EE201400036A - Meetod ja seade granuleeritud väetise tootmiseks - Google Patents

Abstract

Käesolev leiutis käsitleb meetodeid ja seadmeid granuleeritud väetiste, näiteks karbamiidi ja ammooniumnitraadi tootmiseks. Granuleeritud väetis toodetakse selle väetise sulatise pihustamise teel (dispergeerimisel) granuleerimistorni mahus, milles moodustatud sulatisetilgad jahutatakse ja tahkestatakse allalangemisel kontakteerudes tõusva õhuvooluga. Saadud graanulid jahutatakse välises keevkihtaparaadis graanulite horisontaalse liikumisega. Keevkihtaparaadis teostatakse tolmunud õhu eraldi väljutamine vähemalt kahest keevkihtaparaadi tsoonist, seejuures juhitakse tolmunud jahutusõhk graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadi esimesest tsoonist õhupuhastusseadisesse tolmunud õhu puhastamiseks, ja tolmunud jahutusõhk keevkihtaparaadi järgnevatest tsoonidest suunatakse granuleerimistorni. Tehniline tulemus seisneb keevkihtaparaadist puhastamiseks edastatava tolmunud õhu mahu vähenemises ja selle tulemusel energia- ja kapitalikulude vähenemises selle puhastamiseks.

Description

Tehnikavaldkond

Käesolev leiutis käsitleb meetodeid ja seadmeid granuleeritud väetiste, näiteks karbamiidi ja ammooniumnitraadi, tootmiseks.

Tehnika tase

Tuntud ja väljapakutule lähim meetod granuleeritud väetise tootmiseks sisaldab väetise sulatise pihustamist granuleerimistorni ülaosas, moodustatud sulatisetilkade jahutamist ja tahkestamist nende langemisel tõusvas õhuvoolus, saadud graanulite transportimist torni allosast välisesse keevkihtaparaati nende jahutamiseks, millele järgneb väljalaadimine (SU 136331, B01J 2/04, C05C 1/02, 1959).

Tuntud ja väljapakutule lähim seade granuleeritud väetise tootmiseks sisaldab granuleerimistorni väetise sulatise pihustiga ja vahenditega õhu sisestamiseks torni allossa, välist keevkihtaparaati saadud graanulite jahutamiseks, vahendeid graanulite etteandmiseks granuleerimistornist keevkihtaparaati, vahendeid graanulite väljalaadimiseks keevkihtaparaadist, vahendeid õhu sisestamiseks keevkihtaparaati, vahendeid tolmunud õhu väljutamiseks keevkihiaparaadist (SU 136331, B01J 2/04, C05C 1/02, 1959).

Tuntud meetodi ja seadme puuduseks on vajadus kasutada hiiglaslikke ja energiamahukaid seadmeid suure koguse keevkihtaparaadist väljutatud tolmunud õhu puhastamiseks, mis vajab suurt energiakulu ja kapitalikulu.

Leiutise olemus

Käesoleva leiutise ülesanne on granuleeritud väetise tootmise olemasoleva meetodi ja seadme täiustamine ja nende tõhususe suurendamine.

Käesoleva leiutise rakendamisel saadav tehniline tulemus seisneb keevkihtaparaadist puhastamiseks edastatava tolmunud õhu mahu vähenemises ja selle tulemusel energia- ja kapitalikulude vähenemises selle puhastamiseks.

Ülalnimetatud tulemuse saavutamiseks on välja pakutud meetod granuleeritud väetise tootmiseks, mis sisaldab väetise sulatise pihustamist granuleerimistorni ülaosas, moodustatud sulatisetilkade jahutamist ja tahkestamist nende langemisel kontakteerudes tõusva õhuvooluga, saadud graanulite transportimist torni allosast välisesse keevkihtaparaati nende jahutamiseks, millele järgneb nende väljalaadimine, õhu etteandmist keevkihtaparaati ja tolmunud jahutusõhu väljutamist keevkihtaparaadist, mis erineb selle poolest, et teostatakse tornist väljutatava tolmunud õhu puhastamine, graanulid transporditakse keevkihtaparaati graanulite horisontaalse liigutamisega ja tolmunud õhu eraldi väljutamisega vähemalt kahest keevkihtaparaadi tsoonist, seejuures juhitakse tolmunud jahutusõhk graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadi esimesest tsoonist seadisesse tolmunud õhu puhastamiseks ja tolmunud jahutusõhk järgnevast keevkihtaparaadi tsoonist juhitakse granuleerimistorni. Granuleerimistorni juhitud tolmunud jahutusõhk on võimalik enne sisestamist niisutada.

Ülalnimetatud tulemuse saavutamiseks on välja pakutud samuti seade granuleeritud väetiste tootmiseks, mis sisaldab granuleerimistorni väetise sulatise pihustiga ja vahenditega õhu etteandmiseks torni allosas, välist keevkihtaparaati saadud graanulite jahutamiseks, vahendeid graanulite edastamiseks granuleerimistornist keevkihtaparaati, vahendeid graanulite väljutamiseks keevkihtaparaadist, vahendeid õhu edastamiseks keevkihtaparaati, vahendeid tolmunud õhu väljutamiseks keevkihtaparaadist, mis erineb selle poolest, et seade sisaldab õhupuhastusseadist granuleerimistornist väljutatava õhu puhastamiseks, õhupuhastusseadist keevkihtaparaadist väljutatava õhu puhastamiseks, vahendeid tolmunud õhu edastamiseks granuleerimistornist õhupuhastusseadisesse, keevkihtaparaat on teostatud graanulite horisontaalse liigutamisega, ning vahendid tolmunud õhu väljutamiseks keevkihtaparaadist sisaldavad vähemalt kahte õhukanalit õhu väljutamiseks keevkihtaparaadi erinevatest tsoonidest, millest esimene (õhukanal) graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadis on ühendatud õhupuhastusseadisega keevkihtaparaadist väljutatava õhu puhastamiseks ja järgnevad õhukanalid on ühendatud granuleerimistorniga. .

Vähemalt üks granuleerimistorni tolmunud õhku edastav õhukanal võib olla varustatud vee pihustamise vahenditega

Käesolevas meetodis ja seadmes saadud graanulite jahutamiseks on välja pakutud keevkihtaparaat (edaspidi aparaat) graanulite horisontaalse liikumisega piki aparaati ja õhu eraldi väljutamisega aparaadi erinevatest tsoonidest, graanulite liikumise järgi. Aparaati sisestatavad graanulid sisaldavad suures koguses peendispersset väetisetolmu, mis väljutatakse äratöötanud jahutusõhuga peamiselt, graanulite liikumise järgi, aparaadi esimeses tsoonis, aga aparaadi järgmistes tsoonides on äratöötanud jahutusõhuga väljutatava tolmu kogus oluliselt vähenenud. Väljapakutud meetod ja seade võimaldavad eraldada neid õhuvoole. Tugevalt tolmunud õhk aparaadi esimesest tsoonist edastatakse õhupuhastusseadisesse keevkihtaparaadist väljutatava õhu puhastamiseks, seejuures sisselastava õhu mahu märkimisväärne vähenemine võrreldes tuntud meetodiga võimaldab kasutada mõõtmetelt väiksemaid puhastusseadmeid ja oluliselt vähendada koormust ventilaatoritele.

Vähe tolmunud õhk aparaadi järgnevatest tsoonidest edastatakse granuleerimistorni, kus see segatakse atmosfäärist võetud peamise õhuvooga ja edaspidi koos sellega edastatakse õhupuhastusseadisesse granuleerimistornist väljutatava õhu puhastamiseks.

Keevkihtaparaadis rohkem kui kahe tsooni olemasolu tolmunud õhu väljutamiseks võib olla põhjustatud keevkihtaparaadi suure horisontaalse pikkusega. Sellisel juhul iga tsoon on varustatud õhu väljutamiseks oma õhukanaliga. Õhukanalid teisest ja järgnevatest tsoonidest võib ühendada ühise kollektoriga, mis on ühendatud granuleerimistorniga.

Juhul kui atmosfääriõhu temperatuur tõuseb 30 °C-ni ja üle selle, on võimalik keevkihtaparaadist granuleerimistorni edastatava õhu niisutamine, mis võimaldab temperatuurilanguse suurenemist õhu ja väetise graanulite vahel õhuvoolude segunemistsoonist kõrgemal. See omakorda võimaldab vältida vajadust suurendada granuleerimistorni edastatava atmosfääriõhu mahtu. Selline suurendamine on äärmiselt ebasoovitav, sest see toob kaasa granuleerimistorni hüdraulilise takistuse tõusu, suurendades koormust granuleerimistorni ventilaatoritele ja puhastusseadmetele.

Keevkihtaparaadi erinevad tsoonid võivad olla eraldatud vertikaalsete vaheseintega, moodustades sektsioonid. Tööresti kohal paikneva ruumi sektsioneerimise korral vaheseinte alumine serv ei ulatu töörestini, moodustades ruumi graanulite takistamatuks läbipääsuks. Samuti võidakse jaotada ruum allpool tööresti, sellisel juhul vertikaalsed vaheseinad on teostatud pidevatena, kattes täielikult ruumi aparaadi põhjast töörestini. Töörestist allpool oleva ruumi sektsioneerimine võib olla kasulik juhul, kui on vaja õhku sisestada keevkihistamiseks eraldi aparaadi tsoonide kaupa.

Eraldi tsoonide kaupa õhu sisselaskmise ja väljutamise re iim keevkihtaparaadis võimaldab korraldada vajaduse korral minimaalse energiakuluga keevkihtaparaadist väljalaetava valmistoote temperatuuri reguleerimist. Näiteks, karbamiidi graanulite jahutamisel väliskeskkonna kõrge temperatuuri korral, õhku, mis sisestatakse graanulite liikumise järgi aparaadi viimasesse tsooni, võib vajadusel sisestamisel täiendavalt jahutada. Ammooniumnitraadi graanulite jahutamisel võib õhku, mis sisestatakse graanulite liikumise järgi aparaadi viimasesse tsooni, kuumutada selle sisestamisel, et tagada keevkihtaparaadist väljutamisel graanulite lõplik temperatuur, mis on kõrgem hügroskoopsuspunktist kõrgendatud niiskuse korral, mis võimaldab vältida graanulite niiskusega küllastumise pakkimisel pärast keevkihtaparaadist väljalaadimist. Seejuures väliskeskkonna kõrge temperatuuri korral võib graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadi esimesse tsooni sisestatavat õhku täiendavalt jahutada.

Kasutades väljapakutud meetodit ja seadet väetiste tootmisel saab rakendada tolmunud õhu puhastamist märgpuhastusmeetodiga, mis sisaldab moodustatavate vesilahuste ringlust, mis olenevalt kontsentratsioonist edastatakse aurustamisele. Võimalik on selline töö organiseerimine, mille korral granuleerimistorni ringluskontuuris lahuse kontsentratsioon hoitakse 4-5% tasemel ringluskontuuri auru kondensaadiga pideva täiendamise abil ja osa lahuse edastamisega keevkihtaparaadi juurde kuuluva õhupuhastusseadise ringluskontuuri, milles lahuse kontsentratsioon reguleeritakse 30-40%-ni, ja seejärel lahus edastatakse aurustamisele. Seejuures saavutatakse nii üldine energiatarbimise vähendamine kui ka kahjulike heitmete atmosfääri väljutamise summaarse kogumahu vähendamine pesuvedelikus väetiste kontsentratsiooni (sisalduse) vähendamise abil, millest osa väljutatakse piiskadena granuleerimistornist.

Jooniste lühikirjeldus

Leiutise olemust illustreeritakse seadme konkreetse tehnoloogilise skeemiga, mis on kujutatud lisatud joonisel fig 1 ja järgnevate näidetega seadet kasutades meetodi rakendamiseks.

Vastavalt joonisele fig 1 seade granuleeritud väetise tootmiseks sisaldab granuleerimistorni 1 akendega (e vahend) 2 õhu etteandmiseks, pihustit 3, keevkihtaparaati 4 töörestiga 5, ventilaatorit 6, õhupuhastusseadist (edaspidi seadis) 7 keevkihtaparaadist 4 väljuva õhu puhastamiseks, seadist 8 granuleerimistornist 1 väljuva õhu puhastamiseks, torujuhet 9 väetise sulatise etteandmiseks pihustisse 3, transportimisseadist (e vahend) 10 graanulite edastamiseks granuleerimistornist 1 keevkihtaparaati 4, transportimisseadist (e vahend) 11 graanulite väljutamiseks keevkihtaparaadist 4 ladustamiskohta, õhukanalit (e vahend) 12 õhu edastamiseks ventilaatorist 6 keevkihtaparaati 4, õhukanalit 13 (e vahend) tolmunud õhu edastamiseks graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadi 4 esimesest tsoonist seadisesse 7, õhukanalit (e vahend) 14 tolmunud õhu edastamiseks graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadi 4 teisest tsoonist granuleerimistorni 1, aknaid (e vahendeid) 15 tolmunud õhu edastamiseks granuleerimistornist 1 seadisesse 8, õhukanaleid 16, 17 (e vahendeid) puhastatud õhu väljutamiseks seadistest 7, 8 atmosfääri.

Leiutise teostusnäited

Näide 1. Karbamiidi sulatist koguses 42000 kg/h, temperatuuril 140°C antakse ette torujuhtme 9 kaudu pihustisse 3 ja pihustatakse granuleerimistorni 1 ülaossa vastu tõusvat õhuvoolu. Tilkade tahkumisel moodustatud graanulid, koguses 41970 kg/h, temperatuuril 90 °C edastatakse transportimisseadisega 10 keevkihtaparaati 4. Liikudes mööda keevkihtaparaati 4 graanulid jahutatakse ja koguses 41930 kg/h, temperatuuril 45 °C edastatakse transportimisseadisega 11 laadimissõlme või valmistoodete lattu. Õhk graanulite jahutamiseks võetakse ventilaatoriga 6 atmosfäärist temperatuuril 20 °C ja edastatakse keevkihtaparaati 4 temperatuuril 23 °C koguses 194000 kg/h, milles tööresti 5 abil õhk jaotatakse ühtlaselt üle kogu aparaadi pinna. Äratöötanud õhu väljastamine toimub eraldi tsoonide kaupa. Tugevalt tolmunud õhk graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadi 4 esimesest tsoonist koguses 97030 kg/h tolmusisaldusega 399 mg/m3 ja temperatuuriga 55 °C edastatakse õhukanali 13 kaudu seadisesse 7, mis töötab märgpuhastuse põhimõttel, ja pärast puhastamist väljutatakse õhukanali 16 kaudu atmosfääri koguses 98030 kg/h tolmusisaldusega 10 mg/m3, niiskusesisaldusega 40 mg/m3 ja temperatuuriga 28 °C. Vähe tolmunud õhk graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadi 4 teisest tsoonist, koguses 97010 kg/h, tolmusisaldusega 133 mg/m3 ja temperatuuriga 40 °C, edastatakse õhukanali 14 kaudu granuleerimistorni 1 keresse, milles see segatakse allpool paiknevate akende 2 kaudu atmosfäärist võetud õhuga temperatuuril 20 °C koguses 400000 kg/h. Ühendatud õhuvool temperatuuril 25 °C tõuseb granuleerimistorni keres üles, kontakteerudes langevate sulatise tilkadega, ja koguses 497040 kg/h, tolmusisaldusega 104 mg/m3 ja temperatuuriga 52 °C edastatakse akna 15 kaudu seadisesse 8, mis töötab märgpuhastuse põhimõttel, ja pärast puhastamist väljutatakse atmosfääri õhukanali 17 kaudu koguses 502310 kg/h, tolmusisaldusega 10 mg/m3, niiskusesisaldusega 44 mg/m3 ja temperatuuriga 32 °C.

Näide 2. Meetod teostatakse analoogselt näitele 1, selle erinevusega, et õhk graanulite jahutamiseks võetakse ventilaatori 6 abil atmosfäärist temperatuuril 26 °C ja sisestamisel keevkihtaparaati 4 on temperatuuril 29 °C. Tugevalt tolmunud õhk, mis edastatakse graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadi 4 esimesest tsoonist õhukanali 13 kaudu seadisesse 7, on temperatuuril 67 °C ning pärast puhastamist väljutatakse õhukanali 16 kaudu atmosfääri temperatuuril 40 °C. Vähe tolmunud õhk, mis edastatakse graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadi 4 teisest tsoonist õhukanali 14 kaudu granuleerimistorni 1 keresse, on temperatuuriga 50 °C. Edasisel liikumisteel niisutatakse nimetatud õhuvoolu peenpihustamisega veega koguses 550 kg/h, temperatuuril 40 °C, mis vähendab õhuvoolu temperatuuri 34 °C-ni. Granuleerimistorni 1 sisestamisel segatakse niisutatud õhuvool allpool paiknevate akende 2 kaudu atmosfäärist võetud õhuga temperatuuril 26 °C koguses 400000 kg/h. Ühendatud õhuvool temperatuuril 33°C tõuseb torni keres ülespoole, ja koguses 497560 kg/h, tolmusisaldusega 96 mg/m3 ja temperatuuriga 60 °C sisestatakse akna 15 kaudu seadisesse 8, ja seejärel väljutatakse õhukanali 17 kaudu atmosfääri koguses 502310 kg/h tolmusisaldusega 10 mg/m3 temperatuuril 40 °C.

Käesolevat leiutist on võimalik kasutada mineraalväetiste, näiteks karbamiidi ja ammooniumnitraadi tööstuslikul tootmisel.

Claims (4)

1. Meetod granuleeritud väetise tootmiseks sisaldab väetise sulatise pihustamist granuleerimistorni ülaosas, moodustatud sulatisetilkade jahutamist ja tahkestamist nende langemisel kontakteerudes tõusva õhuvooluga, saadud graanulite transportimist torni allosast välisesse keevkihtaparaati nende jahutamiseks järgneva väljalaadimisega, õhu etteandmist keevkihtaparaati ja tolmunud jahutusõhu väljutamist keevkihtaparaadist, mis erineb selle poolest, et teostatakse granuleerimistomist väljutatava tolmunud õhu puhastamine, graanulid transporditakse keevkihtaparaati horisontaalse liigutamisega ja tolmunud õhk väljutatakse eraldi, vähemalt kahest keevkihtaparaadi tsoonist, seejuures juhitakse tolmunud jahutusõhk graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadi esimesest tsoonist õhupuhastusseadisesse tolmunud õhu puhastamiseks ja tolmunud jahutusõhk keevkihtaparaadi järgnevatest tsoonidest juhitakse granuleerimistorni.

2. Meetod vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et granuleerimistorni juhitav tolmunud jahutusõhk niisutatakse enne sisestamist.

3. Seade granuleeritud väetiste tootmiseks sisaldab granuleerimistorni väetise sulatise pihustiga ja vahenditega õhu etteandmiseks granuleerimistorni allosas, välist keevkihtaparaati saadud graanulite jahutamiseks, vahendeid graanulite edastamiseks granuleerimistomist keevkihtaparaati, vahendeid graanulite väljutamiseks keevkihtaparaadist, vahendeid õhu edastamiseks keevkihtaparaati, vahendeid tolmunud õhu väljutamiseks keevkihtaparaadist, mis erineb selle poolest, et seade sisaldab õhupuhastusseadist granuleerimistomist väljutatava õhu puhastamiseks, õhupuhastusseadist keevkihtaparaadist väljutatava õhu puhastamiseks, vahendeid tolmunud õhu edastamiseks granuleerimistomist õhupuhastusseadisesse keevkihtaparaat on teostatud graanulite horisontaalse liigutamisega, ning vahendid tolmunud õhu väljutamiseks keevkihtaparaadist sisaldavad vähemalt kahte õhukanalit õhu väljutamiseks keevkihtaparaadi erinevatest tsoonidest, millest esimene graanulite liikumise järgi keevkihtaparaadis on ühendatud õhupuhastusseadisega keevkihtaparaadist väljutatava õhu puhastamiseks, ja järgnevad õhukanalid on ühendatud granuleerimistorniga.

4. Seade vastavalt nõudluspunktile 3, mis erineb selle poolest, et vähemalt üks granuleerimistorni tolmunud õhku edastav õhukanal on varustatud vee pihustamise vahenditega.