Грануляция (от лат. granulum — зёрнышко) - придание веществу формы мелких кусков (гранул). Грануляция необходима для сообщения веществу улучшенных технологических свойств, для предотвращения спекания (слипания) и увеличения сыпучести, для обеспечения возможности использования материала мелкими порциями, для облегчения погрузки, транспортировки и пр. В зависимости от метода грануляции одно и то же вещество может приобрести различную твёрдость, гидравлические свойства и др.
АО «НИИК» предлагает способ получения химических веществ в скоростном барабанном грануляторе.
Установка скоростного барабанного гранулятора (СБГ) предназначена для получения гранулированных удобрений путем нанесения жидких расплавов, растворов или суспензии на завесу сыпучего материала в среде движущегося воздуха во вращающемся барабане с внутренними лопастями.
Отличие СБГ от других известных конструкций барабанных грануляторов заключается в увеличении числа оборотов с 6-12 до 28-35 об/мин. Это позволяет создать завесу из гранул, полностью перекрывающую сечение аппарата, и интенсифицировать процесс. При этом возрастает коэффициент заполнения аппарата с 15% до 75 %. Снижается ретурность. В результате продукт получается с меньшей влажностью и большей прочностью.
Технико-экономические показатели установки СБГ
| Наименование | Показатель |
| Производительность, т/ч | 10 |
| Воздух, м3/т | 1300-2000* |
| Вода, м3/т | 0-15* |
| Электроэнергия, кВт*ч/т | 35 |
| Влагосъем с 1 м3, кг/ч | 30 |
| Длина, м | 10,6 |
| Диаметр, м | 2,5 |
* расход определяется типом гранулируемого продукта.
Техническо-экономические преимущества установки СБГ
- компактность: снижение габаритов и массы аппарата за счет интенсификации технологического процесса;
- классификация и возврат ретура внутри барабана;
- легкость в размещении на территории действующих цехов;
- отсутствие больших объемов воздуха;
- низкие капитальные и эксплуатационные затраты;
- возможность работы и регулирования в широком диапазоне мощностей
- универсальность (в зависимости от конъюнктуры рынка, можно быстро организовать выпуск того или иного вида удобрения и расширить ассортимент выпускаемой продукции)
Ассортимент получаемых продуктов
- простые удобрения (карбамид, аммиачная селитра, кальциевая селитра, нитрат магния и др.)
- удобрения с микроэлементами (карбамид с добавками цинка, меди, железа, бора)
- сложные удобрения с различным соотношением питательных элементов:
- NS-удобрения (карбамид с добавкой серы, карбамид с добавкой сульфата аммония, аммиачная селитра с добавкой сульфата аммония)
- NP-удобрения (аммонизированный суперфосфат)
- NPK-удобрения (карбамид+хлористый калий +аммофос)
- двухслойные (аммофос, покрытый серой, фосфогипс, покрытый карбамидом и пр.)
Спектр сложных удобрений, получаемых на установке СБГ, огромен. Специальных исследований, направленных на расширение ассортимента гранулированных удобрений, выпускаемых на установке СБГ, не проводилось. Но по желанию заказчика ОАО «НИИК» проводит опыты, направленные на определение возможности получения на установке СБГ того или иного вида удобрения.
Показатели качества продукта
| Наименование | Показатель |
| Основная фракция, мм | 3-5* |
| Содержание основной фракции, вес.% | н/м 95 |
| Температура продукта, oС | 45±5 |
* может изменяться (по желанию заказчика).
Область применения установки СБГ
- организация выпуска новых товарных форм гранулированных удобрений, обладающих улучшенными потребительскими свойствами и, как следствие, повышенным спросом;
- увеличение производительности действующего узла гранулирования выше проектной или существующей, что необходимо при проведении мероприятий по повышению мощности в действующих цехах карбамида. При строительстве установки СБГ не затрагивается основной технологический процесс получения готового продукта;
- осуществлять «докатку» гранул – получать гранулы размером 4-5 мм, а также так называемые супер-гранулы размером до 8-10 мм (по желанию заказчика);
Приллирование карбамида
АО «НИИК» ведет научные разработки по технологии и оборудованию узла приллирования карбамида с 60х годов
прошлого века.
Накопленный опыт и знания, владение технологией и «ноу-хау», позволило АО «НИИК» определить основные направления усовершенствования башен приллирования:
- увеличение высоты полета частиц карбамида;
- установка разбрызгивателя плава карбамида современной конструкции;
- размещение в нижней части ствола башни встроенного аппарата охлаждения гранул в «кипящем» слое;
- оборудование башни приллирования узлом очистки отработанного воздуха от аммиака и пыли карбамида или его модернизация;
- введение модифицирующих добавок АО «НИИК».
Современная башня приллирования конструкции АО «НИИК» представляет собой инженерно-техническое сооружение высотой до 114 метров и диаметром до 18 метров, в зависимости от производительности (до 2500 т/сутки и более), простое и надежное в эксплуатации.
Таблица 1 – Характеристика установки приллирования на производительность 2000 т/сутки
| Характеристика | Показатель |
| Площадь земельного участка, занимаемой установкой, м2 | ~ 500 |
| Высота установки, м | 80-114 |
| Наличие динамического оборудования (дробилки, грохота, вентиляторы, элеваторы, насосы и т.д.) | не более 5 |
| Промывка оборудования | 1 раз в 1-2 года |
| Ремонтно-обслуживающий персонал | 1 |
| Стоимость установки, млн. ЕU | ~ 10-12 |
Таблица 2 – Технико-экономические показатели работы установок
| Характеристика | Показатель |
| Расход воздуха на охлаждение продукта, т/т | 13 |
| Расход пара на установку, т/т | не требуется |
| Расход хладагента с температурой 7-10 oС, т/т | не требуется |
| Наличие ретура,
% от производительности | отсутствие |
| Затраты электроэнергии на технологические нужды, кВт/т | 15-18 |
| Подача формальдегид-содержащей добавки | не требуется,
только по желанию заказчика |
| Содержание вредных веществ в воздухе, отходящем из очистных устройств в атмосферу, мг/нм3:
- аммиак - карбамид | не более 40
не более 25 |
Таблица 3 – Показатели качества товарного продукта
| Характеристика | Показатель |
| Форма продукта | сферическая |
| Готовый продукт:
- содержание биурета, вес. %; - содержание воды, вес. %; - основная фракция, мм; - содержание основной фракции, вес. %; - статическая прочность прилл (гранул), кгс/гранулу; - температура продукта, oС | 0,8-1,0
0,25-0,5 2,5-3,0 не менее 95 1,0-1,3 для dгр = 2,5-3,0 мм 40-50 |
| Наличие агломератов | – |
| Классификация продукта | не требуется |
Преимущества приллирования:
- Компактность установки: легкость в размещении.
- Безотходность производства: отсутствие в продукте агломератов и некондиции – ретура, и как следствие отсутствие в схеме узлов классификации, дробления и возврата ретура в технологию; отсутствие твердых отходов и стоков. Для башни приллирования с металлическим стволом имеется возможность, в случае необходимости, быстрого демонтажа оборудования и металлоконструкций и их утилизация, а также перепродажа и перемещение.
- Технологичность процесса: минимальное количество оборудования, в том числе и динамического, за счет того, что технология имеет меньше стадий процесса; простота и надежность эксплуатации – не требуется постоянная промывка и обслуживание технологического, особенно динамического, оборудования, в результате чего фактически не предусматривается штат ремонтно-обслуживающего персонала.
- Ресурсосбережение: минимальные затраты электроэнергии на технологические нужды; не требуется подача пара, хладагента и формальдегид-содержащей добавки, являющейся канцерогенным веществом, ограничивающим область применения карбамида, в плав карбамида для получения товарного продукта.
- Экономичность установки: минимальные затраты на эксплуатацию, ремонт и обслуживание.
- Экологичность технологии: минимальные выбросы вредных веществ в атмосферу с воздухом, отходящим из башни.
- Качество продукта: устойчивость к механическим воздействиям при транспортировке и хранении; 100%-ная рассыпчатость, монодисперсность, оптимальный размер и сферическая форма прилл, что очень важно для сухого тукосмешения, однородности внесения в почву и земледелия.
- Диапазон мощностей: 600-2100 т/сутки и более по готовому продукту.
- Эффективность инвестиций: капитальные затраты на строительство башни приллирования в три раза меньше, чем капитальные затраты на строительство установки гранулирования.
Виды услуг, оказываемых АО «НИИК» по башням приллирования
- Проведение технологического мониторинга с выдачей рекомендаций по приведению к нормам технологического режима, улучшению качества готового продукта, снижению энергозатрат, снижению выбросов вредных веществ в атмосферу, проведению реконструкции башни.
- Оценка инвестиций и ТЭО строительства новых башен и реконструкции действующих.
- Разработка проектной документации на строительство новой башни приллирования или реконструкцию действующей башни для любых климатических и геодезических условий.
- Комплектная поставка материалов, запорной и регулирующей арматуры, оборудования и средств КИПиА, сдача объекта «под ключ».
- Осуществление авторского надзора.
- Оказание технической помощи в проведении пуско-наладочных работ.
- Проведение гарантийных испытаний.