ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структурообразование на стадии высушивания материала из "Минеральные удобрения и соли" Сушка сырых гранул удобрений необходима для трансформации слабых жидкофазных контактов сцепления между отдельными частицами порошка в грануле в прочные фазовые контакты, которые образуются в результате кристаллизации солей из поверхностного раствора при испарении воды. Процесс высушивания обычно проводят в аппаратах барабанного типа топочными газами при 450—800 К (в зависимости от влажности и термостабильности удобрения) в прямоточном режиме. Температура гранул при этом не превышает 350—400 К. [c.35] Изучению процесса структурообразования гранул солей и удобрений в процессе их высушивания посвящено немного работ. Фундаментальные закономерности этого процесса на моделях из кварцевых и известняковых гранул, смоченных растворами поваренной соли, были определены Питчем [37]. Он установил, что характер процесса существенно меняется в зависимости от температуры. При Т 373 К, которая характерна для процесса сушки минеральных удобрений, испарение воды происходит лишь на поверхности гранул, куда вода вместе с растворенной в ней солью диффундирует из глубинных слоев. В результате на поверхности зерен образуется корка, плотность которой зависит от интенсивности сушки, концентрации растворенной соли и исходной влажности образца (рис. 1-16). Чем более мягкий режим сушки и больше влажность образца, тем меньше соли остается в ядре гранулы, прочнее и плотнее поверхностный слой. В то же время, прочность фазовых контактов в центре гранул становится сравнительно малой и прочность гранул уменьшается. Плотность образовавшейся корки может быть настолько большой, что скорость высушивания падает до нуля. [c.35] При более жестком режиме сушки (Г=380—480 К) испарение воды в газовую фазу начинается уже в глубине гранулы и образование уплотненного поверхностного слоя не происходит. При еще более высоких температурах сушки возможно растрескивание структуры вследствие высокого давления образующегося пара во внутренних участках гранул. [c.35] Образование более плотных слоев у поверхности гранул удобрений хорошо видно на электронномикроскопических снимках сколов гранул (см, рис. 1-7). [c.35] ДНИ смешения компонентов. Быстрая массовая кристаллизация приводит к возникновению многочисленных дефектов кристаллов, в том числе и дислокаций, взаимодействующих друг с другом с образованием сложной пространственной системы дислокационных стволов. Последние являются артериями для внутри-блочной диффузии ионов, при гидратации которых на поверхности кристаллов появляются водно-солевые комплексы (ВСК) (см. главы 4 и 5)i В процессе сушки они частично диссоциируют таким образом, что вода выделяется в полости пространственных дефектов гранулы, а дегидратированные ионы участвуют в залечивании отдельных дефектов кристаллической структуры. Эти процессы, а также движение дислокаций под действием упругих сил, возникающих в гранулах при их формировании и высушивании, протекают сравнительно медленно. Поэтому время супгки гранулированного продукта определяется не столько продолжительностью удаления влаги из продукта, сколько временем его дозревания , сущность которого заключается в протекании указанных кристаллизационных процессов. Окончательное завершение их происходит и на последующих стадиях технологического процесса, а также на складе готовой продукции в течение примерно 1,5—2 сут. [c.36] Таким образом, для улучшения структуры гранул и, следовательно, качества минеральных удобрений процесс высушивания следует вести в достаточно жестком режиме при температу- рах, максимально допустимых с учетом термостабильности материала, но не выше 450 К. [c.36] Вернуться к основной статье