181068. lajstromszámú szabadalom • Eljárás stabilizált ammóniumnitrát tartalmú granulátumok előállítására
5 181068 6 ben lehetséges más töltelékanyagok, így például gipsz, agyag és hasonlók használata is. Az ásványi töltelékanyag szemcsemérete 0,2 mm-nél kisebb, az átlagos részecskeméret előnyösen 0,05 mm körüli. A találmány szerinti eljárás során a granulákat úgy építjük fel, hogy a szilárd részecskéket váltakozva megnedvesítjük az ammónium-nitrátot tartalmazó oldattal vagy szuszpenzióval, majd megszárítjuk azokat, mely utóbbi folyamat során meg kell akadályoznunk a nedvesített részecskék agglomerációját. Ebből a célból az oldatot vagy szuszpenziót egy kevert részecsketömegbe vagy szemcseágyba permetezzük be, amelyben a permetezés alatt a részecskék között megnövelt térközt tartunk fenn, és forró gázáramot fúvatunk be. A forró gázáram szolgáltatja azt a hőt, amely a víznek a részecskéken levált cseppekből történő elpárologtatásához szükséges, valamint a gázáram eltávolítja az elpárologtatott vizet is. Az alkalmazott hőmennyiségnek elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy rövid időn belül kellőképp megszárítsa a bepermetezett szemcséket, hogy ezáltal lehetetlenné tegye az agglomerációt, amikor a részecskék egymáshoz való ütközéssel vagy más módon ismét érintkezésbe kerülnek egymással. Mindez megvalósítható a hagyományos technikák alkalmazásával. Ilyen megfelelő eljárás például a fluidizáció, a légtölcséres eljárás és a szferoidizálás. Fluidizációs eljárás alkalmazásakor egy rácson nyugvó szilárd részecskéket fluidizálunk, és a rácson keresztül alulról felfelé irányított forró gázárammal fluidizált állapotban tartjuk a részecskéket, miközben egy vagy több fúvókán keresztül az oldatot vagy a szuszpenziót a fluidágyba permetezzük. A mennyiségek, valamint a fluidizáló gáz és a bepermetezendő oldat vagy szuszpenzió hőmérsékletének megfelelő szabályozásával elérhető, hogy a fluidágyban levő részecskék oldattal vagy szuszpenzióval történő nedvesítése, valamint a száradás váltakozva következzék be. A fluidizációs eljárással kapcsolatban további információ például a következő könyvben található: Daizo Kunii és Octave Levenspiel: „Fluidization Engineering”, John Wiley « Sons, New York (1969). A légtölcséres eljárást a 962 265 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás ismerteti. Ezen eljárás alkalmazásakor egy edénybe helyezett, szilárd részecskékből álló rétegen keresztül forró gázáramot bocsátunk át, melyet az edény alján középen elhelyezett nyíláson vezetünk be olyan sebességgel, hogy az edény középső részében a gáz által elsodort részecskék egy laza fázist képezzenek, amelybe az oldatot vagy a szuszpenziót — előnyösen alulról — bepermetezzük. A középső részben a laza fázisban a gázáram a részecskéket az eredeti szint fölé ragadja, melyek azután az edény fala és a légtölcsér középső része között kialakuló gyűrű alakú részbe hullanak vissza, amelyben addig süllyednek, míg a gázáram ismét magával nem sodorja őket, mikor is újra bepermeteződnek. A laza fázisban történő tartózkodásuk után a nedvesített részecskéket kellőképp meg kell szárítani, hogy megakadályozzuk a gyűrűs részbe történő visszaesésükkor bekövetkező agglomerációjukat. Ez könnyen elérhető a gázáram hőmérsékletének, valamint az időegység alatt bepermetezendő oldat vagy szuszpenzió mennyiségének megválasztásával. Több párhuzamos légtölcsér egy egységben egyesíthető oly módon, hogy egy nagy átmérőjű edényben több gázáramot alkalmazunk, melyek beömlőnyílásai az edény alján helyezkednek el megfelelő távolságra egymástól, és az oldat vagy szuszpenzió bepermetezését a kialakult laza fázisok mindegyikébe elvégezzük. Minthogy a légtölcsérben a kezelendő szemcsék vagy granulák mérete nem okoz problémát - ami például a fluidágyban probléma lehet -, bizonyos célokra előnyös lehet egy vagy több fluidágy egy vagy több légtölcsérrel való kombinálása. További információ a légtölcséres eljárásról és a lehetséges kombinációkról a következő könyvben található: Kishan B. Mathur és Norman Epstein: „Spouted Beds”, Academic Press, New York (1974). A szferoidizálást a 894 773 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás ismerteti. Ebben a leírásban ismertetett eljárásban egy forgó dobot használnak, melynek belső falán hosszanti irányban elhelyezett kések vannak. A dob belsejében megfelelő helyeken permetezők vannak elhelyezve. Ezen eljárás alkalmazásakor a részecskéket és a forró gázáramot a dob beadagoló végén vezetjük be. A forgó dob belső falához erősített kések magukkal ragadják a fenéken fekvő részecskéket, melyek egy ideig tartó keringés után ismét lecsúsznak, mikor is a részecskék esőszerűen, megnövekedett térközzel hullanak keresztül a dobon. Esésük közben a részecskéket a permetezőkön át bepermetezzük az oldattal vagy a szuszpenzióval, és az eképp nedvesített szemcséket a forrógázáram megszárítja. A gázáram hőmérsékletének, valamint az időegység alatt bepermetezett oldat vagy szuszpenzió mennyiségének megfelelő megválasztásával elérhető, hogy mielőtt a részecskék a dob fenekén ismét érintkezésbe kerülnének egymással, kellőképp megszáradjanak, így megakadályozzuk az agglomerációt. Természetesen más megfelelő eljárások is alkalmazhatók. Különböző kutatók úgy vélik, hogy egy lényegében vízmentes ammónium-nitrát olvadékot tartalmazó magnézium-nitrát olvadékot tartalmazó magnézium-nitrát granulálásakor a magnézium-nitrát főképp nedvesség-megkötőként viselkedik, és a kapott granulákban jelenlevő víz a magnézium-nitráthoz kémiailag kapcsolódik kristályvízként. Ekkor az ilyen granulák fizikai-kémiai értelemben véve szárazak. Minthogy a kristályos fázisok közötti átalakulások. az anyaoldat fázison keresztül mennek végbe [lásd: Proceedings of the Royal Society 266, 329 (1962)], ezért az ilyen granulákban a fázisátalakulások oly lassan mennek végbe, hogy a granulák a hőmérséklet ingadozása következtében nem károsodnak. Felismertük, hogy alacsonyabb koncentrációjú magnézium-nitrátot tartalmazó ammónium-nitrát oldatok granulálásakor a magnézium-nitrát egy további szerepet is betölt, melynek eredményeképp a bepermetezett ammónium-nitrát oldat koncentrációjától függetlenül mindig nagy sűrűségű granulákat kapunk. Ennek egyik magyarázata az, hogy az NH4NO3— Mg(N03)2 (vízmentes) dimer rendszer megközelítően 115 °C-on egy eutektikus ponttal rendelkezik, amely hőmérséklet fölött az összes 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
