Procesos y equipos para la granulación de cloruro de magnesio hexahidrato

El cloruro de magnesio hexahidrato es un tipo de cristal único sin color. Su densidad relativa es de 1.569 y su punto de fusión es de 116-118℃. Es soluble en agua y etanol. Absorbe el agua en el aire fácilmente. Cuando se calienta se eliminan los cristales de agua y el cloruro de hidrógeno, y se produce óxido de magnesio.

Significado de granulación
1. Los materiales granulares son más adecuados para la producción industrial. Incrementan el rendimiento del producto y el valor comercial.
2. La gran cantidad de cloruro de magnesio hexahidrato es propenso al apagado al aire; por esto, los requisitos del entorno de almacenamiento tienen que ser muy estrictos, sino puede generarse una pérdida económica directa.
3. El cloruro de magnesio hexahidrato en forma de polvo, escama o gránulo irregular no se puede comparar con productos extranjeros. De todas formas, los gránulos de forma regular son muy competitivos en el mercado mundial.
4. En el método de granulación de cinta de acero giratoria puede mejorar la condición de funcionamiento de la zona de producción. El contenido de polvo durante los procesos de granulación, transportación y embalaje está totalmente controlado.

Introducción técnica de la granulación con cinta de acero giratoria
Working Principle Principio de funcionamiento

Los materiales con el punto de fusión bajo (normalmente entre 40~250℃) tienen fluidez cuando se funden y están en estado sólido en temperatura ambiente. Cuando la temperatura está por encima del punto de fusión, la viscosidad y la tensión de la superficie de los materiales cambian según la temperatura. Si el líquido gotea de forma intermitente sobre la placa plana, las gotas tendrán una forma hemisférica debido al efecto de la tensión de la superficie; después se enfriarán para formar gránulos sólidos semiesféricos.

Nuestro pastilladora y escamadora con cinta de acero CF está formada de cuatro partes: el distribuidor, el sistema de transportación de cinta de acero, el sistema de enfriamiento por pulverización y el sistema de control (de temperatura y de velocidad). Los materiales fundidos se introducen continuamente en el distribuidor que está en una temperatura constante. Después los materiales caen encima de la cinta de acero en forma de gotas intermitentes después de presionar. Las gotas se ajustan al ancho del acero fundido. Mientras tanto, la cinta de acero se mueve a una velocidad constante bajo el distribuidor. El dispositivo de refrigeración de rociado atomizado está debajo de la cinta de acero. Los materiales en la cinta intercambian el calor a través de la cinta de acero fina; así, se enfrían y se solidifican. De esta manera, se obtienen gránulos acabados regulares con forma hemisférica. De acuerdo con los requisitos de los materiales y la forma deseada, hay diferentes tipos de distribuidor: el de goteo intermitente, el de tira continúa y el de anchura completa (se utilizan para fabricar productos con forma hemisférica, con forma de banda o con forma de escama respectivamente).

Unidad de procesamiento
Se utiliza la máquina de granulación por condensación con cinta de acero CF y los materiales fundidos que tienen la temperatura adecuada para la granulación se transfieren desde el depósito de almacenamiento líquido hasta el filtro caliente que elimina las impurezas. Después, los materiales se transfieren al distribuidor giratorio con la ayuda de la bomba dosificadora y después van a parar a la cinta de acero. La cinta de acero se utiliza para enfriar, solidificar y transportar los materiales. Durante este proceso, todas las tuberías y los accesorios para las tuberías (incluyendo la válvula, el filtro, la bomba y otros desde el depósito de almacenamiento hasta la entrada del distribuidor) necesitan calentamiento y control de temperatura con el fin de asegurar la condición estable de los materiales.

Aplicación y datos importantes
En Julio de 2001, Jincheng Chemical Plant (Dalian) llevó a cabó el ensayo piloto de nuestro producto de acuerdo con la configuración y caudal anteriores. El ensayo piloto se hizo con éxito y abrió pasó en el proceso de granulación de partículas de cloruro de magnesio hexahidrato. Los parámetros de producción principales son:
1. Modelo de equipo principal: CF1.5
2. Área de refrigeración efectiva: 16.6m2
3. Energía total de granulación: 11.0kW
4. Consumo de agua en circulación: 20T/h
5. Temperatura del material de granulación: 130~135℃
6. Temperatura de descarga de los gránulos de cloruro de magnesio: ~45℃
7. Temperatura de entrada del agua de refrigeración: ≤30℃
8. Tiempo de curado (incluyendo el proceso de refrigeración previa): 12 segundos
9. Tiempo de refrigeración (temperatura de descarga es de 45℃): 17 segundos
10. Capacidad de producción de una máquina simple: 2500kg/h.

Comparación con otros métodos
Ahora, el método utilizado más común para la granulación de cloruro de magnesio hexahidrato en China es el granulador con tambor giratorio. Sus desventajas principales son las siguientes:
1. Los gránulos acabados tienen formas irregulares, lo que tiene una mala influencia en la aplicación; eso hace que el producto acabado sea menos competitivo.
2. Contamina y las condiciones de producción son estrictas.
3. La pared del tambor es muy gruesa; esto provoca un mal intercambio de calor y la capacidad de producción se limita.
4. Una de las piezas de desgaste es el tambor, que es un componente principal de la máquina; esto hace que el coste de mantenimiento sea elevado.

Por lo que se refiere a la torre de granulación, el proceso de producción es muy complicado y la inversión en los equipos es muy elevada. Por eso, no es adecuada para la producción a pequeña o mediana escala.

Factores principales que afectan a la calidad de granulación
1. La temperatura del material. La temperatura de los materiales tiene una influencia directa en la capacidad de producción del equipo de granulación. Esto significa que la diferencia de temperatura entre la temperatura del material antes de la granulación y su punto de fusión o punto de ablandamiento, cuanto más grande sea la diferencia de temperatura, mas pequeña será la capacidad de producción. Para los materiales que tienen una diferencia de temperatura muy elevada, pueden aplicarse intercambiadores de calor antes de la granulación con el fin de reducir la temperatura y así hacer un pleno uso de la capacidad de producción.
2. Propiedad del material. Los materiales con propiedades diferentes muestran diferentes funcionamientos de la granulación. Los parámetros físicos que influencian en el proceso de producción y la calidad incluyen el punto de fusión (punto de ablandamiento), la densidad, el coeficiente de transferencia de calor, calor específico, propiedad de cristalización, viscosidad, tensión de la superficie líquida, etc. La viscosidad y la tensión superficial afecta principalmente a la calidad de la forma. Otros factores juegan un rol importante en la capacidad de producción mientras influencian la velocidad de refrigeración y solidificación de los materiales. Un punto de fusión más alto, una densidad más grande y un coeficiente de transferencia de calor, un calentamiento específico más pequeño resulta en una capacidad de producción más grande, y viceversa.
3. Viscosidad (o tensión superficial) y temperatura. Si los materiales tienen una viscosidad más elevada y una tensión superficial a la temperatura correspondiente, los gránulos hemisféricos son redondos; sino los gránulos son planos. Para materiales comunes, la viscosidad del material disminuye con el incremento de la temperatura.

Las propiedades físicas del material específico son intrínsecas y nosotros no las podemos cambiarlas. Los únicos factores que podemos escoger, controlar y ajustar son la temperatura del material y los parámetros estructurales del distribuidor como los parámetros de alimentación y a distribución de presión. Si los parámetros estructurales del distribuidor son lógicos, la temperatura del material es el parámetro de funcionamiento más importante para asegurar la calidad y la capacidad de producción. Así, la temperatura de granulación específica para diferentes materiales es lo más importante de la máquina de granulación por condensación con cinta de acero CF.