8.4 Агломерирование окатыванием

Гранулирование порошкообразных материалов в присутствии растворов и суспензии широко применяется в наиболее многотоннажных производствах. Гранулирование сыпучих компонентов в присутствии влаги осуществляют в аммонизаторах–грануляторах, шнеках–грануляторах, дисковых и барабанных грануляторах, сушильно–распылительных агрегатах.

Гранулирование порошкообразных материалов осуществляется в присутствии жидкой фазы, которая вводится с исходными сыпучими компонентами.

Образование и рост гранул в грануляторе происходит благодаря увлажнению раствором отдельных частиц смеси при их сближении. Большое влияние на этот процесс оказывает содержание жидкой фазы , которая представляет собой раствор солей входящих в состав гранулируемой смеси. Частицы, покрытые раствором, обладают способностью агломерироваться. Образование гранул минеральных удобрений и рост их в зависимости от влажности в гранулируемой смеси можно представить следующим образом (рисунок 89).

а) при незначительном содержании влаги; б) при полном заполнении пор жидкостью; в) при полном покрытии твердых частиц пленкой жидкости.

Рисунок 89 - Распределение раствора в гранулируемой смеси при различном соотношении жидкой и твердой фазы.

Гранулирование сыпучих компонентов начинается уже при незначительном содержании влаги, но мере введения влаги происходит частичное заполнение пор свободного объема смеси в результате чего между частицами образуются подвижные прослойки жидкой фазы (рисунок 89а).

По мере дальнейшего увлажнения жидкость постепенно заполняет свободный объем между частицами, достигает края пор и там образует вогнутую поверхность. В этом случав агломерирование частиц осуществляется под действием капиллярных сил сцепления, действующих только на поверхности гранул (рисунок 89б).

Когда твердые частицы полностью покрываются пленкой жидкости, то возникают условия для слипания частиц путем слияния близ лежащих "капель" (рисунок 89в).

Способ гранулирования порошкообразных продуктов в грануляторах барабанного типа (аммонизаторы–грануляторы, барабанно–грануляционные сушилки), шнеках–грануляторах .Получил широкое развитие в связи с быстрым увеличением производства и расширением ассортимента.

Гранулирование в аппаратах этого типа осуществляется двумя путями: из пульпы а без пульпы.

Процесс гранулирования из пульпы имеет ряд преимуществ по сравнению с процессом полутвердой грануляции: быстрота взаимодействия исходных материалов в растворе, простота регулирования производственного процесса ,возможность широкого варьирования состава получаемых продуктов, однородность гранул по размеру и форме, хорошие физические свойства конечных продуктов.

Недостатки грануляции из пульпы: потребность в дополнительном оборудовании для приготовления пульпы и высокая стоимость удаления воды при грануляции и сушке гранул.

Силы взаимодействия при гранулировании окатыванием

Механизм гранулообразования