СУТЬ ПРИЛЛИРОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЛЛОВ

Основные принципы процесса приллирования, суть приллирования и определение приллов.

Приллирование — чрезвычайно эффективная технология обработки, которая имеет много преимуществ по сравнению с другими методами кристаллизации. Но что из себя представляет приллирование? И что такое прилл? Для того чтобы дать определение приллированию, нам необходимо изучить основные принципы и конечный продукт этого процесса. Но перед этим, давайте вернемся туда, откуда все началось...

Суть приллирования

От сновидения к изобретению

Согласно легенде, в 1782 году Уильям Уоттс, слесарь из Бристоля (Англия), как-то вечером возвращался домой из паба. По дороге он решил передохнуть возле церкви Святой Девы Марии в Редклиффе, свинцовую кровлю которой он ремонтировал. Лежа на скамейке и размышляя о том, как должно быть расстроилась его жена, сидя дома одна, он заснул.

Во сне его жена по-прежнему сердилась. Ему приснилось, как она, стоя на крыше церкви, с высоты вылила ему на лицо расплавленный свинец. При этом свинец разделился на шарики идеальной сферической формы. Он проснулся и понял, что лежит под дождем.

На следующий день Уоттс решил провести эксперимент и вместе со своей женой забрался по винтовой лестнице на крышу церкви. Они проделали отверстия в днище кастрюли, расплавили немного свинца и пропустили его через отверстия. Так же, как во сне, расплавленный свинец разделился при падении на сферические капли, которые кристаллизовались, образовав свинцовые шарики идеальной сферической формы (определение прилла), до того, как коснулись земли. Эти шарики получили название «запатентованная свинцовая дробь». Она использовалась для охотничьих ружей [1].

До этого процесс изготовления свинцовой дроби был медленным, весьма трудоемким и дорогостоящим, в результате которого получались дробинки разной формы. Уоттс, который и сам был страстным охотником, настолько воодушевился успехом данного метода производства, что решил построить первую в мире дроболитейную башню (по сути, башню приллирования) прямо на крыше своего дома [2].

До сих пор продукты химической промышленности сферической формы производятся практически тем же способом, который изобрел Уильям Уоттс, в настоящее время известный как процесс приллирования.

Основы приллирования

Если речь идет только об основных принципах или сути приллирования, мало что изменилось с тех пор, как Уильям Уоттс создал свою первую знаменитую свинцовую дробь. Однако технология реализации данных принципов была модернизирована и значительно улучшена. Как и изначально, процесс приллирования состоит, главным образом, в падении расплавленных капель с большой высоты. Кристаллизация расплавленных капель происходит в результате воздействия встречного потока охлаждающей среды (как правило, воздуха).

Башня приллирования

Высота башни зависит от используемых расплавов и размеров приллированных частиц, так как капли должны полностью отвердеть до того, как окажутся внизу башни приллирования. Башни приллирования могут быть от 20 м до более чем 60 м в высоту и обычно изготавливаются из бетона или стали, в зависимости от расплава и его агрессивности.

Пример современной башни приллирования
Пример современной башни приллирования

Установка приллирования

Ковш приллирования является сердцем установки и важной частью башни приллирования. Здесь образуются капли, которые в падении с высоты башни превращаются в приллы требуемого размера. Ковши приллирования могут производить приллы с типичным диаметром от 0,5 мм до 3 мм. Формирование и разрыв струи зависят от физических свойств расплава. Поэтому при разработке каждой новой установки приллирования необходимо учитывать предназначенный для приллирования материал и предпочитаемый клиентом размер готовых приллов.

Охлаждающая среда

В башне приллирования для охлаждения приллов используется газовый поток. Обычно это приточный наружный воздух. В некоторых случаях для создания инертной атмосферы внутри башни приллирования требуется использование потока азота. Газ может создавать встречный или параллельный поток. Встречный поток используется чаще, так как данный режим позволяет увеличить время нахождения приллов в башне, а также обеспечивает более эффективное распределение тепла внутри башни.

Приллы собираются внизу башни и направляются на упаковку. Расположенный внизу башни скребок аккуратно перемещает приллы на винтовой конвейер, который транспортирует продукт для упаковки в биг-бэги.

Схема процесса в обычной башне приллирования
Схема процесса в обычной башне приллирования, которая приводится в листе технических данных процесса приллирования.

Пылеобразование

Внутри башни приллирования всегда образуется какое-то количество пыли. Это может быть обусловлено испарением, образованием вторичных капель или отламыванием частей приллов при ударе об пол. Повышенная концентрация пыли в воздухе может иметь серьезные последствия как для окружающей среды, так и для общей безопасности установки. Поэтому, в связи с новыми природоохранными нормами, современные башни приллирования оснащены системами фильтрации для борьбы с подобными выбросами.

Кроме того, немало материалов, часто используемых для приллирования, могут достигать нижнего предела взрываемости (НПВ) внутри башни при скоплении избыточного количества пыли. НПВ был одной из причин, в силу которой в отрасли прекратилось приллирование серы. Исследования компании Kreber показали, что, благодаря нашим последним инновациям, данная ситуация может измениться в ближайшем будущем. Для получения более подробной информации о наших последних разработках прочтите статью о формовании серы и технологиях кристаллизации.

Основные преимущества

Приллирование зачастую является наиболее предпочтительным методом, потому что имеет следующие преимущества по сравнению с другими методами кристаллизации:

  • Самая экономичная технология
    Приллирование является одной из самых экономичных технологий обработки в мире для массового производства. По сравнению с другими методами кристаллизации, такими как гранулирование, капитальные и эксплуатационные затраты в несколько раз ниже при повышенной производительности.
  • Высокая гибкость
    Процесс приллирования легко масштабируется в пределах 70–110% от первоначальной проектной мощности. Благодаря этому метод приллирования обеспечивает непревзойденный уровень гибкости для всего процесса производства. Процесс приллирования также легко масштабируется с точки зрения производительности, что делает его интересной альтернативой для компаний, заинтересованных в мелкосерийном производстве.
  • Гарантированная непрерывность производства
    Высокая степень «самоконтроля» делает приллирование надежной технологией обработки с устойчивым технологическим процессом. Поэтому она может играть важнейшую роль в обеспечении непрерывности процесса производства и качества продукции.
  • Энергоэффективность
    Данное производство требует минимального энергопотребления. Фактически, это самая энергоэффективная из существующих технологий кристаллизации. Это помогает существенно сократить эксплуатационные расходы.
  • Удобство эксплуатации
    Наше оборудование отличается простотой эксплуатации благодаря четко определенным параметрам технологических процессов. Кроме того, малое количество вращающихся и сложных деталей обеспечивает надежность процесса и в целом низкие расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание для клиентов.
  • Компактные размеры
    Конструкция башни приллирования и дополнительного оборудования имеет относительно небольшие размеры по сравнению с другими технологиями кристаллизации.
  • Соответствие нормам выбросов
    Благодаря постоянному внедрению технических инноваций, таких как современная система фильтрации приточного воздуха и скрубберные системы, технология приллирования стала экологически более чистой, чем когда-либо.

Основной метод обработки

Приллирование и гранулирование — два метода кристаллизации, которые наиболее широко используются в производстве удобрений. Анализ и сравнение этих основных технологий обработки приводятся в статье о различиях между приллированием и гранулированием.

Приллирование до сих пор является основным методом обработки в производстве таких удобрений, как мочевина и нитрат аммония. Технология приллирования идеально подходит для этих материалов, поскольку обеспечивает надежную производственную мощность и высокую производительность. Приллирование также широко используется для производства BPA и NaOH и получает все большее распространение на других рынках благодаря инновациям в отрасли.

Сравнение технологий кристаллизации
В данной матрице выбора Пью, которая также приводится в листе технических данных процесса приллирования, различные технологии кристаллизации сравниваются с приллированием.

Новая технология и инновации

Несмотря на то, что технология приллирования существует уже довольно давно, она по-прежнему развивается. И хотя приллирование уже является отличным выбором для любой отрасли, ищущей надежный метод обработки материалов, ведутся инновационные разработки, призванные еще больше оптимизировать и модернизировать процесс производства.

Прекрасным примером такой инновации в приллировании является замкнутая система. Благодаря ей выбросы в окружающую среду практически отсутствуют, что существенно повышает эксплуатационную безопасность. На подходе — уменьшение образования вторичных капель, что также позволит оптимизировать распределение приллов по размерам. Данные инновации делают процесс приллирования лучшей альтернативой по сравнению с другими основными методами обработки.

Ссылки

  1. Harrison, David. Dream Lead to Invention. Bristol Times, 26 November 2002.
  2. Watts, Williams. Small Shot. 1347 United Kingdom, 10 December 1782.

Лист технических данных процесса приллирования

Мы включили самую важную информацию о процессе в удобный лист технических данных. Вы можете воспользоваться им.

ПОЛУЧИТЬ КОПИЮ

Заключение

Технология приллирования будет успешно развиваться дальше по мере разработки инновационных решений для ее оптимизации, а также создания возможностей и открытия преимуществ приллирования как надежного метода обработки для новых материалов. Благодаря узкому распределению частиц по размеру, приллирование можно считать оптимальным выбором как для новых, так и существующих клиентов.

Задача компании Kreber — предложить современные решения в области приллирования производителям, которым нужен эффективный метод обработки материалов. Компания Kreber постоянно развивает и совершенствует процесс приллирования, используя только качественные материалы, новейшие технологии и инновации, для удовлетворения потребностей клиентов.

Уильям Уоттс, возможно, и представить не мог, что его изобретение для производства свинцовой дроби станет одним из главных методов обработки. Научно-исследовательская команда компании Kreber, состоящая из специалистов различного профиля, продолжает совместную работу над поиском новых путей совершенствования процесса приллирования.

В конце концов, даже Уильям Уоттс не мог построить первую башню сам: для этого ему потребовалась помощь его жены.