NO152081B - Anordning for utsproeytning av en vaeske ved hjelp av en gass eller gassblanding - Google Patents
Anordning for utsproeytning av en vaeske ved hjelp av en gass eller gassblanding Download PDFInfo
- Publication number
- NO152081B NO152081B NO771061A NO771061A NO152081B NO 152081 B NO152081 B NO 152081B NO 771061 A NO771061 A NO 771061A NO 771061 A NO771061 A NO 771061A NO 152081 B NO152081 B NO 152081B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- gas
- supply pipe
- liquid
- outflow opening
- spray device
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 73
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 58
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 22
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 6
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000011551 heat transfer agent Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
- B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
- B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
- B05B7/0441—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
- B05B7/0458—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber the gas and liquid flows being perpendicular just upstream the mixing chamber
Landscapes
- Nozzles (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
ANORDNING FOR UTSPRØYTNING AV EN VÆSKE VED HJELP AV EN GASS ELLER GASSBLANDING.
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning av den art som
er angitt i krav l's ingress for utsprøytning av væskematerialer ved hjelp av en atomiserende gass, som kan anvendes ved fremstilling av melamin.
Det er velkjent at en væske kan utsprbytes ved hjelp av en to-^ fase-sproyteariordning omfattende 2 konsentriske ror, hvori væsken strommer gjennom det sentrale ror og gassen strommer gjennom en ringformet kanal mellom det indre og det ytre ror.
I henhold til US-patent nr. 3.377.350 utfores sprbytning av
urea fortrinnsvis ved hjelp av sprbyteanordninger i hvilke utstrbmsåpningen for gassen ligger i det samme plan som utstrbmsåpningen for urea og hvor utstrbmningshastigheten for gassen fortrinnsvis er hbyere enn lydens hastighet.
I henhold til nederlandsk patentansbkning nr. 6.902.755 utsprby-
tes urea ved hjelp av sprbyteanordninger i hvilke utstrbmnings-åpningen for gassen ligger foran utstrbmsåpningen for urea,
eller hvor begge åpninger ligger i det samme plan. I henhold til denne patentsbknad er gassens utstrbmningshastighet maksi-
malt 100 m/s.
Sprbyteahordningené beskrevet ovenfor er beheftet med den ulempe at deres kapasitet er begrenset, enten fordi atomiseringen er dårlig eller fordi meget store mengder atomiserende gass er nbdvendig, eller at en meget hby gasshastighet er nbdvendig ved utsprbytning av store væskemengder, spesielt urea.
Det er en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en tofase-utsprbytningsanordning som også effektivt kan utsprbyte relativt store væskemengder ved lave gasshastigheter, fortrinnsvis ikke overstigende 100 m/s.
Anordningen ifølge oppfinnelsen er særpreget ved det som er
angitt i kravets karakteriserende del, nemlig:
at overflatedelen danner en vinkel a på mellom 70 og 90° i forhold til sprøyteanordningens akse, hvilken overflatedel ved hjelp av en konvekst krummet overgangsoverflatedel fortsetter inn i en relativt kort utstrømningskanal som avsluttes ved sprøyteanordning-ens utstrømningsåpning, at endeoverflaten av væsketilførselsrøret er avskrådd med en vinkel a' på mellom 70 og 90° i forhold til sprøyteanordningens akse, slik at den ringformede overflatedel av gasstilførselsrøret og endeoverflaten av væsketilførselsrøret definerer en ringformet kanal som konvergerer konisk mot sprøyte-anordningens akse i strømningsretningen med en toppvinkel eller midlere toppvinkel på mellom 140 og 180°, at overgangsoverflate-delen av gasstilførselsrøret er krummet med en radius som er mellom 0,1 og 0,4 ganger diameteren for sprøyteanordningens utstrøm-ningsåpning, at diameteren av sprøyteanordningens utstrømnings-åpning er mellom 1,0 og 1,6 ganger diameteren for væsketilførsels-rørets utstrømningsåpning, og at strømningstverrsnittsarealet i sprøyteanordningens utstrømningsåpning er lik eller mindre enn det minste strømningstverrsnittsarealet i den konisk konvergerende kanal.
Ved oppfinnelsen er det mulig å bygge sprøyteanordninger som er
i stand til å utsprøyte store væskemengder, eksempelvis mellom 500 kg og 4500 kg væske pr. time ved hjelp av relativt små
mengder atomiserende gass, og særlig ved gassutstrømningshastig-heter som er mindre enn 100 m/s. Det er funnet at sprøyte-anordningen i henhold til oppfinnelsen utsettes for liten slitasje og heller ikke lett tettes igjen. Ytterligere er sprøyteanord-ningen mindre følsom for fluktueringer i væske- og gasstilførslene enn de velkjente sprøyteanordninger.
Sproyteanordningene i henhold til oppfinnelsen kan generelt anvendes for utsproytning av væskeformige materialer. Betegnelsen "væskeformige materialer" innbefatter ikke bare flytende opples-ninger, eksempelvis vann, organiske opplosningsmidler, vandige opplosninger, forbindelser som er smeltet eller forvæsket ved oppvarmning, og emulsjoner i vandige eller organiske kontinuerlige faser, men også faststoff/væskesuspensjoner.
Noen eksempler er vann, melk, avfallsvann inneholdende organiske forbindelser i opplosning, toluen, etylacetat, glycerol, petroleum-fraksjoner, brenselolje og andre flytende brennstoffer, lakker, smeltet urea eller svovel, smeltede polymerer eller andre be-standdeler som vil være åpenbare for en fagmann.
Sproyteanordningene er spesielt egnet for innsprøytning av be-standdeler til et fluidisert sjikt av faste partikler. For det forste kan en god atomisering oppnås med lave gassutstrom-ningshastigheter slik at liten eller ingen slitasje eller pulverisering av de faste partikler i sjiktet finner sted, og for det annet kan sproyteanordningene konstrueres slik at ingen faste partiklér kan suges inn i sprbyteanordningen, hvilket sterkt nedsetter risikoen for erosjon og gjentetning.
Innenfor det sistnevnte felt utgjor sproyteanordningene i henhold til oppfinnelsen et klart teknisk fremskritt. Det finnes riktignok et stort antall sprbyteanordninger som er egnet for utsproytning av eksempelvis vann, brennstoff eller lakker i et fritt rom, men det var et stort behov for pålitelige sprbyteanordninger, som selv ved stor kapasitet kan sprbyte væsker inn i et svevesjikt under anvendelse av lave gasshastigheter. Sproyteanordningene kan fordelaktig anvendes i svevesjikts-tbrkeinstallasjoner og granulatorer og for injisering av brennstoff eller avfallsvann i svevesjiktsforbrenningsanordninger.
Sproyteanordningene er også meget velegnet for utsproytning
av smeltet urea til et svevesjikt av et inert katalytisk ak-
tivt materiale ved hjelp av ammoniakk eller blanding av ammoniakk og karbondioksyd, slik som er vanlig ved fremstilling av melamin på basis, av urea.
Vidt forskjellige gasser og blandinger av gasser kan generelt anvendes som den atomiserende gass. Eksempler er hydrogen, luft, oksygen, lavere hydrokarboner, edelgasser, karbondioksyd, nitro-gen, ammoniakk og damp. Valget av gass er avhengig av bestand-delen som skal utsproytes og dens anvendelse. Om nodvendig kan gassen avkjøles eller forvarmes.
Foretrukne trekk ved sproyteanordningene i henhold til oppfinnelsen er definert i de vedlagte krav 2-9. Betydningen av disse trekk vil fremgå av den etterfolgende beskrivelse.
Oppfinnelsen skal nærmere beskrives under henvisning til ut-fbrelsesformene vist i de vedlagte tegninger. I disse tegninger viser fig. 1 et lengdesnitt av en sproyteanordning i henhold til oppfinnelsen og fig. 2 er et lengdesnitt av en annen sproyteanordning i henhold til oppfinnelsen. Da sproyteanordningene er radielt symmetriske er en tverrsnittavbildning ikke nodvendig. Tallhenvisningene 21 - 39 i.fig. 2 angir deler som har tilsva-rende funksjon som de deler som er betegnet med 1 - 19 i fig. 1.
Sproyteanordningen består av et innmatningsror 1 for væske som omfatter en i det vesentlige sylindrisk kanal 2 for væsken og ender i en endeåpning 3, normalt på stromningsretningen. Endeflaten 4 av roret 1 er avskrådd med en vinkel a' i forhold til sprøyteanordningens lengdeakse. Den ytre grense for endeflaten er fortrinnsvis svakt konvekst kurvet, vinkelen a bor ligge mellom 70° og 90°.
Et ror 6 er anordnet koaksialt rundt roret 1 slik at en ringformet kanal 7 for mategassen dannes mellom de to rør. ved en sone noe utenfor enden av roret 1 blir roret 6 smalere,, slik at det i denne sone dannes en indre ringformet overflatedel 8 med en vinkel a i forhold til sprøyteanordningens lengdeakse. Denne overflatedel forer via en konvekst kurvet overgangsdel 9 til en kort sylindrisk utstromningskanal 11 som er definert av endedelen 10 av roret 6 hvis utstromningskanal er koaksial med roret 1 og har en utlopsåpning 12 i et plan normalt til dens akse. Vinkelen ot bor likeledes ligge mellom 70° og 90°. Endeflaten 4 av tilforselsroret for væske og den ringformede overflatedel 8 av tilforselsroret for gass definerer en ringformet kanal 13 som konvergerer mot sproyteanordningens akse,
i dennesstromningsretning, og har en toppvinkel eller midlere toppvinkel på mellom 140° og 18o°.
Den indre overflate av gassroret 6 kan være noe konkavt avrundet ved 14.
Betegnelsen "midlere toppvinkel" betyr den midlere verdi for vinklene 2 x a og 2 x a'. Når vinkelen a eller a' er 70° eller mindre vil sproyteanordningens kapasitet reduseres, mens hvis vinkelen a eller a1 er 90° eller mere vil det i sproyteanordningen
.lett oppstå turbulens i gasstrommen. Fortrinnsvis anvendes det sprbyteanordninger hvori den midlere verdi.for vinklene a og a' ligger mellom 75° og 87,5°. Spesielt gode resultater erholdes hvis denne midlere vinkel ligger mellom 77,5° og 82,5°. Folgelig ligger "den midlere toppvinkel" fortrinnsvis mellom 150°
og 175° og mere foretrukket mellom 155° og 165°.
Det er også foretrukket å velge vinklene a og a' slik at a er stbrre enn a' og at forskjellen mellom disse vinkler er mindre enn 5°. Spesielt foretrukne utforelsesformer er de hvori a og a' er like eller i det vesentlige like, slik at den konvergerende ringformede kanal 13 i det vesentlige har parallelle vegger. Dette betyr at i foretrukne utforelsesformer for sproyteanordningene i henhold til oppfinnelsen er veggene i den ringformede kanal gjennom hvilken gasstrommen strommer mot sproyteanordningens akse i det vesentlige parallelle og har en toppvinkel på mellom 150° og 175° og mere foretrukket mellom 155° og 165°.
I disse foretrukne utforelsesformer er relativt lite gass nodvendig for atomisering og sjansen for turbulensdannelse i gass-strommen ved utlopsåpningen av sproyteanordningen er spesielt liten. Dette er spesielt viktig i sproyteanordninger som anvendes for å sprbyte en væske inn i et fluidisert sjikt av faste partikler.
Væsketilforselsroret 1 er forbundet på kjent måte, eksempelvis ved hjelp av en sveiset eller boltet forbindelse, til væske-tilf orselsroret 16, som i den viste utforelsesform er forsynt med en påsveiset ytre kappe 17, slik at det dannes et rom 18 som kan fylles med et varmeisolerende materiale, eller s.->m kan anvendes for sirkulasjon av et varmeoverforingsmiddel eller for et elektrisk oppvarmningssystem. Dette roret 16 er forbundet med en anordning for tilforsel av væske ved hjelp av ikke viste rorledninger.
Roret 6 er på kjent måte forbundet til roret 19 som er forbundet med en ikke vist tilforselsanordning for gass.
I sproyteanordningen ifolge fig. 1 har roret 1 en jevntykk vegg og gasskanalen 7 har i det vesentlige det samme tverrsnittarea-let nær dets andre endeområde 15.
I sproyteanordningen ifolge fig. 2 har væsketilforselsroret en tykkere endedel og gasspassasjen 27 forer inn i en porsjon 35 som har et mindre tverrsnittareal.
Utstrømningskanalen 11 er relativt kort og i de fleste tilfeller har gassrørets endedel 10 en lengde på kun mellom 0,2 og 0,5 ganger diameteren av utstrømningsåpningen 12. Hvis utstrømningskanalen er lengre, er det fare for at veggen i rørdelen 10 blir fuktet av væsken. Når visse væsker, eksempelvis smeltet urea eller saltoppløsninger utsprøytes kan dette resultere i korrosjon. Hvis en relativt lengre utløps-kanal er ønsket kan denne gis en traktform. I dette tilfel-
let vil diameteren for utløpsåpningen av sprøyteanordningen bli regnet som dens minste diameter av kanalen 11.
Om onsket kan roret 1 være slik formet at væskekanalen 2 konvergerer noe eller divergerer mot dens endeåpning 3, men til-stedeværelse av turbulens i væskestrommen må unngås.
Diameteren for utstromningsåpningen 12 i sproyteanordningen er fra 1,0 til 1,6 ganger og foretrukket 1,1 - 1,3 ganger diameteren av endeåpningen 3 for væsketilforselsroret.
Hvis utstromningsåpningen er for liten vil veggen i utstromningskanalen fuktes av væsken og hvis åpningen er for stor vil atomiseringen bli dårlig eller storre mengder gass eller hoyere gasshastigheter er nodvendig for atomisering.
Avstanden mellom overflatedelene 4 og 8, som definerer den konvergerende kanal 13, må være slik at arealet som er tilgjengelig for gasspassasjener lik eller storre enn arealet av sproyteanordningens utstromningsåpning. Således, når gassen passerer gjennom kanalen 13 og kanalen 11 til utstromningsåpningen 12
må den ha uforandret eller foroket hastighet. Hastigheten for-okes fortrinnsvis og folgelig er gjennomgangsarealet i kanalen 13 fortrinnsvis storre enn arealet for sproyteanordningens utstromningsåpning .
Gjennomstrbmningsarealet for den konvergerende kanal 13 tas generelt å være gjennomstromningsarealet i den del av kanalen som er nærmest sproyteanordningens utstromsåpning. Om onsket kan gasshastigheten i sproyteanordningens utstromningsåpning være lavere enn gasshastigheten i den konvergerende kanal,
men i-dette tilfellet er det fare for turbulensdannelse nær sproyteanordningens åpning og i utstromningskanalen og derav fblgende foroket erosjon.
Hvis sproyteanordningen er påtenkt for utsproytning av en
væske i et fluidisert sjikt av katalytisk aktive eller inerte partikler er det anbefalt å avrunde eller avskrå endeflaten av sproyteanordningen (endeflaten av gassrordelen 10) for å nedsette-slitasje og for å fremme oppsugning av katalysator-partiklene, slik at katalysatoren og væsken blandes bedre.
Avrunding av overflatedelen 9 mellom den ringformede overflatedel 8 og utstromningskanalen 11 er av betydelig viktighet. Hvis krumningsradien for delen 9 er for liten eller hvis det ikke er noen avrunding vil foroket slitasje finne sted ved at væske-dråper av faste partikler trekkes mot og inn i utsproytnings-hodet. Hvis krumningsradien er for stor vil for meget gass eller for hoy gasshastighet være nodvendig for å oppnå en riktig atomisering. Krumningsradien for delen 9 må folgelig velges for å motvirke turbulens i gasstrommen. Dette oppnås ved å velge krumningsradien til å være 0,1 - 0,4 ganger diameteren av sproyteanordningens utstromningsåpning, fortrinnsvis til 0,125 - 0,375 og mere foretrukket 0,2 - 0,3 ganger denne diameter.
Det er foretrukket at den ytre grenseflate ved 5 av endeflaten for væsketilforselsroret også er noe avrundet for å forhindre turbulens i gasstrommen. Hvis denne grenseflate ikke er avrundet kan turbulens oppstå, noe som kan forårsake avsetning av væske på endeflaten av roret. Som folge derav kan korrosjon oppstå
i visse tilfeller. Som et ytterligere middel for å forhindre turbulens er forbindelsen 14 fortrinnsvis også avrundet noe.
På disse steder er krumningsradien ikke kritisk.
Hvis de ovenfornevnte nodvendige forhold tas hensyn til kan sproyteanordningens dimensjoner bestemmes av den bnskede kapasitet for denne.
En kapasitet på over 4000 kg væske/time kan nås uten ytterligere forholdsregler. For utsproytning av korroderende media kan konstruksjonsmaterialet i sproyteanordningen være et hvilket
som helst materiale som er ikke-korrosivt, dimensjonsstabilt
og sliteresistent under driftsbetingelsene. Egnede materialer er bl.a. "Inconel", "Hastalloy B" eller "Hastalloy C". De deler av sproyteanordningen som er utsatt for slitasje, såsom delene 8, 9 og 10 kan være foret med et lag av et slitemot-standsdyktig materiale, eller kan være utformet med innsatser av meget resistent materiale, såsom silisiumkarbid, wolfram-karbid eller aluminiumoksyd.
Anordningen er spesielt egnet for innsprøytning av en væske i et fluidisert sjikt av faste partikler. I dette tilfellet anvendes en slik gassmengde slik at under arbeidsbe-tingelsene er ustromningshastigheten for gassen 20 - 120 m/s og fortrinnsvis 40 - 100 m/s i den hensikt å forhindre pulverisering av partiklene.
En prosess av denne type er av viktighet, bl.a. ved innsproyt-ning av brennstoff eller væskestrbmmer i en svevesjiktsfor-brenningsovn eller ved hydrogenering eller forgassing av petro-leum. Anordningen er spesielt egnet for utsproytning av smeltet urea til et svevesjikt av inert eller katalytisk aktivt materiale , slik som er vanlig ved fremstilling av melamin eller cyanursyre. I dette tilfellet er .den anvendte atomiseringsgass ammoniakk eller en blanding av ammoniakk og karbondiaok-syd. Ureaens.temperatur er minst 133°C og i de fleste tilfeller ligger den ved 135 - 15o°C. Gasstemperaturen er ikke kritisk og ligger vanligvis i området 20 - 400°C.
Væskehastigheten når den forlater tilforselsroret og moter den atomiserende gass kan variere innen vide grenser og ligger særlig i området 10 - 200 cm/s og fortrinnsvis i området 5o - 150 c.m/s.
Gassmengden som anvendes er slik at vektforholdet mellom tilfort gass pr. tidsenhet og væsken ligger i området 0,1 - 1,0, fortrinnsvis i området 0,2 - 0,5.
Storre gassmengder kan anvendes, men er ikke nodvendig. Hastigheten med hvilket gassen forlater sproyteanordningens åpning under driftsbetingelsene kan variere innen vide grenser. Et nyttig hastighetsområde er 20 - 120 m/s og spesielt foretrukket er gasshastigheter på 40 - 100 m/s og mere spesielt i området 60-90 m/s. Når urea innsprbytes i et fluidisert partikkel-sjikt må gasshastigheten være lavere enn 120 m/s og fortrinnsvis lavere enn 100 m/s for å unngå pulverisering av partiklene.
Anordningen i henhold til oppfinnelsen er spesielt egnet for anvendelse ved fremstilling av melamin, hvor ved hjelp av en tofase-sprøyteanordning, urea innsprøytes i et fluidisert sjikt av katalytisk aktivt eller uaktivt materiale i en rea-ktor hvori trykket ligger i området 1-25 kp/cm 2 og tem-peraturen ligger i området 300 - 500°C og som inneholder et eller flere fluidiserte sjikt, hvorav minst ett består av et katalytisk aktivt materiale.
A.S M A/S 15 000. 6 84
Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli belyst med de føl-gende eksempler. Som det vil fremgå så vil sproyteanordningen anvende ammoniakk som atomiserende gass når urea utsprbytes, slik som i en melaminreaktor og vann vil utsprbytes i flere forsak i forskjellige sprbyteanordninger med luft som atomiserende gass.~ Dette muliggjør en visuell inspeksjon og gir
en generell indikasjon på sproyteanordningens effektivitet. Det er funnet at sprbyteanordninger som virker dårlig under disse betingelser ikke er egnet for utsproytning av urea.
Eksempel I Vann blir utsprbytet med luft som atomiseringsgass i en sprbyteanordning i henhold til fig. 1, men i hvilken overgangsdelen i sproyteanordningens utstromningskanal (del 9) ikke var avrundet. • Diameteren for sproyteanordningens utstromningsåpning var 38 mm, j diameteren av væskeutstrbmningsåpningen var 20 mm og vinklene | a og a' var 80°. Mengden av utsprbytet vann var 2000 kg/h og utstrbmningshastigheten for luften var 116 m/s. Ved en tilsva-rende drivkraft for gasstrommen pr. kg væske vil en slik luft-hastighet tilsvare en ammoniakkhastighet på 80 m/s under driftsbetingelsene når urea sprbytes ved hjelp av ammoniakk. Atomi- j seringen av vannet var tilfredsstillende, men det ble observert i at en virvelstrbm forårsaket en innsugning ved utlbpet av =! sproyteanordningen. Når urea ble sprbytet inn i et fluidisert j sjikt ville denne sprbyteanordning suge inn partikler av flui- J disert materiale, hvilket ville forårsake en alvorlig slitasje j som folge av erosjon i sproyteanordningens utlbpskanal.
Eksempel II vann ble utsprbytet med luft som atomiserende gass i en sprbyte- j anordning i henhold til fig. 1, men også i dette tilfellet varde- ] len 9 ikke avrundet, diameteren for sproyteanordningens ut- I strbmningsåpning ve d væskekanalen var 20 mm og vinklene a og a' var 70°. Belastningen var 2000 kg vann pr. time og luft- j utstrbmningshastigheten var 116 m/s. Atomiseringen var meget j dårlig og en virvelstrbm forårsaket innsugning i utstrbmnings- j kanalen. Dette forandret seg ikke ved en lavere væskebelastning. j i t i Eksempel III ' vann ble utsprbytet med en luftutstrbmningshastighet på 116 m/s | i en sprbyteanordning som ble beskrevet i eksempel II, men hvor ! diameteren av utstromningsåpningen av væskekanalen var 27 mm. ! Ved en belastning på 1000 kg vann/h var atomiseringen relativt god, men ved en belastning på 2000 kg vann/h var atomiseringen j dårlig. I begge tilfeller ble det observert at en virvelstrbm forårsaket en innsugning.
Eksempel IV
2000 kg vann/h ble sproytet med luft (utstromningshastighet på
116 m/s) i en sprbyteanordning i henhold til fig. 1 hvor diameteren av ut strbmningsåpningen for sproyteanordningen var 38 mm, diameteren for væskeutstrbmningsåpningen var 32 mm, vinklene a og a' var 80°, krumningsradien for delen 9 var 19 mm og lengden av utstromningskanalen fra den avrundede del til utlbpsåpningen var 26 mm. Under disse betingelser var atomiseringen ikke tilfredsstillende, men ingen turbulens fant sted ved utstromningskanalen. Utstrekning av utstromningskanalen til 40 mm og i en annen ut-fbrelsesform til 60 mm forbedret ikke atomiseringen. Tilfredsstillende atomisering ble ikke oppnådd for luftens utstromningshastighet var over 170 m/s.
Eksempel V
2000 kg vann/h ble utsprbytet med luft (utstromningshastighet 116 m/s) ved hjelp av en sprbyteanordning i henhold til fig. 1,
med de fblgende egenskaper:
Under disse betingelser ga sproyteanordningen utmerket atomisering uten turbulens nær eller i utstromningskanalen. Ved en væskebelastning på 3000 kg/h var atomiseringen fremdeles tilfredsstillende.
Eksempel VI
Sproyteanordningen beskrevet i V ble anvendt for utsproytning av smeltet urea ved ca. 135°C direkte inn i et fluidisert sjikt av katalytisk aktivt materiale i en melaminreaktor under anvendelse av ammoniakk som atomiseringsgass. Under driftsbetingelsene var utstrbmningshastigheten for ammoniakkgassen 80 m/s mens ureabelastningen ble variert mellom lOOO - 360GO kg urea/h- Reaktoren og sproyteanordningen ble inspisert etter en i det vesentlige kontinuerlig driftstid på 4 måneder, for det meste med en belastning på ca. 2000 kg urea/h. Sproyteanordningen viste ingen tegn på erosjon. Heller ikke kunne sees noen klare tegn på korrosjon, såsom uthulning, enten i selve reaktoren eller i den til reaktoren knyttede varmeveksler. Fra dette kan det konkluderes at sproyteanordningen hele tiden ar-beidet tilfredsstillende under forsøksperioden, nemlig fordi hvis atomiseringen var dårlig ville dråper av urea treffe reak-torveggen og varmeveksleren når denne sprbyteanordning anvendes, slik at alvorlige tegn på korrosjon snart ville oppstå.
Claims (9)
1. Anordning for utsprøytning av en væske ved hjelp av en gass eller gassblanding, omfattende et rør (1; 21) for til-førsel av væsken med en utstrømningsåpning (3; 23) som er orientert vinkelrett på væskens strømningsretning og et om-kring dette væsketilførselsrøret (1; 21) koaksialt beligg-ende rør <6;'26) for tilførsel av atomiserende gass, hvor gasstilførselsrøret (6; 26') strekker seg forbi utstrømnings-åpningen (3; 23) for væsketilførselsrøret (1; 21), og hvor gasstilførselsrørets (6; 26) indre diameter er redusert i en sone nær dets utstrømningsende, slik at det i denne sone dannes en indre ringformet overflatedel (8; 28), karakterisert ved at overflatedelen (8; 28) danner en vinkel oi. på mellom 70 og 90° i forhold til sprøyteanor-dningens akse, hvilken overflatedel (8; 28) ved hjelp av en konvekst krummet overgangsoverflatedel (9; 29) fortsetter inn i en relativt kort utstrømningskanal (11; 31) som avsluttes ved sprøyteanordningens utstrømingsåpning (12; 32)/ at endeoverflaten (4; 24) av væsketilførselsrøret (1; 21) er avskrådd med en vinkel oC ' på mellom 70 og 90° i forhold til sprøyteanordningens akse, slik at den ringformede overflatedel (8; 28) av gasstilførselsrøret (6; 26) og endeoverflaten (4; 24) av væsketilførselsrøret (1; 21) definerer en ringformet kanal (13; 33) som konvergerer konisk mot sprøy-teanordningens akse i strømningsretningen med en toppvinkel eller midlere toppvinkel på mellom 140 og 180°, at over-gangsoverflatedelen (9; 29) av gasstilførselsrøret (6; 26) er krummet med en radius som er mellom 0,1 og 0,4 ganger diameteren for sprøyteanordningens utstrømningsåpning (12;
32), at diameteren av sprøyteanordningens utstrømningsåpning (12; 32) er mellom 1,0 og 1,6 ganger diameteren for væske-tilf ørselsrørets (1; 21) utstrømingsåpning (3; 23), og at strømningstverrsnittsarealet i sprøyteanordningens utstrøm-ningsåpning (12; 32) er lik eller mindre enn det minste strømningstverrsnittsarealet i den konisk konvergerende kanal (13; 33) .
2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at differansen mellom vinklene e< ogoc' ikke overstiger 5 .
3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at vinklene oC og ø<- ' i det vesentlige er like store og at den ringformede kanal (13; 33) har i det vesentlige parallelle vegger.
4. Anordning ifølge kravene 1-3, karakterisert ved at hver av vinklene^ og oi,' er mellom 75 og 87,5°.
5. Anordning ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at hver av vinklene^ og ©c' er mellom 77,5 og 82,5°.
6. Anordning ifølge kravene 1-5, karakterisert ved at diameteren av sprøyteanordningens utstrømnin*gs-åpning (12; 32) er mellom 1,1 og 1,3 ganger diameteren av væskeutstrømningsåpningen (3; 23).
7. Anordning ifølge kravene 1-6, karakterisert ved at krumningsradien for gasstilførselsrørets (6; 26) overgangsoverf1atedel (9; 29) er 0,2 til 0,3 ganger diameteren av sprøyteanordningens utstrømningsåpning (12; 32).
8. Anordning ifølge kravene 1-7, karakterisert ved at den ytre kanten (5; 25) av væsketilførsels-rørets (1; 21) endeoverf1ate (4; 24) er konvekst avrundet for å undertrykke eller forhindre dannelse av turbulens i gass trømmen.
9. Anordning ifølge kravene 1-8, karakterisert ved at arealet av sprøyteanordningens utstrømningsåpning (12; 32) er mindre enn det minste strømningstverrsnittsareal i den ringformede kanal (13; 33).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO801685A NO156318C (no) | 1976-03-26 | 1980-06-05 | Anvendelse av en anordning for utsprtning av vÿske ved h jelp av en gass eller gassblanding ved granulering. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NLAANVRAGE7603164,A NL178487C (nl) | 1976-03-26 | 1976-03-26 | Inrichting en werkwijze voor het versproeien van een vloeistof. |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO771061L NO771061L (no) | 1977-09-27 |
NO152081B true NO152081B (no) | 1985-04-22 |
NO152081C NO152081C (no) | 1985-07-31 |
Family
ID=19825879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO771061A NO152081C (no) | 1976-03-26 | 1977-03-25 | Anordning for utsproeytning av en vaeske ved hjelp av en gass eller gassblanding |
Country Status (28)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4109090A (no) |
JP (1) | JPS5922579B2 (no) |
AR (1) | AR212109A1 (no) |
AT (1) | AT375558B (no) |
AU (1) | AU503116B2 (no) |
BE (1) | BE852900A (no) |
BG (1) | BG31217A3 (no) |
BR (1) | BR7701890A (no) |
CA (1) | CA1068747A (no) |
CS (1) | CS245752B2 (no) |
DD (1) | DD130451A5 (no) |
DE (1) | DE2711726C2 (no) |
EG (1) | EG12472A (no) |
ES (2) | ES457116A1 (no) |
FR (1) | FR2345221A1 (no) |
GB (1) | GB1563365A (no) |
HU (1) | HU178727B (no) |
IN (1) | IN155945B (no) |
IT (1) | IT1077471B (no) |
MX (2) | MX7629E (no) |
NL (1) | NL178487C (no) |
NO (1) | NO152081C (no) |
PL (1) | PL103473B1 (no) |
RO (1) | RO84899A (no) |
SE (2) | SE431292B (no) |
SU (1) | SU677636A3 (no) |
YU (2) | YU39280B (no) |
ZA (1) | ZA771537B (no) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7903473A (nl) * | 1979-05-03 | 1980-11-05 | Stamicarbon | Werkwijze voor het bereiden van melamine. |
NL8001874A (nl) * | 1980-03-29 | 1981-11-02 | Stamicarbon | Inrichting voor het versproeien van een vloeistof met behulp van een gas. |
US4491486A (en) * | 1981-09-17 | 1985-01-01 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing a semiconductor device |
JPS5946159A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-15 | Asahi Okuma Ind Co Ltd | エアレススプレイ塗装方法及びエアレス塗装用スプレイガン |
NL1006192C2 (nl) * | 1997-06-02 | 1998-12-03 | Dsm Nv | Werkwijze voor het bereiden van melamine. |
RU2329873C2 (ru) | 2006-08-24 | 2008-07-27 | Андрей Леонидович Душкин | Распылитель жидкости |
CN104922071A (zh) | 2010-04-09 | 2015-09-23 | 帕西拉制药有限公司 | 用于配制大直径合成膜囊泡的方法 |
CN108553929B (zh) * | 2018-06-15 | 2023-10-03 | 四川大学 | 一种气流式喷雾干燥器用雾化喷嘴 |
US11378518B2 (en) * | 2020-01-18 | 2022-07-05 | Texas Scientific Products Llc | Analytical nebulizer |
CN112495452B (zh) * | 2020-12-02 | 2023-03-14 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 一种流化床反应器催化剂活化方法 |
CN115920767A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-04-07 | 江苏道宁药业有限公司 | 一种乳糖流化造粒设备及其造粒方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB520367A (en) * | 1938-03-31 | 1940-04-22 | Binks Mfg Co | Air nozzle for flat spraying appliances |
DE969170C (de) * | 1949-03-13 | 1958-05-08 | Emil Kirschbaum Dr Ing | Fluessigkeitszerstaeubungsduese |
US2645527A (en) * | 1950-10-17 | 1953-07-14 | Crowley Republic Steel Corp | Nozzle construction for atomizing a liquid material by an atomizing gas |
US2566229A (en) * | 1950-12-04 | 1951-08-28 | American Cyanamid Co | Method of discharging melamine |
US3096023A (en) * | 1959-09-16 | 1963-07-02 | Auto Research Corp | Lubrication |
GB1051923A (no) * | 1964-08-19 | 1900-01-01 | ||
NL6707677A (no) * | 1967-06-02 | 1968-12-03 | ||
AT280316B (de) * | 1968-03-01 | 1970-04-10 | Chemie Linz Ag | Verfahren zur Herstellung eines cyanursäurearmen Cyansäure-Ammoniak-Gasgemisches aus Harnstoff |
US3521824A (en) * | 1968-10-11 | 1970-07-28 | Delavan Manufacturing Co | Air-liquid flat spray nozzle |
JPS4924012B1 (no) * | 1971-03-03 | 1974-06-20 | ||
US3905554A (en) * | 1973-10-24 | 1975-09-16 | Black & Decker Mfg Co | Convertible liquid spray nozzle |
-
1976
- 1976-03-26 NL NLAANVRAGE7603164,A patent/NL178487C/xx not_active IP Right Cessation
-
1977
- 1977-03-14 ZA ZA00771537A patent/ZA771537B/xx unknown
- 1977-03-15 AT AT0176677A patent/AT375558B/de not_active IP Right Cessation
- 1977-03-15 GB GB10906/77A patent/GB1563365A/en not_active Expired
- 1977-03-17 US US05/778,743 patent/US4109090A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-03-17 IN IN387/CAL/77A patent/IN155945B/en unknown
- 1977-03-17 DE DE2711726A patent/DE2711726C2/de not_active Expired
- 1977-03-18 AU AU23407/77A patent/AU503116B2/en not_active Expired
- 1977-03-22 AR AR266938A patent/AR212109A1/es active
- 1977-03-23 MX MX779874U patent/MX7629E/es unknown
- 1977-03-23 MX MX77@@U patent/MX4889E/es unknown
- 1977-03-23 IT IT48610/77A patent/IT1077471B/it active
- 1977-03-23 EG EG170/77A patent/EG12472A/xx active
- 1977-03-23 YU YU778/77A patent/YU39280B/xx unknown
- 1977-03-23 ES ES457116A patent/ES457116A1/es not_active Expired
- 1977-03-24 FR FR7708788A patent/FR2345221A1/fr active Granted
- 1977-03-25 CS CS772006A patent/CS245752B2/cs unknown
- 1977-03-25 SE SE7703478A patent/SE431292B/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-03-25 JP JP52033219A patent/JPS5922579B2/ja not_active Expired
- 1977-03-25 BR BR7701890A patent/BR7701890A/pt unknown
- 1977-03-25 BG BG035811A patent/BG31217A3/xx unknown
- 1977-03-25 DD DD7700198078A patent/DD130451A5/xx unknown
- 1977-03-25 PL PL1977196921A patent/PL103473B1/pl unknown
- 1977-03-25 BE BE176137A patent/BE852900A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-03-25 SU SU772464052A patent/SU677636A3/ru active
- 1977-03-25 HU HU77SA3022A patent/HU178727B/hu not_active IP Right Cessation
- 1977-03-25 CA CA274,776A patent/CA1068747A/en not_active Expired
- 1977-03-25 NO NO771061A patent/NO152081C/no unknown
- 1977-03-25 RO RO7789796A patent/RO84899A/ro unknown
- 1977-12-05 ES ES464758A patent/ES464758A1/es not_active Expired
-
1980
- 1980-11-05 SE SE8007790A patent/SE8007790L/sv not_active Application Discontinuation
-
1983
- 1983-01-10 YU YU00040/83A patent/YU4083A/xx unknown
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4171091A (en) | Process and device for spraying liquid | |
US5431346A (en) | Nozzle including a venturi tube creating external cavitation collapse for atomization | |
NO152081B (no) | Anordning for utsproeytning av en vaeske ved hjelp av en gass eller gassblanding | |
US4443551A (en) | Method and new distributor for delivering high velocity gas from a gas distributor through a nozzle with decreased erosion in the nozzle | |
US5129583A (en) | Low pressure loss/reduced deposition atomizer | |
KR100375363B1 (ko) | 이송노즐조립체 | |
KR100367149B1 (ko) | 1종이상의보조가스를사용한액체,특히고점도액체를분무하는방법및장치 | |
US4465832A (en) | Melamine preparation | |
US6626424B2 (en) | Quench nozzle | |
JPH01207388A (ja) | 触媒クラッキング反応器の中に炭化水素装入物を噴射する装置 | |
US4936871A (en) | Method of cooling partial oxidation gas | |
GB1462642A (en) | Apparatus for secondary cooling of a continuous casting | |
AU594975B2 (en) | Device for putting in contact fluids appearing in the form of different phases | |
US4241021A (en) | Fluidized bed reactor system | |
US4728036A (en) | Atomizing nozzle assembly | |
US7137569B1 (en) | Chemical injector | |
WO2014013502A2 (en) | Non-clog extra long tube falling film evaporation system | |
US6135366A (en) | Injector of fuel in the form of a mist for an oil burner, and burner equipped with such an injector | |
CN110013804A (zh) | 一种生物质热解液沸腾床反应器的气液分布器 | |
US5217621A (en) | Carbonization of liquid | |
US4404929A (en) | Liquid distributor head actuated by fluid pressure | |
CA1277585C (en) | Atomizing nozzle assembly | |
SU1347991A1 (ru) | Генератор высокодисперсных аэрозолей | |
JPS58198612A (ja) | 燃料噴霧アトマイザ | |
SU1419736A1 (ru) | Форсунка дл распыливани жидкости |