ПРОЦЕССЫ ГРАНУЛИРОВАНИЯ в РОМЫШЛЕННОСТИ

ГРАНУЛИРОВАНИЕ ПОРОШКОВ. В ДИСПЕРСНЫХ ПОТОКАХ

При гранулировании порошков обычно используются системы, где сплошной фазой является воздух или газ, а диспергированной — порошок или порошок и жид­кость, обычно вода или водные растворы связующего. Принцип гранулирования порошков в дисперсных пото­ках сводится к интенсивной турбулизации системы. При

этом отдельные частички порошка или порошка и жидкой фазы сталкиваются, что приводит к их агломерированию и образованию гранул. Параллельно процессу образова­ния гранул идет процесс их разрушения вследствие со­ударения. На диаграммах фазового распределения для этих процессов характерно наличие двух пиков, что характе­ризует равновесие между процессами роста и разрушения агломератов.

Наиболее просто процессы гранулирования порошков в дисперсных потоках организуются в струйных грануля­торах. При этом два потока, содержащих сухой или увлаж­ненный диспергированный порошок, истекают с большой скоростью из насадок или сопел навстречу друг другу. Об­разующийся продукт классифицируют, гранулы выделя­ют как целевой продукт, а порошок и мелкие частички по­вторно направляют в процесс. Характерно, что по такому же принципу работают струйные мельницы. Однако режим

истечения потоков здесь подбирается с учетом преоблада­ния процессов дробления частиц.

В работе [80] описывается установка для получения гранулированных синтетических моющих средств, состо­ящая из двух аппаратов (рис. 47). В аппарат «Аігтіх» за­гружаются сухие вещества, в основном неорганические со­ли, примерно на 2/3 объема аппарата. После этого в нижнюю часть аппарата тангенциально подается воздух со скоро­стью (200...400) м/с. Происходит интенсивное перемешива­ние твердой фазы и воздуха с получением ‘псевдогомоген - ной системы. Образующаяся однородная дисперсная сис­тема с большой скоростью подается в аппарат «Spriihmix», где на нее напрыскиваются жидкие компоненты, растворы ПАВ, жидкое стекло и др. При соударении жидких и твер­дых частиц в сильно турбулизованном потоке образуются рыхлые пористые гранулы, легко растворяющиеся в воде. Производительность установки — до 3 т/ч.

К процессам гранулирования порошков в дисперсных потоках относится и метод гранулирования порошков в виб­рокипящем слое. В то же время виброкипящий слой можно с успехом применить для получения гранул из растворов, суспензий и пульп, для чего обычно используются уста­новки с кипящим или псевдоожиженным слоем.

Характерным недостатком, присущим всем способам гранулирования порошков в дисперсных потоках, являет­ся образование значительных количеств запыленного газа, требующего последующей очистки. Этот недостаток тем су­щественнее, чем больше относительное количество исполь­зуемого в процессе воздуха (газа) и чем больше скорости потоков. Затруднения, возникающие на стадии пылеочист - ки, зачастую препятствуют использованию процесса в про­мышленности даже при хороших показателях, достигаемых на первой стадии. Так, например, случилось с простым и технологичным на первый взгляд процессом получения гранулированных синтетических моющих порошков в ап­паратах «Аігтіх» — «Spriihmix».

Стремление избежать указанного недостатка привело к созданию аппаратов, где турбулизованный поток дисперс­ной системы создается не наддувом избыточных количеств газовой фазы (воздуха), а приданием сложного циркуля­ционного движения воздуху, находящемуся в аппарате, при помощи механических перемешивающих устройств: ло­пастей, щеток, «ежей», закрепленных на быстровращаю-

щихся валах. Поток твердой фазы движется через аппарат непрерывно, а газовая фаза циркулирует в аппарате. Иног­да в аппарат одновременно напрыскивается жидкая фаза. Описание такого устройства приведено в работе [38]. Здесь в двух сопряженных полых цилиндрах (рис. 48) со сравни­тельно большой скоростью вращаются два цилиндричес­ких «ежа», имеющих пересекающиеся секторы вращения.

Порошок при помощи дозирующего устройства непрерыв­но загружается через загрузочную воронку. Разгружают­ся гранулы через разгрузочное отверстие. Поступатель­ное движение материала в annapate обеспечивается либо конструкцией перемешивающих устройств, либо придани­ем аппарату наклонного положения. Недостатком аппара­тов подобного типа является сравнительно большой рас­ход мощности и возможность «зашлаковывания» корпуса аппарата.

Ниже подробно рассмотрены процессы гранулирования распылительной сушкой и в псевдоожиженных слоях.