Academic Journal
Determining the main regularities in the process of mineral fertilizer granule encapsulation in the fluidized bed apparatus
| Τίτλος: | Determining the main regularities in the process of mineral fertilizer granule encapsulation in the fluidized bed apparatus |
|---|---|
| Συγγραφείς: | Bocko, Jozef, Krmela, Jan |
| Πηγή: | Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 4 No. 6(112) (2021): Technology organic and inorganic substances; 23-32 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4 № 6(112) (2021): Технологии органических и неорганических веществ; 23-32 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4 № 6(112) (2021): Технології органічних та неорганічних речовин; 23-32 |
| Στοιχεία εκδότη: | РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, 2021. |
| Έτος έκδοσης: | 2021 |
| Θεματικοί όροι: | growth kinetics, товщина оболонки, кинетика роста, shell thickness, псевдозріджений шар, органічна суспензія, капсулювання, гранулирование, кінетика зростання, псевдоожиженный слой, fluidized bed, organic suspension, granulation, гранулювання, толщина оболочки, encapsulation, капсулирование, органическая суспензия |
| Περιγραφή: | This paper has substantiated the expediency and prospects of obtaining organomineral fertilizers by encapsulating mineral granules with an organic suspension in fluidized bed apparatuses. An overview of existing approaches to the mathematical description of the kinetics of granule growth in granulation processes in fluidized bed apparatuses is presented. A mathematical model of the kinetics of the formation of a hard shell around granules in a fluidized bed has been built. It shows that the kinetics depend on the size of the retour particles, the specific flow rate of the suspension, the density of the suspension and granules, and the time of the process. Equations have been derived for determining the thickness of the hard shell and the specific flow rate of the suspension for individual granulation stages in a multi-stage granulator of the fluidized layer. Analytically, graphical dependences were built, which showed an increase in the thickness of the hard shell due to an increase in the specific flow rate of the suspension, the diameter of the retour particles, and the time of the encapsulation process. The equations make it possible to determine the rational regime and technological parameters of the encapsulation process in order to obtain a coating of the predefined thickness at the surface of the granules. This ensures that a quality product is obtained, with a granulometric composition in a narrower range of particle size. To obtain granules of 2.5–4 mm in size, it is necessary to carry out the process in three- or four-stage granulators of the fluidized bed at specific suspension consumption of (10–20)∙10-4 kg/(kg∙s.). It is shown that with uniform growing of granules with a constant increase in the thickness of the shell in multistage granulators, the suspension consumption decreases by 2‒3 times from the first stage to the subsequent ones. This approach reduces the operating and energy costs of the process. Обоснована целесообразность и перспективность получения органоминеральных удобрений путем капсулирования минеральных гранул органической суспензией в аппаратах псевдоожиженного слоя. Представлен обзор существующих подходов к математическому описанию кинетики роста гранул в процессах грануляции в аппаратах псевдоожиженного слоя. Разработана математическая модель кинетики формирования твердой оболочки вокруг гранул в псевдоожиженном слое. Она показывает, что кинетика зависит от размера частиц ретура, удельного расхода суспензии, плотности суспензии и гранул, времени процесса. Получены уравнения для определения толщины твердой оболочки и удельного расхода суспензии по отдельным ступеням грануляции в многоступенчатом грануляторе псевдоожиженного слоя. Аналитически получены графические зависимости, которые показали рост толщины твердой оболочки от увеличения удельного расхода суспензии, диаметра частиц ретура и времени процесса капсулирования. Полученные уравнения позволяют определить рациональные режимно-технологические параметры процесса капсулирования с целью получения на поверхности гранул покрытия заданной толщины. Это обеспечивает получение качественного продукта с гранулометрическим составом в более узком диапазоне по размеру частиц. Для получения гранул размером 2,5–4мм необходимо осуществлять процесс в трех- или четырехступенчатых грануляторах псевдоожиженного слоя при удельных расходах суспензии (10–20)∙10-4кг/(кг∙с.). Показано, что при равномерном доращивании гранул с постоянным приростом толщины оболочки в многоступенчатых грануляторах расход суспензии снижается в 2–3 раза от первой ступени к последующим. Такой подход снижает эксплуатационные и энергетические затраты на процесс Обґрунтовано доцільність і перспективність отримання органо-мінеральних добрив шляхом капсулювання мінеральних гранул органічною суспензією в апаратах псевдозрідженого шару. Представлений огляд існуючих підходів до математичного опису кінетики росту гранул в процесах грануляції в апаратах псевдозрідженого шару. Розроблено математичну модель кінетики формування твердої оболонки навколо гранул в псевдозрідженому шарі. Вона показує, що динаміка залежить від розміру часток ретури, питомої витрати суспензії, щільності суспензії та гранул, часу процесу. Отримано рівняння для визначення товщини твердої оболонки та питомої витрати суспензії за окремими ступенями грануляції в багатоступеневому грануляторі псевдозрідженого шару. Аналітично отримані графічні залежності, які показали зростання товщини твердої оболонки від збільшення питомої витрати суспензії, діаметра часток ретури та часу процесу капсулювання. Отримані рівняння дозволяють визначити раціональні режимно-технологічні параметри процесу капсулювання з метою отримання на поверхні гранул покриття заданої товщини. Це забезпечує отримання якісного продукту з гранулометричним складом в більш вузькому діапазоні за розміром часток. Для отримання гранул розміром 2,5–4 мм необхідно здійснювати процес в трьох- або чотириступінчастих грануляторах псевдозрідженого шару при питомих витратах суспензії (10–20)·10–4 кг/(кг·с). Показано, що при рівномірному дорощуванні гранул з постійним приростом товщини оболонки в багатоступеневих грануляторах витрата суспензії знижується в 2–3 рази від першої сходинки до наступної. Такий підхід знижує експлуатаційні та енергетичні витрати на процес |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | English |
| ISSN: | 1729-3774 1729-4061 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://journals.uran.ua/eejet/article/view/239122 |
| Rights: | CC BY |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.scientific.p..d3be4a1b7ba5f85876a3b8476f73edf5 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 17293774 17294061 |
|---|