Распыление и грануляция

Гранулирование - это операция, придающая веществу, порошку (суспензии), формы гранул (зерен) приблизительно одинаковых размеров. Перед гранулированием порошок перемешивают со связующими и другими добавками.

Гранулирование в псевдоожиженном (псевдокипящем) слое производят в специальных аппаратах. Устройство и принцип действия установки: в камеру 3 по трубопроводу 6 под давлением подается раствор и с помощью форсунок 5 распыляется. Газовые горелки 10 подают в камеру теплоноситель с Т"7000 °С (973 К), который создает в области распыления Т=110-130 °С (383-403 К). Капли раствора быстро высыхают и превращаются в твердые частицы с развитой поверхностью. На дно камеры в начале работы через специальный люк 2 загружается постель 4 из частиц материала такого же состава, как и раствор. С противоположной стороны дна (снизу) под постель подается поддавливающий воздух по системе каналов 9. Создавая избыточное давление, воздух поднимает и барботирует частицы постели, создавая псевдокипящий слой. Частички материала, образующиеся из распыленного состава, постепенно налипают на частицы постели, увеличивая их размеры и массу.

Достигая критических значений, эти гранулы своей массой превосходят давление поддавливающего воздуха и высыпаются из камеры через специальный затвор 7 в виде готового продукта - обезвоженного гранулята 8. В слое образуются новые центры будущих гранул. Зародышевые частицы находятся в постоянном сложном движении в камере и, обволакиваясь прилипающими частицами, приобретают правильную шаровую форму с диаметром 7-8 мм. Отходящие продукты; пар, газ, пыль - удаляются из камеры и после очистки и выбрасываются в атмосферу.

Распылительная сушка суспензий

Распылительная сушка - процесс дробления суспензии на капли с последующим их быстрым высыханием и образованием гранул шаровой формы с гладкой поверхностью.

В одной установке осуществляется несколько технологических операций: распыление и сушка суспензий, образование и сепарация высушенных гранул. Этим методом можно получать гранулы с размерами от нескольких микрометров до 400-500 и более. Распылительная сушка осуществляется в сушильно-грануляционных установках (СГУ).

Достоинства метода распылительной сушки:

• быстрота процесса обезвоживания (5-30 с) и образование гранул сферической формы,
• высокое качество продукции, сравнимое с сушкой в вакууме,
• возможность регулирования характеристик гранулированных материалов за счет технологических режимов, состава суспензии и введения комплекса поверхностно-активных веществ (ПАВ) различного функционального назначения,
• высокая сыпучесть и стабильность свойств гранулированных порошков,
• большая производительность при малой трудоемкости,
• автоматизация процесса,
• повышается технологичность пластифицированных пресс-порошков.

Использование распылительной сушки при гранулировании дисперсных материалов требует:

• выбора типа СГУ и средств распыления суспензии, обеспечивающих необходимую производительность при заданной гранулометрии продукта и стабильность технологического процесса,
• определения состава суспензии с добавками органических веществ, от которых зависят реологические к технологические свойства суспензии и характеристики высушенных продуктов,
• подбора технологических режимов приготовления и распылительной сушки суспензий, определяющих свойства и технологичность высушенных материалов,
• корректировку технологических режимов на последующих операциях предварительного обжига, прессования и спекания изделий.