Науковий вісник НЛТУ України (Jun 2020)
Технологічні особливості капсулювання гранульованих добрив плівкою на основі модифікованого ПЕТФ
Abstract
Проаналізовано взаємодію твердої дисперсної фази, рідкого плівкоутворювача та повітря під час капсулювання гранульованих мінеральних добрив. Показано, що на поверхні частинки відбувається передача тепла від повітря до розчину плівкоутворювача і видалення розчинника у середовище газової фази. Оцінено вплив гідродинаміки, тепло- та масообміну на процес капсулювання амонійної селітри та нітроамофоски в апараті псевдозрідженого стану плівками, які складаються з модифікованого поліетилентерефталату, гідролізного лігніну та цеоліту. Встановлено, що визначальним технологічним параметром процесу капсулювання є швидкість повітря, за якої шар твердого матеріалу буде перебувати у стані стійкого псевдозрідження. Теоретичним методом розраховано швидкість повітря в апараті для капсулювання аміачної селітри 5,6 м/с та нітроамофоски 6,1 м/с. Проведено аналітично-експериментальні дослідження тепломасообміну під час капсулювання гранульованих добрив у апараті псевдозрідженого стану циліндричного типу періодичної дії за встановлених гідродинамічних режимів. Отримано експериментальні залежності температури повітря від висоти шару досліджуваних мінеральних добрив за витрати плівкоутворювача 1∙10-4 кг/с, 3∙10-4 кг/с і 5∙10-4 кг/с з використанням 7-канального інтелектуального перетворювача, який дав змогу одночасно фіксувати температуру в семи точках з виводом інформації на ПК. Графічним методом за кутом нахилу температурних кривих встановлено значення коефіцієнтів тепловіддачі α під час капсулювання аміачної селітри 135,7 Вт/(м2К) і нітроамофоски 118,3 Вт/(м2К). Для плівкоутворювального розчину, який складався із етилацетату 87 % (мас), модифікованого ПЕТФ 10 % (мас), гідролізного лігніну 3 % (мас) визначено коефіцієнти масовіддачі β під час капсулювання аміачної селітри 0,251 м/с і нітроамофоски 0,198 м/с. На підставі отриманих коефіцієнтів масовіддачі встановлено максимальну витрату плівкоутворювача Pmax (104кг/с∙кг добрив): аміачна селітра – 20,512, нітроамофоски – 22,857. За отриманими технологічними параметрами здійснено капсулювання досліджуваних добрив. За характером кінетичних кривих вивільнення компонентів із капсульованих частинок аміачної селітри і нітроамофоски встановлено, що за визначеними технологічними параметрами отримано мінеральні добрива із прогнозованими властивостями.
Keywords
