Дослідження режимів роботи тарілчастого гранулятора у виробництві крупнодисперсних гранул карбаміду

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.252367

Ключові слова:

карбамід, крупні гранули, гранулювання обкатуванням, режимно-технологічні параметри, температурний режим, частота обертання

Анотація

Об’єктом дослідження є процес гранулювання мінеральних добрив методом обкатування. Одним із найбільш проблемних місць є невизначеність умов температурного режиму гранулювання. У роботі розглядається технологія отримання укрупнених гранул карбаміду пролонгованої дії. Вказано, що збільшення діаметру гранул до 7–10 мм підвищує ефективність використання мінеральних добрив у споживача. Запропоновано отримувати крупні гранули карбаміду методом обкатування в тарілчастому грануляторі. Вказано, що встановлення оптимальних режимно-технологічних параметрів роботи тарілчастого гранулятора є важливим фактором ефективної роботи обладнання. Представлена схема дослідно-промислової установки для гранулювання мінеральних добрив, описана методика проведення експериментальних досліджень та конструктивні параметри тарілчастого гранулятора. Вказано, що у процесі експериментальних досліджень змінювались конструктивні параметри, а саме: кут нахилу тарілки, висота борту та частота обертання тарілки, кут розкриття факелу розпилення гідравлічною форсункою. У процесі досліджень вивчався вплив режимно-технологічних параметрів, а саме температури шару на тарілці. У результаті експериментальних досліджень виявлені оптимальні діапазони конструктивних та режимно-технологічних параметрів отримання укрупнених гранул карбаміду в тарілчастому грануляторі. Показано вплив місця розташування форсунки для розпилення плаву на шар відносно площини тарілки, що зумовлює гранулометричний склад гранульованого продукту. Вказується, що більший вміст товарної фракції у готовому продукті спостерігається при зрошенні плавом шару, який піднімається, у лівому секторі верхньої частини тарілки. Наведена методика визначення статичної міцності отриманих гранул карбаміду. Представлено розрахункове рівняння для визначення статичної міцності гранули. Надана схема лабораторного пристрою для визначення статичної міцності гранул, який дозволив визначити величини статичної міцності гранул по окремим фракціям, а саме: для крупної, дрібної та товарної фракцій. Показано, що отриманні значення добре корелюються зі стандартизованими показниками.

Біографії авторів

Al-Khyatt Muhamad Nadhem, The General Directorate Education of Iraq

PhD, Senior Engineer

Максим Сергійович Скиданенко, Сумський державний університет

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра хімічної інженерії

Руслан Олексійович Острога, Сумський державний університет

Кандидат технічних наук

Кафедра хімічної інженерії

Анна Олександрівна Нешта, Сумський державний університет

Кандидат технічних наук

Кафедра технології машинобудування, верстатів та інструментів

Микола Петрович Юхименко, Сумський державний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра хімічної інженерії

Сергій Михайлович Яхненко, Сумський державний університет

Кандидат технічних наук

Кафедра хімічної інженерії

Дмитро Володимирович Забіцький, Фаховий машинобудівний коледж Сумського державного університету

Циклова комісія спеціальності «Галузеве машинобудування»

Симеон Сергійович Єсипчук, Сумський державний університет

Кафедра хімічної інженерії

Олексій Михайлович Москальчук, Сумський державний університет

Кафедра хімічної інженерії

Посилання

  1. Jarchow, M. E., Liebman, M. (2012). Nitrogen fertilization increases diversity and productivity of prairie communities used for bioenergy. GCB Bioenergy, 5 (3), 281–289. doi: http://doi.org/10.1111/j.1757-1707.2012.01186.x
  2. DSTU 7312:2013. Sechovyna (karbamid). Tekhnichni umovy (2013). Kyiv: Minekonomrozvytku Ukrainy, 22.
  3. Ostroga, R. A., Iukhimenko, N. P., Mikhailovskii, Ia. E., Litvinenko, A. V. (2016). Technology of producing granular fertilizers on an organic basis. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (6 (79)), 19–26. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.60314
  4. Lisoval, A. P., Makarenko, V. M., Kravchenko, S. M. (2002). Systema zastosuvannia dobryv. Kyiv: Vyshcha shkola, 317.
  5. Hospodarenko, H. M. (2003). Ahrokhimiia mineralnykh dobryv. Kyiv: Naukov. svit, 136.
  6. Litster, J. D., Ennis, B. J. (2004). The Science and Engineering of Granulation Process. Particle Technology Series. Vol. 15. New York: Springer Science & Business Media. doi: http://doi.org/10.1007/978-94-017-0546-2
  7. Iveson, S. M., Litster, J. D., Hapgood, K., Ennis, B. J. (2001). Nucleation, growth and breakage phenomena in agitated wet granulation processes: a review. Powder Technology, 117 (1-2), 3–39. doi: http://doi.org/10.1016/s0032-5910(01)00313-8
  8. Leszczuk, T. (2014). Evaluation of the Fertilizer Granules Strength Obtained from Plate Granulation with Different Angle of Granulation Blade. Acta Mechanica et Automatica, 8 (3), 141–145. doi: http://doi.org/10.2478/ama-2014-0025
  9. García, L., Rodríguez, G., Orjuela, A. (2021). Study of the pilot-scale pan granulation of zeolite-based molecular sieves. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 38 (1), 165–175. doi: http://doi.org/10.1007/s43153-020-00087-x
  10. Ouchiyama, N., Tanaka, T. (1981). Kinetic analysis of continuous pan granulation. Possible explanations for conflicting experiments and several indications for practice. Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development, 20 (2), 340–348. doi: http://doi.org/10.1021/i200013a025
  11. Chadwick, P. C., Rough, S. L., Bridgwater, J. (2005). Holdup and Residence Time Distributions in Inclined Dishes. Industrial & Engineering Chemistry Research, 44 (19), 7529–7539. doi: http://doi.org/10.1021/ie040252z
  12. Azrar, H., Zentar, R., Abriak, N.-E. (2016). The Effect of Granulation Time of the Pan Granulation on the Characteristics of the Aggregates Containing Dunkirk Sediments. Procedia Engineering, 143, 10–17. doi: http://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.002
  13. Pamungkas, R. B., Jos, B., Djaeni, M., Saputri, K. A. D. (2020). Granulation processing variables on the physical properties of granule slow release urea fertilizer. Proceedings of 2nd international conference on chemical process and product engineering (ICCPPE) 2019, 2197. doi: http://doi.org/10.1063/1.5140952
  14. Przywara, M., Dürr, R., Otto, E., Kienle, A., Antos, D. (2021). Process Behavior and Product Quality in Fertilizer Manufacturing Using Continuous Hopper Transfer Pan Granulation – Experimental Investigations. Processes, 9 (8), 1439. doi: http://doi.org/10.3390/pr9081439
  15. GOST 21560.2-82. Udobreniia mineralnye. Metod opredeleniia staticheskoi prochnosti granul (1983). Moscow: Standartinform, 4.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-02-11

Як цитувати

Nadhem, A.-K. M., Скиданенко, М. С., Острога, Р. О., Нешта, А. О., Юхименко, М. П., Яхненко, С. М., Забіцький, Д. В., Єсипчук, С. С., & Москальчук, О. М. (2022). Дослідження режимів роботи тарілчастого гранулятора у виробництві крупнодисперсних гранул карбаміду. Technology Audit and Production Reserves, 1(3(63), 12–15. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.252367

Номер

Розділ

Хіміко-технологічні системи: Звіт про науково-дослідну роботу