Спосіб гранулювання в псевдозрідженому шарі та гранулятор для його здійснення

Номер патенту: 75666

Опубліковано: 15.05.2006

Автор: Бедетті Джанфранко

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб гранулювання в псевдозрідженому шарі, у якому створюють псевдозріджений шар затравочних частинок (S1) гранульованої речовини по суті з горизонтальною вільною поверхнею (Р) і в псевдозріджений шар подають безперервний потік (L) текучого середовища, у якому міститься маточна рідина, який відрізняється тим, що в псевдозрідженому шарі створюють суцільний вихор (V) по суті з горизонтальною віссю і верхньою зоною (Z1), у якій відбувається зволоження затравочних частинок і випаровування розчинника, який може міститися в маточній рідині, яка знаходиться в потоці (L) текучого середовища, і нижньою зоною (Z2), у якій відбувається отвердіння/ущільнення маточної рідини.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вихор (V) формують у псевдозрідженому шарі потоком (L) текучого середовища, у якому міститься маточна рідина, яку подають у псевдозріджений шар нижче його вільної поверхні (Р) у паралельному до неї напрямку.

3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що потік (L) текучого середовища, у якому міститься маточна рідина, подають у псевдозріджений шар на невеликій відстані від його вільної поверхні (Р).

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що псевдозріджений шар створюють у контейнері (2), який має по суті форму паралелепіпеда й у якому є вікно (8), через яке з контейнера зсипаються готові гранули і яке виконане в короткій бічній стінці (7) контейнера (2), розташованій проти його короткої напірної бічної стінки (6), з якої в псевдозріджений шар подають затравочні частинки (S1), і в якому суцільний вихор (V), у якому частинки і гранули рухаються по спіралі, проходить від напірної стінки (6) до розвантажувального вікна (8).

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що потік (L, L1) текучого середовища, у якому міститься маточна рідина, подають у псевдозріджений шар з двох протилежних довгих бічних стінок (4, 5) контейнера (2) нижче вільної поверхні (Р) псевдозрідженого шару по суті в паралельному до неї напрямку, створюючи тим самим у псевдозрідженому шарі два протилежних спіральних вихори (V1, V2).

6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що псевдозріджений шар створюють у контейнері (12), який має по суті форму паралелепіпеда і перфороване днище (13) з множиною щілин (14), які мають відповідні розміри, через які з контейнера зсипаються гранули певного розміру і ваги, при цьому в псевдозрідженому шарі створюють два по суті циліндричних вихори (V’, V").

7. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що потік (L) текучого середовища, у якому міститься маточна рідина, подають у псевдозріджений шар принаймні з однієї бічної стінки (15, 16) контейнера (12) нижче його вільної поверхні (Р) у паралельному до неї напрямку, а завантажувані частинки (S1) подають у псевдозріджений шар паралельно принаймні до однієї бічної стінки (15, 16) по всій довжині псевдозрідженого шару.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що потік (L) текучого середовища, у якому міститься маточна рідина, подають у псевдозріджений шар із двох протилежних бічних стінок (15, 16) контейнера (2), утворюючи тим самим у псевдозрідженому шарі два протилежних циліндричних вихори (V’, V").

9. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що гранули, які досягли певних розмірів і маси, вивантажують через днище (13) контейнера (12) під дією сили тяжіння в протитечії з потоком (А) повітря або іншого відповідного класифікуючого гранули газу, який подають у псевдозріджений шар через виконані в днищі контейнера щілини (14).

10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що потік (А) повітря або іншого відповідного класифікуючого гранули газу використовують для утворення в контейнері псевдозрідженого шару.

11. Гранулятор із псевдозрідженим шаром, який містить виконаний по суті у формі паралелепіпеда з прямокутним поперечним перерізом контейнер (2), у якому утворюється псевдозріджений шар і який має днище (3), яке виконане з можливістю пропускання через нього потоку (А) повітря або іншого відповідного зріджуваного газу і яке розташоване між двома протилежними довгими бічними стінками (4, 5) і двома протилежними короткими бічними стінками (6, 7), одна з яких є напірною стінкою (6), а інша - розвантажувальною стінкою (7), через яку з контейнера вивантажують готові гранули, який відрізняється тим, що принаймні на одній довгій бічній стінці (4, 5) розташований розподільник (10, 10а, 10b), через який у псевдозріджений шар подається потік (L) текучого середовища, у якому міститься маточна рідина.

12. Гранулятор за п. 11, який відрізняється тим, що розподільники (10а, 10b) установлені на кожній довгій бічній стінці (4, 5) контейнера.

13. Гранулятор із псевдозрідженим шаром, який містить виконаний по суті у формі паралелепіпеда контейнер (12), у якому утворюється псевдозріджений шар і який має днище (3), яке виконане з можливістю пропускання через нього потоку (А) повітря або іншого відповідного зріджуваного газу і яке розташоване між двома протилежними бічними стінками, який відрізняється наявністю принаймні на одній бічній стінці (15, 16) розподільника (20а, 20b), через який у псевдозріджений шар подається потік (L) текучого середовища, у якому міститься маточна рідина, і наявністю в днищі (3) контейнера принаймні однієї призначеної для вивантаження гранул з контейнера (12) щілини (14), розміри якої відповідають розмірам одержуваних гранул, і пристрою для подачі принаймні через одну щілину (14) у псевдозріджений шар потоку (А) повітря або іншого відповідного класифікуючого гранули газу.

14. Гранулятор за п. 13, який відрізняється тим, що через пристрій для подачі в псевдозріджений шар потоку (А) повітря або іншого відповідного класифікуючого гранули газу у псевдозріджений шар подається потік (А) зріджуваного газу.

15. Гранулятор за будь-яким з пп. 11-14, який відрізняється тим, що розподільник (10, 10а, 10b, 20a, 20b) розташований на певній висоті над днищем (3) контейнера.

Текст

1. Спосіб гранулювання в псевдозрідженому шарі, у якому створюють псевдозріджений шар затравочних частинок (S1) гранульованої речовини по суті з горизонтальною вільною поверхнею (Р) і в псевдозріджений шар подають безперервний потік (L) текучого середовища, у якому міститься маточна рідина, який відрізняється тим, що в псевдозрідженому шарі створюють суцільний вихор (V) по суті з горизонтальною віссю і верхньою зоною (Z1), у якій відбувається зволоження затравочних частинок і випаровування розчинника, який може міститися в маточній рідині, яка знаходиться в потоці (L) текучого середовища, і нижньою зоною (Z2), у якій відбувається отвердіння/ущільнення маточної рідини. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вихор (V) формують у псевдозрідженому шарі потоком (L) текучого середовища, у якому міститься маточна рідина, яку подають у псевдозріджений шар нижче його вільної поверхні (Р) у паралельному до неї напрямку. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що потік (L) текучого середовища, у якому міститься маточна рідина, подають у псевдозріджений шар на невеликій відстані від його вільної поверхні (Р). 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що псевдозріджений шар створюють у контейнері (2), який має по суті форму паралелепіпеда й у якому є вікно (8), через яке з контейнера зсипаються готові гранули і яке виконане в короткій бічній стінці (7) контейнера (2), розташованій проти його короткої напірної бічної стінки (6), з якої в псевдозріджений шар подають затравочні частинки (S1), і в якому суцільний вихор (V), у якому частинки і гранули 2 (19) 1 3 75666 4 (2), у якому утворюється псевдозріджений шар і яке розташоване між двома протилежними бічними стінками, який відрізняється наявністю приякий має днище (3), яке виконане з можливістю пропускання через нього потоку (А) повітря або наймні на одній бічній стінці (15, 16) розподільника іншого відповідного зріджуваного газу і яке розта(20а, 20b), через який у псевдозріджений шар пошоване між двома протилежними довгими бічними дається потік (L) текучого середовища, у якому стінками (4, 5) і двома протилежними короткими міститься маточна рідина, і наявністю в днищі (3) бічними стінками (6, 7), одна з яких є напірною контейнера принаймні однієї призначеної для вистінкою (6), а інша - розвантажувальною стінкою вантаження гранул з контейнера (12) щілини (14), (7), через яку з контейнера вивантажують готові розміри якої відповідають розмірам одержуваних гранули, який відрізняється тим, що принаймні на гранул, і пристрою для подачі принаймні через одній довгій бічній стінці (4, 5) розташований розодну щілину (14) у псевдозріджений шар потоку подільник (10, 10а, 10b), через який у псевдозрі(А) повітря або іншого відповідного класифікуючоджений шар подається потік (L) текучого середого гранули газу. 14. Гранулятор за п. 13, який відрізняється тим, вища, у якому міститься маточна рідина. 12. Гранулятор за п. 11, який відрізняється тим, що через пристрій для подачі в псевдозріджений що розподільники (10а, 10b) установлені на кожній шар потоку (А) повітря або іншого відповідного довгій бічній стінці (4, 5) контейнера. класифікуючого гранули газу у псевдозріджений 13. Гранулятор із псевдозрідженим шаром, який шар подається потік (А) зріджуваного газу. 15. Гранулятор за будь-яким з пп. 11-14, який відмістить виконаний по суті у формі паралелепіпеда різняється тим, що розподільник (10, 10а, 10b, контейнер (12), у якому утворюється псевдозріджений шар і який має днище (3), яке виконане з 20a, 20b) розташований на певній висоті над дниможливістю пропускання через нього потоку (А) щем (3) контейнера. повітря або іншого відповідного зріджуваного газу і Даний винахід стосується способу гранулювання в псевдозрідженому шарі відповідної речовини, наприклад сечовини, нітрату амонію, хлориду амонію та інших аналогічних речовин, схильних до гранулювання. Винахід стосується, зокрема, способу гранулювання речовини в псевдозрідженому шарі, відповідно до якого гранули певної речовини одержують у процесі безперервного росту (за об'ємом і за масою) затравочних зерен, або частинок цієї речовини, яку безперервно подають у псевдозріджений шар разом з потоком маточного розчину, у якому в рідкому вигляді міститься відповідна речовина, яка сприяє росту гранул. У наведеному нижче описі й у формулі винаходу під "затравочними зернами гранульованої речовини" маються на увазі частинки гранульованої речовини, діаметр яких не перевищує 1,5мм. Крім того, іноді для простоти затравочні зерна, або частинки гранульованої речовини, називаються в описі просто як "затравочні частинки" або "затравочні зерна". Як речовину, яка сприяє росту гранул, використовують саму речовину, що гранулюється, яка знаходиться в рідкому стані в маточному розчині, якою можна зволожувати затравочні частинки і зростаючі гранули, які знаходяться в псевдозрідженому шарі, і яка може прилипати до них і затвердівати на них. Даний винахід стосується також апарата для гранулювання або просто гранулятора, у якому гранули відповідної речовини можна одержувати запропонованим у винаході способом. Рівень техніки Відомо, що якісне гранулювання в псевдозрідженому шарі й одержання гранул з певним розміром, формою і масою вимагає хорошого "зволоження" і затравочних частинок, і зростаючих гранул речовиною, що знаходиться в рідкому вигляді, яка сприяє росту гранул. Для цього маточну рідину, або маточний розчин речовини, яка сприяє росту гранул, необхідно подавати в псевдозріджений шар у вигляді якомога більш дрібних крапель, розміри яких не повинні перевищувати розміри затравочних частинок і зростаючих гранул, які змочуються цими краплями. Так, наприклад, при гранулюванні таким способом сечовини як маточну рідину використовують розчин сечовини у воді, випаровування якої забезпечує одержання високочистого кінцевого продукту (гранул сечовини). Звичайно розмір крапель маточного розчину є вирішальним чинником, від якого залежить ефективність випаровування розчинника, який міститься в ньому. У більшості випадків маточний розчин подають у псевдозріджений шар у так званій "розпиленій формі". Тільки розпилений маточний розчин може забезпечити рівномірне й оптимальне зволоження всієї поверхні затравочних частинок (зерен) або гранул, які знаходяться в псевдозрідженому шарі. Для розпилення маточного розчину в даний час використовують спеціальні розпилювачі з великою витратою повітря (або іншого відповідного газу), який подається, наприклад, зі швидкістю від 150 до 300м/с. Після зволоження з затравочних частинок і зростаючих гранул випарюють розчинник, який міститься в маточному розчині, а потім проводять стадію отвердіння/ущільнення. Такий спосіб гранулювання сечовини описаний, наприклад, [у патенті US 4353730]. При усіх своїх численних перевагах відомі і широко розповсюджені в даний час способи гранулювання різних речовин у псевдозрідженому шарі мають і цілий ряд певних і усе ще не подоланих недоліків. Найбільш істотним з цих недоліків є неможливість контролю і підтримання у певних межах гранулометричного складу кінцевого продукту і високі виробничі витрати. Для одержання невеликих крапель маточного розчину, від розміру яких істотно залежить весь процес гранулювання, 5 75666 6 необхідно працювати з великими об'ємами повітря коротка бічна стінка 6 називається напірною стін(або іншого газу), висока швидкість якого перешкою гранулятора 1, а протилежна до неї коротка коджає ефективному контролю за процесом росту бічна стінка 7 називається розвантажувальною гранул у псевдозрідженому шарі і, як наслідок цьостінкою, через яку з контейнера зсипаються грануго, за гранулометричним складом кінцевого продули, які утворюються в псевдозрідженому шарі. У кту. бічній (розвантажувальної) стінці 7 по всій її шириДо істотних недоліків таких відомих у даний ні на певній відстані від днища 3 контейнера, яка час способів гранулювання належать також необвідповідає товщині псевдозрідженого шару, викохідність у класифікації і просіюванні отриманих нане вікно 8, через нижній край якого як через пегранул і повторній обробці великої кількості відхорелив з контейнера самопливом зсипаються градів, які утворюються при гранулюванні в псевдознули, які утворюються в псевдозрідженому шарі. рідженому шарі у вигляді надто великих або надто На верхньому краї напірної стінки 6 закріпледрібних гранул. ний схематично показаний на кресленнях і познаВ основу даного винаходу була покладена зачений позицією 9 досить добре відомий як такий і дача розробити такий спосіб гранулювання різних тому докладно не описаний пристрій, призначений речовин у псевдозрідженому шарі, який мав би для рівномірної подачі всередину контейнера по певні функціональні особливості, які дозволили б всій ширині стінки 6 суцільного потоку затравочних усунути перераховані вище недоліки, властиві частинок S1. відомим способам гранулювання подібного типу. Поруч з верхнім краєм довгої бічної стінки 5 Основна ідея даного винаходу, який дозволяє розташований закріплений на контейнері звичайвирішити вказану вище задачу, полягає в тому, ними і тому на кресленнях не показаними засобащоб багаторазово виконувати для кожної гранули, ми розподільник 10, через який у контейнер 2 пояка знаходиться в тому самому псевдозрідженому дається потік L маточного розчину, у якому у шарі, всіх вказаних вище стадій технологічного рідкому вигляді знаходиться речовина, яка сприяє процесу утворення гранул і їх росту протягом певросту гранул. Розподільник 10 проходить по всій ної кількості циклів, яка залежить від заданих роздовжині стінки 5 на певній від днища 3 контейнера мірів одержуваних гранул, і регулювати тривалість висоті, яка відповідає товщині псевдозрідженого кожного такого циклу. шару, який утворюється в контейнері 2. При цьому Відповідно до цього для вирішення вказаної відстань від поздовжньої осі розподільника 10 до вище задачі в даному винаході пропонується заднища 3 контейнера повинна бути трохи меншою снований на розглянутій вище ідеї спосіб гранулюза відстань від днища до вільної верхньої поверхні вання, відмінні риси якого представлені у формулі Ρ псевдозрідженого шару, який утворюється в конвинаходу. тейнері 2. Усі переваги й особливості запропонованого у Запропонований у даному винаході гранулявинаході способу гранулювання більш докладно тор 1 має розташовану нижче контейнера 2 звирозглянуті нижче на прикладі одного з варіантів чайну і тому на кресленнях не показану систему його можливого здійснення, який не обмежує обсяг надування повітря А або іншого газу, який створює винаходу, з посиланням на додані креслення. і підтримує всередині контейнера 2 псевдозріджеНа доданих до опису кресленнях, зокрема, поний шар гранул. казано: Нижче на конкретному прикладі розглянуто, на Фіг.1 - схематичне зображення в аксономеяким чином в описаному вище у загальних рисах тричній проекції апарата (гранулятора), призначегрануляторі (Фіг.1-3) відбувається процес грануного для здійснення запропонованого в даному лювання запропонованим у винаході способом. винаході способу гранулювання, При роботі гранулятора в усталеному режимі в на Фіг.2 і 3 - відповідно поздовжній і поперечконтейнер 2 через закріплений на напірній стінці 6 ний розрізи гранулятора, показаного на Фіг.1, розподільник 9 безперервним потоком S1 подають на Фіг.4 - поперечний розріз виконаного за індрібні частинки відповідної речовини, з якої постушим варіантом гранулятора, запропонованого в пово виростають гранули. Для утворення псевдозданому винаході, і рідженого шару і підтримання гранульованої речона Фіг.5 - схематичне зображення в аксономевини в псевдозрідженому стані в контейнер 2 тричній проекції ще одного варіанта виконання безперервно подають потік повітря А, який розпогранулятора, призначеного для здійснення запроділяється рівномірно при проходженні через перпонованого в даному винаході способу гранулюфороване днище 3. Повітря А, яке подається у вання. контейнер, іноді називають зріджуваним повітрям. Запропонований у даному винаході грануляПри певній товщині псевдозрідженого шару тор із псевдозрідженим шаром, позначений у зборі його вільна верхня поверхня досягає рівня перена Фіг.1, 2 і 3 позицією 1, має виконаний за форливної крайки розвантажувального вікна 8, через мою по суті у вигляді паралелепіпеда з прямокутяке з контейнера 2 суцільним потоком зсипаються ним поперечним перерізом відритий зверху конгранули, які перетікають через нижню крайку вікна. тейнер 2, у якому, як докладно описано нижче, В міру зливу з контейнера гранул, які утворилися в створюється псевдозріджений шар. псевдозрідженому шарі, у контейнер безперервно Контейнер 2 має виготовлене, наприклад, з подають затравочні частинки S1, які утворюють у перфорованого листа газопроникне днище 3, розпсевдозрідженому шарі свого роду "судини", по ташоване між двома протилежними довгими бічяких вони проходять від напірної стінки 6 до розними стінками 4, 5 і двома протилежними короткивантажувальної стінки 7 або, якщо говорити точніми бічними стінками 6, 7. У подальшому описі ше, до розвантажувального вікна 8. У тому ж са 7 75666 8 мому напрямку, тобто від напірної стінки до розвазатравочних частинок S1 поступово змінюється, і нтажувального вікна, нахилена і вільна поверхня Ρ вони опускаються до днища 3 контейнера 2 (у зону псевдозрідженого шару. Z2). У грануляторі, який працює в такий спосіб, заПри русі в напрямку днища 3 окремі зволожені травочні частинки S1 знаходяться тільки поруч з затравочні частинки S1 виходять з верхнього гарянапірною стінкою 6 контейнера, а в іншій частині чого шару псевдозрідженого шару (із зони Z1) і, псевдозрідженого шару знаходяться зростаючі перетинаючи нижні шари псевдозрідженого шару гранули. (у зоні Z2), поступово охолоджуються. В міру охоНеобхідно також відзначити, що зріджуване лодження затравочних частинок на їх змоченій повітря А, яке з напором подають знизу в контейматочним розчином поверхні відбувається постунер 2, проходить наскрізь через псевдозріджений пове отвердіння/ущільнення речовини, що сприяє шар і в процесі теплообміну зі зростаючими грануросту гранул, яка міститься в маточному розчині. лами, які знаходяться в псевдозрідженому шарі, Цей процес отвердіння/ущільнення закінчується поступово нагрівається, про що більш докладно при наближенні окремих затравочних частинок, які сказане нижче. Зріджуване повітря А, про що тапереносяться вихором V, до стінки 5 і супроводжукож більш докладно сказано нижче, відбирає тепється утворенням у псевдозрідженому шарі відполо, яке виділяється при отвердінні маточного розвідних гранул, об'єм і маса яких більша, ніж у відчину на затравочних частинках S1 і зростаючих повідних затравочних частинок S1. Окремі гранули, гранулах. які утворилися в такий спосіб у псевдозрідженому Таким чином, при стійкому режимі роботи грашарі, при наближенні до стінки 5 поступово змінулятора в псевдозрідженому шарі утворюються нюють напрямок руху і переносяться вихором V у окремі розташовані один над одним (у зонах Ζ1 і гарячий верхній шар псевдозрідженого шару (у Z2) шари з температурою, яка поступово збільшузону Ζ1). ється знизу (від днища 3) нагору (до вільної повеОкремі гранули, які піднімаються в гарячий рхні Р). верхній шар (у зону Ζ1), взаємодіють з потоком Верхній шар (зона Ζ1), у якому знаходиться повітря, у якому розпилений маточний розчин, розташована під вільною поверхнею Ρ частина який переносить їх до стінки 4. Ці гранули потім по псевдозрідженого шару, являє собою найбільш суті повторюють у псевдозрідженому шарі описагарячу частину псевдозрідженого шару, який утвоний вище рух затравочних частинок S1, з яких вони рюється в контейнері 2, у яку безперервно подаутворилися, під час чого відбувається їх зволоють (гарячий) потік L текучого середовища з матоження і випаровування розчинника і наступне чним розчином речовини, що знаходиться в отвердіння/ущільнення речовини, яка залишається рідкому стані, яка сприяє росту гранул. Потік L на поверхні гранул, яка міститься в маточному текучого середовища являє собою потік повітря, у розчині і яка сприяє їх росту, що супроводжується якому в розпиленому вигляді знаходиться маточподальшим ростом гранул і збільшенням їх об'єму ний розчин речовини, яка сприяє росту гранул. і маси. Розпилений у потоці L повітря маточний розчин, Вплив потоку L повітря з розпиленим у ньому який подається у контейнер через розподільник 10 маточним розчином на затравочні частинки супропо суті рівномірно по всій довжині стінки 5 з певводжується зміною напряму руху затравочних часною швидкістю і певним потоком імпульсу (кількістинок і гранул у всьому об'ємі псевдозрідженого тю руху), спрямований перпендикулярно до згадашару й утворенням у ньому вихору V, який оберних вище "судин", по яких через псевдозріджений тається навколо горизонтальної осі зі швидкістю, шар проходять затравочні частинки. При цьому яка залежить від кількості руху потоку L повітря, у розпилений у потоці повітря маточний розчин якому в розпиленому вигляді знаходиться маточвпливає на верхній шар псевдозрідженого шару в ний розчин. Усередині цього вихору затравочні напрямку, по суті паралельному до вільної поверчастинки S1 і зростаючі гранули постійно знахохні Ρ псевдозрідженого шару, утворюючи і підтридяться в типовому для псевдозрідженого шару муючи в псевдозрідженому шарі безперервний турбулентному стані. вихровий рух V навколо по суті горизонтальної осі, Необхідно також відзначити, що затравочні як це показано на Фіг.3. Утворення в псевдозрічастинки і зростаючі гранули, які знаходяться в дженому шарі вихору V відбувається в об'ємі, обпсевдозрідженому шарі, під дією сили тяжіння румеженому бічними стінками 4-7 і днищем 3 конхаються в напрямку переливної крайки розвантатейнера 2. жувального вікна, тобто в напрямку осі вихору по Окремі затравочні частинки S1 гранульованої спіралі, крок якої прямо залежить від подовжньої речовини, які знаходяться у верхньому гарячому складової швидкості згаданих вище "судин" і від шарі псевдозрідженого шару (у зоні Z1) багаторакількості руху потоку L повітря з розпиленим у зово зіштовхуються і зволожуються частинками ньому маточним розчином. розпиленого в потоці L повітря маточного розчину і В міру зменшення кроку спіралі вихору відбувипаровують розчинник, який міститься в маточвається збільшення кількості циклів, під час яких у ному розчині. Окремі затравочні частинки S1, які псевдозрідженому шарі періодично відбувається попадають у псевдозріджений шар, захоплюються зволоження зростаючих гранул і випаровування і переносяться до протилежної стінки 4 контейнера розчинника, який міститься в маточному розчині, й 2 вихором, який виникає в псевдозрідженому шарі отвердіння/ущільнення речовини, яка залишається під дією потоку L повітря. Завдяки наявності в псена поверхні гранул і яка сприяє їх росту, або, інвдозрідженому шарі вихору V у міру наближення шими словами, збільшення швидкості росту градо стінки 4 напрямок руху окремих "зволожених" нул. Регулюванням кроку спіралі вихору можна 9 75666 10 впливати на розміри гранул, які вирощуються у У ще одному варіанті здійснення винаходу псевдозрідженому шарі, і одержувати в гранулятопропонується спосіб гранулювання, заснований на рі і безперервно вивантажувати з контейнера чеутворенні в псевдозрідженому шарі затравочних рез розвантажувальне вікно 8 відповідну кількість частинок S1 і зростаючих гранул по суті "циліндригранул певного, заздалегідь заданого розміру. чного" вихору. Такий циліндричний вихор створюНеобхідно відзначити, що гранули, які одерється в псевдозрідженому шарі безперервним пожуються відповідно до цього варіанта здійснення током L повітря (з розпиленим у ньому маточним винаходу, відрізняються дуже невеликим розкидом розчином речовини, яка сприяє росту гранул), який свого гранулометричного складу, діапазон зміни подають у контейнер по суті паралельно до його якого від середньої величини становить, зокрема, вільної поверхні Ρ у гарячу верхню зону псевдозусього ±20%, і тому можуть відразу ж надходити в рідженого шару. продаж. При одержанні гранул відомими способаДля одержання гранул способом, запропономи цей показник звичайно перевищує ±100%. При ваним у цьому варіанті, призначений гранулятор, такому розкиді гранулометричного складу близько показаний на Фіг.5. Такий гранулятор 11 має кон40% гранул сечовини доводиться (після охолотейнер 12, виконаний по суті у формі відкритого дження) відправляти на вторинну переробку, яка, зверху паралелепіпеда з перфорованим днищем як вказано наприкінці розділу "Рівень техніки", по13, у якому є наскрізні отвори 13а і щілини 14. Ров'язана з необхідністю виконання ряду додаткових зміри щілин 14 відповідають і трохи перевищують технологічних операцій. діаметр гранул, які передбачається одержувати в Можливість одержання запропонованим у витакому грануляторі. наході способом гранул з невеликим розкидом Під контейнером 12 розташована звичайна і гранулометричного складу зумовлена тим, що ріст тому не показана на кресленні система надування, кожної окремої затравочної частинки S1 і збільпризначена для подачі в контейнер 12 через отвошення розмірів кожної зростаючої гранули відбури 13а і щілини 14 безперервного потоку повітря вається по суті в тих самих умовах, сталість яких А, яке зріджує затравочні частинки і гранули й підтримується шляхом регулювання тривалості охолоджує псевдозріджений шар. кожного циклу і зміни кількості циклів, протягом Отвори 13а і щілини 14 мають такі розміри, що яких у псевдозрідженому шарі відбувається проповітря А, яке проходить через них з певною швицес гранулювання. Іншими словами, усі частинки, дкістю, має на виході швидкість, необхідну для які знаходяться в псевдозрідженому шарі, мають в утворення в контейнері псевдозрідженого шару. основному ту саму "передісторію", яка пов'язана з При цьому, однак, повітря А, швидкість якого в динамікою процесів, які відбуваються в псевдозріщілинах 14 повинна бути більшою за швидкість дженому шарі, і зумовлена природою дифузії, якій зрідження, на виході з щілин не повинно утримув однаковій мірі піддані всі частинки, які знаховати в псевдозрідженому шарі гранули, діаметр і дяться в псевдозрідженому шарі. маса яких дорівнюють діаметру і масі гранул, для На Фіг.4 показана схема, яка ілюструє інший одержання яких призначений такий гранулятор. варіант здійснення запропонованого у винаході На довгих бічних стінках 15, 16 контейнера 12 способу гранулювання в псевдозрідженому шарі закріплені відповідні розподільники 20а, 20b, які затравочних частинок S1 і зростаючих гранул із розташовані на рівні гарячого верхнього шару (зодвома протилежними спіральними вихорами V1 і ни Ζ1) псевдозрідженого шару, який утворюється в V2 описаного вище типу. Контейнер2 у цьому ваконтейнері 12, поруч і трохи нижче його вільної ріанті має два закріплених на протилежних довгих поверхні Р. Через ці розподільники у верхній шар бічних стінках 4,5 розподільники 10а, 10b, через які псевдозрідженого шару подають у протилежному в псевдозріджений шар подають два потоки L, L1 напрямку рівну кількість повітря L з розпиленим у повітря з розпиленим у ньому маточним розчином ньому маточним розчином тієї самої речовини, яка тієї самої речовини, яка сприяє росту гранул. сприяє росту гранул, у результаті чого в псевдозПоказаний на Фіг.4 контейнер використовуєтьрідженому шарі утворюються два обертових у ся в грануляторі 1, який конструктивно і функціопротилежному напрямку по суті циліндричних винально не відрізняється від розглянутого вище хори V' і V". гранулятора і тому не потребує повторного опису. Для спрощення короткі передня і задня бічні Варіант, показаний на Фіг.4, дозволяє в два стінки контейнера 12, а також пристрій для подачі рази збільшити продуктивність гранулятора, який в нього затравочних частинок S1 на Фіг.5 не покапрацює за запропонованим у винаході способом зані. У цьому зв'язку необхідно, однак, підкреслипри тих же робочих параметрах псевдозрідженого ти, що в цьому варіанті винаходу короткі бічні стіншару і тому ж падінні тиску повітря А, яке зріджує й ки контейнера виконані суцільними і не мають охолоджує псевдозріджений шар. При наявності в яких-небудь розвантажувальних вікон, призначепсевдозрідженому шарі двох протилежних вихорів, них для вивантаження з контейнера отриманих у які створюються відповідними потоками L, L1 повіньому гранул. У виконаному в такий спосіб контря з розпиленим у ньому маточним розчином, тейнері затравочні частинки і зростаючі гранули окремі затравочні частинки S1 і зростаючі гранули циркулюють у псевдозрідженому шарі усередині під час їх зволоження рухаються в центральну циліндричних вихорів V' і V", які утворюються в частину псевдозрідженого шару. Зволожені частиньому, і не переміщуються в подовжньому напрянки і гранули, які рухаються в центр псевдозріджемку уздовж осей вихорів. Крім того, пристрої для ного шару, не налипають на довгі бічні стінки 4, 5 подачі в контейнер затравочних частинок розтаконтейнера і не утворюють на них небажаних відкшовані в цьому варіанті паралельно до бічних стіладень. нок 15 і 16, і переважно кріпляться до них, рівномі 11 75666 12 рно розподіляючи затравочні частинки по всій дорозташованими один над одним контейнерами 12. вжині псевдозрідженого шару. У такому грануляторі гранули, вирощені до певноЗатравочні частинки S1 які потрапляють у виго розміру в одному з контейнерів 12, зсипаються хори V' і V", разом із зростаючими в псевдозріджечерез його перфороване днище 13 у псевдозріному шарі гранулами циклічно проходять через джений шар іншого розташованого нижче контейстадії зволоження розпиленим у повітрі маточним нера 12, у якому відбувається подальше збільрозчином, випаровування розчинника, який місшення їх розмірів і маси. Вивантаження гранул з титься в маточному розчині, й отвердінтакого багатоконтейнерного гранулятора здійснюня/ущільнення на поверхні утворених із затравочються одним, наприклад стрічковим, транспортених частинок гранул речовини, яка сприяє росту ром 17, установленим під самим нижнім контейнегранул. Усі ці стадії єдиного процесу гранулювання ром 12. При різній ширині щілин 14 або різній автоматично повторюються доти, поки в процесі швидкості зріджуваного повітря, яке подається в росту розміри і маса гранул не збільшаться настіконтейнери, в кожному контейнері такого багатольки, що напір зріджуваного повітря А, яке нагнітаконтейнерного гранулятора можна по-різному клається в псевдозріджений шар через щілини 14, сифікувати гранули. виявиться не достатнім для утримання таких граУ принципі зріджуване і класифікуюче повітря нул у завислому в псевдозрідженому шарі стані. у контейнер 12 показаного на Фіг.5 гранулятора 11 Гранули, які досягли таких розмірів і маси, під дією можна при наявності відповідних пристроїв подасили тяжіння "падають униз" із днища 13 контейвати з окремих магістралей. При цьому зріджуване нера через щілини 14 і збираються, наприклад, на повітря слід подавати в псевдозріджений шар черухомій стрічці 17 транспортера, призначеного для рез виконані в днищі 13 контейнера отвори 13а, а вивантаження з гранулятора 11 готових гранул. класифікуюче повітря - через щілини 14. Необхідно відзначити, що повітря А, яке проУ потоці L повітря може міститися в розпилеходить через щілини 14, також називають класифіному вигляді маточний розчин розчиненої в розкуючим (сортувальним) повітрям, оскільки воно чиннику речовини, яка сприяє росту гранул. Так, "класифікує" ("сортує") гранули за розмірами і манаприклад, маточний розчин, який використовусою і "відбирає" із усіх затравочних частинок S1 і ється при гранулюванні сечовини, містить 94гранул, які знаходяться в псевдозрідженому шарі, 96мас.% розплавленої сечовини і 6-4% води (розгранули потрібного розміру і маси. чинника). Іноді для росту гранул використовують Слід також зазначити, що потрапляння повітря потік L чистої (без розчинника) маточної рідини, А у розташовану над щілинами зону псевдозріяку подають у псевдозріджений шар через сопло з дженого шару супроводжується локальною диспеплоскою щілиною або круглим отвором. У цих вирсією (стоншенням) затравочних частинок S1 і грападках, зокрема при гранулюванні сечовини, коннул, які знаходяться в цій зоні, і збільшує кількість центрація розплавленої сечовини в маточній рідигранул потрібного розміру і маси, які зсипаються ні звичайно перевищує 98%. вниз із псевдозрідженого шару під дією сили тяКрім цього, для утворення в псевдозрідженому жіння через щілини 14, виконані в днищі 13 коншарі вихору переважно використовувати потік L, тейнера. Запропонований у цьому альтернативякий містить маточний розчин речовини, яка сприному варіанті здійснення винаходу спосіб яє росту гранул, швидкість якого на вході в псевгранулювання дозволяє ще більше зменшити діадозріджений шар становить від 2 до 50м/с, перепазон гранулометричної полідисперсності одержуважно від 10 до 20м/с. Для подачі в ваного продукту й одержати кінцевий продукт по псевдозріджений шар розпиленого в потоці повітсуті з монодисперсним гранулометричним скларя маточного розчину з вказаною вище швидкістю дом. переважно використовувати розташований на Даний винахід не виключає можливості вневході в псевдозріджений шар відповідний пристрій, сення в розглянуті вище варіанти різних змін і удонаприклад установлену за звичайною форсункою сконалень, які не виходять за його обсяг, який витрубку Вентурі, яка знижує швидкість струменя значається формулою винаходу. повітря, що виходить з форсунки, і розпиленого в Так, наприклад, щілини 14, виконані в днищі ньому маточного розчину. 13 контейнера гранулятора 11, показаного на До інших переваг запропонованого у винаході Фіг.5, можна розташувати поперек (під кутом) або способу гранулювання належить також істотне в паралельно до довгих бічних стінок 15, 16. Перепорівнянні з відомими способами зниження кільковажно, щоб ці щілини 14 проходили паралельно сті пилу, який утворюється крім іншого через педо бічних стінок 15, 16 і були розташовані поруч з редчасне охолодження розпиленого маточного ними. розчину. Позитивний ефект від істотного зниження Гранулятор 11, показаний на Фіг.5, можна тапилу, який утворюється при гранулювання, заликож виконати з одним розподільником 20а або 20b шається досить помітним навіть при наявності потоку L повітря з розпиленим у ньому маточним устаткування, призначеного для уловлювання пирозчином речовини, яка сприяє росту гранул. У лу. Така особливість запропонованого у винаході цьому випадку, як очевидно, процес гранулювання способу разом з можливістю одержання кінцевого в псевдозрідженому шарі буде відбуватися тільки продукту з потрібним гранулометричним складом, в одному циліндричному вихорі. тобто продукту, відразу ж придатного для продаВ іншому варіанті для одержання гранул зажу, дозволяє істотно знизити обсяг капіталовклапропонованим у винаході способом можна викоридень і вартість виробництва й одночасно зменшистовувати гранулятор, аналогічний до гранулятоти витрати енергії на всій призначеній для ра, показаного на Фіг.5, з декількома гранулювання установці. 13 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 75666 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for fluid bed granulation and granulator for embodiment thereof

Автори англійською

BEDETTI Gianfranco

Назва патенту російською

Способ гранулирования в псевдоожиженном слое и гранулятор для его осуществления

Автори російською

БЕДЕТП Джанфранко

МПК / Мітки

МПК: B01J 2/16

Мітки: псевдозрідженому, здійснення, гранулювання, гранулятор, шарі, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-75666-sposib-granulyuvannya-v-psevdozridzhenomu-shari-ta-granulyator-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб гранулювання в псевдозрідженому шарі та гранулятор для його здійснення</a>

Подібні патенти