KR830001410B1 - 조 립 방 법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

조립방법

제1(a)도는 본 발명에 따른 장치의 1 실시예를 도시한 수직횡단면도.

제1(b)도는 제1(a)도의 A-A선을 따른 횡단면도.

제2도는 다공판과 동일 수련면상에 분무 노즐이 구비된 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예를 도시한 수직 횡단면도.

본 발명은 조립(granulation)방법, 특히 상당히 큰 입자를 얻기 위한 개량된 조립방법에 관한 것이다.

1개 유닛으로 고품질의 제품을 제조할 수 있는 작은 입자를 대량 생산하기 위한 큰 용량을 갖는 장치를 사용하는 방법은 이 기술 분야에 공지되어 있다. 예를들면, 요소등의 조립에 사용되는 프릴링(priling)시스템에서는 1개 유닛이 2,000톤/일 이상의 큰 용량을 가진다. 그러나, 조립될 용융물의 물리적 성질 때문에 이런 장치도 일정한 정도 이상으로 얻는 제품의 입경(granule diameter)을 증가시킬 수는 없다.

그 이유는 용융물용 노즐의 직경이 증가하면, 용융물이 연속적으로 유출하며 액체 방울이 형성될 수 없기 때문이다. 한편, 액체 방울이 커지면, 고체화에 요구되는 액체 방울의 수직 낙하거리는 현저히 길어진다. 프릴링 방법에 의하면 요소에 대해서는 평균입경 약 2mm가 한계다.

큰 입자(large diameter granules)에 대한 조립장치는 로울링 형, 압축 조형형, 주조형 또는 기계적 처리형이 공지되어 있다. 그러나, 이들은 대량 생산에는 적합하지 않다.

큰 입자제조용 장치의 경우에는, 입자를 구성하기 위해 결합되는 물질의 량이 작은 입자를 구성하기 위한 것보다 수배 내지 수백배가 되며, 대개 이런 장치에서는 입자 크기 분포가 넓다. 따라서, 작은 입자 제품을 얻는 것보다 큰 입경을 갖는 형상과 균일한 입자 크기의 제품을 얻는 것은 특히 기술적으로 힘들다.

따라서, 상술한 종래의 조립 장치에서, 장치당 최대 생산량은 장치 및 운전비가 막대함에도 불구하고 500톤/일 정도로 작다.

종종 취급 또는 저장에 편리하도록 2mm이상의 입경을 갖는 제품에 대한 필요와 대량으로 임의의 직경의 큰 입자제품을 생산할 수 있으며 동일 또는 상이한 질의 입자제품을 가장 편리하게 저장운송 및 사용할 수 있도록 사용중 취급하고 단위 용적당 충전량을 증가시킬 수 있도록 적당한 비율로 소입자와 큰입자를 혼합해야 하는 요구를 염가로 충족시킬 필요가 있다.

본 발명의 목적은 거의 진주같은 구형의 큰 입경의 입자를 대량으로 효율적으로 생산할 수 있는 개량된 조립방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 그 용량은 증가되지만 큰 입자 제품을 제조할 수 없는 프릴링 시스템과 그 용량은 증가될 수 없지만 큰 입자제품을 제조할 수 있는 분류층 조립 시스템을 유효하게 결합할 수 있는 조립방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라 큰 입자 제품을 제조하기 위한 방법은 액적(liquid droplet)으로서 냉각 또는 건조에 의해 고화할 수 있는 물질의 용융물을 상기 액적을 냉각 또는 건조하기 위해 가스 스트리임과 대량 접촉함으로써 상기 액적을 고화하기 위한 충분한 수직 거리를 갖는 구역을 통해 냉각 또는 건조함으로써 낙하시키고, 상기 구역의 저부에서 이렇게 고화된 액적을 가스 스트리임에 의해 유동화 하여 유동층을 형성하며 냉각 또는 건조에 의해 고화될 수 있는 물질의 용융물을 가스 스트리임에 연한 미세한 낟알로서 상기 유동층내로 분무하고, 상기 분무 스트림 내의 상기 미세한 낟알로 상기 고화할 수 있는 액적을 피복 및 비대화하며, 유동층으로부터 상기 큰 입자를 배출하는 단계로 구성된다.

상술한 방법을 수행하기 위한 조립 장치는 냉각 또는 건조에 의해 고화된도록 그 내부를 통해 낙하하는 냉각 또는 건조에 의해 고화될 수 있는 물질의 액적을 위해 충분한 공간을 제공하기 위해 수직으로 배치된 원통형 부재 상기 원통형 부재의 정부에 구비된 배기수단, 냉각 또는 건조에 의해 고화될 수 있는 물질의 액적을 상기 원통형 부재내의 상승하는 가스 스트리임내로 배출하기 위한 상기 원통형 부재의 정부에 구비된 액적 공급수단, 상기 원통형 부재의 저부에 구비된 유동층용 다공판, 상기 다공판의 표면과 동일면상 또는 상기 다공판의 하방 또는 상방의 위치에서 개방되며 냉각 또는 건조에 의해 고화될 수 있는 물질의 미세한 액적을 배출하기 위한 분무노즐수단, 가스 수단이 상기 분무 노즐 수단을 집중시키는 유동층내에 상기 고화할 수 있는 액적의 분류층을 형성하게 하는 공급수단, 상기 다공판 상방에 유동층을 형성하기 위한 상기 다공판 하방의 가스 스트리임용 공급 수단과 상기 유동층으로 부터 입자를 배출하기 위한 수단으로 구성된다.

프릴링 시스템에서, 냉각 또는 건조에 의해 고화될 수 있는 물질의 용융물을 노즐을 통해 하방으로 가압되어 냉각 매체를 통해 자연 적하하며 낙하중 냉각 또는 건조에 의해 입자가 된다. 전술한 바와 같이, 노즐의 직경이 증가 되더라도, 처리되는 물질의 물리적 성질은 용융물이 연속적으로 유출하며 구형이 되지 않도록 처리되거나, 특정 표면적의 감소에 기인하여 냉각효과가 과도히 방해 된다. 그래서, 소정의 큰 입경을 갖는 입자를 얻을 수 없다. 그러나, 특정 크기보다 작은 직경을 갖는 입자에 관한한, 시스템의 용량은 액적을 적하하기 위한 공간의 수평횡단면을 비대화 하기 위해 노즐내 구멍의 수효를 증가시킴으로써 용이하게 증가된다.

한편 프릴링 시스템으로 냉각 또는 건조에 의해 고화될 수 있는 물질의 미세한 입자는 상기 시스템내에서 순환되는 입자층 또는 유동층내에 형성된 분류층 내에서 분류되면서 입자에 점착되며, 상기 입자는 반복되게 분류층을 통과하며 고화하게 되어 큰 입자를 형성한다. 큰 입자의 핵심인 미세한 종자 입자가 소정 직경의 입자로 자라기 위해서는 임의의 기간을 제공할 필요가 있다. 분류층을 통과하는 회수가 독립적인 낟알에 따라 변화하므로 형성된 입자의 크기 분포는 광범위하며, 많은 입자가 소정의 직경 범위에 도달하기에 충분히 자라지 않는다. 그래서, 용량과 효율을 개량하는 것이 극히 힘들다. 그리고, 분류층은 그 크기가 층자체를 지지하며 반복하여 거기를 통과하는 낟알의 원활한 공급과 통과를 위해 제한한다.

본 발명에서 상술한 2개 형식의 조립 시스템이 결합된다. 이결합은 2개의 시스템의 이점을 발휘하고 그 결점을 제거함으로써 1개 유닛으로서 큰 입자를 제조할 수 있게 한다.

프릴링 시스템의 입자 제품이 좁은 입자크기 분포 범위를 가지며 종자 낟알로서 사용될 수 있으므로 분류층형의 조립 시스템의 종자 낟알로서 사용될 때 조립의 효율은 현저히 증가된다.

본 발명의 방벙에 있어서, 각종 고체 물질이 냉각 또는 건조에 의해 고화될 수 있는 물질로서 사용된다. 요소, 질산 암모늄 및 이들 물질과 인산암모늄 또는 염화칼륨의 혼합물이 특히 사용된다. 이런 물질은 그 역을 통해 액적으로 적하될 수 있는 것이며 또는 구역의 저부로부터 미세한 액체 낟알로서 분무되는 것이다. 이런 물질의 용융물은 대개 무수용융물, 고온 수용액 및 슬러리다. 이 용액은 0 내지 40중량%의 물을 보유하며 그 온도는 대개 80~170℃다.

각종 가스 스트리임이 구역의 저부에서 고화된 액적을 유동시키기 위해 사용되며 구역의 저부로부터 용융물을 분무하며 목적에 따른 고화된 액적의 분류층을 형성하기 위해 가스 스트리임이 사용되지만 대개 공기가 사용된다. 공기 스트리임의 온도는 대개 0~150℃의 범위 내에 설정된다.

거기를 통해 냉각 또는 건조에 의해 고화될 수 있는 물질의 용융물의 액적이 낙하 및 고화하는 구역은 물질의 형식에 따라 변화하지만, 통상 10m 내지 70m의 범위내에 적당히 선택된다.

미세한 낟알로 분무된 용융물에 대한 액적으로서 적하하는 용융물의 비율은 1:4 및 4:1 사이로 설정된다.

제품 입자 내에 부가된 다른 물질은 미세한 낟알이며 유동층에 공급되거나 용융물 내에서 혼합된다.

균일한 낟알 직경의 제품을 얻을 필요가 있으면 형성된 입자는 분류되며 소정의 입자보다 작은 것은 그대로 남으며 소정의 입자보다 큰 것은 적당히 파쇄되며 유동층에 복귀된다.

고화된 액적의 낟알 직경은 즐겨 2mm이하며, 특히 1 내지 2mm다. 정착되고 고화된 용융물의 미세한 낟알로서 비대해지며 고화된 액적의 직경은 즐겨 원래의 직경의 1 내지 5배다.

본 발명의 채택된 실시예는 제1도 및 제2도를 참고로 지금부터 설명된다. 원통형 부재(1)의 정부에 배기출구(2)가 구비된다. 용액을 하방으로 분무하여 액적이 중력 낙하하게 하기 위한 다수의 노즐을 갖는 용융물 공급 용기(3)가 유사하게 구비된다. 그 위에 형성되는 유동층의 하한을 한정하는 원통형 부재(1)의 저부에 다공판(4)이 구비된다.

다공판(4)의 표면 하방에 분무노즐(5)이 구비되므로, 상기 노즐은 용융물을 미세한 낟알로서 상향으로 분무한다. 제1도에 도시한 실시예에서, 다공판(4)의 판상에서 개방되는 도립된 원추우 대형상 용기(9)의 저부에 분무노즐이 구비된다. 제2도의 실시예는 다공판(4)의 표면과 동일면 상에 분무노즐(5)을 제공한다. 분무노즐(5)에 의해 분무된 미세한 액적과 비대화 될 입자사이에 균일한 접촉을 유지하는 공기류를 공급하기 위한 각 분무노즐 하방에 관(6)이 구비된다. 또한 다공판 하방에 유동층을 형성하기 위해 공기류를 공급하기 위한 챔버(7)가 구비된다. 원통형 부재의 하부에 입자제품용 배출관(8)이 구비된다.

도면에 도시한 장치의 기능이 지금부터 설명된다. 공기공급 챔버(7)로부터 상향하여 통과하는 공기류에 의해 다공판상에서 비대화될 입자의 유동층이 형성된다. 유동층내 입자는 관(6)을 통해 공급된 공기류에 의해 형성된 분류층에 연속적으로 도입하며, 분무노즐(5)을 통해 분무된 미세한 입자로서 비대해져 그 위에 점착하게 된다. 분류층과 유동층을 형성하기 위해 관(6)과 공기공급 챔버(7)로부터 유동되는 공기류는 용융물 공급 용기의 노즐로부터 분무되며 거기서 낙하하여 냉각 또는 건조되는 액적과 접촉하며, 배기출구로부터 장치 외부로 배출한다.

원통형 부재(1)내로 낙하하는 액적은 고화되며 유동층내로 혼합된다. 이 고화된 액적이 형성하는 입자는 풍부하며 그 직경 및 형상은 비교적 균일하고, 분류층내 낟알 성장의 효율을 현저히 개량한다.

유동층내 입자는 오우버플로우되며 배기관(8)에 의해 장치 외부로 배출된다.

본 발명에 따른 장치가 지금부터 실시예에 의해 설명된다.

실시예에서, 3내지 5mm 직경의 요소 입자가 제조된다.

원통형 부재(1)내 용융물 공급수단(3) 하방의 노즐판으로부터 환기플로어 하방까지의 수직거리는 40m이며, 분류층이 다공판상의 4개점에 배치되며, 각 제트스트림 주위에 배치된 도립된 원추대 형상의 호퍼상 용기는 다공판상의 0.9m 직경의 개구부를 가진다.

인접 분류층의 중심 사이의 거리는 1.4m다. 35℃공기가 60,000Nm³/hr의 비율로 공급 챔버(7)에 공급되며, 40℃ 공기가 4개관(6)으로 부터 40,000Nm³/hr의 비율로 공급되어 다공판상에 0.1m 깊이를 갖는 요소입자의 유동층을 형성한다. 130℃의 용융된 요소가 용융물 공급용기(3)로부터 17.5t/hr의 비율로 공급되며 또한 4개의 분무노즐(4)로 부터 7.5t/hr의 비율로 공급된다. 111℃공기가 배출구(2)로 부터 100,000Nm³/hr의 비율로 배출되어 미세한 입자 수집기(도시하지 않음) 내로 도입된다. 60℃의 3 내지 5mm 직경의 요소 입자가 배출관(8)으로 부터 25t/hr의 비율로 배출된다.

요소 입자에 관해 실시예가 도시 되었지만, 본 발명은 다른 물질의 조립에도적용될 수 있다. 본 발명은 또한 다른 물질로 입자 표면을 피복 또는 커버몬하는 데도 사용될 수 있다.

본 발명의 이점은 하기와 같이 요약된다.

(1) 큰 입자가 효율적으로 대량 생산된다.

(2) 조립장치 및 관련설비 내의 정체량이 적다.

(3)제품입자가 바른 구형상(true spherical shape)에 현저히 가까워 진다.

(4)원료로서 사용된 용융물 내의 허용수 함량이 높다.

(5) 종래의 프릴링 타우어의 하부에 대한 작은 개량이 큰 입자의 대량 생산을 가능하게 한다.

Claims (1)

1. 냉각 또는 건조에 의해 고화할 수 있는 물질의 용융물을 냉각 또는 건조하기 위해 가스 스트리임과 대향 접촉함으로써 상기 액적을 고화하기 위한 충분한 높이를 갖는 구역을 통해 액적으로서 낙하하고 상기 구역의 저부에서 고화된 액적을 가스 스트리임에 의해 유동화하여 유동층을 형성하며, 냉각 또는 건조에 의해 고화될 수 있는 물질의 용융물을 가스 스트리임에 연한 미세한 액체 낟알로서 상기 유동층 내로 분무하고, 상기 분무 스트리임 내의 상기 미세한 낟알로 상기 고화할 수 있는 액적을 피복 및 비대화하며, 유동층으로부터 상기 큰 입자를 배출하는 단계로 구성되는 큰 입자의 조립방법.

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