автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Технология и аппаратурное оформление производства известково-аммиачной селитры в грануляционных башнях

На правах рукописи

I

Долгалёв Евгений Витальевич

I

Технология и аппаратурное оформление производства известково-аммиачной селитры в грануляционных башнях

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

МОСКВА-2006 г.

Работа выполнена на кафедре «Процессов и аппаратов химической технологии» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова».

Научный руководитель: - доктор технических наук, профессор

Таран Александр Леонидович

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Олевский Виктор Маркович -кандидат технических наук, доцент Назаров Вячеслав Иванович

Ведущая организация: Открытое акционерное общество «Научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза» (ОАО ГИАП), г. Москва

Защита диссертации состоится «¿У » ¿-6 рй.^ ^ 2006 г. в « часов на заседании диссертационного совета Д 212.120.02 при Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова: 119571, г. Москва, проспект Вернадского, 86.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова

Автореферат разослан 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук,

Е.А. Анохина

ZOOGA

2jS2/7 3

Общая характеристика работы. Актуальность. Известково-аммиачная селитра (CAN) - минеральное удобрение с пониженным содержанием азота (до 28% масс.), состоящее из аммиачной селитры и Са,\^-содержащей добавки (до 25% масс.), например доломита (мела, известняка). Для производителей и потребителей минеральных удобрений CAN выгоднее обычной аммиачной селитры по следующим причинам:

- из-за пониженного содержания азота CAN не подпадает под ограничения ЕС на транспортировку и использование;

- CAN имеет нейтральный рН при использовании в сельском хозяйстве, не закисляет почву (в отличие от NH4NO3) и дает увеличение урожайности сельскохозяйственных культур до 15%;

- CAN менее взрывоопасен по сравнению с обычной аммиачной селитрой;

- себестоимость CAN ниже из-за содержания в нем доломита (мела, известняка).

Технология производства CAN в башне заключается в смешении расплава аммиачной селитры с порошком доломита (мела, известняка), в диспергировании полученной суспензии в восходящем потоке воздуха в башне и охлаждении полученных гранул в выносном или встроенном псевдоожиженном слое. Заводы заинтересованы, при минимальной переналадке, производить на существующих грануляционных башнях известково-аммиачную селитру и сохранить мощности по выпуску аммиачной селитры, которая является стратегическим продуктом.

Основными агрегатами для производства гранулированной аммиачной селитры в России являются АС-60, АС-62, АС-67 и АС-72, производительностью до 50-60 тонн/час. Из-за особенностей конструкции для АС-60, АС-62 пригоден центробежный гранулятор, для АС-67 и АС-72 - форсуночный гранулятор. До настоящего времени из-за сложностей диспергирования суспензии CAN и отсутствия теоретических основ расчета стадий его получения не удалось наладить промышленное производство CAN в грануляционных башнях, выпускающих аммиачную селитру.

Работа выполнялась в соответствии с координационными планами РАН по направлению «Теоретические основы химической технологии» и была включена в планы НИР МИТХТ им. М.В. Ломоносова.

Целью работы является создание методики расчета основных элементов технологической схемы производства известково-аммиачной селитры в башнях, разработка и реализация на производстве новых конструктивных решений, обеспечивающих работоспособность её узлов. Основные задачи работы:

- разработать центробежный и форсуночный диспергаторы, обеспечивающие гранулирование расплава суспензии CAN без засорения частей диспергаторов твердыми частицами суспензии и получение заданного грануляционного состава;

- расчетным путем определить траекторию и динамику падения капель в башне;

- установить основные кинетические характеристики, необходимые для расчета процесса кристаллизации суспензии известково-аммиачной селитры и динамики полиморфных превращений в её кристаллической фазе;

разработать методику расчета процесса кристаллизации капель расплава суспензии CAN и их последующего охлаждения в псевдоожиженном слое;

- провести промышленные испытания по производству гранулированной известково-аммиачной селитры.

Научная новизна. Создана методика расчета основных элементов технологической схемы производства известково-аммиачной селитры в башнях. При этом решены следующие задачи:

- проанализирован процесс истечения суспензии через отверстия центробежного гранулятора, выявлены условия предотвращения их засорения частицами суспензии. На основании разработок получен патент РФ;

- разработан алгоритм расчета центробежного гранулятора и механической центробежной форсунки для диспергирования суспензии (в том числе CAN); установлено, что интегральное распределение гранул по размерам для различных типов диспергирующих устройств описывается зависимостью сходной с уравнением Колмогорова-Авраами. Это позволило по наиболее

вероятному диаметру капель расплава (гранул), определяемому при расчете диспергатора, прогнозировать ожидаемый гранулометрический состав продукта.

используя разработанные ранее в МИТХТ подходы, получены полуэмпирические зависимости скоростей зарождения и роста кристаллов и центров полиморфных превращений в кристаллической фазе от переохлаждения (перегрева) метастабильной фазы для CAN. Установлено, что введение Ca,Mg-содержащей добавки в расплав NH4NO3 изменяет величину вышеназванных кинетических параметров и зависит от природы добавки.

сопоставлением данных расчета и эксперимента установлен размер гранул, не комкующихся при ударе о дно башни или псевдоожиженный слой. Выявлено, что, как и для других веществ (NH4NO3, карбамид, сера), в случае гранулирования CAN минимально необходимая степень кристалличности гранул в случае удара о дно башни у самой крупной фракции должна быть не менее 0,85, а при ударе о псевдоожиженный слой гранул не менее 0,6.

Практическая значимость. Предложены и опробованы на производстве инженерные решения, обеспечивающие работоспособность узлов технологической схемы производства CAN в грануляционных башнях. Для расчета процесса гранулирования CAN в башнях адаптирована ранее разработанная в МИТХТ и ГИАПе математическая модель процесса и алгоритм расчета по ней. Адекватность полученных результатов подтверждена данными скоростного термического анализа, имитацией падения капель суспензии в башне и результатами, полученными на промышленных грануляционных башнях.

Методика пригодна для инженерного расчета процесса получения гранулированной извесгково-аммиачной селитры в башнях, производящих аммиачную селитру. Она применима для решения как проектных, так и эксплуатационных задач.

Проведены (в рамках действующих контрактов с заводами) успешные промышленные испытания производства известково-аммиачной селитры в грануляционной башне агрегата АС-60 (г. Невинномысск) и испытания по

производству аммиачной селитры при помощи форсуночных грануляторов в грануляционной башне агрегате АС-72 (г. Россошь).

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсувдены на Х-ой Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии - 2004» (Волгоград, 2004 г.); П1-ей Международной научной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации» (Иваново, 2004 г.); Первой научно-технической конференции молодых ученых МИТХТ им. М.В. Ломоносова «Наукоемкие химические технологии» (Москва, 2005 г.).

Публикации. По содержанию диссертации опубликовано 4 научных статьи, тезисы трех докладов на международных конференциях, получен патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложения; изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 18 рисунков, 10 таблиц и список литературы из 101 наименования.

Краткое содержание работы. Во введении подчеркнута актуальность производства CAN на существующих грануляционных башнях производства аммиачной селитры, поставлены цели работы.

В первой главе проанализирована литература по процессам гранулирования расплавов и суспензий в башнях, их аппаратурному оформлению, по кинетике и динамике кристаллизации и полиморфных превращений в кристаллической фазе и методам их исследования. Сделаны следующие выводы:

- выпуск гранулированной известково-аммиачной селитры целесообразно организовать на существующих крупнотоннажных агрегатах производства аммиачной селитры при их минимальной перестройке;

- подобные попытки ранее терпели неудачу на многих отечественных заводах азотной промышленности из-за проблем с организацией устойчивого диспергирования суспензии и из-за отсутствия методики анализа и расчета всех стадий процесса;

- в случае диспергирования суспензий необходимы новые конструктивные решения при проектировании и изготовлении диспергирующих устройств центробежного и форсуночного типов;

- не определены скорости зарождения и роста центров кристаллизации и полиморфных превращений в CAN;

- математическое описание процесса гранулирования аммиачной селитры (ранее созданное в МИТХТ и ГИАПе), требует адаптации к расчету процесса кристаллизации и охлаждения гранул CAN;

- чтобы подтвердить адекватность теоретических выкладок ходу реального процесса необходимо на основе сделанных разработок организовать производство CAN как минимум в опытно-промышленном масштабе.

Во второй главе разработаны качественная и количественная модель условий непрерывной работы диспергирующих устройств (центробежного гранулятора и механической центробежной форсунки) без засорения твердыми частицами доломита (известняка, мела). Для диспергирования суспензии центробежным гранулятором без засорения отверстий частицами твердой фазы суспензии необходимо выполнение двух условий; время осаждения частицы на расстояние между поясами отверстий не должно быть больше времени её движения в радиальном направлении; а время вылета частицы из отверстия не должно быть больше времени движения частицы в отверстии в направлении, нормальном его плоскости. Эти соотношения зафиксированы в формуле патента РФ и обеспечили успех производственных испытаний. Даны алгоритмы расчета собственно диспергирующих устройств (см. рис. 1 и 2), а также траекторий и динамики движения гранул в башне.

При теоретических оценках считали известково-аммиачную селитру гомогенной системой с эффективными значениями физико-химических параметров.

Расчет процесса диспергирования и конструктивных параметров центробежного гранулятора выполняли в программе, которая приложена к диссертационной работе. Расчет траекторий и динамики движения гранул в

башне проводили, решая систему дифференциальных уравнений для двухмерного движения тела в любом режиме его обтекания средой (задача Жуковского), в отсутствие условий стесненности. Справедливость данного подхода показана в работах, ранее проведенных в МИТХТ и ГИАПе.

Для определения диаметра башни и параметров конструируемого гранулятора

определяли х^ - максимальное расстояние вылета гранул.

При определения радиуса факела орошения учитывали радиус рассеяния движущихся гранул и радиус самого гранулятора.

г

Рабочую высоту башни определяли по уравнению: _ (1)

Частота вращения корзины гранулятора

Линейная скорость вращения корзины

геометрические параметры корзины гранулятора

коэффициент сжатия струи

величина (толщина) гидродинамического слоя

размер (диаметр) отверстия истечения

расход из отверстая истечения

X

Скорость истечения струи расплава суспензии

I

Расчет расхода из «пояса» отверстий и суммарный расход

Определение величины давления в отверстии истечения

____I

Траектория и дальность вылета капель (гранул)

Требуемый общий расход корзины гранулятора

Рисунок-1 Блок-схема алгоритма расчета центробежного гранулятора

Важнейшим выходным параметром расчета диспергирующих устройств является функция распределения гранул по размерам. Без неё не возможен расчет процесса движения, кристаллизации и охлаждения потока капель суспензии, а так же габаритов грануляционной башни.

В рамках этой работы собраны полученные другими авторами и нами экспериментальные данные по гранулометрическому составу выпускаемых азотсодержащих удобрений для разных видов грануляторов.

Рисунок-2 Блок-схема алгоритма расчета механического центробежного форсуночного гранулятора

Наиболее точным и универсальным для описания этих данных оказалось известное уравнение Колмагорова-Авраами, которое хорошо описывает динамику изопотенциальных объемных превращений в нестесненных условиях. В нем предложено степень превращения (долю гранул данной фракции) Т| определять, используя в качестве переменной не время, а диаметр гранул <1 данной фракции.

Л =1-ехр(-к<1°), (2)

где -кип постоянные.

Результаты обработки экспериментальных данных с использованием зависимостьи (2) для нескольких типов диспергаторов и видов азотсодержащих минеральных удобрений приведены на рис. 3. Показатель п, в уравнении (2) для всех рассмотренных случаев составлял 3,2-^4, что характерно для объемного изопотенциального превращения.

ь*

Рисунок-3 Зависимость логарифма доли гранул данного размера Т| от логарифма диаметра гранул й, полученная для центробежных грануляторов (1-6 - известные данные промышленных испытаний и производств)

Связь наиболее вероятного диаметра гранул J с коэффициентами кип уравнения (2) определяли известным методом анализа экстремальных зависимостей:

к =_?__(3)

па"«"»

В третьей главе приведены теоретические основы и методики непосредственного и опосредованного экспериментального определения скоростей зарождения и роста центров кристаллизации и полиморфных превращений в известково-аммиачной селитре. Эти данные рассмотрены в сравнении со скоростями зарождения и роста центров кристаллизации и полиморфных превращений в аммиачной селитре.

Скорость зарождения центров превращения определяли по уравнению:

а, =--— (4)

* V dr

Поскольку в рассматриваемых процессах число положительных событий много меньше числа элементарных актов, то вероятность Р(К, т) появления К центров «новой» фазы ко времени г описывается распределением Пуассона. Вероятность начала превращения может быть определена экспериментально, через эмпирическую функцию ожидания начала превращения F(t), как отношение числа положительных событий п(т), наступивших ко времени г, к общему числу испытаний rtf.

Р(К, т) = F(t)=-HQ- = 1 -exj{- Af(r)]'для ^^ <5>

ns+1

При определении G>3 на основании уравнений (4) и (5) пользовались конечными приращениями при обработке экспериментальных данных:

в - 1 Aln[l-F(r)] (6)

* V Дг

Для проверки адекватности полученной зависимости скорости зародышеобразования 6)3 от переохлаждения (перегрева) Ats метастабильной фазы ходу реального процесса в независимых экспериментах определяли продолжительность индукционного периода Ттд.

| ]о)э(ы,)ау<1т = 1; У*,)=МА 0<Г<К; о^т^; (7)

о о

АУ

д Г,

(8)

Линейную скорость роста центров превращения в прозрачных растворах и расплавах, определяли непосредственно визуально (инструментально) и устанавливали её связь с переохлаждением (перегревом) метастабильной фазы на межфазной границе.

Ори кристаллизации непрозрачных расплавов (растворов) и полиморфных превращениях экспериментально определяли изменение во времени степени превращения ?}(т), которое зависит от определенной по индукционному периоду

скорости зарождения центров превращения 0)3 и определяемой линейной

скорости их роста оя.

Изменение степени превращения во времени при гомогенном и гетерогенном процессах 7](т) можно рассчитать по уравнениям (9-10). В данном случае игнорируются флуктуации линейной скорости роста центров превращения, дробление и агрегирование центров «новой фазы».

Г}(Гк)= )р

V

г+ ЬМ*'

V

(9)

(10)

Для реализации на практике уравнений (9-10) использовали их разностные аналоги.

Имея экспериментальные данные по зависимостям скоростей зарождения центров превращения от движущей силы процесса и зависимости

степени превращения от времени т)(т), решением обратной задачи по

уравнениям (9) и (10), определяли линейную скорость роста центров превращения ол. Методики решения таких задач ранее разработаны в МИТХТ.

Эксперименты по определению скоростей зарождения и роста кристаллов в расплавах аммиачной и известково-аммиачной селитр проводили, наблюдая за процессами зарождения (начала) кристаллизации и движения поликристаллического фронта в стеклянных калиброванных капиллярах с внутренним диаметром 1 мм и толщиной стенки 0,6 мм с нанесенной линейной шкалой. Капилляр с использованием вакуума заполняли расплавом рабочего вещества (от 30 до 100 мм) и «запаивали» один конец.

При полиморфных превращениях в кристаллической фазе (особенно при значительном различии плотностей фаз) для исследования кинетики превращения часто используется волюмометрический метод. При определение

Тшд и Т/(т) волюмометрическим методом использовали дилатометры с объемом

МО"6 м3 и 0,5 10"6 м3 с резиновой пробкой со вставленным в неё капилляром диаметром 10"3 м и длинной 0,1 м с выгравированными на нем через 5 мм делениями.

Кинетику полиморфных превращений в кристаллической фазе аммиачной и известково-аммиачной селитр исследовали так же методом дифференциально-термического анализа. Исследования проводили на дериватографе системы «Паулик, Паулик, Эрдеи». Скорости нагревания и охлаждения печи меняли от 0,6 до 20°С/мин, массу навесок - от 0,2 до 0,5 г. В качестве эталона использовали прокалённый при 1000°С оксид алюминия (А1203).

Методом скоростного термического анализа получали изменение во времени температуры на поверхности и в центральной области кристаллизующейся капли расплава в потоке хладоагента в условиях, близких к реально существующим.

Экспериментально обычно определяют лишь восходящие участки кривых а» (дг )и п, (А^). Поэтому необходимы интер- и экстраполяциониые зависимости

для обработки экспериментальных данных.

В теории кристаллизации известны зависимости, описывающие зарождение и рост кристаллов от переохлаждения расплава. Эти уравнения пригодны в качестве интер- и экстраполяционных зависимостей для разных процессов с фазовыми превращениями.

Процесс стационарного зарождения центров кристаллизации описывается уравнением:

Ъ

а

&3 = с■ ехр Г т. ехр

Т{Тф - ту

а Ь

= с■ехр ехр ТЫ] _

(11)

где А^- переохлаждение; а,Ь,с - константы, которые вычисляли по экспериментальным данным, минимизируя функционал:

СО

(13)

где фэ} 1 - массив экспериментальных значений.

В случае кристаллизации и полиморфных превращений экспериментальные данные на восходящей ветви кривой са£Мс) хорошо описываются зависимостью:

а> л= В3 Дг"1, 2 < п3 < 5.

(14)

Линейная скорость «послойного» роста кристаллов, лимитируемого процессом двумерного зародышеобразования на поверхности новой фазы:

1>л = с ехр

ехр

Т(\тф - г|)

: с ехр

ехр

Г ДГ.

(15)

Достоверность экстраполяционных зависимостей для расчета скоростей зарождения и роста центров новой фазы по экспериментальным данным, полученным на восходящей ветви кинетической кривой, проверяли сравнением с результатами независимых экспериментов.

Экспериментальные данные по скоростям зарождения и роста кристаллов для аммиачной и известково-аммиачной селитр отображены на рис. 4, 5.

Восходящие участки экспериментально полученных кривых для кристаллизации расплавов и полиморфных превращений в кристаллической фазе с погрешностью менее 10% интерполировали степенными зависимостями.

В четвертой главе качественно описана динамика процесса кристаллизации и охлаждения капель расплавленной суспензии известково-аммиачной селитры в восходящем потоке воздуха в грануляционных башнях и дано математическое описание этого процесса. Его решение производили методом конечных разностей по алгоритмам, ранее разработанным в МИТХТ.

ъ. 'в

•м

1г

Рисунок-4 Зависимости скорости зарождения центров кристаллизации (а) и линейной скорости роста кристаллов (б) от переохлаждения расплава. Сплошная линия - эксперимент; штриховая - расчет по экстраполяционным зависимостям. (1- АС-1; 2- АС-2; 3- СА>М; 4- САМ-2), где АС - аммиачная селитра

Рассмотрено и проанализировано влияние технологических параметров на ход процесса гранулирования расплава известково-аммиачной селитры в грануляционной башне. Оценены возможности использования полученных результатов при эксплуатации и проектировании грануляционных башен.

15

о

5

Рисунок-5 Зависимости скорости зарождения центров полиморфного превращения (а) и линейной скорости их роста (б) от: II—»IV переохлаждения, IV—- перегрева кристаллической фазы. Обозначения см. рис. 4

При математическом описании процесса полагали, что: гранула имеет сферическую форму; в центре гранулы есть усадочная полость сферической формы; коэффициент теплоотдачи не изменяется по поверхности гранулы; «внешняя» усадка отсутствует; падение гранул «нестеснённое»; конвекция расплава в кристаллизующейся грануле отсутствует; гранула не меняет свой объём за счёт термической усадки. Циклическое изменение температуры охлаждающей среды вокруг гранулы в псевдоожиженном слое аппроксимировали линейной зависимостью.

Кондуктивный перенос тепла в фазах кристаллизующейся капли расплава описывали уравнением:

д

дг>

¿¿О

dt(r„ т)

а rt

+ (15)

г, дг, 11 St

Начальные условия процесса формулировали уравнениями:

t(r„0) = txl=const; 0<r,<Rt; r4j/0)=R,+0; гп„ =0; av =fi(&„R)

Л, и к,

2я pccc \mc{rB)tct(rB)rEdre = Gecct„ + Q-, Q = 2* J J q(rB, h)rBdrEdh,

(16)

Перенос тепла на границе усадочной полости и динамику её формирования описывали уравнением:

drt

U, r^-rU^iP«-lf; <17>

PtA

Перенос тепла на межфазных границах с учетом линейной скорости их роста описывали уравнениями:

ь(г(р„ т)=1р1(г(рь Т)<1ф1 (18)

<?*(г,,,г) дЦг,.,, г) dr,l¡ моч

rs,, = + 0, т < rUKdjу, fJ(bt]) = /,{гф] - t(rö ,, г)], г0Лt<R„ т> rmd]J

Условие устойчивости фазовой границы описывали уравнением:

-ЛМ/'(Г*"Т)<-АС( (21)

7 дг> д г,

Перенос тепла на внешней границе гранулы при постоянном по поверхности гранулы коэффициенте теплоотдачи:

ас,[КК,,т)-фБ, (22)

Баланс тепла между кристаллизующимися гранулами и хладоагентом выражали уравнением:

У'м||3 [/(К, ,г) - IЛге, тЖ С ж (г£ (Я,, гБ ¿гБ ¿г =

о 0 0 ¡Рж

-ПРТН.Л'^.О-^.т)] гвО,(Г,К,(Д„Гд)<«Ав Ц* = (23)

ООО "чРж Ш \л1'г 'т)

и НБ я„

= \ \гж гвц{гЕ,К)<1гБ<1А = б = - | ¡2» О^Сл) = «ДМд,

где д(Яиг)сШ, - доля массового расхода / - фракции в зависимости от радиуса башни; <Вст(8ьги т) - вертикальная составляющая скорости "падения" гранул / -фракции относительно стенок башни; - профиль скоростей воздуха в

горизонтальном сечении башни; о(И0г, т)= $ +

Математическое описание процесса, происходящего в грануляционных башнях, замыкали уравнениями:

а>ст{Я„гБ, т)= (¡¡(Я, т)- юс(гБ, т)/е (24)

Порозность в сечениях по высоте башни определяли из уравнения баланса:

АеР-Фе.Г)] 1 Уг ас(гБ, г) (25)

е(<о,т)

Время падения гранул в башне получали решением интегрального уравнения

^(К.'е)

Я= т)</г (26)

о

Баланс тепла в охладителе с псевдоожиженным слоем гранул при условии охлаждения последних до температуры воздуха на выходе из аппарата имеет вид:

Grc.it« - О = (Л. )[/,.,* - /,('„)]<«,. (2?)

о

где теплосодержание гранул / - фракции после падения в башне.

Система уравнений (15)-(27) нелинейна и может быть решена лишь численными методами. В работе использовали неявный конечно-разностный аналог системы уравнений (15)-(27), построенный на 6-ти точечном пространственно-временном шаблоне (схема Кранка-Николсона) с явным выделением межфазной границы и итерационным уточнением её положения по алгоритму, ранее разработанному в МИТХТ.

Адекватность результатов расчета по предложенному математическому описанию ходу реального процесса контролировали сравнением расчетных данных с термограммами кристаллизации капель расплава, полученными методами СТА и практикой эксплуатации башен (рис. 6).

Рисунок-6 Изменение во времени температуры в центре (1) и на поверхности (2) капли расплава аммиачной селитры. Сплошная линия - расплав Ш^^Оз+О^0/» масс. (Ш^О.,; штриховая -Ш4>Юз+20% масс, конверсионного мела (СаСОэ) - эксперименты СТА. Штрихпункгирная линия - расчет по предложенной модели (^=175° С; и=40° С: К=1мм; а>,-=5 м/с)

Исследовано влияние на ход процесса кристаллизации диаметра гранул, удельного расхода хладоагента, его температуры и ряда других параметров.

После падения на "дно" башни гранулы попадают в охладитель с псевдоожиженным слоем продукта. При охлаждении известково-аммиачной селитры термические циклы сказываются на снижении прочности гранул.

В известково-аммиачную селитру вводили модификаторы, резко снижающие скорость зарождения центров превращения П1 и IV в метастабильной фазе. Поэтому, несмотря на циклический характер изменения температурного поля, полиморфное превращение не успевало начаться за время пребывания фазы в метастабильном состоянии.

В пятой главе приведены данные промышленных экспериментов по получению CAN центробежными грануляторами в грануляционной башне АС-60 (ОАО «Невинномысский Азот») (табл. 1) и данные испытаний механических центробежных форсуночных грануляторов на аммиачной селитре в грануляционной башне АС-72 (ОАО «Минудобрения»),

CAN должен быть устойчив к термическим циклам нагревоохлаждение -20°С 60°С. Для этого в него необходимо вводить предложенные добавки (модификаторы).

Таблица-1 Расчет и результаты испытаний центробежного гранулятора производства CAN на агрегате АС-60 (частота вращения корпуса гранулятора -380 об/мин, производительность по суспензии CAN - 28-30 т/час)

к ж X ж о is y-J Содержание в готовом продукте, % масс Гранулометрический состав, % Фракции, мм 1 Й Б-

Дата провед испытан! (мес/год Азот Доломит j I CeO, MgO в/п на CaiNO,), ! | Фосфогипс 1 о (N 2-2,5 2,5-3,0 ■ч-1 m 1 >4,0 х "Ь я * ° £ &

07 2005 26,8 23,2 0,31 0,36 1,8 20,7 22,8 46,4 8,3 0,1 1,04

05 2005 27,9 20,3 0,63 0 1,1 15,1 27,8 41,5 14,5 0 0,75

рас чет 27,5 23,0 - - 1 13 77 9 0 -

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проанализирован процесс истечения суспензии через отверстия центробежного диспергатора, выявлены условия предотвращения засорения отверстий «корзины» центробежного диспергатора частицами суспензии, создана методика и алгоритм расчета центробежного диспергатора суспензий, сконструирован, построен и успешно испытан в промышленных условиях центробежный гранулятор для диспергирования известково-аммиачной селитры. Основные положения разработки защищены патентом РФ. Создана методика и алгоритм расчета механического центробежного форсуночного гранулятора.

2. Установлено, что интегральное распределение гранул по размерам для различных типов диспергирующих устройств описывается зависимостью, сходной с уравнением Колмогорова-Авраами. Это позволило по наиболее вероятному диаметру капель расплава (гранул), определяемому при расчете диспергатора, прогнозировать ожидаемый гранулометрический состав продукта. Сделанные предположения подтверждены результатами промышленных испытаний, проведенных нами и другими авторами.

3. Для случая гранулирования суспензий была адаптирована ранее созданная в ГИАП и МИТХТ программа расчета динамики распада струи и падения капель суспензии известково-аммиачной селитры в грануляционных башнях. Результаты проведенных расчетов совпали с практикой эксплуатации промышленных башен.

4. Для известково-аммиачной селитры получены (по разработанным в МИТХТ методикам) зависимости скоростей зарождения и роста кристаллов и центров полиморфных превращений в кристаллической фазе КГН^Оз от переохлаждения (перегрева). Установлено, что внесение Са,М§-содержащих добавок в расплав МН4Ы03 изменяет величину вышеназванных кинетических параметров и зависит от природы добавки.

5. Для расчета процесса гранулирования известково-аммиачной селитры в грануляционных башнях адаптирована ранее разработанная в МИТХТ и ГИАПе математическая модель процесса кристаллизации расплавов и алгоритм расчета по ней. Адекватность по лученных результатов подтверждена данными

скоростного термического анализа, имитацией падения капель расплавленной суспензии в башне и результатами, полученными на промышленных грануляционных башнях.

6. Сопоставлением данных расчета с экспериментально установленным размером гранул, не комкующихся при ударе о дно башни или при попадании в псевдоожиженный слой, установлено, что в случае известково-аммиачной селитры минимально необходимая степень кристалличности гранул в случае удара о дно башни у самой крупной фракции должна быть не менее 0,85, а при ударе о псевдоожиженный слой гранул - не менее 0,6. Эти параметры являются решающими при проектировании и наладке диспергирующих устройств и определении минимально необходимой высоты грануляционных башен производства известково-аммиачной селитры.

7. Проведены успешные промышленные испытания производства известково-аммиачной селитры на грануляционной башне агрегата АС-60 (ОАО «Невинномысский Азот» г. Невинномысск) и испытания по получению аммиачной селитры при помощи механических центробежных форсуночных грануляторов в грануляционной башне агрегате АС-72 (ОАО «Минудобрения» г. Россошь).

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Таран А.Л., Носов ГЛ., Долпшев Е.В. Оценка возможности получения известково-аммиачной селитры в агрегатах производства аммиачной селитры // Труды Х-ой Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии - 2004», г. Волгоград, изд. ВГТУ, 2004, с. 67-68.

2. Таран А.Л., Носов Г.А., Долгалев Б.В. Исследование кинетики кристаллизации расплавов и полиморфных превращений кристаллической фазы известково-аммиачной селитры // Тезисы доклада Ш-ей Международной научной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации», г. Иваново, 2004, с. 32-33.

Таран А.Л., Долгалев Е.В., Шмелёв С.Л., Холин А.Ю. Современные экологически и технологически безопасные готовые формы азотсодержащих минеральных удобрений//Тезисы Первой научно-технической конференции молодых ученых МИТХТ им. М.В. Ломоносова «Наукоемкие химические технологии», М., «Ученые записки МИТХТ», 2005, Т.1, стр. 55-57. Таран А. Л., Рустамбеков М. К., Долгалёв Е. В., Холин AJO., Таран Ю. А. Перспективные технологии производства экологически и технологически безопасных азотсодержащих минеральных удобрений//Химическая техника, 2005, №9, с. 27-31.

Таран А. Л., Рустамбеков М. К., Таран Ю. А., Долгалёв Е. В. Исследование скоростей зарождения и роста кристаллов в расплавах Известково-аммиачной селитры (CAN) и полиморфных превращений I рода в её кристаллической фазе//Химическая технология, 2005, №10, с. 40-47. Таран А. Л., Рустамбеков М. К., Долгалёв Е. В., Таран Ю. А. Способ определения гранулометрического состава по наиболее вероятному размеру гранул, рассчитываемому при конструировании промышленных грануляторов производства минеральных удобрений//Химическая техника, 2005, №11, стр. 42-45.

Патент РФ. Заявка №2004126744 от 6 сент. 2004 г. Положительное решение от 06 дек. 2005 г. Гранулятор//Рустамбеков М.К., Таран А.Л., Трошкин О.А., Долгалев Е.В., Сундиев С.А., Поплавский В.Ю., Бубенцов В.Ю. Таран А. Л., Долгалёв Е. В., Таран Ю. А. Получение известково-аммиачной селитры в грануляционных башнях производства аммиачной селитры // Химическая техника, 2006, №1, стр. 41-47

¿00 зд к

г&гп

- 2 6 2 7

Принято к исполнению 18/01/2006 Заказ № 24

Исполнено 19/01/2006 Тираж: 120 экз.

ООО «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 Москва, Варшавское ш., 36 (095) 975-78-56 (095)747-64-70 www.aworeferat.ru

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПРОЦЕССАМ ГРАНУЛИРОВАНИЯ РАСПЛАВОВ В БАШНЯХ.

1.1. Описание технологии процессов гранулирования расплавов аммиачной и известково-аммиачной селитры в башнях.

1.2. Описание и расчет npotjecca диспергирования расплавов в грануляционных башнях.

1.3. Траектории и расчет динамики падения гранул в грануляционных башнях.

1.4. Аппаратурное оформление процесса диспергирования расплавов в грануляционных башнях.

1.5. Анализ механизма кристаллизации капель расплавов и динамики полиморфных превращений в кристаллической фазе.

1.5.1. Скорость зароэ/сдения центров фазовых превращений.

1.5.2. Линейная скорость роста центров фазовых превращений

1.5.3. Последовательное фазовое превращение.

1.5.4. Устойчивость плоского фронта фазового превращения.

1.5.5. Объёмное фазовое превращение.

1.5.6. Особенности полиморфных фазовых превращений в аммиачной селитре.

1.5.7. Экспериментальные методы исследования кинетики и динамики фазовых и полиморфных превращений.

1.5.8. Исследование кинетики и динамики фазовых превращений методами вычислительного эксперимента.

1.6. Охлаэк;дение гранул в псевдооэюиженном слое.

1.7. Аппаратурное оформление грануляг{ионных башен.

1.8. Выводы.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ СОЗДАНИЯ РАБОТОСПОСОБНЫХ ГРАНУЛЯТОРОВ ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ СУСПЕЗИЙ.

2.1. Качественная и количественная формулировка условий для обеспечения предотвращения засорения отверстий центробежного гранулятора частицами суспензии.

2.2. Инженерные решения, обеспечивающие эффективное диспергирование суспензий центробежными грануляторами и форсунками.

2.3. Алгоритм расчета центробежного гранулятора для диспергирования суспензий.

2.4. Алгоритм расчета механической центробежной форсунки для диспергирования суспензий.

2.5. Алгоритм расчета траекторий движения гранул в грануляционной башне и их сравнение с производственной практикой.

2.6. Методика расчета гранулометрического состава диспергированного продукта по наиболее вероятному диаметру гранул.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ СКОРОСТЕЙ ЗАРОЖДЕНИЯ И РОСТА ЦЕНТРОВ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И ПОЛИМОРФНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ИЗВЕСТКОВО-АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЕ.

3.1. Теоретические основы методики экспериментального определения скоростей зарождения и роста центров фазовых превращений.

3.1.1. Методики экспериментального определения скоростей зарождения центров кристаллизации и полиморфных превращений.

3.1.2. Методики экспериментального определения линейной скорости роста центров кристаллизации и полиморфных превращений.

3.2. Описание экспериментальных установок и методик определения кинетики кристаллизации и полиморфных превращений в известково-аммиачной селитре.

3.2.1. Исследование кинетики кристаллизации в капиллярах.

3.2.2. Исследование кинетики кристаллизации и полиморфных превращений волюмометрическим методом.

3.2.3. Исследование кинетики кристаллизации и полиморфных превращений методом дифференциально-термического анализа (ДТА).

3.2.4. Исследование кинетики кристаллизации и полиморфных превращений методом скоростного термического анализа (СТА).

3.3. Анализ экспериментальных данных о скоростях зароэюдения и роста центров кристаллизации и полиморфных превращений.

3.3.1. Интерполяционные и экстраполяционные зависимости для описания кинетических параметров.

3.3.2. Количественные данные о скоростях зарождения и роста кристаллов в расплавах суспензии известково-аммиачной селитры.

3.3.3. Количественные данные о скоростях зарождения и роста центров полиморфных превраи(ений в кристаллической фазе известково-аммиачной селитры.

3.3.4. Оценка индукционных периодов, предшествующих кристаллизации и началу полиморфных превращений в известково-аммиачной селитре.

Глава 4. ГРАНУЛИРОВАНИЕ КАПЕЛЬ СУСПЕНЗИИ ИЗВЕСТКОВО-АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ ПРИ ИХ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В ВОСХОДЯЩЕМ ПОТОКЕ ВОЗДУХА В ГРАНУЛЯЦИОННЫХ БАШНЯХ.

4.1. Описание динамики процесса гранулирования капель суспензии известково-аммиачной селитры в грануляционной башне.

4.2. Математическое описание динамики процесса гранулирования капель суспензии известково-аммиачной селитры в восходящем потоке воздуха в башне при постоянной по поверхности капли интенсивности отвода тепла в хладоагент.

4.3. Влияние технологических параметров на ход процесса гранулирования суспензии в башнях.

4.4. Возможности использования полученных результатов в практике эксплуатации и проектирования грануляционных башен.

Глава 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ПРОИЗВОДСТВА ИЗВЕСТКОВО-АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ В ГРАНУЛЯЦИОННЫХ БАШНЯХ И ИХ АНАЛИЗ.

5.1. Описание технологии производства известково-аммиачной селитры в грануляционных башнях АС-60, АС-72 на азотных заводах гг. Невинномысск и Россошь.

5.2. Описание методики опытно-промышленных испытаний.

5.3. Результаты опытно-промышленных испытаний.

5.3.1. Центробежный конический гранулятор.

5.3.2. Испытания центробежных механических форсуночных грануляторов.

5.4. Анализ результатов опытно-промышленных испытаний и перспективные разработки.

Отечественные производители азотсодержащих минеральных удобрений заинтересованы в переоборудовании существующих мощностей, например производства аммиачной селитры, под производство нового вида продукта [1,2,3]. Такая необходимость вызвана следующими обстоятельствами:

- во-первых, при угрозе террористических атак страны Евросоюза ограничивают и запрещают транспортировку и использование взрывоопасных азотсодержащих удобрений, например аммиачной селитры [4], крупнейшим производителем которой традиционно являются предприятия России (пошлина на аммиачную селитру в странах Евросоюза на настоящий момент около 40 евро за тонну). Это вызывает повышение спроса на минеральные удобрения с пониженным содержанием азота, которые являются более взрывобезопасными и не попадают под указанные ограничения;

- во-вторых, в условиях развивающейся экономики отечественные производители минеральных удобрений заинтересованы в модернизации существующих производственных мощностей, а так же в увеличения ассортимента и повышении качества производимой продукции. А это требует создания более гибкого и, соответственно, более наукоемкого производственного процесса, что будет способствовать повышению конкурентной способности отечественных производителей;

- в-третьих, новые виды азотсодержащих удобрений, например аммиачная селитра с пониженным (не более 28% масс.) содержанием азота, по своим свойствам более безопасны с точки зрения экологии. Как в процессе производства - из-за замены значительной части аммиачной селитры инертным Са,М§-содержащим наполнителем (добавкой), так с точки зрения воздействия на окружающую среду при использовании в сельском хозяйстве - новый продукт не является кислым по сравнению с традиционной аммиачной селитрой, что дает увеличение урожайности сельскохозяйственных культур до 15% [5-9].

Как видно из вышесказанного - социальный, экономический, технологический и экологический позитивные эффекты переоборудования производства под новые виды минеральных удобрений (к тому же с возможностью сохранения мощностей для традиционного производства) значительны. Однако попытки переоборудования производства потерпели неудачу в связи с неработоспособностью узла гранулирования (диспергирования), отсутствием доступной математической модели расчета процессов кристаллизации и полиморфных превращений известково-аммиачной селитры при её гранулировании и охлаждении.

Недостатком известково-аммиачной селитры является относительно малое содержание азота - до 28 % масс и малая пригодность для использования как компонента для взрывчатых веществ. Получают известково-аммиачную селитру из аммиачной селитры и Са,]У^-содержащей добавки (доломит, мел, известняк и др.). Традиционное сокращенное название такого продукта в Европе - CAN [10].

Достоинство аммиачной селитры по сравнению с известково-аммиачной селитрой (34,2 % масс, азота) и возможность её использования в качестве компонента взрывчатых веществ.

Однако, не смотря на очевидные преимущества известково-аммиачной селитры, отказаться от производства аммиачной селитры нельзя. Во-первых, существуют мощные агрегаты, производящие по 60 т/час продукта, во-вторых, это стратегический компонент промышленных и боевых взрывчатых веществ.

Поэтому отечественные производители заинтересованы получать известково-аммиачную селитру при минимально необходимой перестройке установок производства аммиачной селитры (в грануляционных башнях) по возможности сохраняя производство традиционной аммиачной селитры.

Решение этой задачи потребовало:

- разработать центробежный и форсуночный диспергаторы, обеспечивающие гранулирование суспензии известково-аммиачной селитры без засорения частей диспергаторов твердыми частицами суспензии и получение заданного гранулометрического состава;

- расчетным путем определить траекторию и динамику падения капель в башне;

- установить основные кинетические характеристики, необходимые для расчета процесса кристаллизации суспензии известково-аммиачной селитры и динамики полиморфных превращений в её кристаллической фазе;

- разработать методику расчета процесса кристаллизации капель суспензии известково-аммиачной селитры и их последующего охлаждения в псевдоожиженном слое;

- провести промышленные испытания по производству гранулированной известково-аммиачной селитры.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Проанализирован процесс истечения суспензии через отверстия центробежного диспергатора, выявлены условия предотвращения засорения отверстий «корзины» центробежного диспергатора частицами суспензии, создана методика и алгоритм расчета центробежного диспергатора суспензий, сконструирован, построен и успешно испытан в промышленных условиях центробежный гранулятор для диспергирования известково-аммиачной селитры. Основные положения разработки защищены патентом РФ. Создана методика и алгоритм расчета механического центробежного форсуночного гранулятора.

2. Установлено, что интегральное распределение гранул по размерам для различных типов диспергирующих устройств описывается зависимостью, сходной с уравнением Колмогорова-Авраами. Это позволило по наиболее вероятному диаметру капель расплава (гранул), определяемому при расчете диспергатора, прогнозировать ожидаемый гранулометрический состав продукта. Сделанные предположения подтверждены результатами промышленных испытаний, проведенных нами и другими авторами.

3. Для случая гранулирования суспензий была адаптирована ранее созданная в ГИАП и МИТХТ программа расчета динамики распада струи и падения капель суспензии известково-аммиачной селитры в грануляционных башнях. Результаты проведенных расчетов совпали с практикой эксплуатации промышленных башен.

4. Для известково-аммиачной селитры получены (по ранее разработанным в МИТХТ методикам) зависимости скоростей зарождения и роста кристаллов и центров полиморфных превращений в кристаллической фазе NH4NO3 от переохлаждения (перегрева). Установлено, что внесение Са,М§-содержащих добавок в расплав NH4NO3 изменяет величину вышеназванных кинетических параметров и зависит от природы добавки.

5. Для расчета процесса гранулирования известково-аммиачной селитры в грануляционных башнях адаптирована ранее разработанная в МИТХТ и ГИАПе математическая модель процесса кристаллизации расплавов и алгоритм расчета по ней. Адекватность полученных результатов подтверждена данными скоростного термического анализа, имитацией падения капель расплавленной суспензии в башне и результатами, полученными на промышленных грануляционных башнях.

6. Сопоставлением данных расчета с экспериментально установленным размером гранул, не комкующихся при ударе о дно башни или при попадании в псевдоожиженный слой, установлено, что в случае известково-аммиачной селитры минимально необходимая степень кристалличности гранул в случае удара о дно башни у самой крупной фракции должна быть не менее 0,85, а при входе в псевдоожиженный слой гранул - не менее 0,6. Эти параметры являются решающими при проектировании и наладке диспергирующих устройств и определении минимально необходимой высоты грануляционных башен производства известково-аммиачной селитры.

7. Проведены успешные промышленные испытания производства известково-аммиачной селитры на грануляционной башне агрегата АС-60 (ОАО «Невинномысский Азот» г. Невинномысск) и испытания по получению аммиачной селитры при помощи механических центробежных форсуночных грануляторов в грануляционной башне агрегате АС-72 (ОАО «Минудобрения» г. Россошь).

1. Алейнов Д. П. Основные направления технического прогресса в азотной промышленности. // Химическая промышленность сегодня, 2005, №9, с. 3-15.

2. Таран А.Д., Долгалёв Е.В., Таран Ю.А. Получение известково-аммиачной селитры в грануляционных башнях производства аммиачной селитры // Химическая техника, 2006, №1, стр.

3. Николаева Ю.Н. Разработка и совершенствование простейших аммиачно-селитренных взрывчатых веществ на базе термоанализа: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.17.10. -1999.-20 с.

4. Научно-практическое руководство по применению в сельскохозяйственном производстве известково-аммиачной селитры в качестве азотных удобрений. //Под ред. В.Ф. Ладонина, Тольятти.: Куйбышев Азот, 2005, 24 с.

5. Артюшин A.M., Державин Л.М., Седова Е.Ф., Хлыстова А.Ф. Производство и применение удобрений. // Агрохимия, 1980, №9, с. 140147.

6. Классен П.В., Гришаев И. Г. Основные процессы технологии минеральных удобрений. // М.: Химия , 1990, 304 с.

7. Felix Ayala, Thomas A. Doerge. Management of Fertilizer Nitrogen in Arizona Cotton Production // University of Arizona, http: cals.arizona.edy/pubs/crops/azl243/, published July 2001.

8. Казакова E.A. Гранулирование и охлаждение в аппаратах с кипящим слоем. // М.: Химия, 1973, 75 с.

9. Казакова Е.А. Гранулирование и охлаждение азотсодержащих удобрений. // М.: Химия, 1980, 289 с.

10. Производство аммиачной селитры в агрегатах большой единичной мощности. // Под ред. В.М. Олевского, М.: Химия, 1990, 288 с.

11. Технология аммиачной селитры. //Под ред. В.М.Олевекого, М.: Химия,1978, 315 с.

12. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений //М.: Химия, 1983, 336с.

13. Классен П.В., Гришаев И.Г. Шомин И.П. Гранулирование.//М.: Химия, 1991,240с.

14. Pao N.V. The granulatin of nifrogenous fertilizers // Nitrogen, 1981, №131, p. 39-41.

15. Айнштейн В.Г., Захаров M.K., Носов Г.А., Захаренко В.В., Зиновкина Т.В., Таран А.Л., Костанян А.Е. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии // Учебник для вузов. В 2 книгах. Кн. 2, М. : Высшая школа, 2002, 888 е., кн. 2, М.: Химия, 872с.

16. Кочетков В.Н. Гранулирование минеральных удобрений //М.: Химия,1975, 224 с.

17. Холин Б.Г. Центробежные и вибрационные грануляторы плавов и распылители жидкости //М.: Машиностроение, 1977, 182 с.

18. S. Mittal. Three-Dimensional Instabilities in Flow Past a Rotating Cylinder // Journal of applied mechanics, 2004, vol. 71, № 1, pp. 1-152.

19. Sorich В., Jankowiak E. Технология производства известково-аммиачной селитры высшего качества // Ил. Пер. ст. из журн.: Premysl Chemiczny. -1978, vop. 57, № 12, pp. 611-614

20. Любов Б.Я. Теория кристаллизации в больших объемах // М.: Наука, 1975, 256 с.

21. Таран А.Л. Теория и практика процессов гранулирования расплавов и порошков // Дисс. д-ра тенх. Наук. М.: МИТХТ, 2001.

22. Кидяров Б.И. Кинетика образования кристаллов из жидкой фазы // Новосибирск; Наука, 1979, 132с.

23. Протодьяконов И.О., Марцулевич Н.А., Марков А.В. Явления переноса в химической технологии // Л.: Химии, 1981, 264 с.

24. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. 4.1 // М.: Наука, 1987, 464 с.

25. Мелихов И.В., Меркулова М.С. Сокристаллизация // М.: Химия, 1975, 280 с.

26. Harju М.Е.Е. Transition path selection between ammonium nitrate solid phases IV, III and II // Annales academiae scientiarum Fennicae, Ser. A, II, Helsinki, 1994, p. 39.

27. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей // Л.: Наука, 1975, 592с.

28. Кувшинников И.М. Минеральное удобрение и соли // М.: Химия, 1987, 256 с.

29. Авдонин Н.А. Математическое описание процессов кристаллизации // Рига. Зинатне, 1980, 176 с.

30. Скрипов В.П., Коверда В.П. Спонтанная кристаллизация переохлажденных жидкостей // М.: Наука, 1984, 230 с.

31. Мелихов И.В. Алгоритм исследования кристаллизации // Теор. основы хим. технол., 1988, т. 22, № 2, с. 168-176.

32. Любов Б.Я. Кинетическая теория фазовых превращений // М.: Металлургия, 1969, 263 с.

33. Лодиз Р., Паркер Р. Рост монокристаллов // М.: Мир, 1974, 540 с.

34. Хамский Е.В. Кристаллические вещества и продукты // М.: Химия, 1986, 224 с.

35. Цехаиская Ю.В., Новикова О.С., Титова О.И. Влияние нитрата магния на физико-химические свойства аммиачной селитры // Хим. пром., 1976, №2, с. 123-124.

36. Казакова Е.А., Таран A.JL, Таран А.В. Методы экспериментального и теоретического анализа процесса кристаллизации и охлаждения гранул в потоке хладоагента // Теор. основы хим. технол., 1984, т. 18, №6, с. 761768.

37. Таран A.JL, Носов Г.А., Аль-Харахше Аднан. Теоретический анализ процесса кристаллизации бинарных расплавов с учетом кинетических параметров // Хим. пром., 1995, №10, с. 685-689.

38. Ильин М.И. Дифференциальные уравнения кинетики фазового перехода I рода // Теор. основы хим. технол., 1988, с. 606-612.

39. Коздоба Л.А. Методы решения нелинейных задач теплопроводности // М.: Наука, 1975, 227 с.

40. Колмогоров А.Н. К статической теории кристаллизации металлов // Изв. АНСССР, сер. Математическая, 1937, вып. 3, с. 355-359.

41. Противень Л.А., Жабина В.П. Новое в технике гранулирование //М.: НИИТЭХИМ, 1978,21 с.

42. Самарский А.А. Теория разностных схем // М.: Наука, 1983, 616 с.

43. Иванов А.Б., Иванов М.Е., Воротынцева О.В. Анализ режимов работы грануляторов с псевдоожиженным слоем // Теор. основы хим. технологии, 1991, т. 25, №3, с. 391-398.

44. Патент РФ. Заявка №2004126744 от 6 сент. 2004 г. Положительное решение от 06 дек. 2005 г. Гранулятор // Рустамбеков М.К., Таран А.Л., Трошкин О.А., Долгалев Е.В., Сундиев С.А., Поплавский В.Ю., Бубенцов В.Ю.

45. Хавкин Ю.И. Центробежные форсунки // М.: Машиностроение, 1976, 168 с.

46. Пажи Д.Г., Галустов B.C. Распылители жидкостей. М.: Химия, 1979, 216с.

47. Таран АЛ., Шмелев C.JL, Олевский В.М., Кузнецова В.В., Рустамбеков М.К., Филонов A.M., Таран А.В. Исследование возможности гранулирования в башнях аммиачной селитры с добавками сульфата аммония // Хим. пром., 1991, №12, с. 743-749.

48. Казакова Е.А., Таран A.JL, Таран А.В. Оценка минимально необходимой высоты грануляционных башен // Хим. пром., 1986, №10, с.617-619.

49. Олевский В.М., Гельперин Н.И., Иванов М.Е., Цеханская Ю.В., Таран A.JI. Пути повышения качества гранулированной аммиачной селитры. Хим. пром., 1987, №11, с.676-682.

50. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов, М.: «Наука», 1980, 976с.

51. Аль-Харахше A.M. Исследование процессов кристаллизации и фракционного плавления бинарных смесей // Автореф. дисс. на соискание уч. ст. канд. техн. наук, М.: МИТХТ, 1995, 19с.

52. Хиллиг У., Тернбалл Д. Теория роста кристаллов из чистых переохлажденных жидкостей // Сб. "Элементарные процессы роста кристаллов", М.: ИЛ., 1959, с 293-295.

53. Чернов А.А. Процессы кристаллизации // Сб. "Современная кристаллография", М.: Наука, 1980,т. 3, с.3-232.

54. Таран А.Л., Носов Г.А., Долгалев Е.В. Исследование кинетики кристаллизации расплавов и полиморфных превращений кристаллической фазы известково-аммиачной селитры // Тезисы доклада

55. I-ей Международной научной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации», г. Иваново, 2004, с. 32-33.

56. Иванов М.Е., Беркович А.Ш., Иванов А.Б. Козлова Т.Н. Определение статической прочности гранул нитрата аммония //Хим. пром.; 1985, №6, с. 348-350.

57. Гельперин Н.И., Филатов JT.H. Кристаллизация расплавленных веществ, контролируемая скоростью роста кристаллов // Хим. пром., 1971, №9, с. 702-704.

58. Лыков А.В. Теория теплопроводности // М.: Высшая школа, 1967, 593 с.

59. Карслоу Х.С., Егер Д.К. Теплопроводность твердых тел // М.: Наука, 1967, 487 с.

60. Vogel Е. The granulation of nitrogenous fertilizers // Nitrogen, 1981, №131,pp. 39-41.

61. Хамдан Аннадиф Хатир. Исследование закономерностей процесса кристаллизации и полиморфных превращений в однокомпонентных системах// Автореф. дисс. на соискание уч. ст. канд. техн. наук, М.: МИТХТ, 1992, 22 с.

62. Tao L.C. Generalized numerical solutions of freezing a saturated liquid in cylinders and spheres // A. J. Ch. E. Journal, 1967, v. 13, №1, pp. 165-169.

63. Каганович Ю.А., Сыркин Л.Н., Каганович Л.А. Унификация аппаратов кипящего слоя в свете гравитационнно-колебательной модели Тодеса // Хим. пром., 1991, №12, с. 749-750.

64. Тодес О.М. Модели структуры псевдоожиженного слоя // Хим. пром. 1987, №8, с. 496-502.

65. Иванов М.Е. Рассеяние гранул и спутное течение сплошной среды при их движении от одиночного источника // Теор. основы хим. технол., 1983, т. 17, №4, с.551-554.

66. Иванов М.Е. Теория процессов обмена в двухфазной системе при башенном гранулировании // Теор. основы хим. технол., 1983, т. 17, №6, с. 776-783.

67. Иванов М.Е., Малкин Б.И. Численное решение задачи определения механики и теплообмена при башенном гранулировании // Сб. "Производство азотных удобрений", Труды ГИАП, М.: ГИАП, 1985, с. 99107.

68. Иванов М.Е., Иванов А.Б. Решение задач об общем случае двухмерного движения гранул (тел) в поле тяжести // Инж. физич. журн., 1975, т. 28, №1, с. 119-123.

69. Олевский В.М., Гельперин Н.И., Иванов М.Е., Цеханская Ю.В., Таран A.JI. Пути повышения качества гранулированной аммиачной селитры // Хим. пром., 1987, №11, с. 676-682.

70. Таран A.JL, Шмелев C.JL, Олевский В.М., Кузнецова В.В., Рустамбеков М.К., Филонов A.M., Таран А.В. Исследование возможности гранулирования в башнях аммиачной селитры с добавками сульфата аммония // Хим. пром., 1991, №12, с. 743-749.

71. Казакова Е.А., Таран A.JL, Таран А.В. Оценка минимально необходимой высоты грануляционных башен // Хим. пром., 1986, № 10, с. 617-619.

72. Таран А.Л., Кабанов Ю.М. Затвердевание гранул азотсодержащих удобрений при неравномерной по их поверхности интенсивности отвода тепла//Теор. основы хим. технологии, 1983, т. 17, №6, с.759-766.

73. Таран А.Л., Таран А.В. Гранулирование однокомпонентных расплавов диспергированием в восходящий поток хладагента // Инж. физич. журн., 1986, т. 51, №1, с. 60-68.

74. Таран A.JI., Таран А.В. Оценка погрешностей методов расчета процессов кристаллизации однокомпонентных расплавов в башнях // Хим. пром., 1985, №9, с. 561-565.

75. Кабанов Ю.М., Таран А.Л., Таран А.В. Гранулирование аммиачной селитры в жидких хладагентах с получением гранул, пригодных для эффективного капсулирования // Материалы II Всесоюзн. научно-техн. совещания. Сумы: Сумской филиал ХПИ, 1982, ч. 2, с. 34-36.

76. Гельперин Н.И., Таран А.Л., Таран А.В. Кристаллизация и гранулирование расплавов при их диспергировании в жидких хладагентах //Теор. основы хим. технол., 1989, т.23, №2, с.182-187.

77. Таран А.Л., Таран А.В., Кабанов Ю.М. Расчет процесса кристаллизации при гранулировании расплавов, диспергированных в кипящем хладагенте // Теор. основы хим. технол., 1989, т.23, №3, с. 390-393.

78. Таран А.Л., Таран А.В., Кабанов Ю.М. Гранулирование азотных удобрений в башнях // Теор. основы хим. технол., 1984, т.28, №1, с. 13-19.

79. Гельперин Н.И., Лапшенков Г.И., Таран А.Л. Исследование процесса гранулирования аммиачной селитры в башнях методом электромоделирования // Хим. пром., 1977, №3, с. 205-209.

80. Таран А.Л., Таран А.В., Лапшенков Г.И. К вопросу об интенсификации процесса гранулирования серы в башнях // Теор. основы хим. технол., 1982, т. 16, №4, с. 559-563.

81. Гельперин Н.И., Лапшенков Г.И., Таран А.Л., Таран А.В. Исследование кристаллизации диспергированного расплава с учетом кинетических факторов методом электромоделирования // Теор. основы хим. технол., 1977, т.11, №2, с. 185-192.

82. Гельперин Н.И., Лапшенков Г.И., Таран А.Л., Таран А.В. Исследование процессов с изменением агрегатного состояния вещества методом электроаналогии // Теор. основы хим. технол., 1975, т.9, №3, с.380-386.

83. Таран А.В., Таран А.Л., Кабанов Ю.М. Гранулирование азотсодержащих удобрений в газообразные и жидкие хладагенты // Материалы II

84. Всесоюзн. научно-техн. совещания. Сумы: Сумской филиал ХПИ, 1982, ч.2, с.32-33.

85. Казакова Е.А., Таран А.В., Таран A.JT. К вопросу повышения эффективности работы грануляционных башен // Тезисы докл. II Всесоюзн. совещания "Современные методы гранулирования и капсулирования удобрений", М.: НИУИФ, 1983, с. 117-118.

86. Таран А.Л., Таран А.В. Расчеты процесса кристаллизации однокомпонентных расплавов в башенных аппаратах // Теор. основы хим. технологии, 1985, т. 19, №5, с.712.

87. Казакова Е.А., Таран А.Л., Таран А.В. Экспериментальное и теоретическое исследование кристаллизации карбамида в условиях башенного гранулирования // Теор. основы хим. технол., 1983, т. 17, №5, с. 713.

88. Таран А.Л., Кабанов Ю.М., Таран А.В. Гранулирование аммиачной селитры в газообразном, жидком и испаряющемся хладагентах // Теор. основы хим. технологии, 1983, т. 17, №5, с. 714.

89. Иванов М.Е., Иванов А.Б., Линдин В.М. Расчет падения гранул, выбрасываемых под углом в вертикальном восходящем воздушном потоке с плоским профилем скоростей // Теор. основы хим. технол., 1969, т.З, №5, с.800-803.

90. Коваленко B.C. К расчету скорости свободного осаждения капель в жидкости // Теор. основы хим. технол., 1978, т. 12, №3, с.464-466.

91. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы // М.: Наука, 1973, 400 с.

92. Таран А. Л., Рустамбеков М. К., Долгалёв Е. В., Холин А.Ю., Таран Ю. А. Перспективные технологии производства экологически и технологическибезопасных азотсодержащих минеральных удобрений // Химическая техника, 2005, №9, с. 27-31.

93. Таран A.JI. Эффективные технологии капсулирования гранул азотсодержащих удобрений // Хим. пром. сегодня, 2003, №7.

94. Таран А.Л., Рустамбеков М.К., Долгалёв Е.В., Холин А.Ю., Таран 10. А. Перспективные технологии производства экологически и технологически безопасных азотсодержащих минеральных удобрений // Химическая техника, 2005, №9, с. 27-31.

95. Кояло И.Э. Расчет общей задачи кристаллизации с учетом зарождения и динамики роста кристаллов в объеме переохлажденного расплава // Уч. записки Латв. Гос. университета, 1975, с.68-77.

96. Соболев В.В. Кинетика порообразования при затвердевании расплавов // Изв. АНСССР. Металлы, 1986, №2, с. 97-103.

97. Pao N.V. The granulatin of nifrogenous fertilizers // Nitrogen, 1981, №131, p.39-41.

98. Казакова E.A. К методике расчета грануляционных башен с псевдоожиженным слоем для азотных удобрений // Хим. пром., 1968, №6, с.37-43.