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附录A 译文
复合肥生产厂的设备和技术开发
I.G.Grishaev
提出了可用于复合肥厂的各种设备的设计和运行条件。研制了防止内表面结皮形成的管式反应器、同时输送酸度不等的纸浆的滚筒式造粒机、具有流化床的Jalousie型装置，用于在真空条件下冷却、分离和调理颗粒，以及以最大限度地减少筛分表面来分离产品商业部分的方案。这些发展是在工业条件下使用的。
化肥生产线设备运行的特点是相互影响复杂，产品质量与生产率呈反比关系，原料不稳定，性质和规模不确定因素波动较大等。工艺线中的任何设备都会影响相邻的设备，因此必须在适当考虑它们在工艺线中的相互作用的情况下进一步改进每一个设备。
因此，众所周知，管式反应器(TR)对浓酸生产NP肥具有很高的效率。但在反应器的滚筒造粒机(DGD)中直接分散肥浆，往往会导致滚筒内衬形成粉尘或大颗粒和结皮。为了获得所需的颗粒尺寸，例如，在磷铵肥料生产中，有必要将磷铵肥料中的氮含量提高到12.8%-13.4%，这是不可取的，因为试剂消耗过多，因此产品的成本上升。
这些问题已经通过同时修改TR和DGS设计以及纸浆的生产条件和交付造粒来解决。为了减少氨磷生产过程中所需粒径分布的氨耗，建议[1]使用两种不同酸度的纸浆流。为了创造第一个浆流，在70-90°C的温度下，将酸性中和剂（磷酸或硫酸）应用于强度为3-8MPa的再生颗粒表面。为了创造第二种流，磷酸被氨中和，直到形成一个pH=5.0-6.5的纸浆，被喷洒在回收的颗粒上。
将酸性药剂应用于造粒机前的再生颗粒，确保磷酸铵浆在颗粒表面的膜中而不是在滴中中中中和。这一程序防止纸浆与中和剂在自由空间和/或装置内表面的接触，这排除了在装置内形成过量的独立颗粒和/或外壳，并保证了回收颗粒的生长。
再生颗粒强度为3~8MPa，保证了结构的一定孔隙率，温度为70~90°C，保证了液相在颗粒吸收过程中的流动性。在颗粒强度低于3MPa、温度高于90°C的情况下，颗粒孔隙对中和液的吸收速率过高，阻碍了纸浆pH的快速下降-酸性剂渗入颗粒深处，在较高的纸浆pH中成功地冷凝在颗粒表面。
颗粒的化学成分变得不规则，这损害了产品的性能，因为可能在储存过程中再结晶。
在颗粒强度在9MPa以上，温度在70°C以下时，中和剂被颗粒吸收少，在颗粒表面保留得很差，并从颗粒表面流出；酸性剂在喷雾锥中与纸浆接触，颗粒中不发生pH的下降，因为形成了独立的细颗粒。
这种方法的一个不足之处是插入到另一个装置（混合器）的工艺线中，形成一个潮湿的酸化质量，使质量粘在装置和排放管的墙壁上，以及它们的腐蚀。设备清洁的需要使其操作复杂化。
为了提高设备运行的可靠性，建议[2]在防止纸浆与悬浮状态的酸性剂之间发生反应的条件下，即在其飞行过程中与回收颗粒接触之前，同时用各种类型的喷雾器将含酸的Neu三化剂和碱性纸浆喷洒到DGD中。首先，将酸性剂和下一种纸浆应用于再生颗粒的表面。这些条件是通过配置液体喷雾，使它们不接触来实现的。为了实现这一点，纸浆喷雾器必须比酸性喷雾器长3-5倍，纸浆喷雾器必须位于酸性喷雾器下面和/或更接近上升的鼓壁。在这种情况下，被酸性剂润湿的颗粒集中在DGD的头部部分，然后进入长浆喷雾器，与纸浆反应并移动到DGD的中心部分。为了更强地附着在再生颗粒上，以及酸性剂和纸浆在颗粒上的更快反应。表面，酸性剂必须含有足够数量的水分。为了防止DGD中水分的快速蒸发，酸性剂在低于湿-温度计温度的温度下喷涂，其值取决于所选择的干燥条件。如果酸性剂的温度高于湿热计温度，水分含量可能会降低，这会损害酸性剂在颗粒表面分布的均匀性，并导致产品化学成分的异质性，即其质量恶化。
如果喷雾器长度之比小于3：1，则洒水密度变高，即发生局部过大的润湿和倾倒。如果喷雾器的长度比大于5：1，则滚筒的长度大于干燥所需的长度，即滚筒的比吞吐量降低。该方法在DGD中应用于磷铵肥料造粒，使产品中的氮含量降低了12.2%-13.5%，接近允许的最小值。
用高浓度湿法磷酸(WPPA)处理可提高生产率。但由于纸浆水分含量低、温度和压力高，出现了粉尘的形成、产品的粉碎和降解、产品结构的变化等问题，使纸浆结块、粘在TR内和喷嘴出口、设备组件腐蚀、纸浆与其他部件混合困难等问题增加。这可以通过使TR设计适应操作条件和正确选择相互依赖的设备的设计和操作条件来克服。
因此，对于气态氨，我们提出了一个TR与氟塑料（特氟龙）喷嘴在气液接触区[3]。可拆卸的氨分布器是以厚壁管的形式建造的，厚壁管与其外螺纹连接到进料管上；分配器中的孔具有固定的长径比，其轴线与反应器轴线的倾斜角为45-90°，朝向出口喷嘴。分配器是由一种不粘在反应器中形成的纸浆上的材料制成的，其线性膨胀因子比制造氨进料管的材料高5-15倍。在磷酸铵生产中使用拟议的设计有助于改善反应器中组分的混合，即有助于减少未反应氨的过冲，而不使用有助于在反应器内形成结壳的装置。这增加了反应器在清洗之间的运行时间。此外，由于氟塑料（特氟龙）的导热系数低，氨管的温度大大降低，特别是在酸进区，这减少了腐蚀，也增加了修理之间的运行时间。所有这些以及氨分配器的紧固强度和可脱性简化了操作，提高了反应器的可靠性。
在不使用内部翅片的情况下，改进试剂混合的一种方法是具有反应器外壳的混杂器-扩散器形状，其中通过改变流速[4]来加强混合。该装置适用于两种气体还有液氨。适当选择与纸浆性能相对应的反应器外壳部分的长度-直径比，有助于优化试剂与设备内表面最小包覆的相互作用。
对工业装置的检测表明，采用超声波振动[5,6]也可以减少纸浆在反应器内的粘附。目前，这种现象正在得到控制，但主要是通过去除管道弯曲和改变纸浆组成。
控制产品粒度分布和物理性能的一种有效方法是分两个阶段实施氨化。提出的高速氨化器-蒸发器(HSAE)和TR[7]的逐步氨化模式使低浓度WPPA(37%P)的加工成为可能P205)，并提高吞吐量和业务可靠性设备的能力。
使用高通量的TR，结合DGD，使改进DGD也是必要的。我们的主张是在[8]中阐述的。最近的发展涉及修改内部翅片，这有助于优化“窗帘”在鼓长之间的分布。根据所提出的方法[9]，造粒是在不同的喷浆阶段和颗粒的造粒阶段交替进行的，在这些阶段窗帘密度比为1：1.35-1.55，在喷涂和造粒阶段电荷停留时间比为2.5-3：1。
在喷涂阶段，保持窗帘密度，以促进（取决于纸浆性能）最佳比例的生长和新形成的颗粒。在造粒阶段，由于潮湿颗粒的局部浓度较高，这种窗帘密度是不够的，因此为了保证DGD的可靠运行，建议将密度提高1.35~1.55倍。如果密度较小，则不能达到干燥颗粒稀释潮湿颗粒所需的效果，从而导致鼓内结块，并使滚筒停止清洗。如果窗帘密度增加，气体线的电阻就会高，即功耗增加。在给定晶粒尺寸分布的幕布密度最优时，提出在喷涂和造粒阶段将电荷停留时间比保持在1.5-4：1的水平。随着这一比例的降低，新形成的粒子在旅行中没有足够的时间结晶并粘在鼓壁上。随着这一比例的增加，被造粒的材料层变得如此潮湿，以至于它蛋糕。
通过局部增加层高，使造粒阶段的停留时间相对于喷涂阶段发生变化。通常，支撑环或螺丝头用于此目的。但这些装置减少了热载体（传热剂）的流动截面，增加了材料的功耗和夹带。这些缺陷建议通过安装制动提升叶片与滚筒母线的斜率小于材料的自然斜率来消除。因此，滚筒截面不减小，叶片形成窗帘，提高层高。叶片由于其结构而增加的容量也提高了窗帘的密度，而不减少滚筒截面。这种考虑到当地情况的DGD各种修改的内部翅片正在几家化肥企业中得到成功的使用。
决定指导文件的潜力也可以通过改变操作条件来扩大。因此，通过在所用的干燥剂中保持70-80克/千克干料的水分含量，在工业条件下第一次成功地检查了造粒磷酸单钙的可行性[10]。
除了DGD，流化床(FB)装置，它允许在DGD中同时执行几个过程，具有很大的前景。因此，在磷酸一钙技术中，FB被引入到产品的冷却和尺寸分级中。通过控制冷却液经各段的流量和构造气体分布晶格，保证了冷却液经装置的均匀分布。为了提高精细馏分与商业馏分分离的锐度，在床[11]上方安装了具有可变角度的三组分字形板状柱。适当选择符合初始电荷质量的流态化速率和配置，使获得所需质量的产品具有更高的收率。同样设计的装置也用于冷却颗粒化磷酸铵。
流化床冷却器的气路通常设置有强制抽风和吸风机。他们的操作是平衡的，这样一个真空0毫米水柱产生在床上方。在这种情况下，强制抽风风扇产生400-500毫米水柱的压力，并根据大气空气的温度将热载体加热5-15°C，这大大降低了冷却效率。我们建议[12]在真空下进行冷却。
通过将强制抽风风机的压力降低到最低限度，使300-600毫米水柱的UUM排除在床下的无序流入。在面积为6m的圆形和矩形气体分布格器中检查方法2表明该方案在大气空气高温下是有效的。
对于氨磷的生产，床上的真空效应在被冷却的产品的过铵时得到加强，这是典型的在造粒条件下的方案与DGD处理浓磷酸。真空有利于分离氨的一部分，发生在过量的产品交付冷却。氨的解吸伴随着热量的吸收，与众所周知的冷却方法相比，它与减少流入流化床的空气的加热一起，确保了更多的热量去除，即提高了效率。0.2-0.5%(abs)产品中过量的氨超过所需的，在前几个阶段保持氨化酸和干燥纸浆，以改善造粒。冷却阶段释放的氨返回到该过程。因此，所提出的方法不会损害磷酸铵技术，也不需要额外的支出。
降低300mm水柱以下流化床内的真空不能保证热载体通过产品床的均匀分布，从而急剧降低冷却效率。在600毫米水柱以上的流化床中真空使产品的商业部分从设备中大量夹带，这使其操作复杂化，因为需要净化所用的热载体。用于冷却的产品中的氨含量超过冷却产品中的氨含量小于0.2%，大于0.5%(abs)。实际上对冷却没有影响，因为在这些条件下，如此数量的氨没有解吸。
一种具有流化床的装置，就像旋转滚筒一样，可以同时冷却和调节（用液体的薄膜涂覆）。我们建议将颗粒的冷却与同时应用于改性液体的颗粒(液体在产品移动床的内部或表面喷涂，温度比床温高5-10°C)和粉状改性添加剂。
该方法的基本特点是，在冷却和改性工艺相结合的情况下，矿肥生产技术变得更加简单，粘度随温度的降低而显著升高的液体可用作改性剂。在颗粒上扩散后，液体冷却下来，粘度上升，使液体难以扩散到颗粒中，这有利于形成高质量的表面涂层，防止肥料的粉碎和结块。
在高于床温不低于5°C的液体温度下，粘度的变化是可以忽略不计的，液体根据其性质，要么会很差地扩散到颗粒上，要么渗透到孔隙中，即不会形成高质量的涂层。在高于床温10°C以上的液体温度下，冷却需要额外的热量消耗，即设备的效率将显著下降。同时注入改性液体和粉末，将其混合在床内，直接注入颗粒表面，提供了加速液体冷却及其在颗粒上凝结的可能性，即有可能获得高质量的表面涂层，并防止粉状添加剂从装置中逸出，而不降低液体的粘度，用于喷洒和在颗粒上扩散。
在工业环境中，在颗粒和调理液引入时并不总是能够协调其温度。更可靠的方法是在冷却阶段将调理添加剂输送到床温高于冷却产品[13]温度5-10°C的区域。如果温差小于5°C，则沉积在颗粒上的物质附着力差；如果温差大于10°C，则改性添加剂渗透到孔隙中。在这两种情况下，涂层质量恶化，添加剂消耗增加。该方法在工业上用于冷却直径为的旋转滚筒中的磷铵3.5米.为了改善颗粒的冷却和调理液在颗粒表面的分布，建议在滚筒的排放部分安装一个部门翅片，并在提升翅片[11]产生的“窗帘”上用水平喷雾器喷洒调理液。
在[14]阶段注入各种分散度的液体，可降低涂层材料消耗。多阶段注射不同尺寸的滴剂，使人们可以先涂上细滴，并在其粘合和固定后，将涂层的底层附着在它们上，从而防止大滴滴在翅片上设备。以这种方式产生颗粒的均匀涂层，而不会过度消耗调理添加剂和频繁停止清洗装置。
我们发现床和调理液的温度差异越大(Delta;t)，水滴越大。其原因是冷却速率，即液体的凝聚速率，随着降低而增加Delta;t.因此，为了使液体均匀地分散在颗粒表面，液滴应该足够大。下降的大小应该减小Delta;t减小。
绝对滴度大小取决于颗粒大小。在液滴尺寸与颗粒直径比dd/dggt;0.15，形成过厚的液膜，不粘在颗粒表面，在内部填料上形成凸起。这导致空调添加剂的损失和频繁的停止设备清洗。在国防部dd/dglt;0.05，液滴在与颗粒接触点处被表面张力所保持，不要包裹颗粒，并被吸入孔隙中。这也导致了调理添加剂的消耗增加，均匀性降低，从而降低了涂层的有效性。
几家企业采用矩形流化床装置，推荐对冷却过程中的颗粒进行多级油处理。调理液可以在器械侧壁的任意一点注入，通过改变其压力来控制液体的分散性。
对流型装置是多功能的，可同时用于多种工艺。但它们有一些缺陷，这使它们在大吨位工厂中的使用复杂化。因此，在冷却产品的同时，需要净化的热载体的高消耗导致大量粉尘排放到大气中，或导致水的非稳定生产。
导电型设备可能是另一种选择。一种由两个薄瓦楞不锈钢板制成的垂直空心冷却元件的冷却器[11]是设计中最现代的。冷却水从下向上流动在板之间，颗粒产品在重力作用下从上向下移动在元素之间。这些元素被连接成垂直组装的部分。截面的数量和每个截面的冷却元件的数量取决于产品的输出和性能（尺寸，表面粗糙度，颗粒形状，颗粒粘附倾向等）。由于这些设备的成本很高，因此出现了在企业特定情况下使用这些设备是否可取的问题。关于目前运行的技术系统，我们制定了一个程序
用于确定松散材料导电冷却器的整体尺寸和材料含量。
适用于上述设计的换热器的热流计算公式有以下形式：
GprCprDelta;tp
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