Способ кондиционирования гранулированных удобрений

Способ кондиционирования гранулированных удобрений

Реферат

Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений с улучшенными физическими свойствами, медленно изменяющимися при перевозках и хранении. В частности, для уменьшения слеживаемости удобрений гранулы после охлаждения покрывают кондиционирующими добавками в отдельном аппарате.

Недостатком этого способа является неравномерность покрытия гранул, поскольку на холодном продукте растекание жидкости по поверхности гранул затруднено, что приводит к увеличению слеживаемости продукта. При значительном увеличении орошения часть жидкости стекает с гранул и налипает на внутренние устройства аппарата, что снижает надежность его работы.

Известен также способ нанесения кондиционирующих добавок на гранулы в аппарате с псевдоожиженным слоем при температуре слоя 75°С, при такой температуре идет сушка и полимеризация покрывающих веществ (П.В.Классен, И.Г.Гришаев «Основные процессы технологии минеральных удобрений», М.: Химия, 1990 г., с.238-239).

К недостаткам способа относится необходимость сушки или полимеризация модифицирующей жидкости и, как следствие, ограниченность ассортимента применяемых добавок. Кроме того, требуется дополнительный расход энергии для проведения процесса сушки и полимеризации.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является известный способ получения гранулированных кондиционированных удобрений, содержащих фосфаты аммония, включающий гранулирование пульпы фосфатов аммония, сушку гранул, охлаждение их с введением на эту стадию жидких кондиционирующих добавок в зону с температурой слоя, превышающей на 5-10°С температуру охлажденного продукта. По этому способу жидкую добавку подают в зону с определенной температурой гранул в один прием.

Проведение способа таким образом приводит к повышенным расходам кондиционирующей добавки, связанным с поглощением ее порами гранул. Так, например, для аммофоса расход добавки (масла) составляет 2,5 кг/т. При сокращении количества добавки покрытие гранул получается неровное и непрочное, что приводит к увеличению слеживаемости (Патент РФ №2258054, С05G 3/10, 2005 г.).

Была поставлена задача усовершенствования способа таким образом, чтобы получить гранулы с качественным поверхностным покрытием при одновременном снижении расхода добавки.

Задача решена в предложенном способе получения гранулированных кондиционированных удобрений, содержащих фосфаты аммония, включающем гранулирование пульпы фосфатов аммония, сушку гранул, охлаждение их с введением на эту стадию жидких кондиционирующих добавок в зону с температурой слоя, превышающей на 5-10°С температуру охлажденного продукта, в котором жидкую добавку вводят в несколько приемов, распределяя ее по зоне орошения в виде капель с изменяющимся размером, причем размер капель меняют в пределах d_кап/d_гран (0,05-0,15):1, исходя из разности температур добавки и слоя гранул в месте введения.

Сущность способа заключается в следующем. Для достижения поставленной цели необходимо получить равномерное и прочное покрытие гранул. На это влияют различные факторы: диаметр капли жидкой добавки, диаметр гранул, температура добавки, температура слоя гранул.

Так как температура слоя гранул меняется по ходу прохождения по зоне, то целесообразно подавать жидкую добавку порциями в нескольких местах, при этом в каждом конкретном месте подавать ее в виде капель разной величины (диаметра).

Многостадийное введение добавки в виде капель различной крупности позволяет вначале нанести мелкие капли, а после их остывания и фиксации закрепить на них основной слой покрытия, исключив тем самым стекание крупных капель на насадку аппарата. Этим достигается равномерное покрытие гранул без перерасхода кондиционирующей добавки и частых остановок аппарата на чистку.

Было установлено, что, чем больше разность температур добавки и слоя гранул в зоне орошения (Δt), тем больше должен быть размер капель. Это объясняется тем, что с увеличением Δt растет скорость охлаждения, т.е. загустевания жидкости. Следовательно, для обеспечения равномерного растекания жидкости по поверхности гранул капля должна быть достаточно большой. По мере уменьшения Δt размер капель должен уменьшаться.

Абсолютная величина капель зависит от размера гранул. При отношении размера капель к диаметру гранул (d_кап/d_гран) более 0,15 образуется слишком толстая пленка жидкости, она не удерживается на поверхности гранулы и стекает с нее, образуя наросты на внутренней насадке аппарата. Это приводит к потере кондиционирующей добавки и частым остановкам оборудования для чистки. При d_кап/d_гран менее 0,05 капли силами поверхностного натяжения удерживаются в точках соприкосновения с гранулой, не обволакивают ее, а всасываются в поры. Это также приводит к увеличению расхода кондиционирующей добавки, ухудшению равномерности, а следовательно, эффективности покрытия.

Использование предложенного способа позволит получить гранулы с качественным покрытием, тем самым уменьшить слеживаемость удобрений, при меньшем расходе кондиционирующей добавки. Так, например, при обработке аммофоса используют 2 кг индустриального масла на 1 т продукта (в прототипе 2,5 кг на 1 т продукта), при этом, как видно из примера 1, слеживаемость уменьшается. Также сокращаются простои оборудования.

Способ проиллюстрирован следующими примерами.

Пример 1. 40000 кг/ч гранулированного аммофоса (товарная фракция) со средним диаметром гранул 3,5 мм и температурой 95°С подают во вращающийся холодильный барабан, продуваемый атмосферным воздухом в количестве 65000 кг/ч. Одновременно в аппарат в двух точках на расстоянии 3 и 1,5 м от выгрузки, где температура слоя составляет соответственно 55 и 50°С, пневматическими форсунками распыливают индустриальное масло при температуре 75°С, при этом в первую по ходу движения гранул форсунку подают 30 кг/ч масла со средним размером капель 0,3 мм (d_кап/d_гран=0,09 и Δt=20°C), а во вторую форсунку подают 50 кг/ч масла со средним размером капель 0,4 мм (d_кап/d_гран=0,12 и Δt=25°C). Расход распыливающего воздуха составляет соответственно 1 и 0,8 кг/кг. Из аппарата выгружают 40080 кг/ч продукта при температуре 45°С. Слеживаемость продукта 30 кПа.

Пример 2. 40000 кг/ч гранулированной нитроаммофоски (товарная фракция) со средним диаметром гранул 3,5 мм и температурой 85°С подают в аппарат с псевдоожиженным слоем, продуваемый атмосферным воздухом в количестве 65000 кг/ч. Одновременно в аппарат в трех точках на расстоянии 3, 2,5 и 2 м от выгрузки, где температура слоя составляет соответственно 55, 52 и 50°С, механическими форсунками распыливают индустриальное масло в смеси с аминами при температуре 80°С, при этом в первую по ходу движения гранул форсунку подают 30 кг/ч жидкой добавки со средним размером капель 0,2 мм (d_кап/d_гран=0,06 и Δt=25°С). Во вторую форсунку подают также 30 кг/ч добавки со средним размером капель 0,4 мм (d_кап/d_гран=0,12 и Δt=28°С). В третью форсунку подают 40 кг/ч добавки со средним размером капель 0,5 мм (d_кап/d_гран=0,14 и Δt=30°C). Из аппарата выгружают 40100 кг/ч кондиционированного продукта при температуре 45°С. Слеживаемость продукта 40 кПа.

1. Способ получения гранулированных кондиционированных удобрений, содержащих фосфаты аммония, включающий гранулирование пульпы фосфатов аммония, сушку гранул, охлаждение их с введением на эту стадию жидких кондиционирующих добавок методом орошения в зону с температурой слоя, превышающей на 5-10°С температуру охлажденного продукта, отличающийся тем, что жидкую добавку вводят в несколько приемов, распределяя ее по зоне орошения в виде капель с изменяющимся размером, который меняют в пределах d_кап/d_гран равном (0,05-0,15):1, при этом размер капель увеличивают с увеличением разности температур добавки и слоя гранул в месте введения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру жидкой добавки поддерживают в пределах 70-90°С.