流化床喷雾制备磷酸二氢钙的成粒条件实验研究

论文摘要

粒状磷酸二氢钙生产工艺有湿法和干法两类。湿法生产工艺存在流程复杂、返料量大、能耗高、成粒粒度不均匀等缺点，采用流化床喷雾制备粒状磷酸二氢钙，可缩短工艺流程，降低能耗，提高产品质量。对流化床喷雾制备粒状磷酸二氢钙的成粒条件的理论分析及实验研究，对该工艺过程的应用具有重要的指导意义。本文在文献调研的基础上，根据实验目的和条件，拟定了实验工艺流程，完成了装置的设计、安装和调试。采用二流式喷嘴雾化磷酸二氢钙料浆，进行了流化床喷雾造粒的实验研究，较系统地考察了流化床操作温度、操作气速、料浆喷淋密度对颗粒成长和成长方式的影响。实验结果表明：(1)造粒过程中存在两种不同的颗粒生长方式即层式生长和团聚生长。层式生长的最终颗粒是以原始颗粒为基本粒子，料浆在其表面反复涂覆而形成的，形状与原始粒子相近；团聚生长的最终颗粒由多个初始粒子通过固桥粘结在一起，形状不规则；(2)床层温度、料浆喷淋密度对颗粒的生长方式、生长速率有着较明显地影响。床层温度低于87℃、喷淋密度高于4.78ml／(m~2·s)时，颗粒平均粒径增加较快，以团聚生长为主。反之，以层式生长方式为主；(3)在实验范围内的流化气速(0.5～0.75m／s)对颗粒生长方式影响不大。(4)根据实验结果分析，提出了成长方式分区图。本文根据质量守恒原理，建立了磷酸二氢钙颗粒层式生长平均粒径的数学模型：与实验数据的对比表明，该模型计算值的变化规律与实验值具有一致性。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 第二章 文献综述与研究内容
• 2.1 磷酸二氢钙基本性质及生产工艺简介
• 2.1.1 磷酸二氢钙基本性质
• 2.1.2 磷酸二氢钙生产工艺简介
• 2.2 造粒工艺简介与比较
• 2.2.1 造粒工艺简介
• 2.2.2 造粒工艺比较
• 2.3 流化床喷雾造粒技术
• 2.3.1 流化床喷雾造粒技术发展概述
• 2.3.2 流化床喷雾造粒的基础理论
• 2.3.3 流化床喷雾造粒的生长机理
• 2.3.4 流化床喷雾造粒的生长模型
• 2.4 本课题研究内容
• 第三章 实验装置及实验方法
• 3.1 实验原料及分析方法
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 分析方法
• 3.2 实验装置及实验方法
• 3.2.1 实验流程
• 3.2.2 实验装置
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 实验工艺参数的初步拟定
• 3.3.1 临界流化速度与带出速度
• 3.3.2 物料喷淋量与入床气量和温度的关系
• 第四章 实验结果及讨论
• 4.1 引言
• 4.2 操作条件对磷酸二氢钙颗粒生长的影响
• 4.2.1 床层温度对颗粒生长的影响
• 4.2.2 喷淋密度对颗粒生长的影响
• 4.2.3 流化气速对颗粒生长的影响
• 4.2.4 颗粒成粒条件操作分区确定
• 4.3 操作条件对磨损率的影响
• 4.3.1 床层温度对磨损率的影响
• 4.3.2 喷淋密度对磨损率的影响
• 4.3.3 流化气速对磨损率的影响
• 第五章 磷酸二氢钙颗粒生长的数学描述
• 5.1 数学模型的建立
• 5.2 数学模型的验证
• 第六章 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 符号说明
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的相关论文
• 致谢