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Kontinuierliches Verfahren zur Bildung abgerundeter Pellets
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Ein anderer Nachteil des obigen Agglomerationsverfahrens ist die Schwierigkeit, während der Bildung der Körner den richtigen Feuchtigkeitsgehalt aufrechtzuerhalten. Wenn die Feuchtigkeit zu gering ist, so dass die Teilchen ungenügend plastiziert werden, tritt zu schwache Agglomeration ein. Anderseits nähern sich die Teilchen, wenn der Feuchtigkeitsgehalt zu hoch ist, einem Schlammzustand oder fliessen völlig zu einem Schlamm zusammen und verursachen so Betriebsstillstände und Produktionsverluste. Zum Beispiel verwandelt eine Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes um ungefähr 10/0 über den zur Agglomeration erforderlichen Feuchtigkeitsgehalt die Mischung in einen Schlamm.
Eine besondere Schwierigkeit entsteht bei Agglomerationsverfahren dadurch, dass viele Substanzen, die in pelletierter Form gewünscht werden, ursprünglich durch eine chemische Reaktion in Form einer wässerigen Lösung oder einer Suspension anfallen. Eine solche Lösung oder Suspension kann natürlich nicht direkt pelletiert werden. Statt dessen wird das feste Material in pulveriger Form in einen Granulator eingeführt. Während das feste Material mit der Lösung oder Suspension anstatt mit Wasser versetzt werden kann, um seinen Feuchtigkeitsgehalt bis auf den Agglomerationspunkt zu erhöhen, ist die Suspensionsmenge, die so zugefügt werden kann, eng begrenzt, wie sich aus dem oben Gesagten ergibt.
Die endgültigen Pellets werden hauptsächlich aus den festen, pulverigen Bestandteilen aufgebaut. Dies erfordert einen grossen und kontinuierlichen Zufluss der feinzerteilten Festkörper.
Es ist möglich, eine Lösung oder Suspension zu trocknen, um den Feststoff daraus zu gewinnen und diese festen Bestandteile auf etwa 0, 84 mm zu mahlen. Aber dies ist im allgemeinen untragbar teuer.
In den meisten Agglomerationsverfahren ist die Versorgung mit feinverteilten Feststoffen dadurch hergestellt, dass gemahlene, vorher pelletierte Materialien wieder eingesetzt werden. Die zu kleinen und zu grossen Materialien im Ausstoss des Granulators reichen nicht aus, um die Versorgung sicherzustellen, so dass grosse Mengen von Pellets, welche sonst verkauft werden könnten, gemahlen und in den Granulator zurückgeführt werden müssen. Häufig müssen 8 - 10 kg für jedes kg Fertigprodukt zurückgeführt werden, wodurch das Verfahren langsam und teuer wird, und eine weit überdimensionierte und daher teure Anlage notwendig macht.
Ein Hauptziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, nach welchem Pellets hergestellt werden können, die hauptsächlich aus solchen Feststoffen bestehen, welche aus einer Lösung oder Suspension stammen. Im folgenden wird der Ausdruck "Suspension" verwendet, um einen pumpfähigen Stoff zu kennzeichnen, der Feststoffe in Wasser enthält, welche zu pelletieren sind, wobei die Feststoffe gelöst und bzw. oder suspendiert sein können.
Das erfindungsgemässe Verfahren überwindet die Nachteile der bekannten Verfahren und schafft eine Methode, einheitliche Pellets in einem relativ breiten Grössenbereich zu bilden, der im allgemeinen im Bereich von etwa 0, 76 bis etwa 38 mm Durchmesser, vorzugsweise bei 0, 76-6, 35 mm Durchmesser, liegt, wobei die im Handel besonders bevorzugten Durchmesser zwischen 1, 75 und 4, 7 mm liegen.
In der USA-Patentschrift Nr. 2, 926, 079 (und der entsprechenden brit. Patentschrift Nr. 894, 773 sowie der franz. Patentschrift Nr. 1. 206. 782) ist ein Verfahren beschrieben, nach welchem Körnchen der zu pelletierenden Substanz, die einen Feuchtigkeitsgehalt unterhalb des Agglomerationspunktes aufweisen, durch Rühren in einer Kammer getrennt und mit heissen Trocknungsgasen gemischt werden, die durch die Kammer strömen. Während sie so getrennt sind (im allgemeinen während des freienFalles) werden die Körnchen mit feinen Tröpfchen von Suspension überzogen, die gewöhnlich in die heissen Trocknungsgase eingesprüht wird.
Obwohl der Feuchtigkeitsgehalt der Körnchen so vorübergehend über den Agglomerationspunkt erhöht werden kann, besteht die Wirkung der Gase darin, dass die so gebildeten Suspensionströpfchen im wesentlichen sofort getrocknet werden, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt der überzogenen Körnchen wieder unterhalb des Agglomerationspunktes herabgesetzt wird, bevor diese zusammenkommen oder mit unüberzogenen Körnchen unter Agglomerierungsbedingungen in Berührung kommen. So werden durch wiederholtes Überziehen von Körnchen Pellets hergestellt, die in erster Linie aus Feststoffen bestehen, welche aus der Suspension stammen. Diese Pellets sind abgerundet, glatt und von bemerkenswert einheitlicher Grösse.
Es ist ein Vorteil dieses Verfahrens, dass sprühgetrocknete Suspensionstropfen, welche in der Kammer, ohne mit den Körnchen in Berührung zu kommen, getrocknet werden, so gegebenenfalls zumindest zum Teil einen kontinuierlichen Vorrat an frischen Körnchen liefern.
Weiters ist noch die sogenannte "Lawinen-Bauweise" aus Chemie-Ingenieur-Technik, 1953, S. 437 ff, zur Herstellung von Pellets bekannt. In dieser Literaturstelle ist der Hinweis gegeben, dass sich rotierende Trommeln zum Pelletieren von rieselfähigem Gut eignen, wenn dieses eine mässige Backneigung beim Zufügen von Flüssigkeit aufweist. Bei dem dort beschriebenen Verfahren wird durch die Be-
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wegung einer rotierenden Trommel oder einer in bezug auf die Horizontale geneigten rotierenden Schei- be das zu pelletierende Gut ständig zum Rollen gezwungen, wodurch im wesentlichen sphärische Pellets gebildet werden. Diese Pellets enthalten jedoch Hohlräume, die eine Verminderung ihrer mechanischen
Festigkeit bewirken und ausserdem bei der weiteren Verwendung dieser Pellets, wie z.
B. bei Anwen- dung unter erhöhter Temperatur, ein Abblättern der äusseren Schichten verursachen. Ausserdem ist bei dieser Verfahrensweise auf Grund des Rollens stets eine Auftrennung der Ausgangsmaterialien nach Korn- grössen und spezifischem Gewicht gegeben, weshalb die entstehenden Pellets auch nie eine homogene
Zusammensetzung besitzen.
Das Verfahren nach der Erfindung beruht auf der Tatsache, dass die eigentliche Agglomeration eine bestimmte Zeit beansprucht, während der die Masse von Körnchen einen kritischen Feuchtigkeitsgehalt annehmen muss, wie in der Folge erklärt wird. Die Oberfläche der Körnchen muss entweder ausreichend erweicht sein, damit sie aneinander haften können, oder die angewendete Suspension muss eine klebri- ge oder zähe Struktur annehmen oder beides. Diese Wirkungen treten nicht sofort auf.
Erfindungsgemäss ist daher ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass Teile der Körnchen-
Masse bis auf oder über den Agglomerisationspunkt mit Suspension durch direkte Zufuhrung befeuchtet werden, ohne jedoch in bezug auf die gesamte Masse den Agglomerisationspunkt zu erreichen und dass die Masse bei gleichzeitiger Einwirkung der heissen Gase so rasch durchmischt wird, dass Klumpenbil- dung vermieden wird.
Das rasche Durchmischen ist erforderlich, weil vor Beginn der eigentlichen Agglomeration nur ein Minimum an Kräften die Körnchen zusammenhält.
Das Ergebnis ist ähnlich dem in der oben erwähnten USA-Patentschrift beschriebenen Verfahren, mit folgenden Ausnahme :
Die Auftrennung in einzelne Körnchen braucht nicht so genau zu sein, so dass manche Pellets auch zwei oder mehr als Keime wirkende Körnchen enthalten können. Die Pellets können so mit einer etwas grösseren Geschwindigkeit auf ihre Grösse gebracht werden, und ihre Bildung kann einen etwas grösseren
Prozentsatz von ursprünglich festem Material erforderlich machen. Einige der Pellets können eine unregelmässige Oberfläche aufweisen, während bei Verfahren, bei denen die Körnchen in vollkommen getrenntem Zustand überzogen werden, die Pellets stets eine ganz glatte Oberfläche besitzen. Aber die Keime sind dennoch bemerkenswert einheitlich in ihrer Grösse, bestehen hauptsächlich aus Feststoffen, die aus der Suspension stammen, und sind fest und stark.
Das Verfahren weist hervorragende wirtschaftliche Vorzüge, insbesondere Sparsamkeit, auf.
Darüber hinaus kann das erfindungsgemässe Verfahren mit dem Verfahren nach der erwähnten USAPatentschrift kombiniert werden, sowohl was das Überziehen der Körnchen im getrennten Zustand, als was die Bildung von Keimen durch Sprühtrocknung anbelangt.
Der Ausdruck "Körnchen" oder "Keime" bezieht sich im folgenden auf Feststoffteilchen, welche bei der Bildung der gewünschten Pellets mit zusätzlichem Material überzogen werden.
Daher bedeutet der hier verwendete Ausdruck "Körnchen" oder "Keim" jene Partikelchen, welche das Wachstumszentrum für die endgültigen Düngemittel-Pellets darstellen. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass die Keime aus der gleichen Substanz wie die Feststoffe in der Suspension bestehen, da es leicht möglich ist, nach diesem Verfahren Pellets herzustellen, die aus zwei oder mehr Substanzen bestehen. Beispielsweise ist es möglich, Pellets von Ammonnitrat auf einem Grundkörper von Kalksteinkörnchen zu bilden.
Die Grösse der Keime ist so, dass sie dazu neigen, die Feuchtigkeit vor Eintreten der Agglomeration zu verteilen, wobei die Keime grösser als die pulverigen Teilchen sind, die in den üblichen Agglomerationsprozessen verwendet werden. Dementsprechend sind die Keime oder Körnchen im allgemeinen grösser als 0, 59-0, 84 mm und stets grösser als 0, 42 mm. In einer solchen Körnchenmasse wird, wenn sie in einem Teil mit überschüssiger Flüssigkeit benetzt wird, die überschüssige Feuchtigkeit schnell in die angrenzenden Bereiche übertragen und verteilt, und die Körnchen hängen anfangs nur sehr lose infolge der Oberflächenspannung der Flüssigkeit zusammen.
Bei kleineren Teilchen, wie sie in den früheren Prozessen verwendet wurden, bringt das Benetzen diese winzigen Partikeln in so engen Kontakt, so dass die Masse dazu neigt, sich fast sofort zu Klumpen zusammenzuballen, die viel grösser sind als die sie aufbauenden Partikeln.
Es ist zu verstehen, dass ein kleiner Prozentsatz von Partikeln geringerer Grösse als der der benötigten Körnchen im Granulator vorliegen kann, wobei diese Teilchen üblicherweise pulverförmiges Material sind, das zur neuerlichen Verarbeitung zurückgeführt wurde. Diese winzigen zurückgeführten Teilchen sind an sich keine wie vorstehend definierten Keime, sondern können zur Bildung von Keimen verwendet werden, indem man diese Teilchen in einer Weise befeuchtet, wie es später beschrieben ist.
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Die nach dem vorliegenden Verfahren zu verwendenden Körnchen oder Keime können nach ver- schiedenen Methoden erhalten werden. Gegebenenfalls können Teilchen der gewünschten chemischen
Zusammensetzung und Grösse, die unabhängig vom erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurden, verwendet werden. Vorzugsweise werden jedoch die Keime durch Verwendung eines Teiles der Suspen- sion hergestellt, die später bei der Umhüllung verwendet wird. Dabei wird ein Teil der Suspension dem
Granulator zugeführt und innerhalb desselben getrocknet, wobei die Bildung der gewünschten Keime durch Verdampfung der Flüssigkeit oder des Lösungsmittels stattfindet. Ebenso kann, wie oben erwähnt, trockenes, gepulvertes Material, gewöhnlich wiederverwendetes Material, dem Granulator zugeführt und benetzt werden, um durch beginnende Granulation Keime zu bilden.
Bei der Ausführung der Erfindung ist es erforderlich, dass die Körnchenmasse im Granulator im all- gemeinen unterhalb des zur Agglomeration erforderlichen Feuchtigkeitsgehaltes gehalten wird und dass nur begrenzte Anteile der Masse auf einen Feuchtigkeitsgehalt oberhalb des Agglomerationspunktes ge- bracht werden. Der Granulator ist vorzugsweise ein ofenartiges, zylindrisches Gefäss, das so aufgestellt ist, dass seine Achse nahezu horizontal liegt und für einen Antrieb um seine Achse eingerichtet ist. Es hat in seinem Inneren längsgerichtete Rippen, so dass während der Umdrehung diese Rippen Klumpen von Körnchen aufnehmen, sie nach oben führen und wieder auf den Boden des Granulators zurückfallen lassen und so eine Umwälzung bewirken, deren Grad von der Drehungsgeschwindigkeit abhängt.
Der Ausdruck"Kömchenmasse", wie er im folgenden verwendet wird, bezieht sich auf eine Menge von
Körnchen oder Keimen, die im wesentlichen in Berührung miteinander am Boden des Granulators lie- gen und durch die Rippen hochgehoben und wieder auf den Boden des Granulators zurückfallen gelassen werden. Ausser Granulatoren können auch andere geeignete Apparate verwendet werden, um Durchmi- schung der Körnchenmasse zu erhalten und die Keime mit den heissen Gasen in Berührung zu bringen, so beispielsweise der Rotolouvre-Trockner, Multilouvre-Trockner oder Fliessbettreaktoren.
Wenn die Masse bis zum Agglomerationspunkt gleichmässig benetzt wäre, wäre es unmöglich, die übliche Agglomerationswirkung zu vermeiden, da man nicht imstande wäre, alle Teile der Masse gleichzeitig der notwendigen Bewegung zur Trennung der überzogenen Keime auszusetzen. Wenn die Masse aber im allgemeinen unterhalb des agglomerierenden Feuchtigkeitsgehaltes bleibt, ist es leicht möglich, einen begrenzten Teil davon zu benetzen, beispielsweise einen Oberflächenanteil, und dann diesen Teil sofort einer Umwälzung zu unterwerfen, wie sie dem Zweck der Erfindung dient. Bei Betriebsbeginn ist es vorteilhaft, im Granulator Körnchen von für das Verfahren geeigneter Grösse vorzusehen, um den Prozess zu starten. Nachher weist jedoch im allgemeinen das wiederverwendete Material, das dem Granulator zugeführt wird, nicht die Körnchengrösse auf, wie sie hier verwendet wird.
Im allgemeinen bildet dieses Material Keimteilchen durch beginnende Agglomeration, obwohl natürlich auch ein kleiner Anteil des wiederverwendeten Materials von ausreichender Grösse sein kann, um als Keime zu wirken. Es ist anzunehmen, dass diese beginnende Agglomeration zustandekommt, weil Feinstoffe - worunter ein festes Material zu verstehen ist, dessen Grösse wesentlich kleiner als die der Keime ist-leichter und schneller zum Agglomerieren neigen, als grössere Partikeln.
Wenn nun die Kömchenmasse Feinstoffe enthält und ein Teil der Masse mit einer Suspension benetzt wird, so neigen diese Feinstoffe dazu, praktisch sofort aneinander oder an den Körnchen zu kleben und eine Bewegung, die zur Abtrennung der überzogenen Keime noch ausreicht, genügt nicht, die Feinstoffe wieder in ihre Einzelteile zu zerlegen. Die Anwesenheit eines kleineren Anteils von Feinstoffen ist daher ein sich selbst korrigierender Zustand, und es ist ein Vorteil dieses Verfahrens, dass trotz des schnellen Durchtrittes der heissen Trockengase durch die Kammer eine geringere Menge von Feinstoffen aus dem Abzugsrohr geblasen wird.
Das Verfahren wird in Verbindung mit der Pelletierung von Düngemitteln beschrieben, wobei dies jedoch keine Einschränkung der Erfindung darstellt. Die Kömchenmasse wird einer Umwälzung unterworfen und lokal mit einer Suspension benetzt, die Düngemittel enthält. Diese Suspension enthält vorzugsweise einen beträchtlichen Anteil von festen, rohen Düngestoffen, mit welchen anschliessend die Körnchen überzogen werden. So wird ein wesentlicher Teil des Düngemittelrohstoffes, vorzugsweise der grössere Teil desselben, als Suspension eingeführt, und der übrige Anteil bildet die Keime. Daher unterscheidet sich das vorliegende Verfahren von den früheren Verfahren, worin die Düngemittelfeststoffe direkt durch Zugabe von einigen Prozenten (5-155o) Flüssigkeit direkt granuliert wurden.
Durch Zuführen einer beträchtlichen Menge des rohen Düngestoffes in Form einer Suspension wurde eine verbesserte Kontrolle des Verfahrens und höhere Qualität des Produktes gewonnen, die die erhöhten Trockenkosten, die sich durch das Verdampfen der Suspensionsflüssigkeit ergeben, mehr als kompensieren.
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Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Pellets schwankten zwischen 38, 1 und 0, 76 mm. Pellets von noch grösseren Abmessungen als 38, 1 mm können aber ebenso hergestellt werden. Bezüglich Pellets mit einem kleineren Durchmesser als 0, 76 mm entsteht jedoch ein Problem durch die für solche Pellets besonders geringe Grösse der Körnchen und insbesondere durch die Schwierigkeit der einheitlichen Benetzung aus Gründen, die im einzelnen bereits oben beschrieben wurden.
Das vorliegende Verfahren kann zur Herstellung von Düngemittelpellets jeder gewünschten chemischen Zusammensetzung verwendet werden. Wie einschlägigen Fachleuten bekannt ist, wird ein Dungemittel im allgemeinen durch ein Dreinummernsystem bezeichnet, wie z. B. 3-9-6, wobei diese Zahlen jeweils den Prozentsatz an Stickstoff, Phosphor (als Prozent Phosphorpentoxyd) und Kalium (als Prozent Kaliumcarbonat) bedeuten, die im Düngemittel enthalten sind. So stellt ein 3-9-6-Düngem1ttel ein Düngemittel dar, das 30/0 Stickstoff, 9% Phosphorpentoxyd (allgemein als Phosphat bezeichnet) und 6% Kaliumcarbonat enthält.
Beispiele typischer Düngemittelzusammensetzungen, die im vorliegenden Verfahren verwendet werden können, werden nachstehend gegeben, wobei die Gewichtsteile der Bestandteile, die zur Herstellung des Düngemittels verwendet werden, gezeigt werden.
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<tb>
<tb>
Beispiel <SEP> l <SEP> : <SEP> 14-0-14-Düngemittel <SEP> : <SEP> 452 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Kaliumchlorid
<tb> 800 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Ammoniumnitrat <SEP>
<tb> 748 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Dolomitkalk
<tb> Beispiel <SEP> 2 <SEP> : <SEP> 14-0-14-Düngemittel <SEP> : <SEP> 452 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Kaliumchlorid <SEP>
<tb> 1287 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Ammoniumsulfat
<tb> 261 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Dolomitkalk
<tb> Beispiel <SEP> 3 <SEP> : <SEP> 20-0-20-Düngemittel <SEP> : <SEP> 645 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Kaliumchlorid <SEP>
<tb> 1143 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Ammoniumnitrat
<tb> 212 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Dolomitkalk
<tb> Beispiel <SEP> 4 <SEP> : <SEP> 10-10-10-DUngemittel <SEP> :
<SEP> 323 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Kaliumchlorid
<tb> 1010 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Superphosphat
<tb> 67 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Ammoniak
<tb> 143 <SEP> Gew. <SEP> -Teile <SEP> Ammoniumnitrat <SEP>
<tb> 437 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Ammoniumsulfat <SEP>
<tb> 20 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Dolomitkalk
<tb> Beispiel <SEP> 5 <SEP> : <SEP> 5-10-5-Düngemittel <SEP> :
<SEP> 162 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Kaliumchlorid <SEP>
<tb> 1010 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Superphosphat
<tb> 33 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Ammoniak <SEP>
<tb> 72 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Ammonnitrat
<tb> 218 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Ammoniumsulfat <SEP>
<tb> 505 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Dolomitkalk <SEP>
<tb>
Wie sich aus den vorstehenden Beispielen ergibt, kann ein Düngemittel bestimmter Qualität nach verschiedenen Formulierungen hergestellt werden, wie dies durch obigen 14-0-14-Dünger in den Beispielen 1 und 2 erläutert wird, wobei jede der Formulierungen in diesen Beispielen eine andere chemische Zusammensetzung aufweist. Ebenso wird der Agglomerationspunkt jedes Rezeptes ein anderer sein.
In nachstehender Tabelle I werden die Agglomerationspunkte für eine Anzahl von Düngemitteln der vorstehenden Beispiele aufgezeigt, wobei die Agglomerationspunkte nach der Methode bestimmt wurden, die bereits früher ausführlicher beschrieben ist.
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Tabelle I
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<tb>
<tb> Formel <SEP> Nr. <SEP> Düngemittelqualität <SEP> Granulierungspunkt
<tb> in <SEP> Prozent <SEP> Wasser
<tb> 5 <SEP> 5-10-5 <SEP> 11, <SEP> 3% <SEP> bei <SEP> 21, <SEP> l C <SEP>
<tb> 4 <SEP> 10-10-10 <SEP> 9, <SEP> 2 <SEP> bei <SEP> 21, <SEP> l C <SEP>
<tb> 3 <SEP> 20-0-20 <SEP> 5, <SEP> 2% <SEP> bei <SEP> 15, <SEP> 50C <SEP>
<tb>
Um das Verfahren noch weiter zu beschreiben, wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen.
Fig. 1 stellt eine schematische Ansicht einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dar. Fig. 2 ist eine Ansicht des Granulators von Fig. 1 im Längsschnitt, Fig. 3 ist eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2.
Gemäss den Zeichnungen wird der feste Eintrag, der aus zurückgeführten und andern Feststoffen besteht, vom Zuführer 1 zu einem Granulator 2 geleitet, um in diesem eine Körnchenmasse zu bilden. Eine Suspension 3, die Düngerrohstoffe enthält, mit denen die Körnchen überzogen werden sollen, wird im Misch- und Vorratstank 4 durch den Rührer 5 gemischt, wobei sie durch den Heizkörper 6 auf die gewünschte Temperatur gebracht wird. Die Suspension kann jedoch auch das Produkt eines direkten Herstellungsvorganges für das zu pelletierende Material sein.
Die Suspension wird dann mittels der Pumpe 7 durch die Leitung 8 gepumpt, wo sie über die Körnchenmasse durch Düsen 9 und 10 gesprüht wird. Der Feuchtigkeitsgehalt der Körnchenmasse wird dadurch geregelt, dass ein Gas oder ein Gemisch von heissen Gasen durch den Granulator 2 entweder im Gegenstrom oder im gleichen Sinn mit der Durchgangsrichtung des Feststoffmaterials geführt wird. In der speziellen Ausführungsform tritt das heisse Gas beim Einlassende 2a ein und tritt am gegenüberliegenden konischen Ende 2b aus dem Granulator 2 aus, wobei die benetzten Körnchen durch die heissen Trocknungsgase rieseln. Am Gasaustrittsende des Granulators 2 wird durch die Leitung 13 mittels eines Gebläses 11 abgesaugt, um den Abzug der Austrittsgase aus dem Granulator zu unterstützen.
Vorzugsweise wird das Gebläse 11 mit einem Zyklon 12 verbunden, um die feinen Teile, die in den Austrittsgasen enthalten sind, abzutrennen. Ein Drosselventil 14 ist zur Kontrolle der Strömung des Austrittsgases vorgesehen.
Das Material aus überzogenen Körnchen, das im Granulator 2 gebildet wird, wird durch den Entleerungstrichter 16 im Produktbehälter 15 gesammelt. Die zu groben Grössen werden gemahlen und zusammen mit den zu kleinen Grössen für die Wiederverwendung dem Behälter 17 zugeführt und wieder dem Fülltrichter oder dem Zuführer 1 zugeleitet.
Gegebenenfalls kann ein Trockner 18 vorgesehen sein, um die gebildeten Pellets zu konditionieren, die ihm durch den Zuführer'19 zugeleitet werden. Der Trockner 18 kann eine Art kleiner rotierender Granulator sein, der mittels Motor 20 und Riemen 21 angetrieben ist. Der Trockner 18 ist drehbar auf Walzen 22 mit Hilfe von Bändern 23 gelagert, die von dem Trockner 18 getragen werden und mit den Rollen 22 in Berührung stehen. Heisse Gase, ähnlich jenen, die durch den Granulator 2 geblasen werden, werden durch den Trockner 18 geführt.
Der Granulator 2 ist, wie gezeigt, von üblichem Drehrohrtypus und wird mittels Motor 24 und Riemen 25 angetrieben. Der Granulator 2 ist drehbar auf Rollen 26 mittels der Bänder 27 gelagert, die sich auf dem Granulator 2 befinden und mit den Rollen 26 in Berührung stehen.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besteht der Granulator 2 aus einem zylindrischen Mantel 28, dessen Achse etwa horizontal steht. Vorzugsweise ist eine leichte Abwärtsneigung vorgesehen, wie beispielsweise 3, 18 mm pro 30, 5 cm Länge, in Richtung zum Gaseüilassende 2a, um den Austritt der festen Körner zum Auslasstrichter 16 zu beschleunigen. Der Granulator 2 ist mit einer Zahl von Rippen 29 von ausreichender Kapazität versehen, um die Körnchenmasse, z. B. im Durchschnitt zweimal pro Umdrehung, emporzuheben. Vorzugsweise ist das Austrittsende 2b des Granulators 2 konisch, um einen besseren Anschluss an das Absaugsystem zu gewährleisten. Die Rippen 29 sind in einem kurzen Abstand von den Enden des Granulators abgeschnitten, um Einflüsse derselben auf die Austragsgeschwindigkeit des Granulators zu vermeiden.
Im Betrieb wird kontinuierlich Suspension in den Granulator 2 durch die Düsen 9 und 10 in einem kurzen Abstand innerhalb der Flugzone eingeführt. Eine dieser Düsen wurde abwärts gegen die Masse gerichtet gezeichnet, um eine beispielsweise Darstellung zu geben. Der Granulator dreht sich
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mit einer geeigneten Geschwindigkeit, wie z. B. 16 Umdr/min, um die festen Körnchen durch den Nebel der Suspension und die heissen Gase rieseln zu lassen. Diese heissen Gase enthalten die Verbrennungsprodukte von Heizöl sowie Luft und werden kontinuierlich durch den Granulator 2 geblasen, um das Lösungsmittel der Suspension zu verdampfen, wobei sie die gewünschten Düngemittelpellets aus über- zogenen Körnchen zurücklassen.
Es ist ratsam, in vorbestimmten Intervallen, wie beispielsweise alle 15 min, eine Siebanalyse des Granulationsproduktes zu machen. Das Verhältnis der Rückführung wird hiebei aus dem Ergebnis der Siebanalyse und dem erhaltenen Durchsatz berechnet. Dieses berechnete Gewicht von zurückzuführendem Material wird gemahlen und kontinuierlich zurück in den Granulator 2 aus dem Rückführung- behälter 17 in den Zuführtrichter 1 geführt. Diese Methode, zurückzuführendes Material einzutragen, wie es die Siebanalyse verlangt, wird das natürliche Rilckfahrungsverhältnis genannt.
Eine Anzahl von Düngerpellets wurde nach dem vorstehenden Verfahren hergestellt, wie es an Hand der folgenden Beispiele erläutert wird.
Beispiel 6 : Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von DUngerpellets aus der Düngemittelkomposition nach Beispiel 1 der Qualität 14-0-14.
Eine Masse von Körnchen (aus wiedergewonnenem Material und von getrocknetem Sprühnebel) der Qualität 14-0-14 mit einer Siebanalyse von
EMI9.1
<tb>
<tb> > 2, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP> 9%
<tb> 0, <SEP> 59-2, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP> 89, <SEP> 7% <SEP>
<tb> < 0, <SEP> 59 <SEP> mm <SEP> 1, <SEP> 3% <SEP>
<tb>
EMI9.2
14-0-14 und 21% Wasser enthielt (alles suspendierte Material war unter 1, 68 mm, Netzmittel oder Dispergiermittel wurden nicht zugeführt).
Es wurden folgende Arbeitsbedingungen eingehalten :
EMI9.3
<tb>
<tb> Feuchtigkeit <SEP> der <SEP> Körnchenmasse <SEP> 0, <SEP> 75% <SEP>
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Kömchenmasse <SEP> 83, <SEP> 20C <SEP>
<tb> Einlassgastemperatur <SEP> 1820C
<tb> Auslassgastemperatur <SEP> 95, <SEP> 50C
<tb>
Nach einer Laufzeit von 3 3/4 h wurden folgende Resultate erhalten :
Produktionsgeschwindigkeit (Granulatorausgang-zurückgeführtes Material) :
14, 5 kg/h getrocknetes Produkt einer Grösse von 1, 19 bis 4, 76 mm Rückstandsgewicht : 32, 7 kg Granulatorausstoss :
EMI9.4
<tb>
<tb> Geschwindigkeit <SEP> : <SEP> 18, <SEP> 5 <SEP> kg/h
<tb> Analyse <SEP> der <SEP> Zusammensetzung <SEP> : <SEP> 99, <SEP> 6% <SEP> 14-0-14 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 4% <SEP> Feuchtigkeit
<tb> Siebanalyse <SEP> : <SEP> > 4, <SEP> 76mm <SEP> 15, <SEP> 8% <SEP>
<tb> 4, <SEP> 0-4, <SEP> 76 <SEP> mm <SEP> 12, <SEP> 6% <SEP>
<tb> 2, <SEP> 0-4, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP> 70, <SEP> 3% <SEP>
<tb> < 2, <SEP> 0mm <SEP> 1, <SEP> 3% <SEP>
<tb>
Zurückgeführtes Material :
EMI9.5
<tb>
<tb> Geschwindigkeit <SEP> :
<SEP> (etwa <SEP> gleich <SEP> dem <SEP> > <SEP> 4, <SEP> 76 <SEP> mm <SEP> und <SEP> < <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP> Material)
<tb> 4, <SEP> 0 <SEP> kg/h
<tb> Analyse <SEP> der <SEP> Zusammensetzung <SEP> : <SEP> 99, <SEP> 6% <SEP> 14-0-14 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 4% <SEP> Feuchtigkeit
<tb> Siebanalyse <SEP> : <SEP> alles <SEP> Material <SEP> auf <SEP> 100% <SEP> gemahlen <SEP> < <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP>
<tb>
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Betriebsangaben und Ergebnisse von zwei zusätzlichen Versuchen werden nachstehend in den Beispielen 7 und 8 beschrieben.
Beispiel 7 :
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<tb>
<tb> Granuliertes <SEP> Material <SEP> : <SEP> 14-0-14 <SEP> entsprechend <SEP> Beispiel <SEP> 1
<tb> Produktionsgeschwindigkeit <SEP> :
<SEP> 18, <SEP> 8 <SEP> kg/h <SEP> getrocknetes <SEP> Material
<tb> der <SEP> Grösse <SEP> 4, <SEP> 76, <SEP> < <SEP> 1, <SEP> 19 <SEP> mm
<tb> Laufzeit <SEP> : <SEP> 6 <SEP> 1/4 <SEP> h <SEP>
<tb> Rückstand: <SEP> 30,8 <SEP> kg
<tb> Suspensionszuführung <SEP> : <SEP> gesprüht <SEP> durch <SEP> eine <SEP> Luftsprühdüse
<tb> und <SEP> auf <SEP> das <SEP> 3. <SEP> und <SEP> 4. <SEP> Fünftel <SEP> der
<tb> Granuliermasse <SEP> gerichtet.
<tb>
Suspensionszusammensetzung <SEP> : <SEP> 14-0-14 <SEP> 81% <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 19%
<tb>
Alles suspendierte Material < 1, 68 mm Temperatur 29, 50C
EMI10.2
<tb>
<tb> Granulatoraustrag <SEP> : <SEP>
<tb> Geschwindigkeit <SEP> : <SEP> 18, <SEP> 8 <SEP> kg/h <SEP>
<tb> Zusammensetzung <SEP> : <SEP> die <SEP> gleiche <SEP> wie <SEP> in <SEP> Beispiel <SEP> 6
<tb> Siebanalyse <SEP> : <SEP> > 4, <SEP> 76 <SEP> mm <SEP> 0, <SEP> 7%
<tb> 4, <SEP> 0-4, <SEP> 76mm <SEP> 1, <SEP> 6% <SEP>
<tb> 2, <SEP> 0-4, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP> 89, <SEP> 8% <SEP>
<tb> 1, <SEP> 19-2, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP> 7, <SEP> 7% <SEP>
<tb> < 1, <SEP> 19 <SEP> mm <SEP> 0, <SEP> 2% <SEP>
<tb> Zurückgeführtes <SEP> Material <SEP> : <SEP> Null
<tb> Kömchenmaterial <SEP> :
<SEP> Getrocknetes <SEP> Sprühmaterial <SEP> der <SEP> gleichen
<tb> Zusammensetzung <SEP> wie <SEP> das <SEP> Produkt <SEP> oder
<tb> der <SEP> Granulatorausstoss
<tb> Betriebsbedingungen <SEP> : <SEP>
<tb> Feuchtigkeit <SEP> der <SEP> Kömchenmasse <SEP> 0, <SEP> 40% <SEP>
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Körnchenmasse <SEP> 104, <SEP> 50C <SEP>
<tb> Einlassgastemperatur <SEP> 2160C
<tb> Auslassgastemperatur <SEP> 104, <SEP> 50C <SEP>
<tb> Strömungsgeschwindigkeit <SEP> 208, <SEP> 5 <SEP> kg/h
<tb>
Beispiel 8 :
EMI10.3
<tb>
<tb> Granuliertes <SEP> Material <SEP> : <SEP> 20-0-20 <SEP> gemäss <SEP> Beispiel <SEP> 3
<tb> Produktionsgeschwindigkeit <SEP> : <SEP> 18, <SEP> 1 <SEP> kg/h <SEP> getrocknetes <SEP> Produkt <SEP> der
<tb> Grösse <SEP> < 4, <SEP> 76 <SEP> mm, <SEP> > <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP>
<tb> Laufzeit <SEP> :
<SEP> 6 <SEP> 1/4 <SEP> h
<tb> Rückstand <SEP> : <SEP> 29,5 <SEP> kg
<tb>
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
<tb>
<tb> Suspensionszuführung: <SEP> versprüht <SEP> durch <SEP> eine <SEP> LuftsprUhdUse
<tb> auf <SEP> das <SEP> zweite <SEP> Drittel <SEP> des <SEP> Granulatorbettmaterials
<tb> Suspensionszusammensetzung <SEP> : <SEP> 20-0-20 <SEP> 83%
<tb> Wasser <SEP> 17%
<tb> Alles <SEP> suspendierte <SEP> Material <SEP> war <SEP> < <SEP> 1, <SEP> 68 <SEP> mm
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Suspension: <SEP> 29,5-32,2 C
<tb> Granulatorausstoss <SEP> : <SEP>
<tb> Geschwindigkeit <SEP> : <SEP> 25, <SEP> 4 <SEP> kg/h
<tb> Zusammensetzung <SEP> : <SEP> 20-0-20 <SEP> 99, <SEP> 7% <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 0, <SEP> 3% <SEP>
<tb> Siebanalyse:
<SEP> > <SEP> 4,76 <SEP> mm <SEP> 5,9%
<tb> 4, <SEP> 0-4, <SEP> 76 <SEP> mm <SEP> 13, <SEP> 2% <SEP>
<tb> 2, <SEP> 0-4, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP> 76, <SEP> 8% <SEP>
<tb> < 2, <SEP> 0mm <SEP> 4, <SEP> 1% <SEP>
<tb> Zurückgeführtes <SEP> Material: <SEP> 7,25 <SEP> kg/h <SEP> (alles <SEP> Material <SEP> > <SEP> 4,0 <SEP> mm
<tb> oder <SEP> < <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> mm)
<tb> Produkt <SEP> : <SEP> Zusammensetzung <SEP> die <SEP> gleiche <SEP> wie
<tb> Granulatorausstoss
<tb> Sieb <SEP> analyse <SEP> : <SEP> 1000/0 <SEP> < 4 <SEP> mm <SEP> > <SEP> 2 <SEP> mm
<tb> Körnchenmaterial <SEP> : <SEP>
<tb> Zusammensetzung <SEP> : <SEP> die <SEP> gleiche <SEP> wie <SEP> Granulatorausstoss
<tb> Siebgrössen <SEP> : <SEP> 100% <SEP> < <SEP> 2,0 <SEP> mm <SEP> > <SEP> 0,59 <SEP> mm
<tb> Betriebsbedingungen <SEP> :
<SEP>
<tb> Feuchtigkeit <SEP> der <SEP> Körnchenrnasse <SEP> ungefähr <SEP> 0, <SEP> 2% <SEP>
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Kömchenmasse <SEP> 90, <SEP> 5 C <SEP>
<tb> Einlassgastemperatur <SEP> 199
<tb> Auslassgastemperatur <SEP> 89,5 C
<tb> Gasstrom <SEP> 184 <SEP> kg/h
<tb>
PATENTANSPRÜCHE :
1.
Kontinuierliches, leicht regelbares Verfahren zur Herstellung abgerundeter, mechanisch stabiler Pellets von im wesentlichen einheitlicher Grösse aus festen Staubteilchen und einer wässerigen Suspension der zu pelletierenden Substanz, bei dem durch Schaufeleinwirkung eine Masse von Körnchen laufend angehoben und durch einen heissen Gasstrom hindurch rieseln gelassen wird, wobei die von Suspension umgebenen Körnchen durch den Kontakt mit den heissen Gasen von Feuchtigkeit befreit und mit einer aus der Suspension stammenden Feststoffschicht überzogen werden, dadurch gekenn- zeichnet, dass Teile der Körnchen-Masse bis auf oder über den Agglomerisationspunkt mit Suspension durch direkte Zuführung befeuchtet werden, ohne jedoch in bezug auf die gesamte Masse den Agglomerisationspunkt zu erreichen,
und dass die Masse bei gleichzeitiger Einwirkung der heissen Gase so rasch durchmischt wird, dass Klumpenbildung vermieden wird.