Файл: Миниович, М. А. Производство аммиачной селитры.pdf

С выходящей из башни пылью аммиачной селитры вместе с воздухом:

где 13 158,506— количество воздуха, уходящего из башни; 0,24 — теплоемкость воздуха, ккал/кг-°С).

Следовательно, воздух в башне нагревается на 25,3 "С.

Тепловой баланс процесса грануляции аммиачной селитры

с кипящим (псевдоожиженным) слоем позволяет значительно они-, зить температуру соли перед загрузкой ее в тару.

Под псевдоожижением понимается процесс перехода слоя зер­ нистого материала (в нашем случае гранул) в «текучее» (взвешен­ ное) состояние под действием потока ожижающего агента — воз­ духа. Если 'под слой гранул с определенной скоростью подавать воздух, гранулы начинают интенсивно перемещаться относительно друг друга и слой их намного увеличивается в объеме. По дости­ жении определенной скорости наиболее мелкие гранулы начинают покидать границы слоя и уносятся потоком воздуха. Такое явле­ ние происходит, если давление потока воздуха превышает силу тя­

Кипящий слой гранул (или другого твердого материала) при­ обретает свойства, присущие капельной жидкости. Например, если в аппарате с кипящим слоем гранул открыть нижнее или боковое отверстие, то гранулы будут «вытекать», как обычная струя жидко-.

109

сти. Температура всего объема кипящего слоя гранул, как и любой кипящей жидкости, практически одинакова.

Переход слоя гранул, в кипящее состояние характеризуется рез­ ким увеличением коэффициента теплоотдачи. Теплообмен между гранулами и охлаждающим воздухом завершается на расстоянии 10—15 мм от газораспределительной поддерживающей решетки. При этом температура гранул приближается к температуре возду­ ха, проходящего через кипящий слой.

Применение аппаратов кипящего слоя для охлаждения гранул позволяет на 25—35°С снизить их температуру перед упаковкой

Для перехода слоя гранул во взвешенное состояние достаточна скорость потока воздуха в пределах 0,6—0,85 м/с (считая на пол­ ное сечение аппарата). Для придания же гранулам большей по­ движности скорость воздуха следует увеличивать до 1,0—1,5 м/с. Применение больших скоростей нецелесообразно, так как гранулы не успевают охладиться до температуры воздуха. Кроме того, при большой скорости воздуха увеличиваются истирание гранул и унос мелких частиц соли.

Обычно высоту кипящего слоя гранул поддерживают в преде­ лах 50—100 мм. Сопротивление кипящего слоя высотой 100 мм со­

Некоторые аппараты для охлаждения выполняются разъемны­ ми и снимаются для их чистки или при чистке башен.

Псевдоожиженный (кипящий) слой успешно используют во многих многотоннажных производствах, в частности для охлаж­ дения химических продуктов. При интенсивном перемещении твер­ дых зерен веществ в псевдоожиженном слое происходит в корот­ кое время выравнивание температур и тем самым исключаются местные перегревы среды.

К недостаткам процессов в псевдоожиженном слое относятся: истирание твердых частиц, возникновение в некоторых случаях статического электричества и необходимость применения устройств для очистки взвешивающего потока газа. При хорошем конструк­ тивном оформлении аппаратов с кипящим слоем отмеченные недо­ статки полностью исключаются.

-.Практика применения для охлаждения селитры кипящего слоя показала, что в отдельных случаях, которые пока не нашли одно­ значного объяснения, этот способ вызывает заметное уменьшение прочности гранул. Наиболее сильно уменьшается прочность гранул чистой селитры (т. е. при отсутствии в ней добавок).

Предполагают, что положительное влияние добавок на проч­ ность гранул, в условиях работы кипящего слоя, является следст­ вием связывания остаточной влаги такими добавками, как нитраты кальция и • магния, а также сульфат аммония. Благодаря этим

ПО

добавкам, видимо, замедляются или полностью прекращаются воз­ можные модисрикационные переходы, которые особенно сильно уменьшают прочность гранул.

Устройства для охлаждения гранул в кипящем слое

До разработки метода охлаждения аммиачной селитры в ки­ пящем слое применялось и сейчас нередко применяется за рубе­ жом охлаждение селитры воздухом во вращающихся барабанах диаметром 2,8 м и длиной 14 м. Воздух предварительно охлаж­ дается в скруббере, орошаемом свежей водой, затем нагнетается вентилятором в барабан, где селитра охлаждается до 40—60 °С. Высокая стоимость оборудования, значительный расход воздуха, истирание соли с образованием до 20% мелких частиц и забивка ими трубопроводов ограничивают использование вращающихся ба­ рабанов для охлаждения аммиачной селитры.

Охлаждение гранулированной аммиачной селитры в кипящем

изводству аммиачной селитры, представляла собой прямоугольную коробку из углеродистой стали (ширина 1400 мм, длина 7000 мм). Внутри коробки размещена газораспределительная решетка пло­

ления потока то сечению аппарата воздух подается под решетку через пять конусов, снабженных шиберами.

Выносной аппарат располагался непосредственно под послед­ ним конусом грануляционной башни. Решетку можно было уста­ навливать горизонтально или под углом (с наклоном в сторону вы­ грузки охлажденных гранул). Опытным путем установлено,- что шаг между отверстиями решетки должен быть 10—12 мм, свобод­ ное проходное сечение всех отверстий диаметром 3 мм должно со> ставлять 5—10% общей площади решетки. Решетку приходилось

го слоя составлял 0,3—0,8 кг на 1 т готового продукта. Отработан­ ный воздух из аппарата направлялся в грануляционную башню. "

T f l

Для охлаждения гранул применялся также аппарат, располо­ женный в .нижней части конуса грануляционной башни. Ниже при­ ведена характеристика одной из конструкций охладителей и усло­ вий их работы:

В летнее время года гранулы селитры в таком аппарате охлаж­ дались на 25—40 °С; температура гранул на выходе из аппарата не превышала 55 °С.

Воздух, отсасываемый из грануляционной башни осевыми вен­ тиляторами, обычно содержит солевую пыль, которая образуется при разбрызгивании плава, за счет истирания пустотелых крупных

для некоторых действующих и строящихся производств. Аппарат установлен на подвижной тележке и размещен под грануляционной башней (вместо нижнего конуса). Он представляет собой кониче­ ский копус 1, внутри которого находится несущая кипящий слой решетка 3 с отверстиями диаметром 3 мм и шагом между ними 11—12 мм:

С конусом башни аппарат соединен с помощью плотно укреп­ ленного фартука 2. В центре аппарата имеется телескопическое уст­ ройство 4, позволяющее регулировать высоту кипящего слоя. Это устройство установлено в верхнем конце трубы 5, предназначенной Для отвода охлажденных гранул из слоя.

Для лучшего распределения охлаждающего воздуха, направ­ ляемого под решетку 3 с кипящим слоем гранул, имеется решет­ ка 6. Для осмотра или чистки нижней части аппарат снабжен лю­ ком 7.

Горячие гранулы, скатываясь с конуса грануляционной башни, попадают на периферийные участки кипящего слоя и перемещают­ ся в радиальном направлении к центру аппарата. Охлажденные гранулы непрерывно отводятся через трубу 5 на ленточный тран­

112