NO145028B

NO145028B - PROCEDURE AND DEVICE FOR BREAKING (CALCINATION) OF CARBON BODIES IN A RING ROOM OVEN BY FIRE GAS RECYCLING

Info

Publication number: NO145028B
Application number: NO800370A
Authority: NO
Inventors: Steinar Frosta; Jan Sandviknes
Original assignee: Ardal Og Sunndal Verk
Priority date: 1980-02-12
Filing date: 1980-02-12
Publication date: 1981-09-14
Also published as: NO800370L; NO145028C

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av granulerte gjødningsmidler. Process for the production of granulated fertilisers.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en The present invention relates to a

fremgangsmåte til fremstilling av granulerte gjødningsmidler, særlig granulerte gjødningsmidler som inneholder diammoniumfosfat. method for the production of granular fertilizers, in particular granular fertilizers containing diammonium phosphate.

Verdien av et gjødningsmiddel er avhengig av dets innhold av plantenærings-stoffer, særlig nitrogen, fosfor og kalium. Plantenæringsinnholdet av et blandet gjød-ningsmiddel uttrykkes som N, P„05 og K20, og angis som et sett av tall som henviser til vektprosentdelene av de respektive nær-ingsstoffer. P2On er vanligvis i form av et fosfat som er oppløselig i vann eller am-moniumcitratoppløsning. The value of a fertilizer depends on its content of plant nutrients, particularly nitrogen, phosphorus and potassium. The plant nutrient content of a mixed fertilizer is expressed as N, P„05 and K20, and is given as a set of numbers that refer to the weight percentages of the respective nutrients. P2On is usually in the form of a phosphate which is soluble in water or ammonium citrate solution.

Et slikt vannoppløsélig fosfat er diammoniumfosfat (NH()2 HPO,, som inneholder 53,7 % P2Or, og 2lT,20 % N, og det er således et forholdsvis høykonsentrert gjød-ningsmiddel. Imidlertid er der visse tek-niske vanskeligheter ved fremstilling av gjødningsmidler som inneholder diammoniumfosfat som den eneste kilde for P2Og, og det er vanlig at fosfatbestanddelen er en blanding av monoammoniumfosfat, NH4H2 P04, og diammoniumfosfat. I slikt ammoniumfosfat vil forholdet av nitrogenatomer til fosforatomer være mellom 1 og 2, dette forhold betegnes vanligvis som N : P-forholdet. One such water-soluble phosphate is diammonium phosphate (NH(2)HPO, which contains 53.7% P2Or, and 2lT.20% N, and is thus a relatively highly concentrated fertiliser. However, there are certain technical difficulties in production of fertilizers containing diammonium phosphate as the sole source of P2Og, and it is common for the phosphate component to be a mixture of monoammonium phosphate, NH4H2 P04, and diammonium phosphate. In such ammonium phosphate, the ratio of nitrogen atoms to phosphorus atoms will be between 1 and 2, this ratio is usually denoted as The N : P ratio.

Fremstilling av granulerte gjødnings-midler som inneholder ammoniumfosfat Production of granular fertilizers containing ammonium phosphate

med høyt N : P-forhold (> 1,4) er vanske-lig på grunn av den termiske ustabilitet av diammoniumfosfatet. Ved en vanlig fremgangsmåte til fremstilling av et blandet with a high N:P ratio (> 1.4) is difficult due to the thermal instability of the diammonium phosphate. In a common method for producing a mixed

gjødningsmiddel granuleres bestanddelene først sammen under tilsetning av vann; fertilizer, the components are first granulated together with the addition of water;

dette vann må deretter fjernes for at man skal få et «tørt» produkt. Uttrykket «tørt» er i det følgende anvendt til å beskrive et produkt hvis fuktighetsinnhold er under den verdi, vanligvis ca. 0,5 % H20, men avhengig av sammensetningen, ved hvilken sammenbakning ved lagring er en alvorlig ulempe. Kornene tørkes deretter i en varm gasstrøm, gassen tjener både til å føre varme til kornene slik at vannet fordampes fra disse og til å føre vekk det fordampede vann. Denne form for tørking krever et be-traktelig gassvolum som kan føre vekk store mengder ammoniakk som dannes ved spaltning av diammoniumfosfatet; dette ammoniakktap er uønsket fordi tapet bare kan gjenvinnes ved kostbare gassvaske-systemer. this water must then be removed in order to obtain a "dry" product. The term "dry" is used below to describe a product whose moisture content is below that value, usually approx. 0.5% H20, but depending on the composition, in which caking on storage is a serious disadvantage. The grains are then dried in a hot gas flow, the gas serves both to conduct heat to the grains so that the water evaporates from them and to carry away the evaporated water. This form of drying requires a considerable volume of gas which can carry away large quantities of ammonia which is formed by splitting the diammonium phosphate; this ammonia loss is undesirable because the loss can only be recovered by expensive gas washing systems.

I tillegg til vanskelighetene ved fremstilling av et tørt, granulert gjødningsmid-del som inneholder ammoniumfosfat med N:P>1,4, hvis gjødningsmidlet også inneholder en annen varmefølsom eller meget oppløselig bestanddel, f. eks. urinstoff eller ammoniumnitrat, er det en ytterligere tendens til spaltning og/eller mykning ved enhver varmebehandling eller tørke-operasjon. In addition to the difficulties in producing a dry, granular fertilizer containing ammonium phosphate with N:P>1.4, if the fertilizer also contains another heat-sensitive or highly soluble component, e.g. urea or ammonium nitrate, there is a further tendency for splitting and/or softening in any heat treatment or drying operation.

Oppfinneren har nå funnet at ved å modifisere fremgangsmåten til fremstilling av gjødningsmidler som inneholder et ammoniumsalt som angitt i norsk patent nr. 100 852 kan det på en bedre måte fremstilles tørre, granulare gjødningsmidler som inneholder ammoniumfosfat med N : P > 1,4 og også, eventuelt ammoniumnitrat eller lignende varmefølsomme, meget opp-løselige materialer. The inventor has now found that by modifying the method for producing fertilizers containing an ammonium salt as stated in Norwegian patent no. 100 852, dry, granular fertilizers containing ammonium phosphate with N : P > 1.4 can be produced in a better way and also , possibly ammonium nitrate or similar heat-sensitive, highly soluble materials.

I nevnte patent er det angitt bl. a. en fremgangsmåte (i det følgende omtalt som den «indre resirkuleringsprosess») som består i at ammoniakk og minst én syre som reagerer exotermt med ammoniakken, tilsettes i en slik grad til et bestemt område av en strøm av korn som i det vesentligste har sluttproduktets sammensetning, og som under prosessen resirkuleres i en slik grad at til tross for reaksjonsvarmen mellom ammoniakken og syren, vil temperaturen og fuktighetsinnholdet i hele strøm-men være slik at kornene beholder sin kornaktige karakter, og fra den resirkuler-, ende strøm fjernes et granulert produkt i en slik mengde som i alt vesentlig svarer til syren og ammoniakken som blir tilsatt,' fra et område i betydelig avstand fra nevnte, bestemte område i strømmens retning, og slik at det granulerte produkt har det ønskede fuktighetsinnhold. In the said patent, it is stated, among other things, a. a method (hereinafter referred to as the "internal recycling process") which consists in ammonia and at least one acid which reacts exothermically with the ammonia being added to such a degree to a specific area of a stream of grain that essentially has the composition of the final product, and which during the process is recycled to such an extent that, despite the heat of reaction between the ammonia and the acid, the temperature and moisture content of the entire stream will be such that the grains retain their grain-like character, and from the recycled end stream a granulated product in such a quantity that substantially corresponds to the acid and ammonia that are added,' from an area at a considerable distance from said, specific area in the direction of the flow, and so that the granulated product has the desired moisture content.

Det er også angitt en fremgangsmåte ved hvilken kornene i nevnte, bestemte område først behandles med syre og de ansyrede korn blir så ammoniakkert. A method is also specified in which the grains in the aforementioned, specific area are first treated with acid and the acidified grains are then ammoniated.

Formålet ved foreliggende oppfinnelse er å modifisere denne «indre resirkuleringsprosess» slik at det lar seg gjøre på en forbedret måte å fremstille tørre korn av gjødningsmidler som inneholder ammoniumfosfat med N : P > 1,4 ved å utsette de sirkulerende korn for forskjellig betingelser i minst to trinn, først, øyeblikkelig etter fosforsyrebehandlingen, et ammo-niakkeringstrinn, og deretter et trinn for fjerning av vanndamp fordampet på grunn av reaksjonsvarmen. The purpose of the present invention is to modify this "internal recycling process" so that it is possible to produce dry grains of fertilizers containing ammonium phosphate with N : P > 1.4 in an improved way by exposing the circulating grains to different conditions for at least two steps, first, immediately after the phosphoric acid treatment, an ammonia oxidation step, and then a step for removing water vapor evaporated due to the heat of reaction.

I henhold til foreliggende oppfinnelse består fremgangsmåten for fremstilling av et granulert gjødningsmiddel som inneholder ammoniumfosfat, særlig med N : P-forhold mellom 1,4 og 2,2, i at korn av nevnte gjødningsmiddel resirkuleres i en kon-tinuerlig strøm gjennom minst to områder slik at kornene behandles med fosforsyre i første område, og deretter med ammoniakk ved et partialtrykk som er tilstrekkelig høyere enn ammoniakktrykket av ammoniumfosfatet ved den anvendte temperatur, og den gassaktige atmosfære i kontakt med de varme korn behandles i annet område med en gass-strøm, hvis volum er tilstrekkelig til å fjerne den vanndamp som dannes i første område, i samme grad som kornene resirkuleres, og utilstrekkelig til å fjerne mer enn en minimal mengde ammoniakk, idet sirkulasjonsgraden gjennom de to områder er slik at i første område har ammoniakken tilstrekkelig tid til å reagere med fosforsyren under dannelse av ammoniumfosfat med de ønskede N : P-forhold, og i et område fjernt fra det første området fjernes et granulert produkt fra den resirkulerende strøm i en mengde som i alt vesentlig er lik den fosforsyre og ammoniakk som tilsettes i før-ste område, og som har det ønskede fuktighetsinnhold. According to the present invention, the method for producing a granular fertilizer containing ammonium phosphate, in particular with an N:P ratio between 1.4 and 2.2, consists in grains of said fertilizer being recycled in a continuous flow through at least two areas so that the grains are treated with phosphoric acid in the first area, and then with ammonia at a partial pressure that is sufficiently higher than the ammonia pressure of the ammonium phosphate at the temperature used, and the gaseous atmosphere in contact with the hot grains is treated in another area with a gas stream, whose volume is sufficient to remove the water vapor formed in the first area, to the same extent as the grains are recycled, and insufficient to remove more than a minimal amount of ammonia, the degree of circulation through the two areas being such that in the first area the ammonia has sufficient time to react with the phosphoric acid to form ammonium phosphate with the desired N : P ratios, and in an area far from in the first area, a granular product is removed from the recirculating stream in an amount which is substantially equal to the phosphoric acid and ammonia added in the first area, and which has the desired moisture content.

For å oppnå et tørt produkt, er der en lavere grense for konsentrasjonen av den fosforsyre man kan bruke, denne grense-konsentrasjon er den konsentrasjon under hvilken det innføres mer vann i systemet enn det kan fordampes ved hjelp av reaksjonsvarmen av fosforsyre og ammoniakk. In order to obtain a dry product, there is a lower limit for the concentration of phosphoric acid that can be used, this limit concentration is the concentration below which more water is introduced into the system than can be evaporated using the heat of reaction of phosphoric acid and ammonia.

Eventuelt kan andre syrer anvendes i tillegg til fosforsyren. Disse syrer vil bidra med ytterligere varme ved reaksjon med ammoniakk. Denne varme kan også anvendes til å tørke produktet. Eksempler på slike syrer er salpetersyre og svovelsyre. De lavere grenser for konsentrasjonene av disse ytterligere syrer bestemmes også av den mengde vann som dermed innføres hvis disse syrer innføres sammen med fosforsyren i det første området. Disse ytterligere syrer kan eventuelt innføres og videre eventuelt ammoniakkeres på steder i den resirkulerende strøm som er utenfor de førnevnte to områder. Optionally, other acids can be used in addition to the phosphoric acid. These acids will contribute additional heat when reacting with ammonia. This heat can also be used to dry the product. Examples of such acids are nitric acid and sulfuric acid. The lower limits for the concentrations of these further acids are also determined by the amount of water which is thus introduced if these acids are introduced together with the phosphoric acid in the first area. These additional acids can optionally be introduced and further optionally ammoniated at locations in the recirculating stream that are outside the aforementioned two areas.

Hvis man ikke bruker meget konsen-trerte syrer, foretrekkes i alt vesentlig vannfri ammoniakk. Imidlertid kan det anvendes vandig ammoniakkoppløsning så lenge det totale vanninnhold som innføres, er mindre enn det som kan fordampes tilstrekkelig ved reaksjonsvarmen. If highly concentrated acids are not used, essentially anhydrous ammonia is preferred. However, aqueous ammonia solution can be used as long as the total water content introduced is less than that which can be sufficiently evaporated by the heat of reaction.

Ethvert annet gjødningsmiddelsalt eller tilsetningsstoff, som f. eks. urinstoff eller kaliumsalter som gir en ønsket sammensetning, kan tilsettes samtidig med syren og ammoniakken til den kontinuerlige kornstrøm. Videre kan det innarbeides andre stoffer som f. eks. pesticider eller fun-gicider forutsatt at disse er stabile under de lempelige reaksjonsbetingelser ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Any other fertilizer salt or additive, such as e.g. urea or potassium salts which give a desired composition can be added simultaneously with the acid and ammonia to the continuous grain stream. Furthermore, other substances can be incorporated, such as e.g. pesticides or fungicides provided that these are stable under the favorable reaction conditions of the method according to the invention.

Under ammoniakkeringstrinnet, dvs. i det første området, kan den resirkulerende kornstrøm føres gjennom et lukket kar, dvs. en ammoniakkator, fortrinnsvis i alt vesentlig forseglet av strømmen av korn som kommer inn i og forlater karet, slik at den eneste gass bortsett fra fuktighet og ammoniakk, som kommer gjennom karet, er den som er omsluttet av kornstrømmen. Reaksjonsvarmen er tilstrekkelig til å fordampe mesteparten av vannet fra reagens-laget på overflaten av kornene. Fordi partialtrykket av ammoniakk i ammoniakka-toren er større enn ammoniakktrykket man får ved spaltning av diammoniumfosfat ved den anvendte temperatur, finner det ikke sted noen spaltning på dette trinn. During the ammoniation stage, i.e. in the first region, the recirculating grain stream may be passed through a closed vessel, i.e. an ammoniacator, preferably substantially sealed from the flow of grain entering and leaving the vessel, so that the only gas other than moisture and ammonia, coming through the vessel, is that enclosed by the grain stream. The reaction heat is sufficient to evaporate most of the water from the reagent layer on the surface of the grains. Because the partial pressure of ammonia in the ammonia actuator is greater than the ammonia pressure obtained by splitting diammonium phosphate at the temperature used, no splitting takes place at this stage.

Det foretrekkes at hvis noe gass føres igjennom ammoniakkeringskaret, strøm-mer denne gass sammen med den resirkulerende kornstrøm. It is preferred that if any gas is passed through the ammonia ring vessel, this gas flows together with the recirculating grain stream.

Det er funnet at ved utførelse av fremgangsmåten i tilstrekkelig stor målestokk, behøver ammoniakktrinnet ikke å oppta hele lengden av ammoniakkeringskaret, og det er derfor mulig å anvende begrenset medstrømstrekk i nevnte kar for å fjerne mer vanndamp enn det som føres vekk av gassen som uunngåelig er innesluttet i kornstrømmen. It has been found that when the process is carried out on a sufficiently large scale, the ammonia step does not need to occupy the entire length of the ammonia ring vessel, and it is therefore possible to use limited co-current draft in said vessel to remove more water vapor than is carried away by the gas which is inevitably enclosed in the grain flow.

I det trinn som følger ammoniakkeringstrinnet føres bare tilstrekkelig gass over den resirkulerende kornstrøm til å fjerne vanndampen som ble fordampet i ammoniakkeringstrinnet. Denne gass kan føre vekk noe ammoniakk, men mye mindre enn det som vanligvis føres vekk hvis man anvender en vanlig tørkefremgangs-måte, ved hvilken gassen fører varmen og det anvendes et mye større volum enn det som er nødvendig bare til å fjerne vanndampen ved betingelser hvor gassen nesten er mettet med vanndamp. In the step following the ammoniation step, only sufficient gas is passed over the recirculating grain stream to remove the water vapor that was evaporated in the ammoniation step. This gas may carry away some ammonia, but much less than is usually carried away if one uses a conventional drying process, in which the gas carries the heat and a much larger volume is used than is necessary just to remove the water vapor under conditions where the gas is almost saturated with water vapor.

Det foretrekkes å føre gassen som skal fjerne vanndampen, i motsatt retning av kornstrømmen for å fjerne vanndampen på mest effektive måte. It is preferred to conduct the gas that is to remove the water vapor in the opposite direction to the grain flow in order to remove the water vapor in the most efficient way.

Den regulerte tilføring av gass i annet The regulated supply of gas in other

trinn av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er også viktig fordi korntempera-turen på denne måte kan reguleres. step of the method according to the invention is also important because the grain temperature can be regulated in this way.

Et annet viktig trekk ved fremgangsmåten er at tilsetningsgraden for ammoniakk og syre, og derved den grad hvormed det granulerte produkt fjernes, reguleres i forhold til resirkulasjonsgraden av kornene. Det er meget ønskelig at resirkulasjonsgraden for kornstrømmen i forhold til den grad hvormed reagensene tilsettes, er tilstrekkelig rask til å frembringe dannelsen av bare tynne skall av syre på hvert korn. Slike tynne syreskall fører til rask og effektiv reaksjon og fuktighetsutvikling. Forholdet av resirkulasjonsgraden for kornene til den grad hvormed det granulerte produkt fjernes, er fortrinnsvis minst 20 : 1 og, særlig for fremstilling i stor målestokk, fortrinnsvis mellom 30 : 1 og 80 : 1. Hvis resirkulasjonsgraden er for langsom i forhold til tilsetningsgraden for reagensene, vil kornene miste sin kornaktige karakter og agglomerere til uønsket store partikler. Dette skjer hvis fuktighetsinnholdet av den resirkulerende kornstrøm på et eller annet punkt blir for stort. I det førnevnte patent er det angitt eksempler på de maksimalt tillatelige fuktighetsinnhold i det bestemte området ved gitte tem-peraturer for flere kjemiske sammenset-ninger av produktet. Ved fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse er det maksimalt tillatelige fuktighetsinnhold i det første området avhengig av kjemisk sammensetning og temperatur. Eksempler på disse forhold er angitt i følgende tabell. Another important feature of the method is that the degree of addition of ammonia and acid, and thereby the degree to which the granulated product is removed, is regulated in relation to the degree of recirculation of the grains. It is highly desirable that the rate of recirculation of the grain stream relative to the rate at which the reagents are added is sufficiently rapid to produce the formation of only thin shells of acid on each grain. Such thin acid shells lead to rapid and efficient reaction and moisture development. The ratio of the degree of recirculation of the grains to the degree with which the granulated product is removed is preferably at least 20 : 1 and, especially for large-scale production, preferably between 30 : 1 and 80 : 1. If the degree of recirculation is too slow in relation to the degree of addition of the reagents , the grains will lose their granular character and agglomerate into undesirably large particles. This happens if the moisture content of the recirculating grain stream becomes too high at some point. In the aforementioned patent, examples of the maximum permissible moisture content in the specific area at given temperatures for several chemical compositions of the product are given. In the method according to the present invention, the maximum permissible moisture content in the first area depends on the chemical composition and temperature. Examples of these conditions are given in the following table.

Fortrinnsvis er fuktighetsinnholdet av kornene i nevnte, første område minst 0,1 % mindre enn det fuktighetsinnhold ved hvilket kornene har en tendens til å miste sin kornaktige karakter ved temperaturen i nevnte, første område. På den annen side er resirkulasjonsgraden for rask hvis den tid kornene befinner seg i første område er for kort slik at ammoniakkerin-gen ikke finner sted i den ønskede utstrek-ning, eller hvis den tid kornene befinner seg i det vannfjernende annet område er for kort slik at kornstrømmen som kommer inn i første område, ikke er tørr. Preferably, the moisture content of the grains in said first region is at least 0.1% less than the moisture content at which the grains tend to lose their granular character at the temperature in said first region. On the other hand, the degree of recirculation is too fast if the time the grains are in the first area is too short so that the ammonia ring does not take place to the desired extent, or if the time the grains are in the water-removing second area is too short so that the grain stream entering the first area is not dry.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er at den varme som anvendes til å fordampe vannet frembringes der hvor det er behov for den, og det er ikke nødvendig med noe varmeoverføring fra en gass til fast fase. På denne måte anvendes den dannede varme på den mest fordelaktige måte, og mu-ligheten for lokal overopphetning gjøres minimal. Dette er av særlig viktighet når fremgangsmåten anvendes ved fremstilling av granulerte gjødningsmidler som inneholder en varmefølsom bestanddel i tillegg til den varmefølsomme forbindelse diammoniumfosfat. Regulering av kornstrøm-mens temperatur innen snevre grenser kan oppnåes for lengre tid da kornstrømmens store varme-reservoar virker som en dem-per for termiske variasjoner. Another feature of the invention is that the heat used to evaporate the water is produced where it is needed, and no heat transfer from a gas to a solid phase is necessary. In this way, the generated heat is used in the most advantageous way, and the possibility of local overheating is minimized. This is of particular importance when the method is used in the production of granulated fertilizers which contain a heat-sensitive component in addition to the heat-sensitive compound diammonium phosphate. Regulation of the grain flow's temperature within narrow limits can be achieved for a longer time as the grain flow's large heat reservoir acts as a damper for thermal variations.

For å holde stabile arbeidsbetingelser; uttas en brøkdel av den sirkulerende korn-strøm fra det resirkulerende system. Fra denne brøkdel fjernes det ønskede slutt-produkt, siktet ut i en hvilken som helst ønsket størrelsesorden, i en mengde som svarer til det nye, faste gjødningsmiddel som er dannet. For store partikler knuses, eventuelt siktes, og partikler som ikke er av produktstørrelse, føres tilbake til reaktoren sammen med finstoffene, og utgjør således nye kjerner for granulering. På grunn av slitasje kan f. eks. en del av det granulerte produkt knuses hvorved det dannes nye kjerner for granulering. To maintain stable working conditions; a fraction of the circulating grain stream is taken from the recirculating system. From this fraction, the desired end product is removed, sieved out in any desired order of magnitude, in an amount corresponding to the new, solid fertilizer that has been formed. Particles that are too large are crushed, possibly sieved, and particles that are not of product size are returned to the reactor together with the fines, and thus form new cores for granulation. Due to wear and tear, e.g. part of the granulated product is crushed, whereby new cores are formed for granulation.

Ved en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse anvendes fremgangsmåten til fremstilling av granulerte, blandede gjød-ningsmidler basert på ammoniumfosfat med N : P > 1,4, ammoniumnitrat og kaliumklorid, slik at man får en N : P205 : K20-komposisjon. Det anvendes to syrer, fosforsyre og salpetersyre, og det foretrekkes å tilsette disse atskilt til den resirkulerende kornstrøm. Fosforsyren tilsettes ved begyn-nelsen av ammoniakkeringstrinnet hvorved N : P-forholdet heves til det ønskede nivå. Salpetersyren tilsettes og nøytraliseres deretter med ammoniakk mens vanndampen fjernes eller etter dette. In one embodiment of the present invention, the method is used for the production of granulated, mixed fertilizers based on ammonium phosphate with N : P > 1.4, ammonium nitrate and potassium chloride, so that a N : P 2 O 5 : K 2 O composition is obtained. Two acids are used, phosphoric acid and nitric acid, and it is preferred to add these separately to the recirculating grain stream. The phosphoric acid is added at the beginning of the ammoniation step whereby the N:P ratio is raised to the desired level. The nitric acid is added and then neutralized with ammonia while the water vapor is removed or after this.

For å redusere dets reaksjon med salpetersyren tilsettes kaliumklorid fortrinnsvis like før det trinn i hvilket fosforsyre tilsettes og ammoniakkeres. In order to reduce its reaction with the nitric acid, potassium chloride is preferably added just before the step in which phosphoric acid is added and ammoniated.

Det er å foretrekke å tilsette salpetersyren under vannfjerningstrinnet fordi man da nøye kan regulere korntemperatu-ren ved hjelp av gassmengden som anvendes i dette trinn. Dette fjerner de vanskeligheter som vanligvis er forbundet med ammoniumnitratbaserte komposisj oner, nemlig termisk spaltning og dannelse av for store partikler på grunn av mykning av kornene. It is preferable to add the nitric acid during the water removal step because the grain temperature can then be carefully regulated using the amount of gas used in this step. This removes the difficulties usually associated with ammonium nitrate based compositions, namely thermal decomposition and formation of oversized particles due to softening of the grains.

En enkel reaktortype som kan anvendes til utføring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, er angitt i britisk patent nr. 907 900, og representeres av teg-ningen på figur 1. A simple reactor type that can be used to carry out the method according to the invention is specified in British patent no. 907 900, and is represented by the drawing in Figure 1.

I reaktoren er én trommel 1 konsen-trisk anordnet inni en annen trommel 2 som har faste endeplater 3. Hver trommel inneholder et lag av for-dannede korn, henholdsvis 4 og 5. Ved rotering av reaktoren passerer kornene langs det indre av trommel 1, tømmes ut i den ytre trommel 2, gjennom hullene i endeplaten 6 i den indre trommel, og i den faste skillevegg 7, som periodisk faller sammen under overflaten av laget. Kornene føres langs den ytre trommel 2, taes opp av bøtter 8, og tømmes ned i en renne med to løp 9, inn i indre trommel 1. In the reactor, one drum 1 is concentrically arranged inside another drum 2 which has fixed end plates 3. Each drum contains a layer of formed grains, respectively 4 and 5. When rotating the reactor, the grains pass along the interior of drum 1, is emptied into the outer drum 2, through the holes in the end plate 6 of the inner drum, and into the fixed partition 7, which periodically collapses below the surface of the layer. The grains are guided along the outer drum 2, picked up by buckets 8, and emptied into a chute with two runs 9, into the inner drum 1.

Den indre trommel 1 er effektivt forseglet av den kornstrøm som føres ut og inn av denne, og har således de rette betingelser slik at det ønskede partialtrykk av ammoniakk kan holdes ved like. Fosforsyre tilsettes gjennom røret 10 til laget 4, og ammoniakken tilsettes gjennom røret 11. Den eneste gass som føres gjennom indre trommel 1, er den som er innesluttet i korn-strømmen, og en brøkdel av vanndampen fjernes av denne gass. Den viktigste sone hvor vanndampen fjernes er i den ytre trommel 2, og den fuktige gass suges ut gjennom ventilen 12. The inner drum 1 is effectively sealed by the grain flow which is carried out and in by it, and thus has the right conditions so that the desired partial pressure of ammonia can be kept the same. Phosphoric acid is added through pipe 10 to layer 4, and ammonia is added through pipe 11. The only gas that is passed through inner drum 1 is that contained in the grain stream, and a fraction of the water vapor is removed by this gas. The most important zone where the water vapor is removed is in the outer drum 2, and the moist gas is sucked out through the valve 12.

Eventuelt kan salpetersyre og ammoniakk tilsettes gjennom henholdsvis røret 13 og 14. Optionally, nitric acid and ammonia can be added through pipes 13 and 14 respectively.

Produktet uttaes gjennom én av de to The product is taken out through one of the two

renner i rennen 9. running in the gutter 9.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan også utføres ved hjelp av en lignende reaktor, hvor den ende av den indre trommel hvor de faste stoffer kommer ut, omfatter en kant som holder tilbake en ønsket dybde av korn i nevnte trommel, og hvor det er mulig å regulere og hvis nødvendig i alt vesentlig fjerne trekk i nevnte, indre trommel ved variabel forsegling av den ende av trommelen hvor de faste stoffer kommer inn. The method according to the invention can also be carried out with the help of a similar reactor, where the end of the inner drum where the solids come out, includes an edge that holds back a desired depth of grain in said drum, and where it is possible to regulate and, if necessary, substantially remove drafts in said inner drum by variable sealing of the end of the drum where the solids enter.

Utstyr for fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen bør tillate at de følgende viktige trekk i henhold til oppfinnelsen kan utføres: a) Kornstrømmen bør Sirkulere i en slik grad at i det minste mesteparten av kornene beholder sin kornaktige karakter og forblir frittflytende gjennom alle trinn og ammoniakkeres til det ønskede nivå. b) Den sirkulerende strøm bør passere gjennom en ammoniakkeringssone i hvilken partialtrykket av ammoniakken er større enn det trykk man får ved spaltning av diammoniumfosfat ved den anvendte temperatur. c) Ammoniakkeringstrinnet bør følges av et vannfjerningstrinn i hvilket korn-strømmen behandles med en regulert mengde gass for å fjerne vanndampen og for å holde kornstrømmens temperatur på det ønskede nivå. Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen skal illustreres ytterligere ved de følgende eksempler. Equipment for the method according to the invention should allow the following important features according to the invention to be carried out: a) The grain flow should circulate to such an extent that at least the majority of the grains retain their grain-like character and remain free-flowing through all steps and are ammoniated to the desired level. b) The circulating stream should pass through an ammoniation zone in which the partial pressure of the ammonia is greater than the pressure obtained by splitting diammonium phosphate at the temperature used. c) The ammoniation step should be followed by a water removal step in which the grain stream is treated with a regulated amount of gas to remove the water vapor and to keep the temperature of the grain stream at the desired level. The method according to the invention shall be further illustrated by the following examples.

Eksempel 1: Example 1:

Et fullstendig, granulert gjødningsmid-del (inneholdende 23 % N, liy2 % PgO, og Arbeidsbetingelsene er de følgende: 11 y2 % K20) basert på ammoniumnitrat og ammoniumfosfat (N : P = ca. 1,6) og kaliumklorid, fremstilles på følgende måte i reaktoren beskrevet i det foregående og illustrert på figur I. Fosforsyre og den nød-vendige mengde ammoniakk tilføres til den indre trommel 1, og salpetersyre og ammoniakk tilføres til laget av det tidligere fremstilte gjødningsmiddel med den førnevnte sammensetning, likeved utløpet fra trommel 1. Kaliumklorid tilføres til laget i den ytre trommel i en rimelig avstand fra de steder hvor salpetersyre og ammoniakk innføres. Det resirkulerende lag befinner seg i den indre trommel i en tid som er tilstrekkelig til at fosforsyren ammoniakkeres slik at man får et produkt med N : P = ca. 1,6, og resirkuleringsgraden for de faste stoffer er slik at duggpunktet for atmo-sfæren i den indre trommel aldri overstiger arbeidstemperaturen. For å kontrollere om det er tilstrekkelig ammoniakkdamptrykk i ammoniakkeringsområdet i den indre trommel vurderes N : P-forholdet i mate-rialet fra nevnte, indre trommel. A complete, granular fertilizer (containing 23% N, liy2% PgO, and The working conditions are the following: 11y2% K20) based on ammonium nitrate and ammonium phosphate (N : P = approx. 1.6) and potassium chloride, is produced on the following manner in the reactor described above and illustrated in Figure I. Phosphoric acid and the necessary amount of ammonia are supplied to the inner drum 1, and nitric acid and ammonia are supplied to the layer of the previously produced fertilizer with the above-mentioned composition, right next to the outlet from drum 1 .Potassium chloride is supplied to the layer in the outer drum at a reasonable distance from the places where nitric acid and ammonia are introduced. The recirculating layer is in the inner drum for a time that is sufficient for the phosphoric acid to ammoniate so that a product with N : P = approx. 1.6, and the degree of recirculation of the solids is such that the dew point of the atmosphere in the inner drum never exceeds the working temperature. To check whether there is sufficient ammonia vapor pressure in the ammonia ring area in the inner drum, the N:P ratio in the material from said inner drum is assessed.

Eksempel 2: Example 2:

Reaktoren beskrevet i det foregående og illustrert på figur 1, modifisert slik at man kan innføre ytterligere mengde luft, anvendes til å fremstille gjødningsmiddel-di-ammoniumfosfat (inneholdende 17,6%, N og 48 % P205 : N : P = 1,60). Fosforsyre fremstilt ad våt vei, og den nødvendige mengde ammoniakk tilføres til den indre trommel 1 gjennom henholdsvis rørene 10, og 11 slik at fosforsyren dekker kornene av det tidligere, fremstilte gjødningsmiddel diammoniumfosfat i laget 4, og disse korn ammoniakkeres deretter ved å føre ammoniakk inn i nevnte kornlag ved et punkt som er ovenfor det ved hvilket syren tilsettes i den retning kornlaget beveger seg. Et lite volum luft, i tillegg til det som er innesluttet av kornene, føres gjennom trommel 1 i samme retning som kornstrømmen, og et mye større luftvolum føres gjennom trommel 2 i motsatt retning av kornstrøm-men. The reactor described above and illustrated in figure 1, modified so that an additional amount of air can be introduced, is used to produce fertilizer di-ammonium phosphate (containing 17.6%, N and 48% P205 : N : P = 1.60 ). Phosphoric acid produced in the wet way, and the necessary amount of ammonia is supplied to the inner drum 1 through the pipes 10 and 11, respectively, so that the phosphoric acid covers the grains of the previously produced fertilizer diammonium phosphate in layer 4, and these grains are then ammoniated by introducing ammonia into said grain layer at a point above the point at which the acid is added in the direction the grain layer moves. A small volume of air, in addition to that enclosed by the grains, is passed through drum 1 in the same direction as the grain flow, and a much larger volume of air is passed through drum 2 in the opposite direction to the grain flow.

Claims

1. Process for the production of granular fertilizers containing an ammonium salt, comprising at least one acid which reacts exothermically with ammonia, and then ammonia is added to a certain extent to a certain area of a stream of grain which essentially has the composition of the final product, and which during the process is also recycled to such an extent that, despite the heat of reaction between the ammonia and the acid, the temperature and moisture content of the entire stream will be such that the grains retain their granular character, and from the recirculating stream a granular product is removed in such an amount that in total substantially corresponds to the acid and ammonia that is added, from an area at a considerable distance from said specific area in the direction of the flow, and so that the granulated product has the desired moisture content, characterized in that there is at least one further area, and that in the first area the grains are treated with phosphoric acid and then with ammonia, the ammonia having a pair tial pressure which is sufficiently higher than the ammonia pressure of ammonium phosphate which is formed at the temperature used, and that in the further area the gaseous atmosphere in contact with the hot grains is treated with a gas stream, the volume of which is sufficient to remove the water vapor which is formed in first area, to the extent that the grains are recycled, and is insufficient to remove more than a minimal amount of ammonia, since the degree of circulation through the two areas is also such that in the first area the ammonia has sufficient time to react with the phosphoric acid to form ammo nium phosphate with the desired N : P ratio, and thereby enables the production of granular fertilizers containing ammonium phosphate, particularly with N:P ratios between 1.4 and 2.2.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the lowest concentration phosphoric acid can have, is the concentration below which more water is introduced into the recirculating grain stream than can be evaporated by the heat of reaction of the phosphoric acid and ammonia.

3. Procedure as stated in claim 1 or 2, characterized by, that the ammonia is anhydrous.

4. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that the average moisture content of the grains in said first region is at least 0.1% less than the moisture content at which the grains tend to lose their granular character at the temperature in the first region .

5. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that at least one acid is used in addition to phosphoric acid, preferably sulfuric or nitric acid.

6. Method as stated in claim 5, characterized in that the further acids are added together with the phosphoric acid in the first area.

7. Method as stated in claim 5 or 6, characterized in that the lower limits for the concentration of the additional acids are determined by the amount of water introduced with them.

8. Method as set forth in claim 5, characterized in that the further acids are ammoniated at locations in the recirculating grain stream which are outside the first and second areas.

9. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that the degree of recycling of the grain flow is sufficiently fast to produce the formation of only thin shells of acid on each grain.

10. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that the degree to which the ammonia and acid are added, and thus also the degree to which the granulated product is removed, is regulated in relation to the degree of recycling of the grains in the stream.

11. Method as stated in claim 10, characterized in that the ratio of the degree of recycling of the grains to the degree with which the granulated product is removed is at least 20:1, preferably between 30:1 and 80:1.

12. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that in another area the gas flows which has a sufficient volume to remove the water vapor formed in the first area, in the opposite direction of the recirculating grain flow.

13. Method as set forth in one of the claims 1-11, characterized in that in the first area the recirculating grain flow is passed through a vessel which is constructed so that it is essentially sealed by the recirculating grain flow that enters and leaves the vessel.

14. Method as stated in claim 13, characterized in that said vessel is modified so that gas can be passed through the vessel in the same direction as the recirculating grain flow.

15. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that the recycling of the grains is carried out in a single reactor.