Дослідження режимів роботи тарілчастого гранулятора у виробництві крупнодисперсних гранул карбаміду
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.252367Ключові слова:
карбамід, крупні гранули, гранулювання обкатуванням, режимно-технологічні параметри, температурний режим, частота обертанняАнотація
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.
Посилання
- 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
- DSTU 7312:2013. Sechovyna (karbamid). Tekhnichni umovy (2013). Kyiv: Minekonomrozvytku Ukrainy, 22.
- 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
- Lisoval, A. P., Makarenko, V. M., Kravchenko, S. M. (2002). Systema zastosuvannia dobryv. Kyiv: Vyshcha shkola, 317.
- Hospodarenko, H. M. (2003). Ahrokhimiia mineralnykh dobryv. Kyiv: Naukov. svit, 136.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- GOST 21560.2-82. Udobreniia mineralnye. Metod opredeleniia staticheskoi prochnosti granul (1983). Moscow: Standartinform, 4.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Al-Khyatt Muhamad Nadhem, Maksym Skydanenko, Ruslan Ostroha, Anna Neshta, Mykola Yukhymenko, Serhii Yakhnenko, Dmitry Zabitsky, Symeon Yesypchuk, Oleksii Moskalchuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.