DE1005533B

DE1005533B - Verfahren und Vorrichtung zur Granulierung von aus dem Schmelzfluss erstarrenden Stoffen, insbesondere von schmelzfluessig gewonnenen mineralischen Duengemitteln

Info

Publication number: DE1005533B
Application number: DER16529A
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Schaub; Dipl-Ing Juergen Ludwig
Original assignee: Ruhrchemie AG
Current assignee: Ruhrchemie AG
Priority date: 1955-04-26
Filing date: 1955-04-26
Publication date: 1957-04-04
Also published as: NL197386A; GB810469A; FR1147384A; BE547259A; NL86873C

Description

DEUTSCHES

Viele chemische Stoffe, insbesondere mineralische Düngemittel, werden vorzugsweise in körniger, d. h. granulierter Farm verwendet, weil sie auf diese Weise ohne lästige Staubbildung gut dosierbar und streufähig sind. Aus dem Schmelzfluß gewonnene chemische Stoffe werden bisher unter Verwendung von Sprühtürmen, Granulierschnecken, Drehtrommeln oder Rührwerken gekörnt. Eine Reihe von pulverförmigen oder grießförmig anfallenden chemischen Produkten lassen sich auch unter Zusatz von geeigneten Flüssigkeitsmengen bei gewöhnlicher Temperatur körnig ausformen. Hierfür kann man schräg liegende, um eine geneigte Achse rotierende Teller verwenden, die einen flachen oder gewölbten Boden besitzen. Kalte, staubförmige Stoffe werden derartigen Granuliertellern gleichzeitig mit den zur körnigen Ausformung erforderlichen Flüssigkeiten zugeführt. Die Flüssigkeiten, insbesondere Wasser oder Salzlösungen, werden beispielsweise aus Düsen oder Brausen aufgesprüht. Die zur Bildung der Granalien hierbei erforderliche Flüssigkeitsmenge ist ziemlich groß und muß im allgemeinen durch Trocknung wieder entfernt werden. Diese nachträgliche Trocknung ist verhältnismäßig umständlich und nur mit zusätzlichen Apparaten und Betriebskosten ausführbar.

Es wurde gefunden, daß man überraschenderweise auch Stoffe, die bei erhöhter Temperatur schmelzflüssig und bei normaler Temperatur fest sind, insbesondere schmelzflüssig gewonnene mineralische Düngemittel, ohne wesentlichen Zusatz flüssiger Bindemittel ausformen kann, wenn man die schmelzflüssige, tropfenförmig aufgeteilte Masse einem an sich bekannten, um eine schräg stehende Achse rotierenden Granulierteller zuführt, dessen Fläche gleichzeitig mit staubförmigen Stoffen belegt wird. Neben der tropfenförmig aufgeteilten Salzschmelze und den staubförmigen Stoffen können dem Granulierteller auch noch weitere pulverförmige Stoffe zugeführt werden, die in Mischung mit der Salzschmelze körnig auszuformen sind. Bei der Rotation des geneigten Tellers bildet die erstarrende Schmelze mit dem auf dem Teller vorhandenen Staub Granalien von teilweise kugelförmiger Ausbildung, deren Größe von der Aufteilung der schmelzflüssigen Masse und den sonstigen Betriebsbedingungen abhängig ist. Zur Einstäubimg der Tellerfläche wird erfindungsgemäß vornehmlich Staub aus dem zu granulierenden Produkt verwendet. Es können aber auch Stoffe benutzt werden, die man üblicherweise zur Einpuderung der fertigen Granalien anwendet oder gemeinsam mit der Salzschmelze ausformt, z. B. Kieselgur oder Kalkstaub.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man auch Mischungen aus mehreren Stoffen körnig ausformen, wenn wenigstens eine der zur Mischung

Verfahren und Vorrichtung
zur Granulierung von aus dem Schmelzfluß

erstarrenden Stoffen,

insbesondere von schmelzflüssig

gewonnenen mineralischen Düngemitteln

Anmelder:

Ruhrchemie Aktiengesellschaft,
Oberhausen-Holten

Dr. Franz Schaub, Oberhausen-Holten,

und Dipl.-Ing. Jürgen Ludwig,

Oberhausen-Sterkrade Nord,

sind als Erfinder genannt worden

verwendeten Komponenten bei hoher Temperatur schmelzflüssig vorliegt. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise körniger Kalkammonsalpeter aus geschmolzenem Ammennitrat und Kalkstaub erzeugen. Es ist besonders vorteilhaft, wenn man bei dem erfindungsgemäßen Granuliervorgang den Granulierteller auf erhöhte, dem Schmelzpunkt des zu granulierenden Materials angepaßte Temperatur erhitzt. Hierzu muß der Granulierteller dauernd eine bestimmte Temperatur besitzen. Zur Erwärmung oder Abkühlung des Granuliertellers kann man beliebige Vorrichtungen verwenden, zum Heizen beispielsweise Gas- oder ölbrenner, deren Flammen unmittelbar die Unterseite des Granuliertellers bestreichen. Der Granulierteller kann aber auch einen doppelten Boden besitzen, durch den geeignete Heiz- oder Kühlmedien, beispielsweise Dampf oder Wasser, strömen. Auch eine elektrische Auf heizung der Granulierfläche durch Widerstands-, Induktions- oder Hochfrequenzheizung ist möglich.

Durch geeignete Beheizung der Granulierfläche kann man die Körnung der schmelzflüssig aufgeteilten Stoffe, d. h. die mittlere Korngröße der über den Tellerrand oder durch Öffnungen des gegebenenfalls feststehenden Tellerrandes ablaufenden körnigen Stoffe in weiten Grenzen ändern und auch auf einem bestimmten Wert konstant halten. Um den Granulierteller von Verkrustungen und Materialresten frei zu halten und gleichbleibende Temperaturverhältnisse auf der Tellerfläche sicherzustellen, verwendet man ge-

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eignet ausgebildete Absifeifbleche, welche die Tellerfläche unmittelbar berühren.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält man im Gegensatz zur bereits bekannten Granuliertellerausformung von mit Wasser oder wäßrigen Lösiungeirbespruhten pulverförmigen Stoffen Produkte mit so niedrigem Wassergehalt, daß normalerweise keine Nachtrocknung mehr erforderlich ist. Derartige Granalien besitzen außerdem eine

Brenngas wird durch ein Anschlußrohr 5 zugeführt. Die aus den einzelnen Rohröffnungen brennenden Flammen bestreichen unmittelbar die Unterfläche des rotierenden Tellers 1. Durch entsprechende Bemessung der Gaszufuhr kann der Granulierteller auf diese Weise laicht auf der jeweils gewünschten konstanten Arbeitstemperatur gehalten werden. Zur Entfernung von gegebenenfalls zurückbleibenden Resten der pulverförmigen Stoffe wird ein Abschabeblech 13 ver-

wesentlich größere Festigkeit als Körner, die unter io wendet, das die Tellerfläche 1 unmittelbar- berührt.

Zusatz von Wasser aus trockenen Stoffpulvern erzeugt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat wesentliche technische Vorteile gegenüber den bisher zur Granu-

Der aus Fig. 2 ersichtliche Granulierteller 6 besitzt einen zweiten Boden 7. Zwischen den Böden 6 und 7 ist eine Verteilungsscheibe 8 vorhanden, die einen Rohransatz 9 besitzt. Durch diesen Rohransatz 9

lierung von Salzschmelzen verwendeten Granulier- 15 strömt unter Vermittlung einer Stopfbüchse das aus

trommeln und Granulierschnecken, weil auf dem Granulierteller schon bei einmaligen? Durchgang ein wesentlich größerer Anteil an sogenanntem »Fertigkorn« entsteht als in den vorbekannten Einrichtungen. Wenn man aus dem Schmelzfluß erstarrende künstliehe Düngemittel, beispielsweise Kalkammonsalpeter, erfindungsgemäß mit Hilfe eines Granuliertellers behandelt, dann lassen sich bei einmaligem Durchgang bereits 50 bis 80 °/o «Fertigkorn» erzeugen, während

dem Rohr 10 zugeleitete Heizmedium oder Kühlmedium auf die Unterseite der GranuHerfläche 6. An den Rändern der Platte 8 fließt das Heizmedium zur Rückseite der Platte 8, worauf es durch Rohrleitung 11 wieder abgeführt wird. Durch angepaßte Strömungsgeschwindigkeit und Temperatur des Heizmediums kann die GranuHerfläche 6 dauernd auf der erforderlichen Temperatur gehalten werden. Durch ein Ro^!hr 12 wird die tropfenförmig aufgeteilte

die bisherigen Granuliervorrichtungen für schmelz- 25 Schmelze zugeführt, während die Aufbringung der

flüssige Stoffe primär im allgemeinen nur 20 bis 30 °/o gleichzeitig erforderlichen staubförmigen Stoffe mit

«Fertigkoni» liefern. an sich bekannten Zu teil vorrichtungen erfolgt. Außer-

Auf GrantiiMertellern hat man die körnige Aus- dem kann noch ein Schabblech 14 vorhanden sein, das

formung von pulverförmigen Stoffen bisher nur unter die auf der Tellerfläche 6 zurückbleibenden Reste der

Zumischung von Wasser oder wäßrigen Salzlösungen 30 pulverförmigen Stoffe abkratzt,

vorgenommen. Hierbei werden im allgemeinen 3 bis .

15% Wasser in das zu verarbeitende Material ein- Beispiele

gebracht. Mk Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens 1. Einem Granulierteller von ungefähr 700 mm

lassen sich mineralische Düngemittel, insbesondere Durchmesser, der 52 Umdrehungen je Minute aus-

Kalkammonsalpeter, aus dem Schmelzfluß mit nur 35 führte und dessen Drehachse mit der Horizontalen ganz geringem Wassergehalt gleichmäßig ausformen.

Das bei der Abkühlung von erstarrenden Salzschmelzen unvermeidliche Ankleben von Salzkrusten an den Behälterwandungen hat bisher verhindert, daß

einen Winkel von 40 Bogengrad bildete, wurden mit Hilfe einer Dosierrinne stündlich 100 kg feingemahlenes kaltes Ammonnitrat zugeführt. Gleichzeitig wurden stündlich 200 kg geschmolzenes Ammonnitrat

man für die Granulierung von schmelzflüssigen Dünge- 40 mit Hilfe von 18 Düsen, die eine öffnungsweite von mitteln die üblichen Granulierteller verwendete. Man je 3 mm besaßen, auf den Teller aufgebracht. Die mußte befürchten, daß sich derartige Granulierteller Ammonnitratschmelze hatte eine Temperatur von bei der üblichen Arbeitsweise sofort mit einer dicken 150° und einen Wassergehalt von ungefähr 2 Ge-Salzsobicht überziehen, die eine weitere körnige Aus- wichtsprozent. Durch die Luftkühlung und durch die formung des schmelzflüssigen Materials verhindert. 45 Zugabe des kalten feingemahlenen Ammonnitrates Diese bisher als unüberwindlich geltenden Schwierig- wurde die Temperatur des Tellers auf ungefähr 100° karten werden erfindungsgemäß in überraschender gehalten.

Weise durch die gleichzeitig mit der versprühten Als Endprodukt erhielt man Granalien, von denen

Schmelze auf den Granulierteller aufgebrachten staub- 60 % eine Korngröße λ^τοη 2 bis 5 mm besaßen. Das förmigen Stoffe vermieden. Die staubförmigen, trocke- 50 granulierte Endprodukt enthielt nur noch 2% H₂O. men Stoffe können in verhältnismäßig sehr großer - 2. Ein Granulierteller von 700 mm Durchmesser

und einer Drehachsenneigung von 40 Bogengrad, der 30 Umdrehungen je Minute ausführte, wurde stündlich mit 67 kg feingemahlenem Caki.umcarbonat und 80 kg feinkörnigem Kalkammonsalpeter beaufschlagt. Gleichzeitig wurden mit Hilfe von 18 Düsen, von

Menge zugesetzt werden, wenn sie aus dem gleichen .Material, z. B. aus gemahlenem Calciumcarbonat, bestehen, das man für den Aufbau des körnigen Düngemittels, z. B. Kalkammonsalpeter, verwendet.

Aus der Zeichnung sind in schematischer Weise Vorrichtungen ersichtlich, die zur Durchführung des neuen Granulierverfahrens verwendet werden können.

Fig. 1 veranschaulicht einen durch Gasflammen beheizten Granulierteller und

Fig. 2 einen mit Hilfe von strömenden Heizmedien

denen jede eine Öffnungsweite von 3 mm besaß, stündlich 100 kg geschmolzenes Ammonnitrat auf den rotierenden Teiler aufgebracht. Die Temperatur der Ammonnitratschmelze belief sich auf 145°. Ihr Wassergehalt lag bei ungefähr 3 Gewichtsprozent. Die Unterseite des Granuliertellers wurde durch Gasflammen auf ungefähr 100° gehalten.

Das granulierte Endprodukt besaß zu 50 % eine

erwärmten Granulierteller.

Der in üblicher Weise ausgebildete und dimensionierte Granulierteller 1 (Fig. 1) wird mit Hilfe der

Antriebsvorrichtung 2 in Umdrehung versetzt. Die 65 Korngröße von 2 bis 6 mm, wobei der Wassergehalt auszuformende Schmelze wird durch, eine Brause 3 sich auf maximal 0,6 Gewichtsprozent belief, tropfenförmig auf den Granulierteller aufgebracht. 3. In einem Sättiger wurde in üblicher Weise eine Unterhalb des Tellers 1 ist eine feststehende und Ammonsulfatsaipeterscbmelze hergestellt, die aus spiralförmig aufgewundene Rohrleitung 4 vorhanden, 40 Gewichtsprozent Ammonnitrat und 60 Gewichtsderen Wandung zahlreiche Öffnungen besitzt. Das 70 prozent Ammonsulfat bestand. Zur Granulierung

wurde ein Teller von 700 mm Durchmesser benutzt, der 52 Umdrehungen je Mimute ausführte und dessen Drehachse mit der Waagerechten einen Winkel von 40 Bogengrad bildete. Auf den rotierenden Teller wurden -stündlich 100 kg feinkörniger oder pulverförmiger, aus der Fabrikation zurücklaufender Ammonsulfatsalpeter aufgebracht, der eine Temperatur von 90° besaß. Gleichzeitig wurden stündlich 75 kg Ammonsulfatsalpeterschmelze aufgegeben, die eine Temperatur von ungefähr 140° hatte. Durch eine Heiizvorrichtung wurde der Boden des Granuliertellers auf ungefähr 100° gehalten.

Als Endprodukt erhielt man einen granulierten Ammonsulfatsalpeter, von dem 50 °/o eine Korngröße von 1,5 bis 5 mm hatten.

Claims

Patentansprüche·.

1. Verfahren zur Granulierung von aus dem Schmelzfluß erstarrenden .Stoffen, insbesondere von schmelzflüssig gewonnenen mineralischen Düngemitteln, durch Überführung der schmelzflüssigen, tropfenförmig aufgeteilten Masse in Behälter, die mit staubförmigen Stoffen angefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die schmelzflüsslge, tropfenförmig aufgeteilte Masse einem bekannten, um eine schräg stehende Achse rotierenden Granulierteller zugeführt wird, dessen Fläche gleichzeitig mit den staubförmdgen Stoffen belegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Granulierteller auf erhöhte, dem Schmelzpunkt des zu granulierenden Materials angepaßte Temperatur erhitzt wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Granulierteller neben der tropfenförmig aufgeteilten Salzschmelze und den staubförmigen Stoffen noch weitere pulverförmige Stoffe zugeführt werden, die in Mischung mit der Salzschmelze körnig auszuformen 'sind.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Granulierteller zur Erhitzung mit öl- oder Gasbrennern versehen ist oder Vorrichtungen zum Kühlen mit kalten Gasen oder Wasser aufweist.

5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Granulierteller einen doppelten Boden besitzt und der zwischen, den beiden Böden liegende Raum für den Durchfluß von Heizmedien oder Kühlmedien eingerichtet ist.

6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Granulierteiler mit Einrichtungen für eine elektrische Widerstands-, Induktions- oder Hochfrequenzheizung versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 915 072, 920 669,

921754, 926 609, 737 554;

deutsche Patentanmeldung C 7213 IVa/16 (Patent

931047).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen