способ получения гранулированного известково-аммиачного удобрения

Формула изобретения

1. Способ получения гранулированного известково-аммиачного удобрения в барабанном грануляторе-сушилке, включающий распыление влажной суспензии воздухом, подаваемым под давлением с образованием факела распыла, направляемым на завесу сухого продукта (ретура), создаваемого смешением внешнего и внутреннего ретура при их соотношении 1:(4-5) соответственно, удаление влаги в токе топочных газов при температуре 210-270^oС, последующее охлаждение и классификацию продукта, отличающийся тем, что воздух на распыление подают под давлением 1,5-2,5 ати, а длину свободного факела распыливаемой суспензии варьируют в пределах 35-75 см.

2. Способ по п.1 отличающийся тем, что на распыление подают суспензию с влажностью 15-25%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения гранулированных минеральных удобрений, широко используемых в сельском хозяйстве.

Известен способ получения гранулированного известково-аммиачного удобрения, включающий распыление известково-аммиачной суспензии на завесу сухого готового продукта (ретура), создаваемую смешением ретура, полученного внутри барабанного гранулятора сушилки (внутреннего ретура), и ретура, возвращенного в гранулятор после стадии классификации (внешнего ретура), удаление влаги при повышенной температуре в токе топочных газов, последующие охлаждение и классификацию продукта (Косяков Н.Е., Сергиенко И.Д. "Получение гранулированной известково-аммиачной селитры из конверсионных растворов в производстве NPK-удобрений". Химическая промышленность, М., 1992 г., 9, с.14-16).

По этому способу на распыление подают суспензию с влажностью 27,6% и выше. Соотношение внешнего и внутреннего ретура составляет 1:(2,5-3), а температура топочных газов на стадии гранулирования не превышает 170-180^oС. В результате получают гранулированный продукт с размером гранул 1-4 мм, в котором фракция 2-4 мм не превышает 40-45%. Прочность гранул 32-35 кг/см² (3,2-3,5 МПа).

Недостатками способа являются получение готового продукта с широким диапазоном размера частиц (1-4 мм), а также недостаточно высокая прочность гранул.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является другой известный способ получения гранулированного известково-аммиачного удобрения, включающий распыление влажной суспензии воздухом, подаваемым под давлением с образованием факела распыла, направляемым на завесу сухого продукта (ретура), создаваемого смешением внешнего и внутреннего ретура при их соотношении 1:(4-5) соответственно, удаление влаги в токе топочных газов при температуре 210-270^oС, последующее охлаждение и классификацию продукта. По этому способу на распыление воздухом подают суспензию с влажностью 22-27%, давление воздуха составляет 3-3,5 ати, а длина факела распыла не изменяется в ходе проведения процесса и составляет 80-90 см.

Недостатками способа являются достаточно большое образование очень мелкой фракции (пыли) и, соответственно, высокий пылеунос, составляющий 3-2%. Кроме того, продукт содержит гранулы размером 2-4 мм в количестве 65-72% (Заявка РФ 97115240/25 от 17.09.97. Опубликована 1999г. БИ 19).

Нами поставлена задача создать способ получения гранулированного известково-аммиачного удобрения, позволяющий в первую очередь снизить пылеунос, а также увеличить долю в готовом продукте гранул с размером 2-4 мм.

Поставленная задача решена в предлагаемом способе получения гранулированного известково-аммиачного удобрения, включающем распыление суспензии воздухом, подаваемым под давлением с образованием факела распыла, направляемым на завесу сухого продукта (ретура), создаваемого смешением внешнего и внутреннего ретура при их соотношении 1:(4-5) соответственно, удаление влаги в токе топочных газов при температуре 210-270^oС, последующее охлаждение и классификацию продукта. Воздух на распыление подают под давлением 1,5-2,5 ати, а длину свободного факела распыливаемой суспензии варьируют в пределе 35-75 см. Целесообразно на распыление подавать суспензию с влажностью 15-25%.

Сущность способа заключается в следующем. Так как снижение пылеобразования зависит от количества образующихся мелких частиц твердого материала в процессе гранулообразования, то, естественно, необходимо, чтобы были созданы условия для минимизации этого процесса. Это зависит от взаимосвязи всех технологических параметров процесса. Так, давление воздуха регулирует размер капель суспензии, попадающих на твердую фазу ретура, и скорость удаления влаги с частиц. Давление воздуха варьируется в интервале 1,5-2,5 ати. При уменьшении его ниже 1,5 ати капли укрупняются и влага удаляется медленно. При увеличении его выше 2,5 ати образуются высокодисперсные капли, которые не покрывают полностью поверхность сухого ретура и, соответственно, увеличивается образование пыли. Но этот интервал давления дает соответствующий эффект только при определенной влажности суспензии, температуре топочных газов, поэтому давление воздуха на распыливание суспензии подбирается для каждого технологического режима.

Новым в предложенном способе является и варьирование при этом длины свободного факела распыла ("свободный" от сопла форсунки до соприкосновения с завесой), то есть приближение или удаление распыливающей форсунки от завесы твердых частиц (ретура). Длина факела распыла задается в зависимости от температуры теплоносителя, влажности входящей суспензии и от колебания в ней соотношения твердой и жидкой фазы. Короткий свободный факел дает более крупные гранулы, так как значительная его часть входит внутрь завесы. Длину факела подбирают таким образом, чтобы влага не успевала испариться с распыливаемых капель суспензии до их попадания на поверхность твердых частиц ретура. При низкой исходной влажности суспензии (15-18%) длина свободного факела должна быть таковой, чтобы обеспечить попадание влажных "капель" на поверхность сухих частиц ретура (35-50 см), при большей влажности (18-25%) длина факела должна обеспечивать удаление большей части влаги из распыливаемых капель суспензии до их попадания на поверхность сухих частиц ретура (60-75 см).

Способ проиллюстрирован следующими примерами.

Пример 1. Нейтрализованная суспензия известково-аммиачного удобрения состава: 42,4% NH₄NO₃, 26,7% СаСО₃, 6,1% СаНРO₄ + примеси с влажностью 22,5% и в количестве 14,0 т/ч распыливается на завесу ретура в барабанный гранулятор-сушилку. Соотношение внешнего и внутреннего ретура составляет 1:4,5. Внешний ретур содержит частицы фракции 1-2 мм в количестве 75 мас.%. Температура топочных газов в барабанном грануляторе-сушилке составляет 230^oС. Давление воздуха на распыление суспензии 2,0 ати. Длина свободного факела распыливаемой суспензии 50 см. Полученный гранулят охлаждают и классифицируют. В результате получают готовый продукт, содержащий гранулы с размером 2-4 мм в количестве 75 мас.% и прочностью 36 кг/см² (3,6 МПа). Пылеунос составляет 1,85 мас.%.

Пример 2. Нейтрализованная суспензия известково-аммиачного удобрения состава: 46,3% NН₄NО₃, 27,8% СаСО₃, 6.8% СаНРО₄ + примеси с влажностью 15% и в количестве 14,0 т/ч поступает на распыление на завесу ретура в барабанный гранулятор-сушилку. Соотношение внешнего и внутреннего ретура составляет 1: 4,0. Внешний ретур содержит частицы фракции 1-2 мм в количестве 73 мас.%. Температура топочных газов в барабанном грануляторе-сушилке составляет 210^oС. Давление воздуха на распыление суспензии 2,5 ати. Длина свободного факела распыливаемой суспензии 35 см. Полученный гранулят охлаждают и классифицируют. В результате получают готовый продукт, содержащий гранулы с размером 2-4 мм в количестве 79 мас.% и прочностью 37,5 кг/см² (3,75 МПа). Пылеунос составляет 1,58 мас.%.

Пример 3. Нейтрализованная суспензия известково-аммиачного удобрения состава: 40,7% NH₄NO₃, 25,8% СаСО₃, 5,9% СаНРO₄ + примеси с влажностью 25% и в количестве 14,0 т/ч поступает на распыление на завесу ретура в барабанный гранулятор-сушилку. Соотношение внешнего и внутреннего ретура составляет 1: 5. Внешний ретур содержит частицы фракции 1-2 мм в количестве 71 мас.%. Температура топочных газов в барабанном грануляторе-сушилке составляет 270^oС. Давление воздуха на распыление суспензии 1,5 ати. Длина свободного факела распыливаемой суспензии 75 см. Полученный гранулят охлаждают и классифицируют. В результате получают готовый продукт, содержащий гранулы с размером 2-4 мм в количестве 77 мас.% и прочностью 35 кг/см² (3,5 МПа). Пылеунос составляет 1,9 мас.%.