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Verfahren zur Umhüllung von gekörnten Feststoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umhüllung von gekörnten Feststoffen unter Anfeuchten des gegenüber den Feststoffen inerten Puder- (Umhüllungs-) mittels.
Die Puderung von Feststoffen ist seit jeher ein besonderes Problem der chemischen Verfahrenstechnik. Ausserdem stellt die Staübbelästigung durch schlecht haftende Puderüberzüge ein ernstes Problem der Arbeitshygiene dar. Die Anwendung von überhöhten Puderstoffmengen wegen der mangelnden Haftung ist ausserdem ein erheblicher Kostenfaktor in der Herstellung von anorganischen Salzen, insbesondere von Düngemitteln.
Bei der Herstellung von Düngemitteln können die Umwandlungen, die in dem Düngemittelkom noch nach dem eigentlichen Produktionsprozess stattfinden, leicht zu Verbackungen im Produktionslager führen. Ausserdem können Verbackungen durch Feuchtigkeitsaufnahme und -abgabe im Lager des Verbrauchers auftreten. Um ein lagerbeständiges Produkt zu bekommen, kann mit einem "inerten" Material gepudert werden.
Schwierigkeiten bereitete es bisher, auf das frische Düngemittelkom eine festhaftende Puderschicht aufzubringen. Die Haftung der Puderschicht wird nach verschiedenen Vorschlägen durch Anwendung von Wasser bzw. von Salzlösungen zur Benetzung des Pudermittels bzw. des Düngemittelkorns verbessert.
Bei Befeuchtung des Pudermittels, beispielsweise der Kieselgur, war es bisher unmöglich, eine gleich-
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rung des Düngemittelkorns, auch war die Haftung des Puders ungenügend. Darüber hinaus wurde in der Pudertrommel eine Granulierung einzelner stark befeuchteter Puder-Agglomerate beobachtet.
Ausgehend von der Überlegung, dass eine bessere Verteilung des Wassers im flüssigen Aggregatzustand in der Gur immer auf Schwierigkeiten stossen wird, wurde die Anfeuchtung der Gur mit Wasser durch eine Anfeuchtung mit Dampf ersetzt. Durch geeignete Kühlmassnahmen war es möglich, bis etwa 10% Feuchtigkeit durch Dampf in die Gur einzubringen, ohne dass Schwierigkeiten bei den Transportorganen auftraten. Es kann jedoch auch von Vorteil sein, von 4 bis 8% (bezogen auf die Gurmenge) eingebrachtem Wasserdampf nur 1,8 bis 2, 8% unmittelbar in die Gur einzubringen. Diese Feuchtigkeitsmenge war, wie Versuche zeigten, in der gesamten Gurmenge gleichmässig verteilt, so dass keine Granulierung von Puder mehr beobachtet wurde.
Wie durch Messung der relativen Feuchtigkeit in der Pudertrommel festgestellt wurde, findet ausserdem während des Puderungsprozesses durch den Wasserdampf eine Befeuchtung des Düngemittelkorns statt.
Durch mikroskopische Aufnahmen wurde festgestellt, dass nach vorstehenden Verfahren gepuderte Düngemittelkörner mit einer gleichmässigen gut haftenden Gurschicht bedeckt waren, wohingegen bei Anfeuchtung der Gur mit Wasser die Düngemittelkömer nur mit einer lockeren ungleichmässigen Gurschicht bedeckt waren. Rein äusserlich war dies schon daran zu erkennen, dass dieser Dünger beim Einbringen ins Lager stark staubte, so dass die Lagerhalle ohne Staubmaske nicht betreten werden konnte.
Beim Einlagern des unter Dampfzusatz gepuderten Düngers trat praktisch keine Staubentwicklung auf.
Von den bekanntgewordenen Puderungsverfahren scheint zunächst besonders das in der brit. Patentschrift Nr. 638,061 dem Gegenstand der Erfindung am nächsten zu kommen. Bei diesem britischen Verfahren jedoch handelt es sich nicht um die Anfeuchtung von Pudermittel durch Dampf. Das Pudermittel kann lediglich aus der bestenfalls mit Wasserdampf gesättigten Luft etwas Feuchtigkeit aufnehmen,
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während beim erfindungsgemässen Verfahren ohne die Verwendung von Luft direkt Dampf in das Pudermittel eingeblasen wird und es so zu einer Kondensation des Dampfes in das Pudermittel kommt. Dass die Massnahme gemäss der brit.
Patentschrift Nr. 638, 061 nicht gleichwertig sein kann, geht schon daraus hervor, dass gemäss Anspruch 3 mit der drei-bis vierfachen Menge gepudert werden muss, während beim erfindungsgemässen Verfahren praktisch die gesamte bei der Puderung eingebrachte Pudermenge auf dem Düngerkorn haftet, so dass sich eine nachträgliche Windsichtung erübrigt.
Durch Bestimmung derBlainezahl (Zeitschriftenreihe der Zementindustrie, Heft 7, Düsseldorf 1951) konnte festgestellt werden, dass bei der Bedüsung mit Wasser die Guroberfläche kleiner wird, dass aber bei der Bedüsung mit Wasserdampf die Oberfläche des Pudermittels grösser als bei der unbehandelten Gur ist.
Bei der Dampfbehandlung muss es also zu einer Auflösung von Guragglomeraten gekommen sein. Da es bekannt ist, dass ein Puderstoff umso besser haftet, je feinteiliger er ist, muss angenommen werden, dass die bessere Gurhaftung im vorliegenden Fall zumindest teilweise durch eine Erhöhung der Teilchenoberfläche hervorgerufen wird.
Weitere Untersuchungen haben ergeben, dass eine besonders gute Haftung der Gur erzielt wird, wenn die Gur vor ihrer Bedüsung mit Wasserdampf stark vorgetrocknet wurde. Vorteilhaft bedüst man die kalte Gur mit Wasserdampf. Eine weitere Ursache für die bessere Haftung der Gur mag sein, dass die in der Gur mit etwa 5% enthaltenen tonigen Bestandteile durch den Wasserdampf"aktiviert"werden.
Bei den Beispielen 1 und 2 wurde Dampf in die Gurförderschnecke eingeblasen. Die Gur gelangte aus der Förderschnecke gemeinsam mit dem überschüssigen Wasserdampf in die Pudertrommel.
Beispiel l : Dünger 15/15/15
EMI2.1
<tb>
<tb> Gurfeuchte <SEP> vorher <SEP> 20/0
<tb> Blainezahl <SEP> vorher <SEP> 45800
<tb> Dampfeinsatz <SEP> 8 <SEP> kg/100 <SEP> kg <SEP> Gur
<tb> Gureinsatz <SEP> 18 <SEP> kg/100 <SEP> kg <SEP> Dünger
<tb> Gurfeuchte <SEP> hinterher <SEP> 5%
<tb> Gurabrieb <SEP> etwa <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> kg/100 <SEP> kg <SEP> Dünger
<tb> Blainezahl <SEP> hinterher <SEP> +) <SEP> 48250
<tb>
Beispiel 2 :
Dünger 13/13/21
EMI2.2
<tb>
<tb> Gurfeuchte <SEP> vorher <SEP> 2%
<tb> Blainezahl <SEP> 44 <SEP> 600 <SEP>
<tb> Dampfeinsatz <SEP> 7 <SEP> kg/100 <SEP> kg <SEP> Gur
<tb> Gureinsatz <SEP> l, <SEP> 5 <SEP> kg/100 <SEP> kg <SEP> Dünger
<tb> Gurfeuchte <SEP> hinterher <SEP> 4, <SEP> 5%
<tb> Gurabrieb <SEP> etwa <SEP> 0. <SEP> 1 <SEP> kg/100 <SEP> kg <SEP> Dünger
<tb> Blainezahl <SEP> hinterher <SEP> +) <SEP> 47000
<tb>
Beispiel 3 :
Dünger 15/15/15
EMI2.3
<tb>
<tb> Gurfeuchte <SEP> 2%
<tb> Blainezahl <SEP> vorher <SEP> 45800
<tb> Wasserzusatz <SEP> 3 <SEP> kg/100 <SEP> kg <SEP> Gur
<tb> Gureinsatz <SEP> 2 <SEP> kg/100 <SEP> kg <SEP> Dünger
<tb> Gurfeuchte <SEP> hinterher <SEP> 5%
<tb> Gurabrieb <SEP> etwa <SEP> 1 <SEP> kg/100 <SEP> kg <SEP> Dünger
<tb> Blainezahl <SEP> hinterher <SEP> +) <SEP> 41700
<tb>
+) Die Gur wurde vor dem Eintritt in die Pudertrommel abgenommen und untersucht.
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Zum Vergleich :
Mit Dampf und Wasser angefeuchtete Kieselgur
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<tb>
<tb> Blainezahl <SEP> vorher <SEP> 45800
<tb> Gurfeuchte <SEP> vorher <SEP> 1% <SEP>
<tb> Anfeuchten <SEP> mit <SEP> Dampf <SEP> auf <SEP> 30/0 <SEP> Hp <SEP>
<tb> Blainezahl <SEP> hinterher <SEP> 48250
<tb> Anfeuchten <SEP> mit <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 3% <SEP> HO
<tb> Blainezahl <SEP> hinterher <SEP> 41700.
<tb>
PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Umhüllung von gekörnten Feststoffen unter Anfeuchten des gegenüber den Fest-
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während seiner Einführung in das Puderaggregat bis auf 10 Gew. -%, vorzugsweise 1,8 bis 2,8 Gew. -0/0, gebracht wird.