AT123812B - Verfahren zur Bindung von Ammoniak-Stickstoff. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Bindung von   Ammolliak Stiekstoff :   
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 stoffe auf den Anker gebracht werden. Ferner dürfte in der   kommenden Entwicklung   der Kunstdüngerwirtschaft das Bedürfnis wachsen, die   Formen der Mineraldüngung   mehr als bisher den organischen   Naturdüngern anzugleichen,   insbesondere für solche Länder, bei denen aus andern Gründen die innige Verknüpfung von   Acker-und Viehwirtschaft undurelhfihrbar   ist. 



   Aus diesen Erwägungen heraus wurde auf den alten Vorschlag zurückgegriffen. Torf und andere huminsäurehaltige Naturstoffe zur Bindung des   Ammoniaks   auszunutzen. Aber die Aufnahmefähigkeit dieser Körper für Ammoniak ist für praktische Zwecke gering. Sieht man von der Menge Ammoniak ab, die rein physikalisch gebunden, also im Wassergehalt des   Torfsgelöst oder   an der Oberfläche reversibel adsorbiert ist, und daher leicht wieder zu Verlust geht und daher physiologisch schädlich wirken kann, so ist die rein chemische Bindungskraft des Torfes für Ammoniak nur sehr beschränkt und entspricht deren Gehalt an freien Huminsäuren. Beziffert man das   Äquivalentgewicht   des Torfes mit durchschnittlieh 300 (vgl.

   Sven Odén,"Die Huminsäuren") und nimmt ihn als ausschliesslich aus solchen Huminsäuren bestehend an, so müsste der maximale Stickstoffgehalt eines solchen Produktes etwa 4'5%, bezogen auf die Trockensubstanz, betragen. Versuche zeigten, dass man kaum über   3%   hinauskommen kann. Ein solcher Stickstoffgehalt ist aber als für einen modernen Stickstoffdünger bei weitem zu gering anzusehen. 



   Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht nun darin, durch eine gelinde Oxydation bei niedrigen Temperaturen die Zahl der Gruppen sauren Charakters in der Ausgangssubstanz zu erhöhen und damit auch die Bindungsfähigkeit für Ammoniak. Zu diesem Zwecke wird das autoxydative Vermögen der Huminsäuren in Anspruch genommen und Luft oder elementarer Sauerstoff anderer Gemische als Oxydationsmittel benutzt. Als geeignete Arbeitstemperaturen haben sieh insbesondere solche zwischen 50  C und   2500 C   bewährt. Doch sind auch tiefere Temperaturen bei entsprechend verlängerten Reaktionszeiten bereits brauchbar.   Wärmezufuhr   von aussen ist nur zum Einleiten der Reaktion erforderlich. 



  Ist sie im Gange, so genügt die freiwerdende Reaktionswärme zum Aufrechterhalten der Temperatur. Diese kann geregelt werden durch Änderung der Luftmenge oder ihrer Zusammensetzung. Ein Teil der Reaktionswärme kann auch dazu benutzt werden, das im Ausgangsmaterial enthaltene Wasser zu verdampfen. Die Oxydation kann der   Ammoniakbildung vorausgehen.   Als besonders zweckmässig hat es sich jedoch erwiesen, beide Operationen   gleiehzeitg   erfolgen zu lassen. In diesem Falle wird ein 
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 verlässt. 



   Zur Regelung der Oxydationsgeschwindigkeit können   Zuschläge   positiv oder negativ katalytischer Art in den Ausgangsstoffen beigefügt werden. Als positive Katalysatoren kommen Alkali-, Erdalkalioder Schwermetallsalze in Frage, z. B. Kaliumchlorid und andere ; negative Katalysatoren sind Oxyde, 

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 Hydroxyde und Carbonate. Auch können der Luft oder dem Ammoniakluftgemisch andere Gase wie Wasserdampf, Kohlensäure usw. zugemischt werden. Die Reaktion kann auch statt im trockenen Zustande mit den in Wasser oder andern Flüssigkeiten suspendierten Ausgangsstoffen vorgenommen werden, wobei man besonders bequem die freiwerdende Reaktionswärme   abführen   kann. Insbesondere kann es auch hiebei vorteilhaft sein, unter erhöhten Drucken zu arbeiten. Besonders zweckmässig ist es z.

   B., den nach dem Druckwasserspritzverfahren gewonnenen Toribrei der weiteren   Nassbehandlung,   Ammoniak und Luft eventuell unter Druck, zu unterwerfen. Als Ausgangsmaterial dienen Huminsäuren, solche enthaltende oder   huminsäureartige   Stoffe pflanzlichen Ursprungs wie Torf, Braunkohle, vermodertes Holz oder solche Stoffe, die Huminsäure zu bilden vermögen, wie Lignin,   zellolosehaltigc   Substanzen oder wie kohlehydrathaltige pflanzliche Abfälle, z. B. Sägemehl. Die gemäss vorliegender Erfindung gewonnenen Produkte enthalten 10-20% Stickstoff und darüber. Sie sind für sich oder im Gemisch mit andern Pflanzennährstoffen als Dünger und Bodenverbesserer in   Aussicht   genommen. 



  Jedoch ist auch eine Weiterverarbeitung für technische Zwecke möglich. 



   Bei der Ausführung des trockenen Verfahrens gewinnt man ein stickstoffreiches Produkt, das aber eine sehr geringe Schütteldichte von   0'2   bis   0'3   besitzt, während beim Nassverfahren ein stickstoffärmeres Produkt mit einem   Schüttgewicht   von   0'8   bis   0'9   erhalten wird. Es ist daher vorteilhaft, das Verfahren in zwei Stufen auszuführen, derart, dass man zuerst im   ixassprozess   ein dichtes Material mit weniger Stickstoff herstellt und dieses einer trockenen Nachbehandlung mit Ammoniakluft unterwirft, um ein höherwertiges Produkt mit grosser Schüttdichte zu erzielen. 



   Man behandelt also zweckmässig das Material zuerst in nassem Zustand im Autoklav mit Ammoniak und Sauerstoff bzw. sauerstoffhaltigen Gasen und unterwirft es hinterher nach der Filtration einer trockenen Nachbehandlung mit Luftammoniakgemischen. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Bindung von Ammoniakstickstoff mittels Huminsäure oder pflanzlicher Materie, die Huminsäure enthält, huminsäureartig ist oder Huminsäure zu bilden vermag, insbesondere Braunkohle oder Torf, dadurch gekennzeichnet, dass diese Substanzen bei Temperaturen von 50 bis   300  einer   gelinden Oxydation mit sauerstoffhaltigen Gasen, vorwiegend Luft, unterworfen werden und über die so erhaltenen Produkte Ammoniak in Gasform geleitet wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1 mit der Abänderung, dass Ammoniak gleichzeitig mit Luft zur Anwendung kommt.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet. dass weitere Gase wie Wasserdampf oder Kohlensäure hinzugefügt werden.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet. dass den festen Ausgangsstoffen Alkali-, Erdalkali-oder Schwermetallsalze zugesetzt werden.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet. dass die Ausgangsstoffe in Wasser oder andern Flüssigkeiten suspendiert werden.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass unter erhöhten Drucken gearbeitet wird.

   7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchte Ausgangsmaterial durch Erhitzen zweckmässig mit überhitztem Wasserdampf auf 200c ('einer nassen Inkohlung unterworfen und dann der Ammoniaklufteinwirkung ausgesetzt wird.

   8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial einer nassen Behandlung zweckmässig im Autoklaven unter Druck mit Ammoniak und sauerstoffhaltigen Gasen unterworfen und nach der Filtration im trockenen Zustand mit Ammoniakluftgemischen weiter behandelt wird.