SU1065002A1

SU1065002A1 - Apparatus for granulation of powder materials

Info

Publication number: SU1065002A1
Application number: SU813306440A
Authority: SU
Inventors: Иван Иванович Зедлец; Анатолий Федорович Корнейчук; Павел Степанович Куц; Владимир Ильич Рубежанский
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тепло- И Массообмена Им.А.В.Лыкова
Priority date: 1981-04-06
Filing date: 1981-04-06
Publication date: 1984-01-07

Abstract

1. УСТРОЯСТВО ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее сушильную камеру, агломератор , выполненный в виде двух коаксиально расположенных труб с тангенциально установленными патрубками на наружной трубе, и распылитель, размещенный по оси внутренней трубы, отличающеес тем, что, с целью интенсификации процесса и повышени качества готового продукта , агломератор снабжен размещенным у торца наружной трубы кольцевым паровым коллектором с щелевыми отверсти ми , направленными к продольной оси агломератора, причем внутренн труба выполнена открытой в верхней части и снабжена дополнительным тангенциальным патрубком, направленным противоположно первому танген-. циальному патрубку.S - -т-Ц 5;51. DEVICE FOR GRANULATION OF POWDERED MATERIALS, containing a drying chamber, an agglomerator, made in the form of two coaxially arranged pipes with tangentially installed branch pipes on the outer pipe, and a sprayer, placed along the axis of the inner pipe, different in that, in order to intensify the process and upgrade, it is placed along the axis of the inner pipe, different in that, in order to intensify the process and upgrade, it is placed along the axis of the inner pipe, different in that, with the aim of intensifying the process and raising it, it is placed on the outer pipe, which is located on the inside of the outer pipe, different in order to enhance the process. of the finished product, the agglomerator is provided with an annular steam manifold placed at the end of the outer pipe with slotted openings directed to the longitudinal axis of the agglomerator, and The pipe is made open in the upper part and is equipped with an additional tangential pipe directed opposite to the first tangent. to a special branch pipe. S - - t-Ts 5; 5

Description

2. Устройствр по п, 1, о т л и ч а ю щ е е -с тем, что агломератор снабжен конусным распределителем установленным над внутренней трубой.2. The device according to claim 1, 1, of which is the agglomerator equipped with a cone distributor mounted above the inner tube.

Изобретение относитс к технике гранул ции и может быть использовано в химической, медицинской, пищевой , микробиологической и других отрасл х промышленности.This invention relates to a granulation technique and can be used in the chemical, medical, food, microbiological, and other industries.

Известны установки дл получени сухого быстрорастворимого молока, содержащие последовательно соединенные су11;ильную камеру, воздухоочистительное оборудование и оборудование дл подвода циклонной фракции сухого молочного порошка и увлажнени его паром Tl.Installations for obtaining dry instant milk are known, which contain successively connected su11; a spraying chamber, air purification equipment and equipment for supplying a cyclone fraction of dry milk powder and moistening it with Tl steam.

Известно устройство дл гранулировани порошкообразных материалов, содержащее сушильную камеру, агломератор , выполненный в виде двух коаксиально распололсенных труб с тангенциально установленным патрубком на наружной трубе, и распылитель , размещенный по оси внухренней трубы 2.A device for granulating powdered materials is known, comprising a drying chamber, an agglomerator made in the form of two coaxially arranged pipes with a tangentially mounted nozzle on the outer pipe, and a dispenser disposed along the axis of the inner pipe 2.

Недостатком известного устройства в;1 етс низкое качество гранулировани , а именно низка прочность образованных агломератов и высокое содержание мелких фракций размером ниже 200 мкм.A disadvantage of the known device is the low quality of granulation, namely the low strength of the formed agglomerates and the high content of fine fractions with a size below 200 microns.

Объ сн етс это следующими обсто тельствами: This is explained by the following facts:

Взаимодействие жидкой фазы и пыли осуществл етс при очень высоких относительных скорост х и в течение малого времени пребывани в зоне возможных столкновений. Известно, что наиболее интенсивно процесс йгломерации происходит при относительных скорост х до б м/с. При боЛее высокой относительной скорости твердые частицы и капли жидкости взаимодействуют как упругие шары, т.е. ар ломерации не происходит.The interaction of the liquid phase and dust takes place at very high relative speeds and for a short residence time in the zone of possible collisions. It is known that the most intensive process of eglomeration occurs at relative velocities up to 6 m / s. At higher relative velocities, solid particles and liquid droplets interact as elastic balls, i.e. There is no timing.

В известном аппарате дл гранул ции порошка это условие нельз выдержать, так как в нем предусмотрено перекрестное пересечение потоков вблизи корн факела, т.е. по наименьшему пути при высоких скорост х Если взаимодействие жидкой фазы осуществить при более низких скорост х, т.е. на большем рассто нии от диска путем увеличени диаметров коаксиальных цилиндров, то в этом случае уменьшаетс плотность твердых частиц в пылегазовом потоке и жидкой фазы, что, в свою очередь, ухудшает услови агломерации.In the known apparatus for granulation of powder, this condition cannot be sustained, since it provides for the intersection of flows near the root of the flare, i.e. at the lowest path at high speeds If the interaction of the liquid phase is carried out at lower speeds, i.e. at a greater distance from the disk by increasing the diameters of the coaxial cylinders, in this case the density of solid particles in the dust-gas stream and the liquid phase decreases, which in turn worsens the agglomeration conditions.

Кроме того, осуществление агломерации при низкой температуре.In addition, the implementation of agglomeration at low temperature.

как это .предусмотрено в известном аппарате дл гранулировани порошка необходимо вЕВдерживать только дл очень термолабильных материалов. )Дл агломерации синтетических моюц-их средств оптимальными вл ютс более высокие температуры агломерации . При низкой Температуре агломерации гранулы получаютс непрочньоми а укрепление их путем сушки должно осуществл тьс .при малых механических воздействи х. Естественно, холодные гранулы высушиватьс дольше, чем нагретые, что в свою очередь.требует объема сушильной камеры (башни ).as it is foreseen in the known apparatus for granulating powder, it is necessary to keep the HEB for highly thermolabile materials only. ) For the agglomeration of synthetic detergents - their optimal means are higher agglomeration temperatures. At low agglomeration temperature, the granules are obtained weakly and their strengthening by drying should be carried out with small mechanical effects. Naturally, the cold granules dry longer than the heated ones, which in turn requires volume of the drying chamber (tower).

Цель изобретени - интенсификаци процесса и повьшюние качества, готового продукта.The purpose of the invention is to intensify the process and improve the quality of the finished product.

Указанна цель достигаетс тем, что. в устройстве дл гранулировани порошкообразнь-ах материалов, содержащем су111ильную камеру, агломератор выполненный в виде двух коаксиально расположенных труб с тангенциально установленным па урубком на наружной трубе, и распылитель, размещенный по оси внутренней трубы, агломерато снабжен размещенньп у торца наружной трубы кольцевым паровым коллектором с щелевыми отверсти ми, напраленными к продольной оси агломератора , причем внутренн труба вы.полнена отк.рытой в верхней части и снажена дополнительным тангенциальны1ч .патрубком, направленным противоположно первому тангенциальному патруку , и тем, что агломератор снабжен конусным распределителем, установленым над внутренней трубой.This goal is achieved by the fact that. In the device for granulating powdered materials containing a single chamber, an agglomerator made in the form of two coaxially arranged pipes with a tangentially mounted cutter on the outer pipe, and an atomizer placed along the axis of the inner pipe, the agglomerate is provided with an annular steam collector at the end of the outer pipe with an annular steam collector slotted holes directed to the longitudinal axis of the agglomerator, the inner pipe is filled with the open in the upper part and equipped with additional tangential 1h. m, directed opposite to the first tangential patruk, and the fact that the agglomerator is equipped with a conical distributor installed above the inner tube.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство дл гранул ции порошкообразных материалов; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг, 3 - узел t на фиг. 1.FIG. Figure 1 shows schematically the proposed device for granulating powdered materials; in fig. 2 - the same, top view; in FIG. 3, the node t in FIG. one.

Установка содержит сушильную камеру 1 с виброрешеткой 2 и патрубком 3 ввода воздуха, газопровод 4, св зывающий сушильную камеру с циклоном 5, патрубок б выгрузки гранулированного продукта, агломератор, состо щий из наружней 7 и внутренней .8 труб с завихрител ми 9 и 10, выполненными в виде тангенциально расположенных тангенциальных патрубков , установленных на наружной и внутренней трубах и противоположно направленных друг другу, распы-пители 11, установленного по оси внутренней трубы, выполненной открытой верхней части, парового кольцевого коллектора 12 с щелевыми отверсти ми, направленными к продольной оси агломератора и .размещенными у торц его наружной трубы 7, конусного ра пределител 13, установленного по оси агломератора над его внутре ней трубой 8, дозатора 14, шнеково питател 15, шлюзовых затворов 16 и 17, калорифера 18, вентил торов 19 и 20. Установка дл гранул ции порошкообразных материалов работает сле дующим образом. Исходный материал подаетс в шнековый питатель 15, из которого поступает в дозатор 14. Материал, поступающий из дозатора 14, распределителем 13 направл етс во внутре нюю 8 и наружную 7 трубы агломератора . Сюда же через завихрцтели. 9 и 10 вводитс вентил тором 19 нагре тый в калорифере 18 воздух. Двухфаз ный поток частиц материала и воз цуха получает вращательное движение, частицы материала отбрасываютс к стенке, продолжают двигатьс вниз вместе с вращающимс потоком и пост пают в зону агломерации сушильной камеры 1. В зону агломерации, через распыли тель 11 подаетс жидкость и через паровой коллектор 12 пар. В результ те частицы материала увлажн ютс поверхность их становитс клейкой и склонной к взаимной адгезии. Так как во внутреннюю 8 и наружную 7 трубы теплоноситель вводитс в противоположном направлении, то потоки частиц вра1«аютс навстречу друг другу, что приводит к интенсивному столкновению частиц и образованию прочных гранул в зоне агломерации, Подсушка гранул осуществл етс воздухом , нагретым в калорифере 18 и подаваемым тангенциально во внутрен нюю 8 и наружную 7 трубы. Образовав шиес гранулы, скорость витани которых меньше критической, попадают в виброкип ший слой на решетке 2, где производитс их сушка до конечной влажности и охлаждение в результате испарени влаги при продув ке сло частиц воздухом с тe mepaтурой t + 20°С. Выгрузка гранул из сушильной камеры 1 осуществл етс через патрубок б шлюзовым затвором 17. Частицы, скорость витани которых больше или равна критической, вынос тс из сушильной камеры возду хом, засасываемым вентил тором 20 из камеры 1, улавливаютс в циклоне 5 и выгружаютс через шлюзовой затв 16. При необходимости возврата мелкой фракции она может быть подана в зону агломерации по известным схе мам возврата. Воздух, очищенный от частиц продукта, пыбрасыБаетс вентил тором 20 в атмосферу. Лгломератор, выполненный в виде наружного и в-нутреннего полых цилиндрических или конических корпусов труб с завихрител ми, обеспечивающими врппатеЛьное встречное движение газовзвеси, приводит к интенсивному столкновению вращающихс навстречу друг другу в наружном и внутреннем корпусах потоков частиц. Предлагаемое устройство позвол ет придать дисперсному материалу большую от1;осительную скорость и, следовательно, большую энергию при столкновени х, чем в установке.прин той за прототип. Установленныи по оси внутреннего корпуса распылитель, расположенный у торца нижнего основани наружной трубы кольцевой паровой коллектор, охватывающий наружную трубу и выполненный со щел ми, обращенными к продольной оси корпуса, обеспечивают смачивание большинства частиц на выходе из корпусов. Подача жидкости распылителем в центр вращающегос по.тока газовзвеси и пара из кольцевого парового коллектора создает луч1:ие услови дл увлажнени частиц, чем в известной установке. Распределитель гранул 1руемого материала ,установленный над кopпyca S1, обеспечивает равные концентрасии газовзвеси в наружном и внутреннем корпусах. D результате интенсивного столкновени увлажненных частиц образуютс прочные гранулы, содержащие по сравнению с продуктом, полученном в известной установке 2, зг1ачительно меньшее количество крупных воздушных пор, имеющих мелкокапилл рную структуру и, следовательно, обладающих хорошей растворимостью. При примерно равной н-асипной массе негранулированного сухого молотка и стирального синтетического порошка Планета, полученного методом сухого смещени , равной 0,5-0,6 г/мл, насыпна масса молока после гранул ции равна 0,15-0,25 г/мл, порошка Планета - 0,32 r/N-л, т.е. порошок, полученный на предлагаемой установке имеет более плотную структуру и меньшее количество захваченного воздуха в частицах порошка. Гранулометрический состав в процентах (размер частиц порошка, полученного на предлагаег ой установке , следующий: 0,8 мм -2; 0,56 мм - 34,4; 0,4 ь - 32,5 0,2 мм - 22; что соответствует высшей категорий качества. Размер частиц гранулированно--о молока, полученного в известной установке, колеблетс в пределах 0,3-2 мм. Расход пара составл ет на прелпагаег«1й установке 15 кг не iOO кг поронжа , в известной - 17 кг на 100 кг порошка.The installation contains a drying chamber 1 with a vibrating grid 2 and an air inlet nozzle 3, a gas pipeline 4 connecting the drying chamber with a cyclone 5, a nozzle b for unloading granulated product, an agglomerator consisting of outer 7 and inner 8 pipes with swirlers 9 and 10, made in the form of tangentially located tangential nozzles installed on the outer and inner tubes and oppositely directed to each other, sprayers 11 installed along the axis of the inner tube, made the open top, steam ring collector 12 with slotted holes directed to the longitudinal axis of the agglomerator and located at the end of its outer pipe 7, cone distributor 13 installed along the axis of the agglomerator above its inner pipe 8, dispenser 14, screw feeder 15, sluice gates 16 and 17, heater 18, fans 19 and 20. The apparatus for granulating powdered materials works as follows. The raw material is fed into the screw feeder 15, from which it enters the metering device 14. The material coming from the metering device 14 is sent by the distributor 13 to the inner 8 and outer 7 of the agglomerator pipe. Here through the whirlwinds. 9 and 10 are introduced by the fan 19, the air heated in the heater 18. The two-phase flow of particles of material and air receives rotational motion, the particles of material are thrown to the wall, continue to move downward along with the rotating flow and are sent to the agglomeration zone of the drying chamber 1. In the agglomeration zone, fluid is supplied through the spray 11 and through the steam collector 12 par. As a result, the material particles become wetted and their surface becomes tacky and prone to mutual adhesion. Since the coolant is introduced into the inner 8 and outer 7 pipes in the opposite direction, the particle flows rotate towards each other, which leads to intense collisions of particles and the formation of strong granules in the agglomeration zone, the drying of the granules is carried out by air heated in the air heater 18 and served tangentially into the inner 8 and outer 7 pipes. After forming shielded granules, the soaring rate of which is less critical, they fall into the vibrocall layer on the grid 2, where they are dried to the final moisture and cooled as a result of evaporation of moisture when blowing a layer of particles with air of temperature t + 20 ° C. The pellets are unloaded from the drying chamber 1 through the nozzle b by the sluice gate 17. Particles with a winding rate greater than or equal to the critical one are carried out of the drying chamber by air sucked by the fan 20 out of the chamber 1, are caught in the cyclone 5 and discharged through the sluice gate 16. If it is necessary to return the fine fraction, it can be submitted to the agglomeration zone using known return schemes. The air, purified from the particles of the product, is vented by the fan 20 to the atmosphere. An agglomerator, made in the form of external and internal hollow cylindrical or conical pipe housings with swirlers that provide for a continuous reciprocating movement of the gas suspension, leads to an intense collision of particle flows rotating towards each other in the external and internal buildings. The proposed device allows the dispersed material to be given a greater ot1; axial velocity and, consequently, greater energy in collisions than in the installation. An atomizer mounted along the axis of the inner housing, an annular steam manifold located at the end of the lower base of the outer pipe, which encloses the outer pipe and is made with crevices facing the longitudinal axis of the housing, provide wetting of most particles at the outlet of the housing. The delivery of a liquid by a sprayer to the center of the rotating flow of a gas suspension and steam from an annular steam manifold creates better conditions for moistening particles than in a known installation. The distributor of granules of 1 material to be installed above the corporation S1 ensures equal concentration of the gas suspension in the outer and inner buildings. As a result of intense collisions of moistened particles, durable granules are formed, containing, as compared with the product obtained in the known unit 2, a significantly smaller number of large air pores having a small capillary structure and, therefore, having good solubility. With an approximately equal n-asipnogo mass of an ungranulated dry hammer and washing synthetic powder Planet, obtained by the dry displacement method, equal to 0.5-0.6 g / ml, the bulk of the milk after granulation is 0.15-0.25 g / ml , Planet powder - 0.32 r / N-l, i.e. the powder obtained at the proposed facility has a denser structure and a smaller amount of trapped air in the powder particles. The particle size distribution in percent (the particle size of the powder obtained on the proposed plant is as follows: 0.8 mm -2; 0.56 mm - 34.4; 0.4 b - 32.5 0.2 mm - 22; which corresponds to of the highest quality categories. The size of the particles is granulated — about the milk produced in a known installation varies from 0.3–2 mm. The steam consumption is 15 kg for a non-iodine installation — not iOO kg of a poron, and 17 kg for a known installation. kg of powder.

11eleven

Claims

_u (5.7) 1. DEVICE FOR GRANULATING POWDERED MATERIALS, containing a drying chamber, an agglomerate the fact that, in order to intensify the process and improve the quality of the finished product, the sinter is equipped with an annular steam collector located at the end of the outer pipe with slotted holes directed to the longitudinal axis of the sinter, m the inner pipe is made open in the upper part and is equipped with an additional tangential nozzle directed opposite to the first tangential nozzle.

2. The device according to π. 1, characterized in that the agglomerator is equipped with a conical distributor mounted above the inner pipe.