Патент на изобретение №2307115

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2307115 (13) C1
(51) МПК

C05G3/10 (2006.01)
C05B7/00 (2006.01)
B01J2/28 (2006.01)
C05G5/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 18.11.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2006119539/15, 06.06.2006

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

06.06.2006

(46) Опубликовано: 27.09.2007

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2258074 C1, 10.08.2005. Технология фосфорных и комплексных удобрений. / Под ред. С.Д. Эвенчика, А.А. Бродского. – М.: Химия, 1987, с.261. SU 1169966 A, 30.07.1985. RU 2085550 C1, 27.07.1997. RU 2121991 C1, 20.11.1998. GB 1429765 A, 24.03.1976. ЕР 0039972 В1, 18.11.1981. US 3560194 A, 02.02.1971.

Адрес для переписки:

119333, Москва, Ленинский пр., 55/1, стр.1, ОАО “НИУИФ” ОПЛИР, Васильевой

(72) Автор(ы):

Гришаев Игорь Григорьевич (RU),
Сырченков Александр Яковлевич (RU),
Громова Ирина Николаевна (RU),
Сидельников Илья Геннадиевич (RU),
Шибнев Андрей Владимирович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество “Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. Я.В. Самойлова” (RU)

(54) СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ УДОБРЕНИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений с улучшенными физическими свойствами, медленно изменяющимися при перевозках и хранении. Для уменьшения слеживаемости удобрений гранулы после охлаждения покрывают кондиционирующими добавками в отдельном аппарате. Способ включает гранулирование пульпы фосфатов аммония, сушку гранул, охлаждение их с введением на эту стадию методом орошения жидких кондиционирующих добавок в зону с температурой слоя, превышающей на 5-10°С температуру охлажденного продукта. Жидкую добавку вводят в несколько приемов, распределяя ее по зоне орошения в виде капель с изменяющимся размером. Размер капель меняют в пределах dкап/dгран (0,05-0,15):1. При этом размер капель увеличивают с увеличением разности температур добавки и слоя гранул в месте введения. Температуру жидкой добавки поддерживают в пределах 70-90°С. Гранулы удобрения обладают качественным покрытием, снижающем слеживаемость удобрения. 1 з.п. ф-лы.

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 dкап/dгран (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 (dкап/dгран) 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 dкап/dгран 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 (dкап/dгран=0,09 и t=20°C), а во вторую форсунку подают 50 кг/ч масла со средним размером капель 0,4 мм (dкап/dгран=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 (dкап/dгран=0,06 и t=25°С). Во вторую форсунку подают также 30 кг/ч добавки со средним размером капель 0,4 мм (dкап/dгран=0,12 и t=28°С). В третью форсунку подают 40 кг/ч добавки со средним размером капель 0,5 мм (dкап/dгран=0,14 и t=30°C). Из аппарата выгружают 40100 кг/ч кондиционированного продукта при температуре 45°С. Слеживаемость продукта 40 кПа.

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 dкап/dгран 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.

Categories: BD_2307000-2307999