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Verfahren zum Konzentrieren von temperaturempfindlichen Flüssigkeiten
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deutend mit Verlusten an P.O ist. Überdies sind die zur Durchführung der bekannten Verfahren benutzten
Vorrichtungen sehr störungsanfällig und müssen gegebenenfalls regelmässig mühsam von derandenHeiz- flächen angebackenen Substanz befreit werden.
In der Praxis verzichtet man angesichts dieser Schwierigkeiten meistens auf eine hohe Konzentrie- rung derDüngermaische und entzieht die Feuchtigkeit in der Trockenanlage, welche eigentlich nur da- zu dienen sollte, den Dünger für eine gute Lagerfähigkeit stark abzutrocknen. Man mischt die wässerige
Düngerlösung mit grossen Mengen bereits getrockneten Materials, wodurch der Wassergehalt des Ge- misches auf die für die Granulierung geeignete Höhe von etwa 40/0 abgesenkt wird. Nach der Granulie- rung erfolgt eine Trocknung in einer Trockenanlage, eine Klassierung und gegebenenfalls eine Kühlung.
Das bei der Klassierung anfallende Unter- und Überkorn und falls erforderlich Normalkorn, wird als
Rücklaufgut der wässerigen Maische zugegeben. Diese bekannte Methode hat einmal den Nachteil, dass der für die Verdampfung pro kg Wasser erforderliche Wärmeaufwand sehr hoch ist, da nicht nur die
Produktionsmenge sondern auch die im Kreislauf geführte Menge erhitzt werden muss. Die Wärmever- luste betragen etwa 70 bis 80'%o. Anderseits müssten grosse Mengen getrockneten Produktes ständig in
Umlauf gehalten werden, was eine entsprechende Dimensionierung der Trockenanlage und des Transportsystems erforderlich macht. Bei manchen Verfahren beträgt der Umlauf das 9fache der Produktionsmenge.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist es nun möglich, die wässerige Lösung von Düngemittelmaischen bei niedriger Temperatur zu konzentrieren. Hiedurch werden Stickstoffverluste durch Zersetzung oder Po verluste durch Umwandlung zur unlöslichen Form völlig vermieden.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird die zu konzentrierende Maische als ständig sich erneuernder Film einem heissen Luftstrom ausgesetzt, welcher das aus der Maische ausdunstende Wasser aufnimmt. Durch die Verdunstungskälte erhöht sich die Temperatur des Filmes trotz der darüberstrei- chenden heissen Luft nicht. Der Stoff- und Wärmeaustausch findet an der Filmoberfläche und nichtan der Berührungsfläche mit dem Apparat statt.
Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich insbesondere ein Scheibeneindicker, der im wesentlichen aus einem zur Aufnahme der zu entwässernden Substanz dienenden geschlossenen Gefäss besteht, welches in rechteckiger, flacher Form als Trog oder Wanne ausgebildet ist und Zu- und Ablauf für die zu behandelnde Substanz hat, sowie Ein- und Ableitungen für das als Trockenmittel verwendete Gas aufweist. In dem Gefäss sind eine oder mehrere Wellen angeordnet, welche parallel verlaufen und eine Anzahl von Scheiben tragen. Diese Scheiben tauchen teilweise in die zu behandelnde Substanz ein und nehmen beim Rotieren einen Teil davon als Film in den Gasraum über der Flüssigkeit mit, wo das vorbeistreichende gasförmige Trockenmittel der behandelten Substanz Flüssigkeitentzieht. Dieser Vorgang spielt sich kontinuierlich ab.
Die Verweilzeit kann je nach den betrieblichen Erfordernissen in einfacher Weise durch Regulierung des Zulaufes gesteuert werden, während der Trocknungsgrad durch die Rotationsgeschwindigkeit, die Trockenmittelmenge oder Trockenmitteltemperatur reguliert wird. Die Zuführungsrichtung des gasförmigen Trockenmittels wird zweckmässig so gewählt, dass der Gasstrom in Längsrichtung an den Scheiben vorbeistreichen kann, wobei wahlweise im Gleichstrom oder Gegenstrom zu der Fliessrichtung der Maische gearbeitet werden kann. Der für das Verfahren erforderliche Wärmebedarf ist unterschiedlich und hängt von der behandelten Substanz und der gewünschten Endkonzentration ab. Die Ausnutzung der mit dem Trockenmittel zugeführten Wärmeenergie ist aber in jedem Fall hoch.
Nachfolgend werden einige Beispiele für die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens auf dem Gebiet der Düngemittelherstellung gegeben.
Beispiel 1: In einem 4-Wellen-Betriebsscheibeneindicker wurden in kontinuierlicher Fahrweise 14 t KAS- : Maische/h mit Heissluft (Eingangstemperatur 350 C, Ausgangstemperatur 112 C) im Gegenstrom getrocknet.
Die Analyse der Maische zeigte beim Eintritt in den Scheibeneindicker folgende Werte :
N : 17, 85% Ho 19, 3%
Im Auslauf ergab sich folgende Zusammensetzung :
N z 19, 15% H ; p t 13, 8%
Beispiel 2 : In einem kleinen mit einer Welle versehenen Versuchsscheibeneindicker wurden in
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kontinuierlicher Fahrweise 170 kg NP-Maische/h mit Heissluft (Eingangstemperatur 306 C, Ausgangstemperatur 1590C) im Gegenstrom getrocknet.
Die Maische hatte vor der Eindickung folgende Zusammensetzung !
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<tb>
<tb> Gesamt <SEP> P2O5 <SEP> : <SEP> 16,38% <SEP> Zitratiöslichkeit <SEP> : <SEP> 97,6%
<tb> Zitratlösl. <SEP> P2O5 <SEP> 2 <SEP> 16, <SEP> 00/0
<tb> N <SEP> : <SEP> 16, <SEP> 27%
<tb> H2O <SEP> : <SEP> 21,4%
<tb>
Im Auslauf des Scheibeneindickers ergab die Analyse der Maische folgende Werte :
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<tb>
<tb> Gesamt <SEP> P2O5 <SEP> : <SEP> 17,56% <SEP> Zitratlöslichkeit <SEP> : <SEP> 98, <SEP> 00/0
<tb> Zitratlösl. <SEP> P2O5 <SEP> : <SEP> 17,2%
<tb> N <SEP> t <SEP> 17, <SEP> 23%
<tb> H20 <SEP> t <SEP> 14, <SEP> 7%
<tb>
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treten sind.
Beispiel3 :Ineinem4-Wellen-BetriebsscheibeneindickerwurdeninkontinuierlicherFahrweise 11 t NP-Maische/h mit Heissluft (Eingangstemperatur 300oC, Ausgangstemperatur 188 C) im Gegenstrom getrocknet.
Die Analyse der Maische vor Eintritt in den Scheibeneindicker zeigte folgende Werte :
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<tb>
<tb> Gesamt <SEP> P2O5 <SEP> : <SEP> 16,7% <SEP> Zitratlöslichkeit: <SEP> 97,3%
<tb> Zitratlösl. <SEP> P2Og <SEP> : <SEP> 16, <SEP> 35% <SEP>
<tb> N <SEP> : <SEP> 17, <SEP> 0% <SEP>
<tb> H, <SEP> O. <SEP> 19, <SEP> 30/0 <SEP>
<tb>
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<tb>
<tb> Gesamt <SEP> P2O5 <SEP> : <SEP> 18,2% <SEP> Zitratlöslichkeit <SEP> : <SEP> 98,6%
<tb> Zitratlösl. <SEP> P2O5 <SEP> : <SEP> 17, <SEP> 95% <SEP>
<tb> N <SEP> : <SEP> 18, <SEP> 7% <SEP>
<tb> H2O <SEP> :
<SEP> 10, <SEP> 0%
<tb>
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ohnein kontinuierlicher Fahrweise 27,5 l/h Phosphorsäure aus dem nassen Verfahren (Aufschluss von Rohphosphat mit Schwefelsäure und Abtrennung des gefällten Dihydrates) mit Heissluft (Eingangstemperatur zirka 400oC, Ausgangstemperatur zirka 200 C) auf 13, 5 l konzentriert.
Die Analysen der bei dem Versuch verwendeten dünnen Säure und der eingedampften Säure sind :
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<tb>
<tb> dünn <SEP> eingedampft
<tb> Dichte <SEP> 1,288 <SEP> 1,620
<tb> Gew. <SEP> l-% <SEP> P2O5 <SEP> 28,9 <SEP> 53,8
<tb> Gew. <SEP> H2SO4 <SEP> 1,44 <SEP> 1,67
<tb> Gew. <SEP> -% <SEP> H2SiF6 <SEP> 1,55 <SEP> 0,266
<tb>
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird nachfolgend an Hand der chematischen Figur beispielsweise beschrieben :
Ein langgestreckter, trogförmiger Behälter --1-- hat an seinen beiden Stirnseiten --2 und 3-- ; stutzen für den Eintritt des Trockenmittels --4-- und den Austritt des mit verdunsteter Flüssigkeit an-
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Der Behälter wird mittels des Deckels --6-- verschlossen.
Um das Innere des Behälters ohne Demonage des Deckels zugänglich zu machen, sind Öffnungen --7-- vorgesehen, welche über Excenterver-
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schlüsse --8-- jeweils mit einerAbdecMiaube-9--verschlossen werden. Zur Verhinderung von Wärmeverlusten durch Strahlung kannder mit dem Trockenmittel beaufschlagte Teil des Behälters eine Schutz-
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im Behälter. Über die Rinne --14-- kann ein Überschuss an Flüssigkeit abgeleitet werden. Das auf die gewünschte Konsistenz eingedampfte Trocknungsgut wird über die Auslassstutzen --15-- abgezogen.
Um ein Erstarren des Trocknungsgutes durch Abkühlung in diesen Auslassstutzen zu verhindern, ist eine Heizvorrichtung --16-- vorgesehen. Senkrecht zur Strömungsrichtung des Trockenmittels weist der Behälter Wellen--17-- auf, welche eine Mehrzahl von Scheiben --18-- tragen. Die Wellen sind so angeordnet, dass die auf ihnen befestigten Scheiben sich gegenseitig teilweise überdecken, wobei die Nachbarscheiben in den Zwischenräumen der Scheiben umlaufen, welche auf der daneben liegenden Welle befestigt sind. Die Scheiben werden über ein Getriebe in Drehbewegung versetzt und rotieren alle in der gleichen Richtung. Kleine, rotierende Einschnitte --19-- am äusseren Umfang der Scheiben erlauben eine geringfügige Abkantung dieses Scheibenteiles.