DE1097457B - Verfahren und Vorrichtung zur Hydratisierung von Kalkstickstoff - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Hydratisierung von Kalkstickstoff Bekanntlich ist es für die Herstellung eines lagerbeständigen, geperlten oder gekörnten Kalkstickstoffes notwendig, vom völlig hydratisierten Kalkstickstoff auszugehen. Die völlige Hydratisierung des Kalkstickstoffes ist nun mit nicht unbeträchtlichen Stickstoffverlusen verbunden. Man hat zwar versucht, diese Verluste durch verschiedene Maßnahmen zu vermeiden, wie z. B. durch Arbeiten in zwei oder .drei Stufen, durch Abfuhr der auftretenden Hydratisierungswärme mit Hilfe einer indirekten Kühlung in Trögen oder auf Kühltellern, oder indem die Hydratisierung statt mit Wasser mit wasserhaltigen Lösungen, wie Zuckerlösung, Sulfit-Ablauge, Harnstofflösung u. dgl., durchgeführt wurde.
• Durch alle diese Maßnahmen konnten die Verluste zwar verringert werden, aber sie blieben doch noch, besonders bei großen Anlagen, wegen der dabei auftretenden hohen Temperatur in beträchtlichem Umfang bestehen. Die Verluste sind hauptsächlich durch folgende Faktoren bedingt: 1. durch .die hohe Temperatur, welche, besonders bei großen Anlagen, durch die bei der Hydratisierung anfallende Wärme auftritt, 2. durch den Gehalt an freiem Wasser.
• Es ist bekannt, daß die hohen Temperaturen Verluste verursachen, und man hat deshalb versucht, durch gekühlte Schneckentröge, Kühlteller u. dgl. die Hydratisierungswärme abzuführen. Die Wirkung dieser Kühleinrichtungen ist jedoch wegen der dadurch eintretenden Verkrustungen der Kühlwände sehr problematisch. Andererseits ist eine gewisse Mindesttemperatur sogar nowendig, weil die Hydratisierungsgeschwindigkeit bei niedriger Temperatur sehr stark abfällt und die Wärmeentwicklung dann hinterher in den Bunkern erfolgt.
• Aus diesem Grunde kann selbst eine dreistufige Hydratisierung mit gekühlten Schneckentrögen nicht den gewünschten Erfolg bringen, weil die Temperatur zwar in den Kühltrögen noch gehalten werden könnte, in den zwischen den einzelnen Stufen liegenden Bunkern aber eine unzuträgliche Temperatursteigerung eintritt, welche die Stickstoffverluste verursacht.
• Diese höhere Temperatur bewirkt aber erst dann hohe Verluste, wenn gleichzeitig genügend freies Wasser vorliegt, wobei schon wenige Prozente, bezogen auf das Gesamtmaterial, genügen.
• Bei Beachtung dieser Tatsache, d. h. also wenn der Gehalt an freiem Wasser an keiner Stelle des Hydratisierungs.vorganges etwa 0,5 bis 1 % überschreitet, können die Stickstoffverluste weitgehend vermieden werden. Je geringer der Gehalt an freiem Wasser, desto geringer ist auch der Stickstoffverlust. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der Hydratisierungsvorgang kontinuierlich in einem langgestreckten Trog oder in mehreren hintereinandergeschalteten Trögen vorgenommen und die Hydratisierungsflüssigkeit an sehr vielen Stellen längs des Reaktionsraumes so verteilt und so dosiert zugeführt wird, daß das Reaktionsgut ständig einen Gehalt von weniger als 0,5 bis 1 % freiem Wasser aufweist.
• Es wurde dabei gefunden, daß zur Innehaltung dieser Forderung ein sehr langgestreckter kontinuierlich arbeitender Trog mit Paddelwerk geeignet ist. Es können aber auch mehrere kleine Tröge gleicher Ausstattung hintereinander sowie direkt oder staffelartig untereinander angeordnet werden. Als zweckmäßig hat sich im kontinuierlichen Betrieb ein Verhältnis von Querschnitt (qm) : Länge (m) - 1 : 100 bis 300 erwiesen. In _jedem Fall soll eine Gesamtverweilzeit von 1 bis 3 Stunden gewährleistet sein, @vobei die Wasserzugabe an möglichst vielen Stellen, verteilt über die ganze Länge dieses Troges oder dieser Tröge, erfolgt. Das Material tritt an einem Ende ein und an dem anderen Ende hydratisiert aus.
• Die Anzahl der Wasserzugabestellen richtet sich nach der Größe der Anlage und beträgt bei Leistungen von 100 bis 500 tato etwa 15 bis 50. Durch diese große Anzahl der Wasseraufgabestellen ist es möglich, an jeder einzelnen Stelle nur eine sehr geringe Menge Wasser aufzugeben, so daß beim Erreichen der nächsten Wasseraufgabestelle das vorher zugeführte Wasser bereits gebunden ist und das zu hydratisierende Material praktisch kein freies Wasser mehr enthält; so kommt es nirgends zu einer schädlichen Anreicherung an freiem Wasser.
• Selbstverständlich gestatten die vielen Wasseraufgabestellen durch Regelung der Zuflußmenge des Wassers auch die Einregulierung der gewünschten Temperaturen, deren Verlauf .direkt eine Anzeige dafür ist, in welchem Umfang das aufgegebene Wasser gebunden wird.
• Der langgestreckte Trog, in welchem das Material nicht nur vorwärts transportiert, sondern auch ständig bewegt und. aufgelockert wird, bietet ein weiteres ausgezeichnetes Mittel, durch Wasserverdampfung eine direkte Kühlung zu bewirken. Diese Wirkung kann durch Durchleiten eines Deckgases beliebig verstärkt werden, so daß die- Temperatur-Regulierung auch noch durch diese Maßnahme vorgenommen werden kann.
• Selbstverständlich kann auch bei dieser Hydratisierung statt Wasser eine wasserhaltige Lösung oder eine Flüssigkeit Verwendung finden, wie z. B. Zuckerlösung, Sulfit-Ablauge, Harnstofflösung, Kalksalpeterlösung u. dgl.
• Der Vollständigkeit halber wird noch erwähnt, daß die Niedrighaltun:g des Gehaltes an freiem Wasser während .der Hydratisierung auch im periodischen Betrieb durch ständige Zumischung des Hydratis.ierungswassers während der Reaktionszeit möglich ist.
• Die Zeichnung dient zur näheren Erläuterung der Apparatur: In einem geschlossenen Trog 10 mit Materialeintrag 12 und Materialaustrag 14 befindet sich zum Mischen und Transport .des Materials eine Welle 16 mit verstellbaren Paddeln 18; das Deckgas tritt bei 20 ein und bei 22 aus. Auf der Oberseite des Troges ist eine große Zahl von Flüssigkeitszugabestellen 24 angeordnet. Beispiel 10 t/h gemahlener, entgaster Kalkstickstoff mit einem Gehalt von etwa 24 % N werden kontinuierlich in Schneckentrögen von insgesamt 60 m Länge und 60 cm Durchmesser, die mit insgesamt 30 Sprühdüsen ausgestattet sind, deren Leitung zwischen 10 und 501/h regelbar ist, mit einer für die vollständige Hydratisierung notwendigen Flüssigkeits- und Decker umgesetzt, wobei deren Verteilung und deren Dosierung so erfolgen, daß sich die Reaktionstemperatur zwischen 70 bis 90° C hält, was einen Zeitbedarf von etwa 1,5 Stunden erfordert. Die Verluste in Form von Ammoniak liegen unter 0,3 0/0. Der gewonnene, vollständig hydratisierte Kalkstickstoff kann mit Erfolg einer nachfolgenden Granulierung unterworfen werden. Sein N-Gehalt beträgt etwa 22,8%.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Hydratisierung von Kalkstickstoff mit Wasser oder wäßrigen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydratisierungsvorgang kontinuierlich in einem langgestreckten Trog oder in mehreren hintereinandergeschalteten Trögen vorgenommen und die Hydratisierungsflüssigkeit an sehr vielen Stellen längs des Reaktionsraumes so verteilt und so dosiert zugeführt wird, daß das Reaktionsgut ständig einen Gehalt von weniger als 0,5 bis 1% freiem Wasser aufweist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydratisierung periodisch vorgenommen wird, wobei die Zugabe der Hydratisierungsflüssigkeit ständig und über die gesamte Reaktionszeit verteilt erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsdauer, je nach Art der Zugabe der Hydratisierungsflüssigkeit 1 bis 3 Stunden beträgt.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen sehr langgestreckten Schneckentrog mit Paddelwerk, wobei Querschnitt (qm) und Länge (m) im Verhältnis 1 : 100 bis 300 zueinander stehen und 15 bis 50 Zugabestellen für die Hydratisierflüss.igkeit bei Anlagen mit 100 bis 500Tonnen Tagesleistung angebracht sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mehrere hintereinandergeschaltete Schneckentröge gleicher Ausstattung.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, gekennzeichnet durch einen periodisch arbeitenden Mischer mit Zu- und Abfuhrvorrichtungen für den Kalkstickstoff sowie mit Dosiervorrichtungen für die Hydratisierungsflüssigkeit. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 948 689, 860 072, 835001.