UA82754C2 - Method and device for granulation of liquid material - Google Patents
Method and device for granulation of liquid material Download PDFInfo
- Publication number
- UA82754C2 UA82754C2 UAA200608137A UAA200608137A UA82754C2 UA 82754 C2 UA82754 C2 UA 82754C2 UA A200608137 A UAA200608137 A UA A200608137A UA A200608137 A UAA200608137 A UA A200608137A UA 82754 C2 UA82754 C2 UA 82754C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- granules
- additional
- liquid material
- nozzle
- working volume
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000005469 granulation Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000003179 granulation Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 38
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 16
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 5
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011551 heat transfer agent Substances 0.000 abstract 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
- Formation And Processing Of Food Products (AREA)
Abstract
Description
Винахід відноситься до виробництва гранульованого матеріалу та може бути використано в хімічній, харчовій та інших галузях промисловості.The invention relates to the production of granular material and can be used in the chemical, food and other industries.
Відомий спосіб гранулювання розплавів та розчинів шляхом розпилу рідкого матеріалу у зустрічному вихровому потоці теплоносія, охолодження та кристалізації продукту, збільшення до заданого розміру гранул та їх виводу (авт.св. СРСР 1554958, МПК ВО1О2/161.There is a known method of granulating melts and solutions by atomizing the liquid material in the oncoming vortex flow of the heat carrier, cooling and crystallization of the product, increasing it to the specified size of the granules and their removal (aut.sv. USSR 1554958, IPC VO1O2/161.
Недоліком способу є те, що створення гранульованого продукту проміжної фракції та остаточне формування структури гранули товарної фракції відбувається в одному і тому ж робочому об'ємі пристрою.The disadvantage of the method is that the creation of the granulated product of the intermediate fraction and the final formation of the granule structure of the commodity fraction occur in the same working volume of the device.
Неможливість обробки гранул проміжного фракційного складу для успішного протікання процесу висушування та кристалізації перед повторним контактом рідиною, що розпилюється, та подальшого дорощування до товарної фракції одночасно з повним контактом гранул товарної фракції з потоком теплоносія для утворення остаточної структури готового продукту сприяє неоднорідності пофракційної обробки гранул та утворення готового продукту з різнорідним гранулометричним складом, що зменшує його якість. Зіткнення гранул різних фракцій, що не є остаточно сформованими, агломерація окремих гранул також сприяє порушенню правильності форми гранул товарної фракції та збільшенню ступеню їх полідисперсності, і, як наслідок, зниження якості.The impossibility of processing granules of an intermediate fractional composition for a successful drying and crystallization process before re-contact with the atomized liquid and subsequent growth to the commercial fraction at the same time as full contact of the granules of the commercial fraction with the coolant flow to form the final structure of the finished product contributes to the inhomogeneity of fractional processing of the granules and the formation finished product with a heterogeneous particle size composition, which reduces its quality. Collision of granules of different fractions that are not fully formed, agglomeration of individual granules also contributes to violation of the regularity of the shape of the granules of the commercial fraction and to an increase in the degree of their polydispersity, and, as a result, to a decrease in quality.
Відомий пристрій для здійснення способу гранулювання плавів та розчинів, що містить вертикальний конічний корпус, розпилювач рідкого матеріалу, кришку, патрубки підводу теплоносія та відводу готового продукту у нижній частині вертикального конічного корпусу, патрубки підводу плаву і відводу теплоносія у верхній частині корпусу а також завихрувач потоку теплоносія (див. авторське свідоцтво СРСР Ме1554958,A known device for carrying out the method of granulating melts and solutions, which contains a vertical conical body, a sprayer of liquid material, a cover, nozzles for the supply of the coolant and the outlet of the finished product in the lower part of the vertical conical body, nozzles for the inlet and outlet of the coolant in the upper part of the housing, as well as a flow swirler coolant (see copyright certificate of the USSR Me1554958,
МПК вОо192/16, 1990).IPC vOo192/16, 1990).
Недоліками цього пристрою є відсутність в його конструктивному оформленні елементу для створення окремого потоку гранул проміжної фракції що утворюється паралельно з гранулами товарної фракції.The disadvantages of this device are the lack of an element in its design to create a separate flow of granules of the intermediate fraction that is formed in parallel with the granules of the commodity fraction.
Неможливість відокремлення потоку дрібних гранул негативно впливає на протікання процесу сушки у робочому просторі пристрою; конічна форма корпусу забезпечує лише розподіл гранул за розмірами, але не впливає ступінь завершеності кристалізації та сушки гранул дрібної фракції. Нерівномірність та недостатній час контакту дрібних гранул з потоком теплоносія позначається на якості кінцевого продукту, зменшуючи ступінь його монодисперсності.The impossibility of separating the flow of small granules negatively affects the course of the drying process in the working space of the device; the conical shape of the body ensures only the distribution of granules by size, but does not affect the degree of completion of crystallization and drying of granules of a small fraction. Irregularity and insufficient time of contact of small granules with the coolant flow affects the quality of the final product, reducing the degree of its monodispersity.
Найбільш близьким до розробленого способу є спосіб гранулювання рідкого матеріалу, що включає його розпилення крізь отвори перфорованої поверхні без надання йому додаткового моменту руху механічним способом під дією гідростатичного напору рідкого матеріалу та його власної ваги з одночасним накладанням на рідкий матеріал, що витікає, електромагнітних коливань, у робочому об'ємі пристрою у зустрічному вихровому вісесиметричному потоці теплоносія, охолодження і кристалізацію матеріалу на поверхні гранул з одночасним утворенням центрів кристалізації для подальшого гранулоутворення, класифікацію гранул на товарну і дрібну фракції та відвід дрібної фракції з нього, наступне її повернення у сповзаючому периферійному кільцевому шарі назад у фонтануючий шар матеріалу робочого об'єму для дорощування гранул і відвід товарної фракції з пристрою |див. заявку України на винахід Меа200512066 від 15.12.2005).The closest to the developed method is the method of granulating the liquid material, which includes spraying it through the holes of the perforated surface without giving it an additional moment of movement mechanically under the action of the hydrostatic pressure of the liquid material and its own weight, with the simultaneous imposition of electromagnetic vibrations on the flowing liquid material, in the working volume of the device in the oncoming vortex axisymmetric flow of the coolant, cooling and crystallization of the material on the surface of the granules with the simultaneous formation of crystallization centers for further granulation, classification of granules into marketable and fine fractions and removal of the fine fraction from it, its subsequent return in the sliding peripheral ring layers back into the gushing material layer of the working volume for growing granules and removing the commodity fraction from the device | see application of Ukraine for invention Mea 200512066 dated 15.12.2005).
Недоліком способу є те, що гранули дрібної фракції після відведення з робочого об'єму пристрою і до наступного повернення в робочий об'єм в якості внутрішнього ретура не мають можливості для остаточного формування кристалічної структури внаслідок відсутності контакту з теплоносієм з метою завершення про цесу сушки та кристалізації. При цьому створюються гранули з формою, відмінною від сферичної, зменшується однорідність гранулометричного складу готового продукту, що негативно впливає на його якість.The disadvantage of the method is that the granules of the fine fraction after removal from the working volume of the device and until the next return to the working volume as an internal return do not have the opportunity for the final formation of the crystalline structure due to the lack of contact with the coolant in order to complete the drying process and crystallization. At the same time, granules with a shape other than spherical are created, the homogeneity of the granulometric composition of the finished product decreases, which negatively affects its quality.
Найбільш близьким до розробленого пристрою для гранулювання рідкого матеріалу по конструкції та досягнутому результату є пристрій, що містить основний вертикальний корпус з кришкою і днищем, всередині якого концентрично встановлений додатковий конус, з утворенням між їхніми бічними поверхнями міжкорпусної кільцевої порожнини, вертикальний патрубок, верхній кінець якого розташований у робочому об'ємі додаткового конуса, а нижній кінець у днищі основного вертикального корпуса, патрубки для подачі і відводу теплоносія, патрубок для подачі рідкого матеріалу з вузлом розпилення, який розташований на одній осі з додатковим конусом та виконаний у вигляді комбінованої коробчасто-сферичної порожнини з перфорованою нижньою сферичною частиною (днищем) та отворами на її верхній частині, всередині якої розміщений циліндричний шток, розташований на одній осі з додатковим конусом, мембраною, роль якої відіграє центральна плоска неперфорована частина днища, яка випромінює коливання, патрубок для подачі газового потоку співвісно з вертикальним патрубком, кільцевий уловлювач гранул з днищем, розташований на одній осі з додатковим конусом, та вихровий газорозподільний вузол, крім того пристрій оснащений електромагнітним вібратором, який з'єднаний зі штоком за допомогою муфти, датчиком вібрацій на плоскій мембрані, електронним регулятором, що приєднаний до електромагнітного вібратора та частотоміром, розташованими за межами робочого об'єму пристрою |див. заявку України на винахід Меа200512066 від 15.12.2005).The closest to the developed device for granulating liquid material in terms of design and the achieved result is a device containing a main vertical body with a lid and a bottom, inside which an additional cone is concentrically installed, with the formation of an inter-body annular cavity between their side surfaces, a vertical nozzle, the upper end of which is located in the working volume of the additional cone, and the lower end is at the bottom of the main vertical body, nozzles for the supply and removal of the coolant, a nozzle for the supply of liquid material with a spray unit, which is located on the same axis as the additional cone and is made in the form of a combined box-spherical a cavity with a perforated lower spherical part (the bottom) and holes on its upper part, inside which a cylindrical rod is placed, located on the same axis with an additional cone, a membrane, the role of which is played by the central flat non-perforated part of the bottom, which emits vibrations, a supply nozzle and gas flow coaxial with a vertical nozzle, a ring pellet catcher with a bottom, located on one axis with an additional cone, and a vortex gas distribution unit, in addition, the device is equipped with an electromagnetic vibrator that is connected to the rod by means of a coupling, a vibration sensor on a flat membrane, an electronic regulator connected to an electromagnetic vibrator and a frequency meter located outside the working volume of the device | see application of Ukraine for invention Mea 200512066 dated 15.12.2005).
Недоліками цього пристрою є неможливість регулювання технологічних параметрів теплоносія стосовно до широкого діапазону навантажень по фазах без впливу на протікання процесу гранулоутворення, а також неможливість вирівнювання полів швидкостей потоку теплоносія та забезпечення рівномірного його розподілу в міжкорпусній кільцевій порожнині що є причиною зниження показників якості готового продукту та ефективності пристрою.The disadvantages of this device are the impossibility of regulating the technological parameters of the coolant in relation to a wide range of loads by phase without affecting the flow of the granulation process, as well as the impossibility of equalizing the velocity fields of the coolant flow and ensuring its uniform distribution in the interbody annular cavity, which is the reason for the decrease in the quality of the finished product and efficiency device.
В основу винаходу поставлене завдання удосконалення способу гранулювання рідкого матеріалу шляхом здійснення вторинного контакту з гранулами дрібної фракції з потоком теплоносія зі збільшенням часу, що потрібен для повного завершення процесу гранулоутворення; при цьому процес вторинного контакту проходить в межах одного пристрою одночасно з процесом гранулоутворення у вихровому псевдозрідженому шарі; це забезпечує рівномірність контакту кожної з створених гранул з вихровим вісесиметричним потоком теплоносія у першій зоні та з потоком теплоносія для остаточного формування кристалічної структури гранул дрібної фракції у другій зоні, що сприяє збільшенню ступеню монодисперсності гранулометричного складу матеріалу в заданому діапазоні розмірів товарної фракції.The invention is based on the task of improving the method of granulation of liquid material by making secondary contact with granules of a fine fraction with the coolant flow with an increase in the time required for the complete completion of the granulation process; at the same time, the process of secondary contact takes place within one device simultaneously with the process of granulation in a vortex fluidized bed; this ensures the uniformity of the contact of each of the created granules with the vortex axisymmetric flow of the heat carrier in the first zone and with the flow of the heat carrier for the final formation of the crystalline structure of the granules of the fine fraction in the second zone, which helps to increase the degree of monodispersity of the granulometric composition of the material in the given range of sizes of the commodity fraction.
В основу винаходу поставлене завдання удосконалення пристрою для гранулювання рідкого матеріалу шляхом зміни конструктивних елементів пристрою, що покращує ефективність висушування, охолодження та кристалізації гранул товарної та проміжної фракції, збільшує час контакту гранул з теплоносієм, інтенсифікує процес гранулоутворення, підвищуючи швидкість росту гранул, що забезпечує більш високий відсоток отримання гранул товарної фракції та збільшення ступеню монодисперсності гранулометричного складу матеріалу в заданому діапазоні.The invention is based on the task of improving the device for granulation of liquid material by changing the structural elements of the device, which improves the efficiency of drying, cooling and crystallization of granules of commodity and intermediate fractions, increases the contact time of granules with the coolant, intensifies the process of granulation, increasing the growth rate of granules, which provides more a high percentage of obtaining granules of the marketable fraction and an increase in the degree of monodispersity of the granulometric composition of the material in the given range.
Поставлене завдання досягається тим, що у способі гранулювання рідкого матеріалу, що включає його розпилення крізь отвори перфорованої поверхні без надання йому додаткового моменту руху механічним способом під дією гідростатичного напору рідкого матеріалу та його власної ваги з одночасним накладанням на рідкий матеріал, що витікає, електромагнітних коливань, у робочому об'ємі пристрою у зустрічному вихровому вісесиметричному потоці теплоносія, охолодження і кристалізацію матеріалу на поверхні гранул з одночасним утворенням центрів кристалізації для подальшого гранулоутворення, класифікацію гранул на товарну і дрібну фракції та відвід дрібної фракції з нього, наступне її повернення у сповзаючому периферійному кільцевому шарі назад у фонтануючий шар матеріалу робочого об'єму для дорощування гранул і відвід товарної фракції з пристрою, згідно винаходу, дрібну фракцію перед поверненням назад до робочого об'єму пристрою направляють для додаткового контакту з потоком теплоносія, створюючи вторинну зону теплообміну та масообміну в межах одного пристрою.The task is achieved by the fact that in the method of granulating liquid material, which includes spraying it through the holes of a perforated surface without giving it an additional moment of movement mechanically under the action of the hydrostatic pressure of the liquid material and its own weight with the simultaneous imposition of electromagnetic vibrations on the flowing liquid material , in the working volume of the device in the oncoming vortex axisymmetric flow of the heat carrier, cooling and crystallization of the material on the surface of the granules with the simultaneous formation of crystallization centers for further granulation, classification of granules into marketable and fine fractions and removal of the fine fraction from it, its subsequent return in the sliding peripheral ring layer back into the gushing layer of the material of the working volume for growing granules and removing the commodity fraction from the device, according to the invention, the fine fraction before returning back to the working volume of the device is directed for additional contact with the flow of the coolant, creating a orient zone of heat exchange and mass exchange within the limits of one device.
Поставлене завдання вирішується також тим, що у відомому пристрої для гранулювання розплавів, розчинів та суспензій, що містить основний вертикальний корпус з кришкою і днищем, всередині якого концентрично встановлений додатковий конус, з утворенням між їхніми бічними поверхнями міжкорпусної кільцевої порожнини, вертикальний патрубок, верхній кінець якого розташований у робочому об'ємі додаткового конуса, а нижній кінець у днищі основного вертикального корпуса, патрубки для подачі і відводу теплоносія в пристрій, патрубок для подачі рідкого матеріалу з вузлом розпилення, який розташований на одній осі з додатковим конусом та виконаний у вигляді комбінованої коробчасто-сферичної порожнини з перфорованою нижньою сферичною частиною (днищем) та отворами на її верхній частині, всередині якої розміщений циліндричний шток, розташований на одній осі з основним вертикальним корпусом, мембраною, роль якої відіграє центральна плоска неперфорована частина днища, яка випромінює коливання, патрубок для подачі газового потоку співвісно з вертикальним патрубком, кільцевий уловлювач гранул з днищем, розташований на одній осі з додатковим конусом, та вихровий газорозподільний вузол, крім того пристрій оснащений електромагнітним вібратором, який з'єднаний зі штоком за допомогою муфти, датчиком вібрацій на плоскій мембрані, електронним регулятором, що приєднаний до електромагнітного вібратора та частотоміром, розташованими за межами робочого об'єму пристрою, згідно винаходу, у середині міжкорпусної кільцевої порожнини в нижній її частині змонтований розподільний елемент у вигляді провальної перфорованої решітки і нижня частина основного вертикального конічного корпусу налічує циліндричну частину, яка є складовою цього корпусу, причому патрубок для подачі теплоносія в пристрій розташований горизонтально і на одній з бічних сторін цієї циліндричної частини корпусу, а з іншого боку циліндричної частини основного вертикального корпусу розташований додатковий горизонтальний патрубок для вводу теплоносія у кільцеву порожнину для додаткового контакту з дрібною фракцією гранул.The task is also solved by the fact that in the known device for granulating melts, solutions and suspensions, which contains a main vertical body with a lid and a bottom, inside which an additional cone is concentrically installed, with the formation of an inter-body annular cavity between their side surfaces, a vertical nozzle, the upper end which is located in the working volume of the additional cone, and the lower end is at the bottom of the main vertical body, nozzles for the supply and removal of the heat carrier into the device, a nozzle for the supply of liquid material with a spray unit, which is located on the same axis with the additional cone and is made in the form of a combined a box-spherical cavity with a perforated lower spherical part (the bottom) and holes on its upper part, inside of which there is a cylindrical rod located on the same axis with the main vertical body, a membrane, the role of which is played by the central flat non-perforated part of the bottom, which emits vibrations, a nozzlefor supplying gas flow coaxially with a vertical nozzle, a ring pellet catcher with a bottom, located on one axis with an additional cone, and a vortex gas distribution unit, in addition, the device is equipped with an electromagnetic vibrator, which is connected to the rod by means of a coupling, a vibration sensor on a flat membrane , an electronic regulator connected to an electromagnetic vibrator and a frequency meter located outside the working volume of the device, according to the invention, in the middle of the interbody ring cavity in its lower part, a distribution element in the form of a failed perforated grid is mounted, and the lower part of the main vertical conical body has a cylindrical the part that is a component of this housing, and the nozzle for supplying the coolant to the device is located horizontally and on one of the sides of this cylindrical part of the housing, and on the other side of the cylindrical part of the main vertical housing there is an additional horizontal nozzle for of the coolant into the annular cavity for additional contact with the fine fraction of the granules.
Спосіб гранулювання з зоною вторинного контакту гранул дрібної фракції з потоком теплоносія дозволяє розподілити потоки гранул різного фракційного складу в межах одного пристрою для максимально повного завершення процесу кристалізації, запобігає утворенню гранул з формою, відмінною від сферичної, майже повністю виключає фактор впливу на процес гранулоутворення перемішування дрібної і товарної фракцій, підвищує швидкість росту гранул до товарної фракції, що забезпечує збільшення ступеня монодисперсності отриманого гранулометричного складу готового продукту.The method of granulation with a zone of secondary contact of granules of a fine fraction with the flow of the coolant allows distributing flows of granules of different fractional composition within one device for the maximum complete completion of the crystallization process, prevents the formation of granules with a shape other than spherical, almost completely eliminates the factor of influence on the granulation process of mixing of fine and commercial fractions, increases the rate of growth of granules to the commercial fraction, which ensures an increase in the degree of monodispersity of the obtained granulometric composition of the finished product.
Формування завершеної кристалічної структури гранули відбувається за рахунок збільшення часу контакту останньої з потоком теплоносія; внаслідок дії висхідного потоку теплоносія у зоні вторинного контакту час перетину міжкорпусної кільцевої порожнини пристрою окремою гранулою зростає, що сприяє повному завершенню процесу кристалізації на поверхні гранули до повернення у першу основну зону, де відбувається розпилення рідкого матеріалу. При цьому зменшується вплив дестабілізуючих факторів, що викликані неоднорідністю розмірів та форми гранул.The formation of the completed crystalline structure of the granule occurs due to an increase in the contact time of the latter with the coolant flow; due to the action of the upward flow of the coolant in the secondary contact zone, the time of crossing the interbody annular cavity of the device by a separate granule increases, which contributes to the complete completion of the crystallization process on the surface of the granule before returning to the first main zone, where liquid material is sprayed. At the same time, the influence of destabilizing factors caused by the heterogeneity of the size and shape of the granules is reduced.
При встановленні у пристрій додаткового горизонтального патрубку для вводу теплоносія до міжкорпусної кільцевої порожнини, що відокремлений від основного потоку теплоносія, що надходить до робочого об'єму пристрою з'являється можливість регулювання технологічних параметрів теплоносія стосовно до широкого діапазону навантажень по фазах без впливу на протікання процесу гранулоутворення у основному корпусі пристою; при встановленні розподільного елементу в поєднанні з наявністю циліндричної частини основного вертикального корпусу пристрою досягається ефект вирівнювання полів швидкостей та рівномірного розподілу теплоносія як до надходження у міжкорпусну кільцеву порожнину під розподільний елемент, так і після проходження розподільного елементу в зоні безпосереднього контакту потоку теплоносія з гранулами дрібної фракції; це забезпечує стабільність розміру і форми гранул дрібної фракції, і, як наслідок, однорідний гранулометричний склад готового продукту.When installing an additional horizontal nozzle in the device for the introduction of the coolant to the interbody annular cavity, which is separated from the main flow of the coolant entering the working volume of the device, it becomes possible to adjust the technological parameters of the coolant in relation to a wide range of loads by phases without affecting the flow of the process granulation in the main body of the pier; when installing the distribution element in combination with the presence of a cylindrical part of the main vertical body of the device, the effect of equalizing the velocity fields and uniform distribution of the heat carrier is achieved both before it enters the interbody annular cavity under the distribution element, and after passing through the distribution element in the zone of direct contact of the flow of the heat carrier with granules of a small fraction ; this ensures the stability of the size and shape of the granules of the fine fraction, and, as a result, the homogeneous granulometric composition of the finished product.
Використання запропонованого способу гранулювання рідкого матеріалу та пристрою для грануляції дозволить підвищити ефективність процесу охолодження, висушування та кристалізації рідкого матеріалу на гранулах дрібної фракції та прискорення швидкості їх росту, а також збільшити відсоток утворення гранул сферичної форми у заданому діапазоні розмірів, що забезпечує збільшення монодисперсності гранулометричного складу матеріалу та покращить якість кінцевого продукту.The use of the proposed method of granulating liquid material and a device for granulation will allow to increase the efficiency of the process of cooling, drying and crystallization of liquid material on granules of a small fraction and to accelerate their growth rate, as well as to increase the percentage of formation of spherical granules in a given size range, which ensures an increase in the monodispersity of the granulometric composition material and will improve the quality of the final product.
Спосіб здійснюють наступним чином.The method is carried out as follows.
Приклад. Вихровий псевдозріджений шар гранул створюють у додатковому конусі гранулятора. До гранулятора, під завихрювач, підводять потік теплоносія з робочою температурою 100"С. Подача останнього складає 15000мЗ/год, або 4м/с на вільну площину меншого перерізу додаткового конусу пристрою. До вихрового шару гранул за допомогою вібраційного розпилювача підводять розплав аміачної селітри у кількостіExample. A vortex fluidized layer of granules is created in the additional cone of the granulator. A stream of heat carrier with an operating temperature of 100"C is fed to the granulator, under the swirler. The supply of the latter is 15,000 mZ/h, or 4 m/s on the free plane of the smaller cross-section of the additional cone of the device. Molten ammonium nitrate in the amount of
1500мз/год, потік дрібних гранул нетоварної фракції після сепарації у робочому об'ємі пристрою відводять з зони проведення процесу і направляють до міжкорпусної кільцевої порожнини, де він додатково контактує з потоком теплоносія у кількості 5000мЗ/год з робочою температурою 702С. Після вторинного контакту потік гранул нетоварної фракції повертають до робочого об'єму пристрою ізольованим газовим потоком. Подача останнього становить 3000-мЗ/год, температура 50"С. За рахунок процесу вторинного контакту гранул проміжної фракції з потоком теплоносія та збільшення часу на висушування та кристалізацію досягається більший ступінь монодисперсності гранул, що підвищує якість кінцевого продукту. Гранули товарної фракції переважно мають розмір 320,3мм, що складає 92595 їх вмісту в готовому продукті.1500 m3/h, the flow of small granules of the non-marketable fraction after separation in the working volume of the device is diverted from the process area and directed to the interbody annular cavity, where it additionally contacts the coolant flow in the amount of 5000 m3/h with an operating temperature of 702С. After the secondary contact, the flow of granules of the non-commercial fraction is returned to the working volume of the device by an isolated gas flow. The supply of the latter is 3000-mZ/h, temperature 50"C. Due to the process of secondary contact of granules of the intermediate fraction with the coolant flow and an increase in the time for drying and crystallization, a greater degree of monodispersity of the granules is achieved, which increases the quality of the final product. The granules of the commercial fraction are mainly 320.3 mm, which is 92595 of their content in the finished product.
На кресленні наведена схема пристрою для гранулювання розплавів, розчинів і суспензій.The drawing shows the scheme of the device for granulation of melts, solutions and suspensions.
Пристрій містить основний вертикальний корпус 1 у вигляді конуса, з еліптичною кришкою 2 та розташований в середині основного вертикального корпусу 1 концентрично йому і жорстко до нього закріплений додатковий конус 3, останній утворює з основним вертикальним корпусом 1 міжкорпусну кільцеву порожнину 4, яка обмежується меншими основами додаткового конуса З і основного вертикального корпуса 1.The device contains the main vertical body 1 in the form of a cone, with an elliptical cover 2 and is located in the middle of the main vertical body 1 concentrically to it and rigidly fixed to it, the additional cone 3 forms with the main vertical body 1 an interbody ring cavity 4, which is limited by the smaller bases of the additional cone C and the main vertical body 1.
Кільцевий уловлювач 5 гранул крупної фракції матеріалу виконаний у вигляді циліндра 6 з нахильним днищем 7 і розвантажувальною тічкою 8 для відводу готового продукту. Теплоносій подають в пристрій через патрубок 9, тангенційно з'єднаний з кільцевим уловлювачем 5 гранул. Пристрій також містить патрубок 10 для відведення відпрацьованого теплоносія, виконаний у кришці 2 основного вертикального корпусу 1, патрубок 11 для подачі рідкого вихідного матеріалу з вузлом 12 розпилення, розташованим співвісно з додатковим конусом 3, який складається з циліндричного коробчастого корпусу 13 з отворами 14 на його верхній частині, сферичного перфорованого днища 15, плоскої мембрани 16, штоку 17, муфти 18, електромагнітного вібратора 19, датчиком вібрацій 20 на мембрані, електронним регулятором 21 та частотоміром 22. Пристрій має вихровий газорозподільний вузол 23, розташований на одній осі з додатковим корпусом 3, а також вертикальний направляючий патрубок 24, розташований на одній осі з внутрішнім конусом 3. Верхній кінець патрубка 24 розміщений у робочому об'ємі додаткового конуса 3, а нижній кінець 26 у днищі основного вертикального корпуса 1. Патрубок 24 призначений для подачі дрібної фракції матеріалу. Патрубок 27 призначений для подачі газового потоку, і розташований у днищі основного вертикального корпусу 1 на одній осі з вертикальним патрубком 24. Для подачі теплоносія в другу зону контакту з гранулами використовується додатковий горизонтальний патрубок 28. Пристрій має також розподільний елемент 29 та циліндричну частину 30, що є складовою основного вертикального корпусу 1.The ring catcher 5 of granules of a large fraction of the material is made in the form of a cylinder 6 with an inclined bottom 7 and an unloading chute 8 for the removal of the finished product. The coolant is fed into the device through the nozzle 9, which is tangentially connected to the ring catcher 5 of the pellets. The device also includes a nozzle 10 for the removal of the spent coolant, made in the cover 2 of the main vertical body 1, a nozzle 11 for supplying the liquid source material with a spraying unit 12, located coaxially with an additional cone 3, which consists of a cylindrical box body 13 with holes 14 on it upper part, a spherical perforated bottom 15, a flat membrane 16, a rod 17, a coupling 18, an electromagnetic vibrator 19, a vibration sensor 20 on the membrane, an electronic regulator 21 and a frequency counter 22. The device has a vortex gas distribution unit 23, located on one axis with an additional housing 3 , as well as the vertical guide nozzle 24, located on the same axis as the inner cone 3. The upper end of the nozzle 24 is placed in the working volume of the additional cone 3, and the lower end 26 is in the bottom of the main vertical body 1. The nozzle 24 is intended for supplying a small fraction of the material . The nozzle 27 is intended for supplying gas flow, and is located in the bottom of the main vertical body 1 on the same axis as the vertical nozzle 24. An additional horizontal nozzle 28 is used to supply the coolant to the second zone of contact with the granules. The device also has a distribution element 29 and a cylindrical part 30, which is a component of the main vertical body 1.
Пристрій працює таким чином.The device works like this.
У пристрій через патрубок 9, з'єднаний з кільцевим уловлювачем 5 тангенційно подається теплоносій і, попередньо проходячи простір циліндра 6 та рівномірно розподілившись по всьому його верхньому перетину, надходить до вихрового газорозподільного вузла 23. При його проходженні теплоносій закручується навколо вертикальної осі пристрою і набуває спіралеподібного руху. Вихровий осесиметричний потік теплоносія переміщується вверх по простору додаткового конусу З на зустріч матеріалу. Одночасно з цим до утвореного спіралеподібного потоку теплоносія через патрубок 11 до вузла 12 розпилення підводять розплав. Розплав надходить до коробчастого корпуса 13 вузла 12 розпилення та заповнює його об'єм. Під дією гідростатичного напору рідкого матеріалу та його власної ваги розплав без надання йому додаткового моменту руху механічним способом починає витікати з вузла 12 розпилення через перфоровану частину сферичного днища 15. В цей же час за допомогою штока 17, який з'єднаний муфтою 18 з електромагнітним вібратором 19, створюються електромагнітні коливання, що передаються плоскій мембрані 16, роль якої відіграє центральна плоска неперфорована частина днища 15. Плоска мембрана 16 передає коливання перфорованій частині днища 15. Прискорення центру плоскої мембрани 16 реєструється датчиком вібрацій 20 та корегується за допомогою електронного регулятора 21. Числове значення частоти коливань плоскої мембрани 16 фіксується частотоміром 22. В разі попадання до вузла 12 розпилення повітря останнє сепарується над вільною поверхнею розплаву та відводиться з отворів 14. Під дією електромагнітних коливань струмінь розплаву, що витікає крізь отвори 14, розпадається на окремі гранули сферичної форми. Утворені гранули, контактуючи з вісесиметричним вихровим потоком теплоносія, охолоджуються і кристалізуються та попадають на внутрішню поверхню додаткового конусу 3. В залежності від отриманого розміру, гранули класифікуються на велику та дрібну фракції за рахунок зміни окружної й осьової складових швидкості вісесиметричного вихрового потоку теплоносія по висоті додаткового конусу З пристрою. Гранули дрібної фракції підхоплюються створеним у додатковому конусі З пристрою вісесиметричним вихровим потоком теплоносія та переміщуються до верхнього перетину додаткового конусу З та відводяться з робочого об'єму пристрою через міжкорпусну кільцеву порожнину 4 між додатковим конусом З і основним вертикальним корпусом 1. В міжкорпусній кільцевій порожнині гранули дрібної фракції починають вторинно контактувати з потоком теплоносія, що надходить до цього об'єму через додатковий горизонтальний патрубок 28 через циліндричну частину 30 в основному вертикальному корпусі 1 та розподільний елемент 29. В результаті контакту з потоком теплоносія в межах міжкорпусної кільцевої порожнини 4 по мірі переміщення вниз по її перетину до розподільного елементу 29 дрібні гранули додатково висушуються, кристалізуються та охолоджуються. В нижньому перетині міжкорпусної кільцевої порожнини 4 дрібні гранули проходять через отвори розподільного елементу 29 та опускаються до нижнього перетину основного вертикального корпусу 1. У днищі основного вертикального корпусу 1 ці гранули потрапляють у зону розрідження, що створюється навколо струменю газового потоку, який входить через патрубок 27, засмоктуються цим струменем і через нижній кінець 26 вертикального направляючого патрубку 24, переміщуючись по його порожнині, викидаються через верхній кінець 25 у центральну частину робочого простору додаткового конусу З у ядро вихрового псевдозрідженого шару.The coolant is supplied tangentially to the device through the nozzle 9, connected to the ring trap 5, and, having previously passed through the space of the cylinder 6 and evenly distributed over its entire upper section, enters the vortex gas distribution unit 23. During its passage, the coolant is twisted around the vertical axis of the device and acquires spiral movement. The vortex axisymmetric flow of the heat carrier moves up through the space of the additional cone Z to meet the material. At the same time, the melt is brought to the formed spiral flow of the coolant through the nozzle 11 to the atomizing unit 12. The melt enters the box body 13 of the spraying unit 12 and fills its volume. Under the action of the hydrostatic pressure of the liquid material and its own weight, the melt, without giving it an additional moment of motion, mechanically begins to flow out of the spray unit 12 through the perforated part of the spherical bottom 15. At the same time, with the help of the rod 17, which is connected by the coupling 18 to the electromagnetic vibrator 19, electromagnetic oscillations are created, which are transmitted to the flat membrane 16, the role of which is played by the central flat non-perforated part of the bottom 15. The flat membrane 16 transmits oscillations to the perforated part of the bottom 15. The acceleration of the center of the flat membrane 16 is registered by the vibration sensor 20 and adjusted using the electronic regulator 21. Numerical the value of the frequency of oscillations of the flat membrane 16 is fixed by the frequency meter 22. In the event that the air spray hits the unit 12, the latter is separated over the free surface of the melt and is removed from the holes 14. Under the action of electromagnetic vibrations, the stream of melt flowing through the holes 14 breaks up into separate granules of spherical shapes and The formed granules, in contact with the axisymmetric vortex flow of the heat carrier, cool and crystallize and fall on the inner surface of the additional cone 3. Depending on the obtained size, the granules are classified into large and small fractions due to the change of the circumferential and axial velocity components of the axisymmetric vortex flow of the heat carrier along the height of the additional cone From the device. Granules of a fine fraction are picked up by the axisymmetric vortex flow of the coolant created in the additional cone Z of the device and move to the upper section of the additional cone Z and are removed from the working volume of the device through the interbody annular cavity 4 between the additional cone Z and the main vertical body 1. In the interbody annular cavity, the granules of the fine fraction begin to make secondary contact with the coolant flow entering this volume through the additional horizontal nozzle 28 through the cylindrical part 30 in the main vertical housing 1 and the distribution element 29. As a result of contact with the coolant flow within the interbody annular cavity 4 as it moves down its section to the distribution element 29, small granules are additionally dried, crystallized and cooled. In the lower section of the interbody annular cavity 4, small granules pass through the holes of the distribution element 29 and descend to the lower section of the main vertical body 1. In the bottom of the main vertical body 1, these granules enter the rarefaction zone created around the jet of gas flow that enters through the nozzle 27 , are sucked by this jet and through the lower end 26 of the vertical guide nozzle 24, moving through its cavity, are ejected through the upper end 25 into the central part of the working space of the additional cone C into the core of the vortex fluidized bed.
Розплав, який потрапляє на поверхню дрібних гранул, кристалізується, при цьому розмір гранул збільшується.The melt, which falls on the surface of small granules, crystallizes, while the size of the granules increases.
Велика фракція не залишає робочий об'єм пристрою і по мірі дорощування та збільшення гранули, циркулюючи об'ємом додаткового конусу 3, перемішуються вниз по його перетину. При досягненні заданого розміру гранули падають донизу по поверхні додаткового конусу З, проходять через вихровий газорозподільний вузол 23, циліндричну частину б та нахильне днище 7 кільцевого уловлювача 5 гранул та відводяться з пристрою через розвантажувальну тічку 8. Відпрацьований теплоносій виводиться з основного вертикального корпусу 1 через патрубок 10, розташований у еліптичній кришці 2. зі і ї шо 15: з це о дн 3138 ри а ей лаThe large fraction does not leave the working volume of the device and as the granules grow and increase, circulating through the volume of the additional cone 3, they are mixed down along its cross section. When the given size is reached, the pellets fall down on the surface of the additional cone C, pass through the vortex gas distribution unit 23, the cylindrical part b and the inclined bottom 7 of the annular pellet catcher 5 and are removed from the device through the discharge chute 8. The spent coolant is discharged from the main vertical body 1 through a nozzle 10, located in the elliptical cover 2. z i i sho 15: z ce o dn 3138 ry a ey la
Ши Теплоносій шт? 16 Що : лов ра дл» . : як "Відкий матеріал -. ме ав з ! ! й , й ! І ве Ше -.33 : - Й я оте: з ше ш- З ОКО й че, ї днShi Heat carrier pc? 16 What: lov ra dl". : as "From the material -. me av z !! y , y ! I ve She -.33 : - And I ote: z she sh- Z OKO y che, y dn
ТТ ш-- пи Ї в в | тло - І шк пот що ТеплоносійТТ ш-- пи Й в в | background - And shk sweat that Heat carrier
Теплоносій ! : для лодатковоко т-щ6о- І контакту з грануламиHeat carrier! : for lodakovoko t-sh6o- I contact with granules
ШО І я, Ши 28 сл І ше Ши нь ин ний й пак ли : нщSHO And I, Shi 28 sl I she Shi ny yin ny y pak li : nshch
І: ШиAnd: Shi
Готовий продукт І СнFinished product I Sn
Газ | ІGas | AND
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200608137A UA82754C2 (en) | 2006-07-20 | 2006-07-20 | Method and device for granulation of liquid material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200608137A UA82754C2 (en) | 2006-07-20 | 2006-07-20 | Method and device for granulation of liquid material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA82754C2 true UA82754C2 (en) | 2008-05-12 |
Family
ID=39819181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200608137A UA82754C2 (en) | 2006-07-20 | 2006-07-20 | Method and device for granulation of liquid material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA82754C2 (en) |
-
2006
- 2006-07-20 UA UAA200608137A patent/UA82754C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240042480A1 (en) | Fluid Bed Granulation Process and Apparatus | |
| US4353709A (en) | Granulation process | |
| CN102083518B (en) | Method and device for processing of granules | |
| JPH11137988A (en) | Granulating method and granulator used for the same | |
| RU2595696C2 (en) | Urea granulation in fluidised bed and corresponding apparatus | |
| CA2440902C (en) | Fluid bed granulation process | |
| CN104619406B (en) | Method and apparatus for liquid granulation particularly urea granulation | |
| UA82754C2 (en) | Method and device for granulation of liquid material | |
| RU2717788C1 (en) | Obtaining fertilizer granules with given size distribution | |
| CN211329290U (en) | Granulation system | |
| KR830001410B1 (en) | Assembly method | |
| SU921618A1 (en) | Apparatus for granulating and/or encapsulating loose materials | |
| RU2232628C1 (en) | Method of granulation of liquid material and device for realization of this method | |
| UA111592U (en) | PORTABLE DEVICE IN A VEHICLE WEIGHTED BALL | |
| UA114521U (en) | Vortex pelletizer | |
| UA110992C2 (en) | Method and apparatus for producing granules in fluidized bed | |
| UA110403C2 (en) | A method of granulation liquid material and device for its implementation | |
| UA114517U (en) | Vortex pellet weigher | |
| UA112293U (en) | Vortex pellet weigher | |
| AU2002257688B2 (en) | Fluid bed granulation process | |
| UA29950U (en) | Device for granulation of liquid material | |
| UA112021U (en) | Vortex pelletizer | |
| UA46560A (en) | METHOD OF GRANULATION OF MELTS, SOLUTIONS AND SUSPENSIONS AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| PL54314B1 (en) | ||
| AU2002257688A1 (en) | Fluid bed granulation process |