Как реализовать надёжное масштабирование грануляции удобрений при неизменном гранулометрическом составе?
Надёжное масштабирование в грануляции удобрений означает: перенести процесс из лаборатории или испытательного центра в производство так, чтобы распределение зёрен по размерам и качество продукта оставались неизменными. Решающим является не чистое увеличение установки, а стабильное удержание определяющих условий процесса.
Для этого сначала нужно точно охарактеризовать сырьё и референтную загрузку, например по размеру частиц, насыпной плотности, влажности, поведению связующего и смачиванию. Целевое распределение затем определяется через показатели, такие как d10, d50, d90 и разброс.
В зависимости от метода грануляции действуют разные критерии масштабирования. Особенно важны, например, число Фруда, степень наполнения, время пребывания и внесение энергии.
Число Фруда относится при этом к вращающимся гравитационным, барабанным и метательным смесителям, а также к системам с горизонтально установленной мешалкой. Для вертикальных смесителей с принудительным перемешиванием оно не является ни критерием расчёта, ни критерием масштабирования. Определяющим там является то, чтобы принцип смешивания оставался одинаковым для всех типоразмеров и чтобы перемешивание охватывало всё смесительное пространство независимо от степени наполнения; переносимость подтверждается в испытательном центре с оригинальным продуктом.
Одинаковое распределение зёрен по размерам возникает только тогда, когда зародышеобразование, рост, агломерация, разрушение и истирание контролируемо взаимодействуют. Поэтому скорость распыления, сушку, подачу жидкости и теплопередачу нужно адаптировать совместно.
Самым надёжным является комбинированный подход из пилотных испытаний, статистического планирования эксперимента и технологического аналитического контроля. Так процесс грануляции можно надёжно перенести в производство.
Так amixon® масштабирует ринг-слой-грануляцию (RMG) от лабораторного к производственному масштабу
Ринг-слой-смесительный гранулятор amixon® RMG подходит для непрерывной грануляции удобрений в округлые гранулы схожего размера. Смесительная камера выполнена особо круглой и обработана резанием. Это поддерживает равномерный поток продукта и воспроизводимое распределение зёрен по размерам.
Надёжное масштабирование удаётся прежде всего тогда, когда равновесие между наращиванием и разрушением зерна ведётся стабильно. Для этого решающими являются точное дозирование порошка и жидкости, определённые зазоры инструмента до стенки и подходящая окружная скорость. Так распределение зёрен по размерам остаётся воспроизводимым, также когда установка становится больше.
Для испытаний у amixon® доступен также очень малый RMG 10. С его помощью можно заблаговременно проверить технологическое окно и затем перенести на более крупные установки. Это повышает технологическую надёжность и облегчает путь от испытательного центра к производству. amixon® может предлагать, изготавливать и обслуживать смесители кольцевого слоя и агломераторы-смесители кольцевого слоя конструкции RMG; однако этот класс далее не разрабатывается, поскольку он работает с горизонтально расположенным смесительным валом. Приоритет разработки лежит на прецизионных смесителях с вертикальными или наклонными смесительными валами.