СПОСОБ СУШКИ МЕЛАМИНА
METHOD OF DRYING MELAMINE

Область техники
Настоящее изобретение в целом относится к химической промышленности. В частности, изобретение относится к способу сушки влажных осадков меламина.
Уровень техники
Хорошо известны способы производства меламина, в которых на определенной стадии происходит образование из воды и кристаллов меламина суспензии, в которой может быть растворен в различных количествах аммиак (см., например, US 3598818, ЕР 0091174 и WO 95/06042).
Известны также способы очистки, включающие стадии перекристаллизации, пригодные для получения меламина удовлетворительной чистоты, которые в конечном счете приводят к образованию влажного осадка кристаллов меламина с заданным размером частиц.
Сушку вышеупомянутого осадка осуществляют различными способами и, как правило, с применением распылительной сушильной установки (flash-dryer). Однако, как указано в заявке ЕР 1071673, применение распылительной сушильной установки имеет некоторые недостатки, прежде всего образование значительного количества так называемых «тонкодисперсных» частиц, т.е. частиц, имеющих диаметр менее 21 мкм, что в результате вызывает уменьшение кажущейся плотности и плотности в уплотненном состоянии и в результате затрудняет транспортировку и обработку конечного продукта.
Для того чтобы увеличить кажущуюся плотность и плотность в уплотненном состоянии высушенного меламина, в заявке ЕР 1071673 предлагают другой способ сушки влажного меламинового осадка. Указанный способ включает использование контактной сушильной установки, то есть сушильной установки, в которой тепло подают к влажному осадку главным образом посредством контакта с поверхностями сушильной установки (например, пучком труб, вращающимся барабаном или сушильной камерой).
Сушку меламинового осадка осуществляют путем приведения в контакт стенки сушильной установки с высушиваемым осадком в интервале температур от 100 до 220°С и предпочтительно от 120 до 160°С, при этом интервал времени пребывания в сушильной установке составляет от 0,1 до 10 часов (предпочтительно 1-3 часа).
Согласно такому способу получают конечный продукт с влагосодержанием менее 0.1% в расчете на массу влажного продукта и содержанием тонкодисперсных частиц, имеющих диаметр меньше 21 мкм, менее 30 мас.%. В любом случае в способе согласно ЕР 1071673 получают более низкое процентное содержание тонкодисперсных частиц по сравнению с использованием традиционной технологии сушки с помощью распылительной сушильной установки.
Тем не менее время, необходимое для осуществления контактной сушки влажного меламинового осадка, является значительно большим, чем время, требуемое для сушки меламинового осадка при применении распылительной сушильной установки, что приводит к соответствующему удлинению производственных циклов.
Краткое описание изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить способ сушки влажных меламиновых осадков, который позволил бы получить конечный продукт, имеющий высокую кажущуюся плотность и высокую плотность в уплотненном состоянии, а также соответствующий всем требованиям действующих нормативных документов, за значительно более короткое время, чем это требуется согласно способу, описанному в ЕР 1071673.
Поставленная задача решена путем создания способа, согласно которому:
- применяют турбосушильную установку, включающую цилиндрический корпус в форме трубы, имеющий нагревательную рубашку, входное и выходное отверстия и лопастной ротор, закрепленный в корпусе с возможностью вращения,
- подают непрерывный поток влажного меламинового осадка в турбосушильную установку, температура внутренней стенки которой составляет по меньшей мере 120°,
- подают в турбосушильную установку непрерывный поток газа, который выбирают из воздуха или азота,
- подвергают поток влажного меламинового осадка механическому воздействию лопастного ротора, вращающегося со скоростью по меньшей мере 200 об/мин, с последующим центрифугированием вышеуказанного влажного осадка на нагретую стенку, благодаря чему происходит мгновенное испарение воды, содержащейся в осадке, и подачей последнего к выходному отверстию,
- непрерывно выгружают поток кристаллов меламина с влагосодержанием менее 0,1% по истечении среднего времени пребывания в сушильной установке менее 300 секунд.
Предпочтительно, температура внутренней стенки турбосушильной установки составляет от 225° до 280°С, при этом газ, который подают в турбосушильную установку, представляет собой воздух, нагретый до 120-200°С, который можно подавать как прямотоком, так и в противотоке относительно потока влажного осадка.
3
Скорость воздушного потока, как правило, составляет от 200 до 800 нм/ч на каждые 100 кг загруженного влажного продукта.
Предпочтительно, скорость вращения лопастного ротора составляет от 200 до 1500 об/мин.
Время пребывания меламинового осадка внутри турбосушильной установки, как правило, составляет 15-100 секунд.
Способ согласно настоящему изобретению далее описан со ссылкой на прилагаемые чертежи и вариант реализации изобретения, которые приведены исключительно с целью пояснения, и не ограничивают область изобретения.
Краткое описание чертежей
На прилагаемом чертеже показано сушильное оборудование, применяемое в способе согласно настоящему изобретению.
Подробное описание предпочтительного варианта реализации изобретения
Согласно указанному чертежу оборудование, применяемое для сушки влажных меламиновых осадков, включает турбосушильную установку Т.
Турбосушильная установка Т (например, производства фирмы VOMM Impianti e Processi, Rozzano (MI)) по существу включает цилиндрический корпус 1 в форме трубы, закрытый с противоположных концов торцевыми стенками 2, 3 и имеющий расположенную соосно с корпусом нагревательную рубашку 4, через которую протекает жидкость, например теплопроводное масло.
Корпус 1 в форме трубы имеет входное отверстие 5 для влажного меламинового осадка и газового потока и выходное отверстие 6 для продукта, который прошел сушку.
Лопастной ротор 7 закреплен внутри трубообразного корпуса с возможностью вращения. Ряды лопастей 8 этого ротора расположены по спирали и ориентированы таким образом, чтобы центрифугировать и одновременно перемещать продукт, подвергаемый сушке, по направлению к выходному отверстию. Двигатель М вращает ротор 7 со скоростью, составляющей от 200 до 1500 об/мин, предпочтительно 400-600 об/мин.
Очевидно, по техническим причинам в силу случайных обстоятельств, турбосушильная установка может иметь более одного входного и/или выходного отверстия.
Поток влажного меламинового осадка непрерывно подают в турбосушильную установку Т через входное отверстие 5 одновременно с потоком нагретого воздуха и в прямотоке с ним. Влажный меламиновый осадок центрифугируют с помощью роторных лопастей, при его входе в турбосушильную установку, на внутреннюю нагретую стенку 9 и одновременно транспортируют его по направлению к выходу 6 благодаря спиралеобразному расположению вышеупомянутых лопастей.
Вода, содержащаяся во влажном меламиновом осадке, мгновенно испаряется благодаря образованию тонкого, динамичного, трубообразного турбулентного слоя меламинового осадка, одиночные частицы которого поглощают очень большое количество энергии, как в форме механической энергии, передаваемой от лопастного ротора, вращающегося с высокой скоростью, так и в форме теплоты, выделяемой из нагретой внутренней стенки турбосушильной установки Т и из горячего воздуха.
После пребывания продукта в течение примерно 15-60 секунд внутри турбосушильной установки из нее непрерывно выгружают поток кристаллов меламина с влагосодержанием менее 0,1%.
Удаление смеси воздуха и пара, образовавшегося при испарении воды, содержащейся в осадке, осуществляют через выходное отверстие 6 вместе с кристаллами меламина.
Следует отметить, что горячий поток можно также подавать в противотоке относительно потока влажного меламинового осадка, через выходное отверстие 6 или через дополнительное отверстие, выполненное вблизи торцевой стенки 3. Независимо от направления подачи продукта, поток горячего воздуха значительно облегчает удаление пара, образовавшегося при испарении воды, содержащейся в осадке, и позволяет полностью удалить аммиак, который часто находится в этой воде в растворенном состоянии.
ПРИМЕРЫ
При использовании оборудования, схематически описанного выше, и согласно способу, предлагаемому в настоящем изобретении, влажный меламиновый осадок с содержанием тонкодисперсных частиц (диаметром менее 21 мкм) 2,5% и влагосодержанием 12% (измеренным при 105°С), при содержании растворенного в воде аммиака 14% (по весу воды), непрерывно загружали в турбосушильную установку Т, со скорость 80 кг/ч, одновременно и в прямотоке с воздушным потоком при 200°С, имеющим скорость 300 нм/ч.
Температуру стенки 9 поддерживали равной примерно 250°С, при этом скорость вращения лопастного ротора 7 сохраняли постоянной и равной 700 об/мин.
После среднего времени пребывания внутри турбосушильной установки Т примерно 60 секунд непрерывно выпускали поток воздуха, смешанного с паром, и поток кристаллов меламина, имеющего кажущуюся плотность 0.74, не содержащего аммиака и имеющего влажность 0.04%. Содержание тонкодисперсных частиц (диаметром менее 21 мкм) в высушенном продукте составляло 3.4%, его титр составлял 99.9%, а степень его белизны, измеренная согласно правилам Американской ассоциации охраны общественного здоровья (American Public Health Association (APHA)) (то есть путем визуального сравнения со шкалой образцов, приготовленных из хлороплатината калия, разбавленного в формальдегиде), составляла 10.