[其他]在气相或汽相介质中散布液体的方法和装置

说明书

本发明与在气相介质中散布液体的方法有关，该方法是将液体送入到空心的壳体中，此壳体有一组相同的与垂直轴旋转对称的出口，在壳体的空腔中装有一部件，该部件与液体部分接触并可沿着与垂直轴平行的方向上、下移动。

本发明还特别与喷撒熔融物质或浓缩的溶液有关，在喷撒后这些物质在介质中被冷却，然后固化。

例如，本发明特别适合化肥熔体或溶液的造粒，先形成滴，然后造成大小一致的颗粒。

可想而知，造粒的液体应是这样的一种物质，它并不完全是液态，但是它的行为象液体，例如悬浮液、分散液、乳状液。

本发明也与实行开头部分提到的这种方法的装置有关。

从欧洲专利申请，案号0，033，717中可知开头部分提到的方法。

已知方法的缺点是所得造粒的尺寸分布范围很大。

这里很大指的是相对造粒的平均直径最大偏差约为±50%。

申请人发现一种改进的办法，它的特征是至少装有出口部分的壳体在与垂直轴平行的方向上、下移动，移动频率f等于比例常数K与液体通过壳体出口的平均流速除以出口直径之商的乘积，其中K在0.25～0.5之间，f表示为每秒振动次数，V为每秒米，d为米。

应用本发明的方法所得造粒的优点是大批量的颗粒尺寸没有显著的差别。

根据本发明方法的另一优点是，由于造粒的大小实际上一样，所谓大宗的混杂物（带有不同营养组分造粒的混合物）最终可直接撒到大地或牧场。

还有，由于造粒大小一致，得到的产品的机械特性也统一，这在产品处理中是一项优点。结果可以免除产品的筛选。

应该注意根据自由射流形成微滴的雷诺方程，从理论上可希望在K＝0.22（本发明的平均值）处得到最优的结果。事实上在K＝0.22处是自由射流截止的自然频率。

从美国专利U.S.A-2，968，833（参看8列48-51行）可知所用的K值在0.1到0.25。因而喷撒装置运动频率就低于射流的自然频率。根据专利的指标，在这个区域外它就显得更加困难（要得到好的结果）。

当K值在0.25～0.5之间，即频率在射流的自然频率之上，根据本发明的方法（令人警奇地）产生极其好的结果。

本发明实施方案的特征是壳体和部件运动的频率和相位互相相等。

根据本发明方法的这种实施方案，就分布和操作的柔性而言得到了最好的结果。

本发明实施方案的特征是壳体围绕垂直轴以0.5～6转/秒的旋转频率转动。由于微滴被分布在更大的平面范围内，因此微滴相互碰撞的机会减小，对造粒尺寸分布有良好效果。

根据本发明方法的另一实施方案，其特征是壳体在水平面周期运动。这种运动可以是垂直于垂直轴一个方向的简单振动，或者是在水平面两个不同方向两个简单振动构成的复合振动。

以这种方法得到的微滴将分布在更大的范围，减小碰撞的机会，减轻液体分散在其中的介质热负荷。

在另一种实施方案中，部件有附加的运动，可以围绕垂直轴旋转，其速度最好在0.5到3转/秒之间，或者是在水平面上的周期运动。

用这种方法改善微滴的形成，特别是促进液体射流的遮断。

本发明还同在气相介质中散布液体的方法有关，该方法是将液体送入到空心的壳体，它有一组相同的与垂直轴旋转对称的出口，在壳体的空腔中装有一部件，该部件至少部分地与液体接触并可沿着与垂直轴平行的方向上下移动，这方法的特征是壳体围绕垂直轴以频率f运动，f等于液体通过壳体出口的平均流速除以出口直径之商与比例常数K的乘积，K在0.25～0.5之间，f表示为每秒振动次数，V为每秒米，d为米。

人们相信，由于部件的这种运动，液体达到振动状态，从而在离开壳体的出口后，微滴的体积非常均匀，所以得到的造粒直径其大小的分布将比用已知方法得到的造粒分布要小。

如果与大气隔绝的情况下，在气相或汽相介质中散布液体，例如在造粒塔中喷撒熔融化肥，这种情况微滴尺寸是决定性的。因为最大的微滴必须在接触造粒塔的壁或底之前完全固化，所以造粒塔的尺寸（依照高和直径）是由设想所生产的最大的滴（粒）所决定，将会得到这样的颗粒，它的直径比要求的平均直径约增加了三倍造粒直径变化系数。

根据本发明的方法实现了平均造粒直径5%的变化系数。这意味着实践中，在方法的条件和变量进一步完全一致的情况下，比起现用的方法计算得到的造粒塔，其高变可减小50%，其直径可减小25%。