при этом не превышает 20 г и равен: 0,007×10000:6=11,7 г при получении одной тонны гранул по примеру осуществления заявляемого способа. При этом эффективность улавливания пылевидных частиц нитрата аммония в скруббере 2 равна 99,7%. Из уровня техники [7, стр. 198] известно, что эффективность улавливания частиц технического углерода (сажи) в скруббере при размерах частиц около 5 мкм составляет 99,6%, а при размерах частиц около 10 мкм - 99,8%. Нитрат аммония является гигроскопичным веществом. Эффективность улавливания пылевидных частиц нитрата аммония при прочих равных условиях, не уступает эффективности улавливания в скруббере сажи. Таким образом, высокая эффективность улавливания пылевидных частиц нитрата аммония при размерах частиц в интервале 5-10 мкм, достигнутая при осуществлении заявляемого способа (по примеру), согласуется с показателем, достоверно известным из уровня техники.In a steady state process, the maximum concentration of dusty particles of ammonium nitrate in the cooling air of a stream moving in a closed circulation circuit (in the case if this circuit does not include a scrubber or any other apparatus for trapping particles), sets itself equal to the ratio of the total mass of these particles, added during the process per unit time to cooling air moving in a closed circulation circuit (as indicated above, 23,400 g per hour), to the volume of air contaminated by dust Ammonium nitrate particles (in terms of one nm 3 of dry air), separated over the same unit of time from a stream moving in a closed circulation circuit and emitted into the atmosphere (stream B): 23400: 10000 = 2.340 g per one nm 3 of dry air. This known self-stabilizing mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate, which takes place in certain dusty air flows of the node, allows one to calculate the values of mass concentrations of dusty particles of ammonium nitrate and in other dusty air flows of the node. The mass concentration of pulverized particles of ammonium nitrate in the cooling air of the mixed ascending flow And (in the lower zone of the cavity of the granulation tower 1) is 2.136 g per one nm 3 of dry air, whereas in the known method in a similar stream (in the lower zone of the cavity of the granulation tower) the mass concentration powdered particles of ammonium nitrate is equal to (see above) 0.177 g per nm 3 of dry air, therefore, in this embodiment of the proposed method, it is increased by: 2.136: 0.177 = 12 times. The mass concentration of pulverized particles of ammonium nitrate in the cooling air of the mixed ascending flow And in the upper zone of the cavity of the granulation tower 1, where this air comes out from stream A, is equal to 2,318 g per one nm 3 of dry air, whereas in the known method in a similar stream (in the upper zone cavity granulation tower) the mass concentration of pulverized particles of ammonium nitrate is (see above) 0.360 g per nm 3 dry air, therefore, in this example implementation of the proposed method, it is increased in: 2,318: 0,360 = 6.4 times. Thus, during the upward movement in the cavity of the granulation tower 1, the mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate in it slightly increases from 2.136 g per one nm 3 of dry air in the flow And in the lower zone of the cavity of the granulation tower to 2.318 g per one nm 3 of dry air in stream A exiting the upper zone of the cavity. This increase in concentration occurs as a result of additional pollution in the cavity of the granulation tower of the ascending dust-air flow by dust-like particles of ammonium nitrate while diluting it with aspirated atmospheric air. A multiple increase in the mass concentration of pulverized particles of ammonium nitrate (compared to the known method) in the ascending cooling air flow moving in the cavity of the granulation tower dramatically intensifies the flow there under the influence of irrigation of the upward dust-air flow with a lot of falling drops of melt and hot granules of ammonium nitrate, processes leading to to the acquisition by these particles of the properties of their highly efficient capture in a scrubber. The ammonium nitrate melt is sent from the pre-cooking apparatus 4 and sprayed at a rate of 6 tons per hour in the upper zone of the cavity of the granulation tower 1 with the formation of many drops falling to the lower zone of the cavity of the granulation tower 1. Exiting heated to a temperature of plus 67.0 ° C from the upper zone cavity prilling tower 1 moving in a closed circulation loop flow is equal to a (relative to dry air) 98600 Nm3 per hour of the cooling air contaminated with dust-like particles of ammonium nitrate with a mass concentration of 2.318 g per one m 3 of dry air and a relative humidity of 8.1% is fed into the air cooler 5, where it is cooled therein without reducing the mass concentration of dust particles of ammonium nitrate, to a temperature plus 38,5 ° C and a relative humidity of 32.6%, excluding the possibility of condensation while contained in it water vapor. Autonomous vapor-air stream G formed in the pre-apparatus 4, having a temperature of plus 180 ° С, equal to (in terms of dry air) 1400 nm 3 per hour, contaminated with pulverized particles of ammonium nitrate with a mass concentration (as in the known method) of 3.857 g per one nm 3 of dry air and a relative humidity of 4.1%, is cooled in a cooler-dryer 6 with almost no decrease in it of the above mass concentration of particles to a temperature of + 19.1 ° C and a relative humidity of 100%, while reducing the mass concentration contained in dumb water vapor (by condensation) from 523 g per one nm 3 of dry air to 13.9 g per one nm 3 of dry air with the removal of the liquid phase formed due to condensation outside the granule production site. The steam-air stream G 'leaving the cooler-dryer 6 is mixed with a cooled, as described above, temperature plus 38.5 ° С, a stream of cooling air A' leaving the air cooler 5 contaminated with dust-like particles of ammonium nitrate. Formed as a result of the above mixing, contaminated in a closed circulation circuit, contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate with a mass concentration of 2,340 g per one nm 3 of dry air, with a temperature of plus 38.2 ° C and a relative humidity of 33.1%, flow D is sent to a blower 3. From stream D, after leaving the blower 3, stream B is separated equal to (in terms of dry air) 10,000 nm 3 per hour of cooling air with a temperature of plus 38.2 ° C and a relative humidity of 33.1% contaminated with dust parts ammonium nitrate with a mass concentration of 2.340 g per nm 3 of dry air. Stream B is such a measured part (in terms of dry air) of stream D moving in a closed circulation loop, which equilibrium compensates for the total replenishment of the closed circulation loop, which occurs both due to suction of atmospheric air flow P into it, and when mixing with flow G '(in terms of their mass flows of dry air). Remaining after the above separation of stream B, residual stream E equal to (in terms of dry air) 90,000 nm 3 per hour, with temperature plus 38.2 ° С, relative humidity 33.1% and mass concentration of dusty particles of ammonium nitrate equal to 2,340 g per one nm 3 of dry air is introduced into the lower zone of the cavity of the granulation tower 1, where it is mixed with a stream of atmospheric air P absorbed with a temperature of plus 25 ° С and relative humidity of 70% equal to (in terms of dry air) 8600 nm 3 per hour , while forming a mixed upstream And, avny (relative to dry air) 98600 Nm3 with desired temperature plus 37 ° C and a relative humidity of 35.3%, contaminated with dust-like particles of ammonium nitrate with a mass concentration of 2,136 g per Nm 3 of dry air. The flow is directed And from bottom to top through the cavity of the granulation tower 1, where it cools a lot of falling drops of ammonium nitrate melt, cures the droplets, turning them into many falling hot granules of ammonium nitrate, irrigating the upward flow And cooling air contaminated by dusty particles of ammonium nitrate, which heats up when from temperature plus 37.0 ° С to temperature + 67.0 ° С and is additionally contaminated by dusty particles of ammonium nitrate, about 75% of the total mass of which are particles with submicron p measurements in the range from 0.015 μm to 1 μm. In this case, the mass fraction of dust-like particles of ammonium nitrate of submicron sizes, additionally polluting cooling air in the cavity of the granulation tower 1, of the total mass of dust-like particles of ammonium nitrate in the stream A, leaving the upper zone of the cavity of the granulation tower 1, is 7.9%. It should be noted that in the lower zone of the cavity of the granulation tower 1 with the flow of cooling air E moving in a closed circulation circuit, pulverized particles of ammonium nitrate are not subjected (unlike the known method) to the removal of the largest of them in the scrubber. Separated from the closed circulation circuit, stream B is sent to a scrubber 2, where it is captured from this stream, which constitutes only 10% of the stream moving in the closed circulation circuit, polluting its dusty particles of ammonium nitrate. About 100% of the total mass of these particles are agglomerates with sizes ranging from 5 μm to 10 μm, and the mass concentration is 2.340 g per nm 3 of dry air. Exit from the scrubber 2 stream B, equal (in terms of dry air) 10000 nm 3 per hour of exhaust air contaminated by pulverized particles of ammonium nitrate remaining after highly efficient trapping them in scrubber 2, in a mass concentration of 0.007 g per one nm 3 of dry air, emitted into the atmosphere. Hot granules of ammonium nitrate, obtained with a capacity of 6 tons per hour, are removed from the lower zone of the granulation tower 1. The specific emission into the atmosphere of pulverized particles of ammonium nitrate does not exceed 20 g and is equal to: 0.007 × 10000: 6 = 11.7 g upon receipt one ton of granules according to an example implementation of the proposed method. At the same time, the efficiency of collecting dusty particles of ammonium nitrate in scrubber 2 is 99.7%. It is known from the prior art [7, p. 198] that the efficiency of particle capture of carbon black (soot) in a scrubber with a particle size of about 5 μm is 99.6%, and with a particle size of about 10 μm - 99.8%. Ammonium nitrate is a hygroscopic substance. The efficiency of collecting dusty particles of ammonium nitrate, ceteris paribus, is not inferior to the efficiency of capture in a soot scrubber. Thus, the high capture efficiency of the pulverized particles of ammonium nitrate with particle sizes in the range of 5-10 μm, achieved by the implementation of the proposed method (according to an example), is consistent with an indicator reliably known from the prior art.

Из сравнения удельных выбросов пылевидных частиц нитрата аммония в атмосферу, имеющих место при осуществлении известного и заявляемого (по примеру) способов получения гранул нитрата аммония, можно видеть, что заявляемый способ обеспечивает пониженный в: 323:11,7=27,6 раза выброс в атмосферу пылевидных частиц нитрата аммония.From a comparison of the specific emissions of pulverized particles of ammonium nitrate into the atmosphere that occur during the implementation of the known and claimed (for example) methods for producing granules of ammonium nitrate, it can be seen that the claimed method provides a lower emission: 323: 11.7 = 27.6 times atmosphere of pulverized particles of ammonium nitrate.

Список литературыBibliography

1. Эммерих Джагер Презентация для встречи ANPSG, Огаста, Джорджия, октябрь 2005 г. Концепт испанской инжиниринговой компании ESPINDESA для сокращения выбросов пыли нитрата аммония. (Presentation to the ANPSG meeting in Augusta, Georgia, October 2005, by Emmerich Jaeger, Concept by ESPINDESA).1. Emmerich Jager Presentation for the ANPSG meeting, Augusta, Georgia, October 2005. The concept of the Spanish engineering company ESPINDESA to reduce dust emissions of ammonium nitrate. (Presentation to the ANPSG meeting in Augusta, Georgia, October 2005, by Emmerich Jaeger, Concept by ESPINDESA).

2. В.П. Быков, M.E. Иванов, Н.Ф. Захарова, С.И. Попов, А.А. Ревин, Б.Ф. Садовский. Источники и характер потерь нитрата аммония в производстве гранулированной аммиачной селитры. Журнал «Химическая промышленность», 1975 г, №12.2. V.P. Bykov, M.E. Ivanov, N.F. Zakharova, S.I. Popov, A.A. Revin, B.F. Sadovsky. Sources and nature of the loss of ammonium nitrate in the production of granular ammonium nitrate. Chemical Industry Magazine, 1975, No. 12.

3. М.Е. Иванов, В.М. Олевский, Н.Н. Поляков, В.Ю. Поплавский, И.И. Стрижевский, М.Л. Ферд, Ю.В. Цеханская. Производство аммиачной селитры в агрегатах большой единичной мощности, М., «Химия», 1990 г.3. M.E. Ivanov, V.M. Olevsky, N.N. Polyakov, V.Yu. Poplavsky, I.I. Strizhevsky, M.L. Ferd, Yu.V. Tsekhanskaya. The production of ammonium nitrate in units of large unit capacity, M., "Chemistry", 1990

4. А.К. Чернышев, Б.В. Левин, А.В. Туголуков, А.А. Огарков, В.А. Ильин. Аммиачная селитра: свойства, производство, применение, под редакцией Б.В. Левина и А.В. Туголукова, М., 2009 г.4. A.K. Chernyshev, B.V. Levin, A.V. Tugolukov, A.A. Ogarkov, V.A. Ilyin. Ammonium nitrate: properties, production, use, edited by B.V. Levina and A.V. Tugolukova, M., 2009

5. М.А. Миниович. Производство аммиачной селитры, издание 2-е, М., «Химия», 1974 г.5. M.A. Miniovich. Production of ammonium nitrate, 2nd edition, M., "Chemistry", 1974

6. Г.М. Гордон, И.Л. Пейсахов. Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии, М., «Металлургия», 1977 г.6. G.M. Gordon, I.L. Peysakhov. Dust collection and purification of gases in non-ferrous metallurgy, Moscow, Metallurgy, 1977

7. В.П. Зуев, В.В. Михайлов. Производство сажи, М., «Химия», 1970 г.7. V.P. Zuev, V.V. Mikhailov. Soot production, M., "Chemistry", 1970

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (1)

Способ получения гранул нитрата аммония разбрызгиванием его расплава, при котором расплав разбрызгивают в верхней зоне полости грануляционной башни с образованием множества капель, падающих к нижней зоне полости грануляционной башни, для охлаждения и отверждения капель используют восходящий поток охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония, движущийся в замкнутом циркуляционном контуре, который отверждает капли, превращая их в множество падающих горячих гранул нитрата аммония, орошающих восходящий поток охлаждающего воздуха, выходящий нагретым из верхней зоны полости грануляционной башни поток охлаждающего воздуха охлаждают в воздухоохладителе, автономный, образующийся в доупарочном аппарате паровоздушный поток, загрязненный пылевидными частицами нитрата аммония, смешивают с указанным потоком охлаждающего воздуха, от полученного в результате смешивания потока охлаждающего воздуха отделяют такую его мерную часть, чтобы равномассово скомпенсировать совокупное пополнение замкнутого циркуляционного контура, имеющее место как вследствие подсоса в него атмосферного воздуха, так и при смешивании с автономным потоком, оставшийся после отделения мерной части потока остаточный поток охлаждающего воздуха вводят в нижнюю зону полости грануляционной башни, замыкая этим циркуляционный контур, принимают в нижней зоне полости грануляционной башни подсасываемый в нее атмосферный воздух и смешивают его с остаточным потоком охлаждающего воздуха с образованием при этом смешанного восходящего потока охлаждающего воздуха, полученные горячие гранулы нитрата аммония удаляют из нижней зоны грануляционной башни, отличающийся тем, что автономный паровоздушный поток сначала охлаждают в охладителе-осушителе и при этом снижают массовую концентрацию содержащихся в нем водяных паров путем их конденсации с удалением образующейся жидкой фазы, а затем смешивают с движущимся потоком, имеющим несниженную массовую концентрацию пылевидных частиц нитрата аммония, заданную температуру смешанного восходящего потока охлаждающего воздуха обеспечивают путем установления соответствующей температуры охлаждения в воздухоохладителе потока, выходящего нагретым из верхней зоны полости грануляционной башни, а заданную относительную влажность воздуха смешанного восходящего потока, исключающую возможность конденсации содержащихся в нем водяных паров при температуре предстоящего охлаждения его в воздухоохладителе, обеспечивают как путем установления в охладителе-осушителе соответствующей степени снижения массовой концентрации водяных паров в автономном паровоздушном потоке, так и установлением соответствующей температуры охлаждения в воздухоохладителе, для улавливания пылевидных частиц нитрата аммония в скруббер направляют указанную мерную часть охлаждающего воздуха, отделенную от потока, вышедший из скруббера воздух, загрязненный пылевидными частицами нитрата аммония, оставшимися после их улавливания, выбрасывают в атмосферу.A method of producing granules of ammonium nitrate by spraying its melt, in which the melt is sprayed in the upper zone of the cavity of the granulation tower with the formation of many drops falling to the lower zone of the cavity of the granulation tower, to cool and cure the drops using an upward flow of cooling air contaminated by dusty particles of ammonium nitrate, moving in a closed circulation circuit that cures the droplets, turning them into many falling hot granules of ammonium nitrate, irrigating ascending approx. cooling air leaving the cooling air stream heated from the upper zone of the cavity of the granulation tower is cooled in an air cooler, an autonomous steam-air stream formed in the pre-steam apparatus, contaminated with dust-like particles of ammonium nitrate, is mixed with the specified cooling air stream, and the cooling air stream obtained from mixing is separated such a measured part thereof in order to compensate for the equilibrium mass cumulative replenishment of the closed circulation circuit, which takes place as the whole the result of suction of atmospheric air into it, and when mixed with an autonomous flow, the residual flow of cooling air remaining after separating the measured part of the flow is introduced into the lower zone of the granulation tower cavity, closing the circulation loop, and atmospheric air is sucked into it in the lower zone of the granulation tower cavity and mix it with the residual flow of cooling air with the formation of a mixed upward flow of cooling air, while removing the hot granules of ammonium nitrate from the lower zone of the granulation tower, characterized in that the autonomous vapor-air stream is first cooled in a cooler-dryer and at the same time the mass concentration of water vapor contained in it is reduced by condensation with the removal of the resulting liquid phase, and then mixed with a moving stream having an underestimated mass concentration powdered particles of ammonium nitrate, the desired temperature of the mixed upward flow of cooling air is provided by setting the appropriate temperature of cooling in the air the cooler of the stream leaving heated from the upper zone of the cavity of the granulation tower, and the predetermined relative humidity of the mixed ascending air, eliminating the possibility of condensation of the water vapor contained in it at the temperature of its forthcoming cooling in the air cooler, is ensured both by establishing an appropriate degree of reduction in mass concentration in the cooler-dryer water vapor in an autonomous vapor-air flow, and by setting the appropriate cooling temperature in the air cooler barely, to capture the dusty particles of ammonium nitrate, the indicated measured portion of the cooling air is separated into the scrubber, the air leaving the scrubber, contaminated by the dusty particles of ammonium nitrate remaining after their capture, is emitted into the atmosphere.
RU2015143170A 2015-10-09 2015-10-09 Method of producing ammonium nitrate granules by spraying its melt RU2629055C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015143170A RU2629055C2 (en) 2015-10-09 2015-10-09 Method of producing ammonium nitrate granules by spraying its melt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015143170A RU2629055C2 (en) 2015-10-09 2015-10-09 Method of producing ammonium nitrate granules by spraying its melt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015143170A RU2015143170A (en) 2017-04-13
RU2629055C2 true RU2629055C2 (en) 2017-08-24

Family

ID=58641710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015143170A RU2629055C2 (en) 2015-10-09 2015-10-09 Method of producing ammonium nitrate granules by spraying its melt

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629055C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1103892A1 (en) * 1979-04-17 1984-07-23 Сумский Филиал Харьковского Ордена Ленина Политехнического Института Им.В.И.Ленина Method of granulating melt and device for effecting same
SU1421257A3 (en) * 1979-03-15 1988-08-30 Компани Неерландэз Де Л,Азот (Фирма) Ammonium nitrate granule production method
RU2049725C1 (en) * 1990-10-05 1995-12-10 Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза Method for production of ammonium nitrate
US20060123602A1 (en) * 2002-11-26 2006-06-15 Eygelaar Johannes P G Apparatus for producing nitrate granules
RU2411184C1 (en) * 2009-08-17 2011-02-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза" (ОАО "ГИАП") Method of producing granular ammonium nitrate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1421257A3 (en) * 1979-03-15 1988-08-30 Компани Неерландэз Де Л,Азот (Фирма) Ammonium nitrate granule production method
SU1103892A1 (en) * 1979-04-17 1984-07-23 Сумский Филиал Харьковского Ордена Ленина Политехнического Института Им.В.И.Ленина Method of granulating melt and device for effecting same
RU2049725C1 (en) * 1990-10-05 1995-12-10 Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза Method for production of ammonium nitrate
US20060123602A1 (en) * 2002-11-26 2006-06-15 Eygelaar Johannes P G Apparatus for producing nitrate granules
RU2411184C1 (en) * 2009-08-17 2011-02-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза" (ОАО "ГИАП") Method of producing granular ammonium nitrate

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015143170A (en) 2017-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tammaro et al. Heterogeneous condensation of submicron particles in a growth tube
US4067703A (en) Gas scrubber and method of operation
Jingjing et al. Experimental study of fine particles removal in the desulfurated scrubbed flue gas
US8459572B2 (en) Focusing particle concentrator with application to ultrafine particles
US20110126643A1 (en) Sampling method and sampling device
US20100142314A1 (en) Particle Interactions in a Fluid Flow
CN104888573B (en) Device and method for promoting aggregation and growth of fine particulate matters
Zhang et al. Investigation into water vapor and flue gas temperatures on the separation capability of a novel cyclone separator
JPH0464036A (en) Apparatus for successive measurement of particle size distribution and density of dust or mist in exhaust gas
US10890519B2 (en) Sensor system for sensing the mass concentration of particles in air
RU2012104616A (en) METHOD AND DEVICE FOR CO2 STORAGE
CN106673101A (en) Deep treatment method and system for high-salinity desulfurization wastewater
RU2629055C2 (en) Method of producing ammonium nitrate granules by spraying its melt
CN107810039A (en) Sieve curtain array and sedimentation device and waste gas processing method
Lim et al. Development of a multi-slit virtual impactor as a high-volume bio-aerosol sampler
Qi et al. Pilot scale test of wet dust removal by high gravity intensification technology in fertilizer plant
Abbaspour et al. Experimental investigation of using nanofluids in the gas absorption in a venturi scrubber equipped with a magnetic field
Li et al. Study on the removal of fine particles by using water in a rotating packed bed
Zarei et al. PVC dust removal from the air by a new dynamical scrubber
Taheri et al. Optimization of factors affecting scrubber performance
US2633604A (en) Spray cooling normally solid fatty acid hydroxy esters
CN109297772A (en) A kind of particulate matter and gaseous pollutant sampling apparatus
RU2407601C1 (en) Method of air-centrifugal classification of powders and device to this end
CN103736591A (en) Low-temperature plasma PM2.5 purifying treatment device and treatment method thereof
Chein et al. A high-output, size-selective aerosol generator

Legal Events

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

Effective date: 20171024

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20181217

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191010