ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гранулирование солевых плавов из "Основы технологии комплексных удобрений" ТОНКИХ струй расплавленного материала, вытекающего из разбрызгивающих устройств, в качестве которых наиболее часто используются вращающиеся конические или цилиндрические перфорированные оболочки, либо статические устройства леечного типа [220, 221]. [c.146] Охлаждающей средой, в которой происходит кристаллизация капель плава, может являться либо воздух, либо инертная жидкость, например минеральное масло (А. с. 197633) [92, 222, 223]. Использование жидкости для гранулирования плавов ограничивается необходимостью введения в технологический процесс дополнительных стадий, связанных с отделением гранул от жидкости, ее охлаждением и циркуляцией. Поэтому более широкое распространение получили процессы с гранулированием плава в воздушной среде. В этом случае разбрызгивающие устройства устанавливаются в верхней части высоких (до 70 м) башен круглого или прямоугольного сечения, изготовленных либо из металла, либо из бетона [220]. Отверждение капель плава происходит при их падении в токе воздуха. Впервые такой метод гранулирования был применен для гранулирования азотных удобрений — аммиачной селитры и карбамида (патент США 2402192) [224]. [c.146] Причиной распада струй плава, ламинарно истекающих из разбрызгивающих устройств в свободный объем, является действие капиллярных сил и случайных возмущений (сотрясения, взаимодействие с воздухом и др.), которые приводят к возникновению быстроувеличивающнхся перетяжек в местах первичных возмущений, придающих струе осесимметричный вид (рис. 1У-18, а) [225]. Расстояние между двумя соседними максимумами возмущений, при котором происходит наиболее быстрый распад струи на капли, носит название длины волны максимальной неустойчивости ( ах) [226, 227]. Величина ах зависит от размеров отверстия истечения, а также от физикохимических свойств жидкости. [c.146] Скорость истечения плава из отверстий пентробежных грануляторов может быть определена по методике, изложенной в работах [221. 227]. [c.147] При дроблении струп наряду с каплями наиболее вероятного размера образуются также более крупные и более мелкие капли. Уменьшение полидисперсности капель расплава может быть достигнуто наложением на струю истекающей жидкости искусственных регулярных возмущений [220, 221, 227]. [c.147] Как следует из уравнений (IV.19) —(IV.22), изменение физико-химических свойств плава приводит к изменению размеров гранул, образующихся при башенном гранулировании. В частности, повышение вязкости плава ведет к образованию более крупных капель при его истечении из разбрызгивающих устройств и, соответственно, к укрупнению образующихся гранул. Так, при башенном гранулировании плава нитроаммофоса с N P205=1 1, полученного на основе термической фосфорной кислоты и имеющего вязкость 10 мПа-с, эквивалентный диаметр гранул составляет 2,05 мм. При гранулировании в тех же условиях плава нитроаммофоски с соотношением N Р2О5 КаО= 1 1 0,8, имеющего вязкость 20 мПа-с, эквивалентный диаметр гранул составляет 2,34 мм [199]. [c.147] Отвод тепла от капли плава, движущейся в грануляционной башне, осуществляется за счет конвективного теплообмена с газовой фазой. При начавшейся кристаллизации плава отвод тепла от капли-гранулы тормозится ее внутренним термическим сопротивлением, возникающим при передаче тепла теплопроводностью. Математическая модель процесса нестационарного теплообмена и методы решения данной задачи на ЭВМ [233, 234] позволяют провести уточненный расчет пространственного и временного распределения температур в грануле. Эта модель дает также возможность определить в любой точке грануляционной башни адиабатическую температуру гранулы, т. е. температуру, которую приобретает гранула в адиабатических условиях после выравнивания поля температуры в ней. [c.148] На рис. IV-19 приведена зависимость изменения адиабатической темпеоа-туры гранул нитроаммофоски с N Р2О5 К2О =1 1 1 различного диаметра по высоте грануляционной башни [199]. Как видно из приведенных данных, для полной кристаллизации плава в гранулах размером 2,0 и 2,5 мм и охлаждения их до 100 °С высота падения частиц должна составлять 45—55 м. Возрастание размера гранул до размера 3,0 мм потребует увеличения высоты падения капель плава до 70 м. [c.148] От указанных недостатков свободны методы гранулирования плавов путем их кристаллизации на поверхности твердой фазы, в качестве которой выступают частицы ретура перерабатываемого продукта [235]. [c.149] Работой [199] исследовалось влияние следующих факторов на экзивалеит-ный диаметр гранул и на выход товарной (-4-1-1 мм) и крупной ( + 4 мм) фракций массового отношения твердой фазы (включая КС ) к расплаву (Т Ж, интервал варьирования 0,5—2,5) доли КС в плаве, продолжительности гранулирования (1—10 мин) температуры гранулируемой ш хты (40— 80 °С) и продолжительности взаимодействия КС1 с плавом, перед подачей в гранулятор (1—11 мин). [c.150] Полученные результаты еще раз подтверждают положение, что процесс гранулирования плавов с их охлаждением и кристаллизацией на поверхности твердой фазы определяется главным образом свойствами перерабатываемого плава. Изменение отношения N Р2О5 значительно слабее сказывается на изменение свойств плавов, чем введение хлорида калия. Поэтому когда NP-плавы являются жидкофазным связующим, а хлорид калия вводится в виде твердой соли вместе с ретуром, основные показатели гранулирования остаются приблизительно одинаковыми для различных марок получаемых продуктов. Последнее обстоятельство делает предложенный процесс в этом смысле универсальным. [c.150] Опыты по переработке на гранулированный продукт глубокоупаренных кислых фосфатных пульп с одновременной нейтрализацией свободной кислотности показали, что физическая сущность процесса при этом не отличается от рассмотренной выше при условии, что соотношения между влажностью, кислотностью и температурой кислых фосфатных пульп обеспечивают выделение тепла при нейтрализации, достаточное для удаления остаточной влаги и подплавления фосфата аммония. В этом случае в качестве жидкофазного связующего выступает образующийся фосфатный расплав. [c.150] Вернуться к основной статье