DE556371C

DE556371C - Process for the production of mixed fertilizers containing ammonia

Info

Publication number: DE556371C
Application number: DER75595D
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Gluud; Dr Walter Klempt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-09-06
Filing date: 1928-09-06
Publication date: 1932-08-10

Description

Verfahren zur Herstellung ammoniakhaltiger Mischdünger Es ist bekannt, Ammoniakmischsalze in fester Form durch Zerstäuben zweier oder mehrerer Säuren mittels unter Druck stehenden Ammoniakgases bzw. eines solches enthaltenden Gasgemisches herzustellen. Dieses Verfahren eignet sich jedoch nur, wenn trokkene oder zum mindesten wasserdampfarme Gase verwendet werden; für die Verarbeitung stark wasserdampfhaltiger Ammoniakschwaden, wie sie in den Ammoniakfabriken der Kokereien entstehen, ist es nicht anwendbar; zudem -erfordertes eine besondere Apparatur, während man bei dem Verfahren gemäß. der vorliegenden Erfindung ohne weiteres die in den Ammoniakfabriken der Kokereien vorhandenen Vorrichtungen mitbenutzen kann.Process for the production of mixed fertilizers containing ammonia It is known Ammonia mixed salts in solid form by atomizing two or more acids by means of pressurized ammonia gas or a gas mixture containing it to manufacture. However, this method is only suitable if dry or at least low-steam gases are used; for processing that contains a lot of water vapor It is the ammonia plumes that arise in the ammonia factories of the coking plants not applicable; also -required a special apparatus, while one with the Procedure according to. of the present invention readily applies to the ammonia factories the coking plants can also use existing devices.

Man hat ferner vorgeschlagen, zu Düngezwecken dienende Ammonsalze in der Weise herzustellen, daß man vom Abtreibet kommende Ammoniakschwaden durch einen oder mehrere mit saunen oder ammoniakalischen, stark salzhaltigen Badflüssigkeiten gefüllte Behälter leitet, in welche laufend eine Säure zufließt. Ebenso ist schon vorgeschlagen worden, ein Gemisch von Ammonsulfat und -phosphat dadurch herzustellen, da:ß man Ammoniak in einen mit einem Giemisch von Schwefel- und Phosphorsäure angefüllten Behälter leitet und die erhaltene Salzlösung eindampft. Handelt es sich um die Gewinnung stark sulfathaltiger Düngesalzgeinische, so macht sich bei der Verarbeitung der entstehenden Salzlaugen auf ein festes Düngesalzgemisch der Nachteil. störend bemerkbar, daß die Badfl.üssigkeit wegen des starken Stoßens während des Einengens sehr schwer und unangenehm zu verarbeiten ist.It has also been proposed to use ammonium salts for fertilization purposes to be produced in such a way that the ammonia plumes coming from the abortion through one or more with saunas or ammoniacal bath fluids with a high salt content leads filled containers into which an acid continuously flows. Likewise is already it has been proposed to produce a mixture of ammonium sulfate and phosphate by because: ß one ammonia in one filled with a mixture of sulfuric and phosphoric acid The container passes and the saline solution obtained is evaporated. Is it about extraction highly sulphate-containing fertilizer salt mixtures, this is what makes the processing of the The disadvantage of the resulting brine on a solid fertilizer salt mixture. noticeably disturbing, that the bath liquid is very heavy because of the strong impact during the concentration and is uncomfortable to work with.

Es wurde nun gefunden, d,aß die Entfernung des mit den Säuren eingebrachten Wassers sehr leicht in der Weise durchführbar ist, daß man in zwei Behältern arbeitet, welche beide eine an den Komponenten des herzustellenden Salzgemisches, z. B. N H4 N 03 und (N H4) 2 S 041 gesättigte Lösung enthalten, die dem als Kreisprozeß ,ausgebildeten Verfahren entstammt. In der Abbildung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Verfahrens wiedergegeben, an Hand deren das Wesen der Erfindung näher beschrieben werden soll.It has now been found that the removal of that introduced with the acids ate Water can very easily be carried out in such a way that one works in two containers, which both have one of the components of the salt mixture to be produced, e.g. B. N H4 N 03 and (N H4) 2 S 041 contain saturated solution, which is called the cycle , trained process originates. The figure shows an example embodiment of the method reproduced, on the basis of which the essence of the invention is described in more detail shall be.

Der Ammoniakschwaden tritt in geregelten Mengen in die Behälter i und z ein. Im Behälter i wird das eingeführte Ammoniak vornehmlich mit Salpetersäure neutralisiert, welche, da sie handelsüblich nur mit hohem Wassergehalt vorliegt, den Hauptanteil des zu verdampfenden Wassers mit in die im Kreislauf zu führende Stammlösung :einbringt. Der Salpetersäure wird nun im Hauptbehälter i noch so viel Schwefelsäure zugeführt und mit Ammoniakschwaden neutralisiert, wie eben möglich ist, um ein Stoßen der Lösung beim nachfolgenden. Einengen zwecks Gewinnung des Salzgemisches zu vermeiden. Beabsichtigt man z. B. die Herstellung eines Ammonnitrat-Ammonsulfat-Gemisches im Verhältnis 2 N H4 N (:),3: (NH4)2 S 04, wobei auf 2 Mol H N 03i MoI H2 S 04 kommt, so hat sich gezeigt, daß bei Zusatz von über 1/2 Mol H. S 04 auf 2 Mol H N 03 die Flüssigkeit beim Eindampfen zu stoßen beginnt. Man muß daher die restliche' Aufsättigung von etwa 1/2 Mol H2 S 04 in einem kleineren Behälter 2 mit Ammoniakschwaden gesondert vornehmen. Die Lösungen der beiden Behälter i -und 2 werden gemeinsam in das Kühlgefäß 3, in welchem die Salzausscheidung erfolgt, eingeführt, und zwar die Lösung .aus dem Behälter i nach Passieren des Verdampfers 4, die Lösung aus dem Behälter 2 direkt. Nachdem die Lösung im Kühlgefäß wieder auf die in den Behältern i und 2 herrschende Anfangstemperatur gekühlt und vom ,ausgeschiedenen Salz befreit ist, kehrt sie in die Behälter i und -2 zurück und wird wieder in der gleichen Weise im Behälter i mit der gesamten Salpetersäume rund mit einem Teil der Schwefelsäure, im Biehälter 2 dagegen mit dem Rest der Schwefelsäure versetzt. Behälter i 'und 2 können, wenn die Neutralisationswärme nicht genügt, so weit aufgeheizt werden, daß der mit den Schwaden eingeführte Wasserdampf die Lösung, ohne zu kondensieren, durchstreicht.The ammonia plume enters containers i and z in controlled quantities. In the container i, the ammonia introduced is primarily neutralized with nitric acid, which, since it is commercially available only with a high water content, brings the main part of the water to be evaporated into the stock solution to be circulated. As much sulfuric acid is now added to the nitric acid in the main container i and neutralized with ammonia vapor as is possible to prevent the solution from bumping into the next. Avoid concentrating in order to extract the salt mixture. If one intends z. B. the production of an ammonium nitrate-ammonium sulfate mixture in the ratio 2 N H4 N (:), 3: (NH4) 2 S 04, where there is 2 mol of HN 03i MoI H2 S 04, it has been shown that with the addition of about 1/2 mol of H. S 04 to 2 moles of H N 03 the liquid begins to collide with evaporation. The remaining 'saturation of about 1/2 mole of H2 S 04 must therefore be carried out separately in a smaller container 2 with ammonia vapor. The solutions of the two containers i and 2 are introduced together into the cooling vessel 3 in which the salt is precipitated, namely the solution from the container i after passing through the evaporator 4, the solution from the container 2 directly. After the solution in the cooling vessel has been cooled to the initial temperature in containers i and 2 and freed from the precipitated salt, it returns to containers i and -2 and is again in the same way in container i with the entire nitric border with a part of the sulfuric acid, in contrast to the remainder of the sulfuric acid in the drawing container 2. If the heat of neutralization is insufficient, containers i 'and 2 can be heated up to such an extent that the water vapor introduced with the vapor sweeps through the solution without condensing.

Der Zulauf der Säuren erfolgt zweckmäßig nicht auf einmal, sondern in kleinen Mengen äquivalent zur Menge des eintretenden Ammoniaks, wobei es zweckmäßig ist, die Lösung im Behälter i dauernd schwach ammoniakalisch zu halten, um mit Aluminium als Gefäßmaterial auszukommen, während die Lösung in Behälter 2 zur restlichen quantitativen Auswaschung des Ammoniaks schwach sauer gehalten werden muß. Als Gefäßmaterial für diesen Teil der Apparatur wird daher zweckmäßig Blei oder säurebeständiger Edelstahl gewählt.The acids are expediently not fed in all at once, but rather in small amounts equivalent to the amount of incoming ammonia, it being expedient is to keep the solution in the container i permanently weakly ammoniacal in order to deal with aluminum get along as a vessel material, while the solution in container 2 to the remaining quantitative Leaching of ammonia must be kept weakly acidic. As a vessel material for this part of the apparatus is therefore expediently lead or acid-resistant stainless steel chosen.

Statt oder außer Salpetersäure könnena such andere Säuren leingetragen werden, wenn nur die Schwefelsäure oder ein Teil derselben gesondert in einem anderen Behälter zuggeführt wird. Beispiel i Der den Ammoniakabtreiber verlassende Schwaden, der etwa 8 bis io Volumprozent gasförmiges Ammoniak neben hauptsächlich Wasserdampf, Kohlensäure und Schwefelwasserstoff enthält, -wird inein Sättigerbad, enthaltendetwa 8()/o (N H4) 2 S O4, 6o o'o N H4 N 03 und 320/0 H.0, geleitet. Gleichzeitig werden Salpetersäure und Schwefelsäure langsam in die Lösung eingebracht, wobei man darauf achtet, daß die Lösung dauernd schwach ammoniakalis.ch (etwa o, i % NH3) bleibt. Die Salpetersäure wird m einer dem Gewicht dies abzuscheidenden Salzes äquivalenten Menge eingetragen, während von der Schwefelsäure nur ein Teil der im Endprodukt vorhandenen H2 S 04 eingeführt wird. Soll z. B. ein Salzgemisch gewonnen werden, welches auf i Mol (NH4)2S04 i MO' NH4N03 enthält, so wird im Behälter i i Mol HN03 und nur etw a 1/2 Mol H2 S 04 eingetragen, während das restliche 1/2 M-ol H2 S 04 dem Behälter 2 zugeführt wird. Soll die Zusammensetzung des zu gewinnenden Salzgemisches beispielsweise 2 Mol NH4N03 + 3 Mol (NH4)2S04 betragen, so werden in den Behälter i in gleicher Weise 2 Mol H N 03 -f- i Mol H2 S 04 eingetragen und mit N H3 neutralisiert, während Behälter 2 2 Mol H2 S 04 aufzunehmen hat, die mit einem Teil des NH3 neutralisiert werden. Vor oder während des Eintragens der Säuren werden die Badflüssigkeiten zum Sieden erhitzt, wobei die Neutralisafionswärme mit ausgenutzt wird. Auf diese Weisse gelingt es, den in den Schwaden vorhandenen Wasserdampf mitsamt der Kohlensäure und dem S.ch,#vPfelwasserstoff glatt durch die beiden Behälter hindurchzuführen rund vom Ammoniak zu befreien. Lösung i wird, nachdem auf i cb@n Lösung etwa 3oo kg Salz in Form der Komponenten eingetragen sind, in einen Vakuumverdampfer abgezogen und zur Entfernung des mit den Säuren eingebrachten Wassers eingeengt, wobei auch etwa aus den Schwaden kondensiertes Wasser mit verdampft werden kann. Die nunmehr gesättigte Lösung wird in ein Kühlgefäß abgezognen und in diesem mit der aus Behälter 2 stammenden sulfatreichen Lösung vereinigt. Nach Abkühlung auf die Ausgangstemperatur (etwa 30 bis 40°) wird das Salzgemisch durch Zentrifugieren abgetrennt, während die Mutterlauge wieder auf die Behälter i und 2 verteilt wird. Beispiel 2 In gleicher Weise wie in Beispiel i angegeben, werden Salpetersäure und Schwefelsäure auf die beiden Behälter verteilt. Es wird jedoch kontinuierlich gearbeitet, insofern, als ein Teil der Stammlösung dauernd den Behältern i und 2 zufließt und kontinuierlich ein Teil der Lösung aus Behälter i in den Verdampfer, ,ein Teil der Lösung aus Behälter 2 in das Kühlgefäß eintritt.- Die Lösung im Behälter i enthält bei dieser Arbeitsweise außer der in Beispiel i angegebenen Menge an Sulfat rund Nitrat noch etwa 3oo kg Salzgemisch und das mit den Säuren eingebrachte Wasser und wird .nach Passieren des Verdampfers mit der aus Behälter 2 dauernd abfließenden, sulfatgesättigten Lösung bei Eintritt in den Kühler zur gemeinsamen Salzabscheidung vereinigt.Instead of or in addition to nitric acid, other acids can also be introduced if only the sulfuric acid or part of it is separated in another Container is pulled. Example i The vapor leaving the ammonia expeller, about 8 to 10 percent by volume of gaseous ammonia in addition to mainly water vapor, Contains carbonic acid and hydrogen sulfide, -is in a saturator bath, contains about 8 () / o (N H4) 2 S O4, 6o o'o N H4 N 03 and 320/0 H.0. Be at the same time Nitric acid and sulfuric acid are slowly introduced into the solution, taking care of it make sure that the solution remains weakly ammoniakalis.ch (about 0.1% NH3). The nitric acid is equivalent to the weight of this salt to be deposited Amount entered, while only part of the sulfuric acid in the end product existing H2 S 04 is introduced. Should z. B. a salt mixture can be obtained, which contains 1 mole of (NH4) 2S04 i MO 'NH4N03, then i i mole of HN03 in the container and only about 1/2 mol H2 S 04 entered, while the remaining 1/2 mol H2 S 04 the container 2 is supplied. Should be the composition of the salt mixture to be extracted For example, 2 moles of NH4N03 + 3 moles (NH4) 2S04 are added to the container i entered 2 moles of H N 03 -f- i moles of H2 S 04 in the same way and neutralized with N H3, while container 2 has to hold 2 moles of H2 S 04, which is neutralized with part of the NH3 will. Before or during the entry of the acids, the bath liquids are used Boiling heated, whereby the heat of neutralization is also used. In this way it succeeds in removing the water vapor present in the steam together with the carbonic acid and the S.ch, # vPush hydrogen sulfide smoothly through the two containers to get rid of ammonia. Solution i becomes about 3oo after i cb @ n solution kg of salt are entered in the form of the components, drawn off in a vacuum evaporator and concentrated to remove the water introduced with the acids, whereby also for example, water condensed from the vapor can also be evaporated. The now saturated solution is drawn off into a cooling vessel and in this with the from container 2 derived sulfate-rich solution combined. After cooling down to the initial temperature (about 30 to 40 °) the salt mixture is separated by centrifugation while the mother liquor is redistributed to containers i and 2. Example 2 In the same Way as indicated in Example i, nitric acid and sulfuric acid are added to the distributed in both containers. However, it is worked continuously, insofar as part of the stock solution flows continuously into containers i and 2 and continuously part of the solution from container i into the evaporator,, part of the solution from container 2 enters the cooling vessel - The solution in container i contains in this mode of operation in addition to the amount of sulfate given in example i, about 300 kg of nitrate Salt mixture and the water brought in with the acids and will .after passing of the evaporator with the sulphate-saturated solution flowing continuously from container 2 combined on entry into the cooler for common salt separation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of making from any Mixture of ammonium sulphate with other ammonium salts existing mixed fertilizer immediately from the ammonia plumes coming from the aborter in two containers, characterized in that that one of the containers, both of which have the same amount of ammonium sulfate and other ammonium salts contains saturated stock solution used in the circuit, only sulfuric acid and a mixture of sulfuric acid and other acids flows into the other, whereupon the Separation of the salt mixture only concentrated one of the two solutions and the mixed with sulfuric acid only before the crystal separation with the concentrated combined and processed on solid mixed fertilizers'. z. Method according to claim i, characterized in that the solution in the container with different Acids works, weakly ammoniacal and the solution in the other container, who only works with sulfuric acid, is kept slightly acidic. 3. Procedure do Claims i and a, characterized in that the process is continuous will.