Гранулообразование

Cтраница 1

Гранулообразование в кипящем слое с распылением растворов или пульп форсунками происходит следующим образом. [1]

Гранулообразование включает в себя два этапа: формование и структурирование гранулы. На этапе формования исходному гранулируемому материалу придают форму, которую он должен иметь в гранулированном виде. На этапе структурирования в теле гранулы окончательно формируются связи между образующими ее частицами ( кристаллами), и возникает гетерофаз-ная структура, обеспечивающая требуемые потребительские свойства гранулированного продукта. В различных процессах гранулирования эти этапы могут протекать последовательно и параллельно во времени. [2]

Гранулообразование происходит и за счет слипания двух или нескольких мелких гранул в следующих случаях: когда в факеле оаспыла и в слое плохо организован теплообмен, что приводят к образованию комочков или залипанию слоя; когда при определенных физических свойствах продукта образуются гладкие, не пористые гранулы, и не происходит быстрого перераспределения влаги, попавшей на их поверхность. В целях нормализации процесса повышают температуру в слое и в факеле распыла раствора или устанавливают форсунки для более тонкого распыла. [3]

Процесс гранулообразования в этих аппаратах протекает следующим образом. Пульпа, содержащая до 40 % воды, пневматической форсункой распыливается на плотную завесу гранулируемого материала, который поступает в виде внешнего ретура в аппарат типа сферодайзер или внутреннего с небольшим количеством внешнего в аппарат БГС. Капли пульпы и покрытые ею гранулы омываются со всех сторон топочными газами и в течение короткого времени теряют влагу с поверхности, что препятствует слипанию отдельных частиц. При этом гранулы укрупняются, приобретают сферическую форму, затем происходит дальнейшее удаление влаги из внутренних слоев частиц с одновременным их окатыванием и уплотнением. [4]

Зависимость относительного числа частиц Дп / n продукта от их размера d при различной температуре слоя 1СЛ.| Гранулометрический состав продукта при различном удельном орошении Q. [5]

Характер гранулообразования зависит от количества тепла, вводимого в факел распыла с газом и жидкостью. Чем больше их тепловой потенциал, тем больше обезвоживается пульпа в свободном полете - от места истечения до соприкосновения с гранулой, тем меньше силы сцепления я мельче гранулы. Аналогичное явление наблюдается при увеличении времени свободного полета капель. При подаче в факел распыла избытка тепла, сверх необходимого для первого периода сушки, идет разогрев, размягчение и слипание гранул. Таким образом, зависимость диаметра гранул от количества тепла, вносимого в зону распыливания, носит экстремальный характер. [6]

Механизм гранулообразования заключается в распаде истекающих из гранулирующего устройства струй на капли, которые, охлаждаясь во встречном потоке воздуха, превращаются в гранулы. При падении капля ( гранула) отдает тепло потоку охлаждающего воздуха. При этом охлаждение и кристаллизация плава начинаются с поверхности, а при достижении температуры кристаллизации происходит образование твердой оболочки, толщина которой по мере движения капли ( гранулы) увеличивается. Таким образом, фронт кристаллизации продвигается в центр гранулы по радиусу с соответствующим выделением тепла кристаллизации. При достижении поверхностью гранулы температуры следующего модификационного перехода фронт этого перехода с соответствующим тепловыделением начинает перемещаться вслед за фронтом кристаллизации. Аналогично происходят и дальнейшие модификационные превращения в структуре гранулы, которые осложняют процесс теплопередачи. [7]

Для лучшего гранулообразования предусматривается подача воды, которая распыляется с помощью сжатого воздуха. В аммонизаторе-грануляторе и за счет реакционного тепла испаряется 30 - 35 % введенной воды. Мелкая фракция возвращается в качестве ретура в аммонизатор-гранулятор, а фракция готового продукта с размером гранул 2 - 4 мм или 1 - 3 мм охлаждается до 30 - 40 в охладителе с кипящим слоем 12 и затем поступает в барабан-кондиционер 5, где подвергается омасливанию и опудри-ванию. Продукт хранится в упакованном виде. [8]

Рассмотрим процессы гранулообразования и структурообра-зования в каждом из указанных типов гранулирования. [9]

В процессе гранулообразования в порошках за счет обработки связующим или воздействия других факторов возникают поверхностные силы, способные обеспечить слипание сталкивающихся частиц, движущихся в условиях случайного распределения энергии, подводимой извне в объем материала. Такой процесс можно формально трактовать как фазовое превращение, основанное на структурной перестройке дисперсной системы. При этом за фазу с неупорядоченным строением принимается исходный порошок, а за фазу с упорядоченным строением - гранулы. Механическая энергия, рассеиваемая в объеме порошка и обеспечивающая присоединение частиц друг к другу, подводится рабочими органами грануляторов. В такой трактовке процесс гранулирования порошков, как и любой другой процесс фазового превращения ( кристаллизация, конденсация, десублимация и др.), происходит за счет образования и роста центров новой фазы. [10]

Часто центры гранулообразования вносят в исходный порошок извне перед началом гранулирования. [11]

При обволакивании центра гранулообразования ( гладкого кристаллика или пористой частицы) каплей упаренного раствора в основном удаляется поверхностная влага и влага, легко диффундирующая на поверхность. [12]

Скорость зарождения центров гранулообразования существенно зависит от технологических параметров процесса. Иными словами: все, что способствует превышению вероятности присоединения частиц порошка над вероятностью их отрыва от агрегата, увеличивает частоту и эффективность нуклеации частиц порошка в гранулируемом слое и приводит к росту скорости зарождения центров гранулообразования. [13]

Первоначально рассмотрим процесс гранулообразования без введения в исходный порошок центров гранулообразования. [14]

Изложены общие принципы гранулообразования и его особенности для методов окатывания, прессования, кристаллизации на поверхности вещества и в инертной среде. Даны основы расчета кинетики процесса гранулирования, а также инженерных расчетов. Впервые рассмотрен процесс гранулирования, осложненный химическим взаимодействием, показаны взаимное влияние процессов, протекающих при гранулировании, принципы выбора целесообразных схем гранулирования, обеспечения надежности грануляторов. [15]

Страницы: 1 2 3 4 5