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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.