способ кондиционирования гранулированных удобрений

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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 ( t), тем больше должен быть размер капель. Это объясняется тем, что с увеличением t растет скорость охлаждения, т.е. загустевания жидкости. Следовательно, для обеспечения равномерного растекания жидкости по поверхности гранул капля должна быть достаточно большой. По мере уменьшения t 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 t=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 t=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 t=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 t=28°С). В третью форсунку подают 40 кг/ч добавки со средним размером капель 0,5 мм (d_кап /d_гран=0,14 и t=30°C). Из аппарата выгружают 40100 кг/ч кондиционированного продукта при температуре 45°С. Слеживаемость продукта 40 кПа.