ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

ГРАНУЛИРОВАНИЕ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ГРАНУЛИРОВАНИЕ (грануляция) (от лат. granulum-зернышко), формирование твердых частиц (гранул) определенных размеров и формы с заданными св-вами. Размер гранул зависит от вида материала, способа его дальнейшей переработки или применения и составляет обычно (мм): для минер. удобрений 1-4, термопластов 2-5, реактопла-стов 0,2-1,0, каучуков и резиновых смесей 15-25 и более, лек. препаратов (таблеток) 3-25. Формирование гранул размером менее 1 мм иногда наз. микрогранулированием.

Г. может быть основано на уплотнении порошкообразных материалов (с использованием связующих или без них), диспергировании и послед. кристаллизации расплавов или р-ров либо на измельчении крупных кусков в дробилках.

Осн. показатели эффективности Г.-выход товарной (кондиционной) фракции, кач-во получаемых гранул (форма, прочность, насыпная масса), однородность гранулометрич. состава (см. Ситовой анализ). Процесс можно осуществлять с возвратом мелких частиц на стадию гранулообразования (ретурное Г.) либо без него (безретурное). По первой схеме гранулируют удобрения, по второй-полимеры и лек. препараты. Отношение кол-ва ретура к выходу товарной фракции наз. ретурностью. Этот показатель, напр. для Г. удобрений методом скатывания (см. ниже), может изменяться от 0,3 до 10-15.

Придание в-вам формы гранул улучшает условия их хранения и транспортировки, позволяет механизировать и автоматизировать процессы послед. использования продуктов, повышает производительность и улучшает условия труда, снижает потери сырья и готовой продукции. Ниже рассмотрены важнейшие методы Г.

Окатывание включает след. стадии: смачивание частиц материала связующим (водой, сульфит-спиртовой бардой, смесями с водой извести, глин, шлаков и др. вяжущих материалов), в результате чего образуются отдельные комочки-агломераты частиц и (или) происходит наслаивание мелких частиц на более крупные; уплотнение агломератов в слое материала. Процесс осуществляют в барабанных, тарельчатых, скоростных и вибрац. грануляторах.

Принцип действия барабанного (рис. 1) и тарельчатого (рис. 2) грануляторов основан на вращении соотв. барабана, установленного горизонтально или под углом 1-3° (частота вращения 5-20 мин -1), и спец. тарели, размещенной под углом 45-55° (частота вращения 5-50 мин-1), внутри к-рых перемещается слой материала. Степень заполнения им аппаратов может изменяться от 10 до 15%. Окатывание в барабанном грануляторе происходит на боковой цилиндрич. пов-сти, в тарельчатом - в осн. на пов-сти днища тарели.
1119-17.jpg

Рис. 1. Барабанный гранулятор.
1119-18.jpg

Рис. 2. Тарельчатый гранулятор (слева показана траектория движения частицы материала при вращении тарели).
1119-19.jpg

Рис. 3. Скоростной гранулятор.
1119-20.jpg

Рис. 4. Гранулятор с псевдо-ожиженным слоем.

Для интенсификации окатывания применяют скоростные и вибрац. грануляторы, в к-рых получают более плотные и однородные по размерам гранулы. В скоростном грануляторе (рис. 3) слой материала сильно перемешивается посредством шнека (частота вращения 1000-2500 мин-1)и вала с насаженными на него штырями или пластинами. Корпус вибрац. гранулятора - горизонтальный прямоугольный или трапециевидный короб - крепится спец. пружинами к опорной плите и с помощью вибратора подвергается мех. колебаниям (частота 5-50 Гц, амплитуда 2-5 мм), благодаря к-рым материал хорошо перемешивается и уплотняется.

Метод скатывания используют для Г. удобрений, железорудных концентратов и др. продуктов массового произ-ва.

Диспергирование жидкостей осуществляется в своб. объем или на пов-сть твердых частиц с послед. охлаждением капель расплава воздухом, водой, маслом и т.д. или кристаллизацией тонких пленок жидкости на пов-сти твердых частиц при сушке. Метод применяют для Г. расплавов удобрений в полых башнях, а также для Г. с использованием р-ров, суспензий и пульп в барабанных грануляторах-сушилках (аппаратах БГС) и аппаратах с псевдоожиженным слоем. При Г. распыливанием жидкости на пов-сти частиц, напр. в аппарате с псевдоожиженным слоем (рис. 4), тонкие пленки жидкости наслаиваются на центры гранулообразования в зоне взаимод. факела распыла с частицами взвешенного слоя. Гранулы растут вследствие кристаллизации пленок. Диспергирование используют также для покрытия таблеток и гранул разл. оболочками.

Прессование- получение гранул в форме брикетов, плиток, таблеток путем уплотнения сухих порошков, иногда с послед. дроблением спрессованного материала. Для Г. фосфатных шлаков и нек-рых видов удобрений применяют валковые и вальцевые прессы (рис. 5), лек. препаратов и витаминов - таблеточные машины (см. Таблетирование), реактопластов - зубчатые роторные грануляторы, вальцы и спец. экструдеры. Для непрерывной подачи порошка и его предварит. уплотнения используют подпрессовыватель (спиралевидный шнек). Особенность Г. на валках и вальцах - выдавливание из порошка в зоне деформации воздуха и его фильтрация сквозь слой поступающего в эту зону материала. В данном случае скорость процесса, определяющая производительность пресса, лимитируется той величиной, при к-рой порошок переходит в зоне деформации во взвешенное состояние.
1119-21.jpg

Рис. 5. Валковый (слева) и вальцевый (справа) прессы для уплотнения порошков.

Экструзия-образование гранул путем продавливания пластично-вязкой массы с помощью шнека через головку экструдера с послед. разрезанием или дроблением материала. Метод используют в осн. для Г. термопластов, каучуков и резиновых смесей, а также концентриров. кормов. наиб. распространение получили червячные экструдеры. Порошкообразный материал плавится и выдавливается в виде жгутов или лент, к-рые режутся непосредственно после выхода из головки или дробятся после охлаждения в спец. ванне. При Г. мучнистых кормов их обрабатывают паром или смешивают с водой или биомассой, подают на вращающуюся перфорированную матрицу, выдавливают через ее отверстия и разрезают на гранулы ножами.

Лит.. Колпашников А. И., Ефремов А. В., Гранулированные материалы, М., 1977; Классен П. В., Гриша ев И. Г., Основы техники гранулирования, М., 1982. П. В. Классен.


===
Исп. литература для статьи «ГРАНУЛИРОВАНИЕ»: нет данных

Страница «ГРАНУЛИРОВАНИЕ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков