RU2205682C2 - Granulation plant - Google Patents

Abstract

FIELD: granulation of melts of various materials, such as sulfur, inorganic fertilizers, polymers; chemical and allied industries. SUBSTANCE: proposed plant has housing, nozzle for supply of melt, air collector, taper thickener and exhaust gate valve. Taper thickener is connected to lower part of housing which is made in form of cylinder mounted at angle relative to horizontal plane and provided with water supply unit found in its upper part and made in form of collector. Housing is also provided with vertical well having granulation chute with bottom in form of perforated sheet with rectangular fins made in form of tubes-superheaters. Lower part of housing is provided with inspection trunk with disintegrator mounted inside it coaxially relative to taper thickener. EFFECT: increased productivity; enhanced reliability; improved quality of granules. 8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к гранулированию расплавов различных материалов, в частности серы, неорганических удобрений, полимеров, и может быть использовано в химической и смежных с ней областях промышленности. The invention relates to granulation of melts of various materials, in particular sulfur, inorganic fertilizers, polymers, and can be used in chemical and related industries.

Известны устройства для гранулирования серы, в которых используется воздушное охлаждение. Наиболее широкое распространение получили польские установки воздушного гранулирования, разработанные по технологии "Полиш Прилл" (Грунвальд В.Р. Технология газовой серы. М.: Химия, 1992, с.244-245). Known devices for granulating sulfur, which use air cooling. The most widely used are Polish air granulation plants developed using the Polish Prill technology (Grunwald VR, Gas Sulfur Technology. M: Chemistry, 1992, p. 244-245).

Недостатком этой установки является образование взрывоопасной пыли серы, оседающей на стенках оборудования. Другим недостатком являются значительные капитальные затраты на создание такой установки. The disadvantage of this installation is the formation of explosive sulfur dust deposited on the walls of the equipment. Another disadvantage is the significant capital cost of creating such an installation.

Наиболее близким аналогом изобретения является устройство для получения гранулированных материалов (патент РФ 2049537 от 03.08.1994). The closest analogue of the invention is a device for producing granular materials (RF patent 2049537 from 08/03/1994).

Это устройство содержит корпус, средства для ввода расплава гранулируемых материалов и хладагентов (воды). Отличается тем, что корпус выполнен в виде перевернутого усеченного конуса, верх которого закрыт фланцем с отверстием для ввода расплава. This device comprises a housing, means for introducing a melt of granular materials and refrigerants (water). It differs in that the housing is made in the form of an inverted truncated cone, the top of which is closed by a flange with an opening for introducing the melt.

Недостатком данного устройства является малая по сечению площадь струи расплава, вводимого в поверхность воды, что ограничивает возможность повышения производительности. Кроме того, недостаточная продолжительность пребывания капель серы в охладителе не приводит к полному затвердеванию крупных капель, что не исключает комкообразование и снижение качества гранулированной серы. The disadvantage of this device is the small cross-sectional area of the jet of melt introduced into the surface of the water, which limits the possibility of increasing productivity. In addition, the insufficient length of stay of sulfur droplets in the cooler does not lead to the complete solidification of large droplets, which does not exclude clumping and a decrease in the quality of granular sulfur.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении производительности и надежности устройства, повышении качества гранул. The problem to which the invention is directed, is to increase the productivity and reliability of the device, improving the quality of the granules.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в грануляционной установке, содержащей корпус, сопло для подачи расплава, воздушный коллектор, конический сгуститель, присоединенный к нижней части корпуса, и выпускную задвижку, согласно изобретению корпус выполнен в виде цилиндра, установленного под углом к горизонтальной плоскости и снабженного в верхней части средством для подачи в него воды и вертикальным колодцем, имеющим грануляционный лоток корытообразной формы с дном в виде перфорированного листа, оребренного прямоугольными трубами-паронагревателями, при этом нижняя часть корпуса снабжена смотровой шахтой, внутри которой соосно с коническим сгустителем установлен дезинтегратор. The solution to this problem is achieved by the fact that in a granulation installation containing a housing, a nozzle for supplying a melt, an air collector, a conical thickener attached to the lower part of the housing, and an exhaust valve, according to the invention, the housing is made in the form of a cylinder mounted at an angle to the horizontal plane and equipped in the upper part with means for supplying water to it and a vertical well having a trough-shaped granulation tray with a bottom in the form of a perforated sheet ribbed with rectangular tr ubami-steam heaters, while the lower part of the housing is equipped with a viewing shaft, inside of which a disintegrator is installed coaxially with the conical thickener.

Воздушный коллектор установлен в нижней части вертикального колодца по обводу и заподлицо с его стенками. The air manifold is installed at the bottom of the vertical well along the contour and flush with its walls.

Средство для подачи воды в корпус выполнено в виде коллектора, имеющего сопла, ориентированные в направлении выхода гранул, и установленного в верхней части корпуса у его нижней стенки. The means for supplying water to the housing is made in the form of a collector having nozzles oriented in the direction of exit of the granules and installed in the upper part of the housing near its lower wall.

В верхней части стенок колодца на уровне воды выполнены отверстия, за которыми с внешней стороны колодца установлен лоток для воды. Holes are made in the upper part of the walls of the well at the water level, behind which a water tray is installed on the outside of the well.

Грануляционный лоток подвешен в колодце на амортизаторах и снабжен вибратором. Кроме того, на выходе из конического сгустителя на турели с возможностью вращения вокруг вертикальной оси установлен пульпопровод, выполненный в виде изогнутой трубы, в конечной части которой установлен инерционный отделитель воды от гранул. The granulation tray is suspended in the well on shock absorbers and is equipped with a vibrator. In addition, at the exit of the conical thickener on the turrets with the possibility of rotation around the vertical axis there is a slurry pipe made in the form of a curved pipe, in the final part of which an inertial water separator from the granules is installed.

Отверстия в дне лотка выполнены в виде сопел, имеющих с наружной стороны кольцевые буртики. The holes in the bottom of the tray are made in the form of nozzles having annular flanges on the outside.

При гранулировании серы установка снабжена отстойником, имеющим сливной порог, разделяющий его на отстойник коллоидной серы и емкость для чистой воды. When granulating sulfur, the unit is equipped with a sump having a drain threshold separating it into a colloidal sulfur sump and a tank for clean water.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема грануляционной установки; на фиг.2 показан корпус и связанные с ним узлы и агрегаты; на фиг. 3 в разрезе А-А показано дно лотка с соплами и прямоугольными трубами-паронагревателями. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of a granulation plant; figure 2 shows the housing and related components and assemblies; in FIG. 3, in section AA shows the bottom of the tray with nozzles and rectangular tubes, steam heaters.

Грануляционная установка содержит сопло для подачи расплава серы 1, грануляционный лоток 2, корпус 3, конический сгуститель 4, присоединенный к нижней части корпуса, пульпопровод 5, склад гранулированной серы 6, отстойник водяной 7 с отстойником колоидной серы 8 и емкостью чистой воды 9, насос 10 для подкачки воды, теплообменник 11. Внутри корпуса в его верхней части у нижней стенки установлено средство для подачи в него воды в виде водяного коллектора 12 с соплами, ориентированными в направлении к выходу гранул. Установка содержит также воздушный коллектор 13, лоток для воды 14, колодец вертикальный 15, расположенный в верхней части корпуса, с грануляционным лотком, отверстия 16 в стенках колодца, смотровую шахту 17 в нижней части корпуса, вибратор 18, амортизаторы 19, задвижку выпускную 20, турель 21, инерционный отделитель 22 воды от гранул. Дно лотка выполнено в виде перфорированного листа 23, оребренного прямоугольными трубами-паронагревателями. Отверстия в дне лотка выполнены в виде сопел 25 с кольцевыми буртиками 26. В смотровой шахте закреплен дезинтегратор 27. Отстойник водяной разделен сливным порогом 28. The granulation unit contains a nozzle for supplying sulfur melt 1, a granulation tray 2, a housing 3, a conical thickener 4 attached to the lower part of the housing, a slurry pipe 5, a granular sulfur storage 6, a water settler 7 with a colloidal sulfur settler 8 and a clean water tank 9, a pump 10 for pumping water, heat exchanger 11. Inside the housing in its upper part near the bottom wall, there is installed a means for supplying water in it in the form of a water collector 12 with nozzles oriented towards the exit of the granules. The installation also contains an air collector 13, a water tray 14, a vertical well 15 located in the upper part of the housing with a granulation tray, openings 16 in the walls of the well, a viewing shaft 17 in the lower part of the housing, a vibrator 18, shock absorbers 19, an exhaust valve 20, turret 21, inertial separator 22 of water from the granules. The bottom of the tray is made in the form of a perforated sheet 23, ribbed with rectangular pipes, steam heaters. The holes in the bottom of the tray are made in the form of nozzles 25 with annular beads 26. A disintegrator 27 is fixed in the inspection shaft. The water sump is separated by a drain threshold 28.

Грануляционная установка работает следующим образом. Granulation installation works as follows.

Расплав серы из сопла 1 сливается в грануляционный лоток 2, где поддерживается такой уровень жидкой серы, который обеспечивает равенство расходов серы, поступающей в лоток и сливающейся из лотка через отверстия 25, выполненные в дне - перфорированном листе 23. The sulfur melt from the nozzle 1 is discharged into a granulation tray 2, where a level of liquid sulfur is maintained which ensures equal consumption of sulfur entering the tray and merging from the tray through openings 25 made in the bottom - perforated sheet 23.

Перед началом работы в корпус 3 и вертикальный колодец 15 насосом 10 нагнетается вода. Уровень воды устанавливается отверстиями 16, через которые излишки воды сливаются в лоток для воды 14. Before starting work, water is pumped into the housing 3 and the vertical well 15 by the pump 10. The water level is set by holes 16, through which excess water is discharged into the water tray 14.

Струйки серы, сливаясь в вертикальный колодец, распадаются на капли под действием вибрации, создаваемой вибратором 18, и сил сопротивления, возникающих при входе серы в верхний пенный слой воды. Streams of sulfur, merging into a vertical well, disintegrate into droplets under the action of vibration created by the vibrator 18, and the resistance forces that occur when sulfur enters the upper foamy layer of water.

Под действием сил гравитации сера поступает в корпус к нижней части обечайки. Одновременно капли затвердевают и формируются гранулы. Продольные струи воды, выходящие из коллектора 12, смывают серу вдоль корпуса в сторону конического сгустителя 4. Из сгустителя через выпускную задвижку 20 сера попадает в пульпопровод 5 и сбрасывается на склад 6. По пути часть воды отделяется от гранул в инерционном отделителе 22. Вода из отделителя сбрасывается в отстойник водяной 7. Under the influence of gravitational forces, sulfur enters the housing to the lower part of the shell. At the same time, the drops solidify and granules form. Longitudinal jets of water leaving the collector 12 wash the sulfur along the body towards the conical thickener 4. From the thickener, through the outlet valve 20, the sulfur enters the slurry pipe 5 and is discharged to the storage 6. On the way, part of the water is separated from the granules in the inertial separator 22. Water from the separator is discharged into the water sump 7.

Пульпопровод периодически поворачивается в турели 21 и таким образом обеспечивает распределение серы по площади склада. Для предупреждения накопления и комкования гранул в горло сгустителя с помощью дезинтегратора подается высоконапорная струя воздуха или воды. The pulp line is periodically rotated in the turret 21 and thus ensures the distribution of sulfur over the storage area. To prevent the accumulation and clumping of granules, a high-pressure jet of air or water is fed into the throat of the thickener using a disintegrator.

Кольцевой буртик 26, выполненный на входе из сопла, не допускает растекания серы по нижней стороне дна - перфорированного листа. An annular flange 26, made at the inlet from the nozzle, does not allow sulfur to spread on the underside of the bottom — a perforated sheet.

Воздух подается в воздушный коллектор 13, из которого выходит в воду в виде пузырьков, создавая режим псевдокипения. Вода, увлекаясь пузырьками и естественным движением на слив, получает вертикальную скорость, которая замедляет гравитационное движение капель. В связи с этим продолжительность пребывания капель в воде увеличивается, что гарантирует затвердевание капель при минимальной высоте колодца и установки в целом, чем достигается снижение металлоемкости установки. Air is supplied to the air manifold 13, from which it goes into the water in the form of bubbles, creating a mode of pseudo-boiling. Water, carried away by bubbles and the natural movement to the drain, receives a vertical speed, which slows down the gravitational movement of the drops. In this regard, the length of time the droplets are in the water increases, which ensures the solidification of the droplets at the minimum height of the well and the plant as a whole, thereby reducing the metal consumption of the plant.

Технико-экономические преимущества по сравнению с известными заключаются в повышении следующих характеристик:
- производительности установки за счет распределенного ввода серы в объем воды;
- качества гранул в связи с наличием более совершенного вибрационного каплеобразования;
- надежности за счет полного затвердевания капель при формировании встречного движения воды.Technical appraisal and economic advantages in comparison with the known ones consist in increasing the following characteristics:
- plant productivity due to the distributed input of sulfur into the volume of water;
- the quality of the granules due to the presence of a more perfect vibration droplet formation;
- reliability due to the complete solidification of the droplets during the formation of the oncoming water movement.

Claims (8)

1. Грануляционная установка, содержащая корпус, сопло для подачи расплава, воздушный коллектор, конический сгуститель, присоединенный к нижней части корпуса, и выпускную задвижку, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде цилиндра, установленного под углом к горизонтальной плоскости и снабженного в верхней части средством для подачи в него воды и вертикальным колодцем, имеющим грануляционный лоток корытообразной формы с дном в виде перфорированного листа, оребренного прямоугольными трубами-паронагревателями, при этом нижняя часть корпуса снабжена смотровой шахтой, внутри которой соосно с коническим сгустителем установлен дезинтегратор. 1. Granulation installation comprising a housing, a nozzle for supplying a melt, an air collector, a conical thickener attached to the lower part of the housing, and an exhaust valve, characterized in that the housing is made in the form of a cylinder mounted at an angle to the horizontal plane and provided in the upper part means for supplying water to it and a vertical well having a trough-shaped granulation tray with a bottom in the form of a perforated sheet finned with rectangular steam heater tubes, with the lower part the housing is equipped with a viewing shaft, inside of which a disintegrator is installed coaxially with the conical thickener. 2. Грануляционная установка по п.1, отличающаяся тем, что воздушный коллектор установлен в нижней части вертикального колодца по обводу и заподлицо с его стенками. 2. The granulation installation according to claim 1, characterized in that the air collector is installed in the lower part of the vertical well along the contour and flush with its walls. 3. Грануляционная установка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что средство для подачи воды в корпус выполнено в виде коллектора, имеющего сопла, ориентированные в направлении выхода гранул, и установленного в верхней части корпуса у его нижней стенки. 3. A granulation plant according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the means for supplying water to the housing is made in the form of a collector having nozzles oriented in the direction of exit of the granules and installed in the upper part of the housing near its lower wall. 4. Грануляционная установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в верхней части стенок колодца на уровне воды выполнены отверстия, за которыми с внешней стороны колодца установлен лоток для воды. 4. Granulation plant according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the upper part of the walls of the well at the water level holes are made, behind which a water tray is installed on the outside of the well. 5. Грануляционная установка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что грануляционный лоток подвешен в колодце на амортизаторах и снабжен вибратором. 5. The granulation installation according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the granulation tray is suspended in the well on shock absorbers and is equipped with a vibrator. 6. Грануляционная установка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что на выходе из конического сгустителя на турели с возможностью вращения вокруг вертикальной оси установлен пульпопровод, выполненный в виде изогнутой трубы, в конечной части которой установлен инерционный отделитель воды от гранул. 6. Granulation plant according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at the exit of the conical thickener on the turrets with the possibility of rotation around the vertical axis there is a slurry pipe made in the form of a curved pipe, in the end of which an inertial separator of water from the granules is installed. 7. Грануляционная установка по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что отверстия в дне лотка выполнены в виде сопел, имеющих с наружной нижней стороны кольцевые буртики. 7. Granulation plant according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the holes in the bottom of the tray are made in the form of nozzles having annular flanges on the outer lower side. 8. Грануляционная установка по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что при гранулировании серы она снабжена отстойником, имеющим сливной порог, разделяющий его на отстойник коллоидной серы и емкость для чистой воды. 8. Granulation plant according to any one of claims 1 to 7, characterized in that when sulfur is granulated, it is equipped with a sump having a drain threshold separating it into a colloidal sulfur sump and a tank for clean water.

Images