DE102015101199A1 - Process for conditioning fertilizer granules - Google Patents

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Abstract

Es handelt sich um ein Verfahren zur Konditionierung von Düngemittelgranulat, z. B. Kaliumchlorid-Düngemittelgranulat, wobei zunächst Granulat mit einer Temperatur von mehr als 40 °C zur Verfügung gestellt wird, wobei das Granulat mit Wasser befeuchtet wird und wobei anschließend das befeuchtete Granulat mit einem Luftstrom beaufschlagt und dabei unter Ausnutzung der Eigenwärme des Granulats verfestigt wird. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das befeuchtete Granulat mit einer Luftmenge von zumindest 100 m3/t Granulat bei einer Lufttemperatur von unter 45 °Celsius entwrast wird.It is a process for conditioning fertilizer granules, e.g. Example, potassium chloride fertilizer granules, initially granules having a temperature of more than 40 ° C is provided, wherein the granules are moistened with water and wherein subsequently the moistened granules are subjected to an air flow and thereby solidified by utilizing the heat of the granulate , This method is characterized in that the moistened granules with an air quantity of at least 100 m3 / t granules is dehydrated at an air temperature of less than 45 ° Celsius.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konditionierung von Düngemittelgranulat, z. B. Kaliumchlorid-Düngemittelgranulat, zunächst Granulat mit einer Temperatur von mehr als 40 °C (z. B. mehr als 50°C) zur Verfügung gestellt wird, dann mit Wasser befeuchtet wird und wobei anschließend das befeuchtete Granulat mit einem Luftstrom beaufschlagt und dabei unter Ausnutzung der Eigenwärme des Granulats verfestigt wird.The invention relates to a method for conditioning fertilizer granules, for. B. granules of potassium chloride fertilizer, first granules with a temperature of more than 40 ° C (eg., More than 50 ° C) is provided, then moistened with water and then applied to the moistened granules with an air stream and thereby is solidified by utilizing the intrinsic heat of the granules.

Düngemittelgranulate, z. B. Kalidüngemittel-Granulate, werden z. B. durch Pressgranulierung (Kompaktierung) hergestellt. Dabei wird das Ausgangsmaterial (z. B. feinkörnige Salze) in Walzenpressen kompaktiert und folglich zu sogenannten Schülpen verpresst. Diese flächigen Schülpen werden anschließend zerkleinert (z. B. in Prallmühlen) und klassiert. Das auf diese Weise entstehende Rohgranulat wird anschließend in der eingangs beschriebenen Weise konditioniert, um die Abriebfestigkeit zu verbessern und folglich unerwünschte Staubbildung bzw. Feinkornbildungen zu reduzieren.Fertilizer granules, eg. As potash fertilizer granules are z. B. produced by press granulation (compaction). In this case, the starting material (eg fine-grained salts) is compacted in roller presses and consequently pressed into so-called slugs. These flat slugs are then comminuted (eg in impact mills) and classified. The raw granules formed in this way are then conditioned in the manner described above in order to improve the abrasion resistance and consequently to reduce undesired dust formation or fine grain formation.

Dazu wird das (Roh-)Granulat bei einem bekannten Verfahren der eingangs beschriebenen Art zunächst in der Wirbelschicht entstaubt, dann mit Wasser benetzt und anschließend die Granulatoberfläche durch Rekristallisationsvorgänge bei Ausnutzung der Wärmekapazität des Granulats verfestigt (vgl. DD 136 956 ). Das befeuchtete Granulat wird mit starken Luftströmen getrocknet und anschließend mit Luft gekühlt, wobei sowohl die Trocknung als auch die Kühlung in der Wirbelschicht erfolgen. For this purpose, the (raw) granules are first dedusted in a known method of the type described above in the fluidized bed, then wetted with water and then solidified the granules surface by recrystallization processes in exploiting the heat capacity of the granules (see. DD 136 956 ). The moistened granules are dried with strong air streams and then cooled with air, wherein both the drying and the cooling take place in the fluidized bed.

In der Praxis wird für eine solche die Konditionierung von Kalidüngemittel-Granulat z. B. ein Wirbelschichttrockner verwendet, der eine mit Heißluft beaufschlagte Trocknungszone und eine sich daran anschließende und mit Kühlluft beaufschlagte Kühlzone aufweist. Die vorgeschaltete Befeuchtung kann z. B. in einem Mischer erfolgen, so dass die Oberfläche angelöst wird. Dieses aus der Praxis bekannte Verfahren hat sich grundsätzlich bewährt. Es ist jedoch hinsichtlich des anlagentechnischen Aufwandes verbesserungsfähig. – Hier setzt die Erfindung ein.In practice, the conditioning of potash fertilizer granules z. B. a fluidized bed dryer used, which has a hot air applied to the drying zone and an adjoining and acted upon with cooling air cooling zone. The upstream humidification can z. B. done in a mixer, so that the surface is dissolved. This known from practice method has proven itself in principle. However, it is able to be improved in terms of plant engineering effort. - This is where the invention starts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem sich Düngemittelgranulat und insbesondere Kalidüngemittel-Granulat (KCl-Granulat) mit geringem anlagentechnischen Aufwand derart konditionieren lässt, dass ein lagerfähiges Produkt mit geringer Unterkorn- bzw. Feinstaubbildung zur Verfügung gestellt wird.The invention has for its object to provide a method by which fertilizer granules and in particular potash granules (KCl granules) can be conditioned with low investment outlay such that a storable product is provided with little Unterkorn- or fine dust formation.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren der eingangs beschriebenen Art, dass das befeuchtete Granulat (zur Verfestigung) mit einer Luftmenge von zumindest 100 m3 (Kubikmeter) pro Tonne Granulat (d.h. spezifische Luftmenge von 100 m3/t) bei einer Lufttemperatur von unter 45 °C entwrast wird. Die Aufgabe der Masse bezieht sich dabei auf das mit der Luft beaufschlagte befeuchtete Granulat. To solve this problem, the invention teaches in a generic method of the type described above that the moistened granules (for solidification) with an air volume of at least 100 m 3 (cubic meters) per ton of granules (ie specific air volume of 100 m 3 / t) at an air temperature of below 45 ° C is dehydrated. The task of the mass refers to the humidified granules charged with the air.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass es durchaus vorteilhaft ist, das (Roh-)Granulat zu befeuchten und unter Ausnutzung der eigenen Wärme mit einem Luftstrom zu beaufschlagen, so dass eine Verfestigung und ggf. Glättung der Oberfläche erfolgt und damit der Abrieb und die unerwünschte Bildung von Unterkorn bzw. Feinstaub reduziert wird. Dabei hat die Erfindung jedoch erkannt, dass es nicht erforderlich ist, das befeuchtete Granulat (mit Heißluft) zu trocknen und anschließend (mit Kühlluft) zu kühlen, sondern dass ein Produkt mit hervorragender Lagerfähigkeit und Qualität erhalten werden kann, wenn (lediglich) eine Entwrasung mit sehr hohen Luftströmen erfolgt. Während z. B. bei einer herkömmlichen Anlage in der Wirbelschicht zunächst eine Trocknung mit Heißluft und anschließend eine Kühlung mit Luft beim Raumtemperatur erfolgt, kann im Rahmen der Erfindung auf die Trocknung mit Heißluft verzichtet werden, wenn die (Kühl-)Luft mit Raumtemperatur mit sehr hoher Luftmenge von zumindest 100 m3, vorzugsweise zumindest 300 m3, z. B. zumindest 600 m3 pro Tonne Granulat gewählt wird. Anlagentechnisch ist es daher nicht erforderlich, in z. B. einer Wirbelschichtanlage sowohl eine Trocknungszone als auch eine Kühlzone einzurichten, sondern die Entwrasung kann in der Wirbelschicht in einer einzigen Zone bzw. in mehreren (identischen) Zonen erfolgen, in denen lediglich Luft mit Raumtemperatur bzw. Umgebungstemperatur mit sehr hohem Luftstrom zugeführt wird. Der durch Verdunstung aus dem feuchten Granulat entweichende Wasserdampf (d. h. die Wrasen) wird mit den hohen Luftströmen abgeführt, so dass dem Granulat die Feuchtigkeit wirksam entzogen wird und die gewünschte Verfestigung erfolgt. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, dass die zur Entwrasung verwendete Luft verhältnismäßig niedrige Temperaturen im Bereich der Raumtemperatur aufweist, so dass insbesondere auf aufwändige Brenner bzw. Brennerstufen zur Erwärmung der Luft verzichtet werden kann. Lediglich dann, wenn eine solche Anlage in extrem kalter Umgebung betrieben und folglich Luft mit sehr niedrigen Temperaturen (z. B. in Nähe des Gefrierpunktes oder darunter) gezogen werden muss, kann im Rahmen der Erfindung eine geringfügige Vorwärmung der Luft zweckmäßig sein, ohne dass dabei jedoch Temperaturen von 45 °C überschritten werden. Insgesamt arbeitet die Anlage folglich energetisch und anlagentechnisch sehr günstig. Besonders bevorzugt weist die Luft zur Entwrasung im Rahmen der Erfindung eine Temperatur von maximal bis zu 35 °C auf. Die Luftmenge kann in Abhängigkeit von der Lufttemperatur und der Luftfeuchtigkeit gewählt werden.The invention is based on the recognition that it is quite advantageous to moisten the (raw) granules and to apply a self-heating with an air flow, so that solidification and possibly smoothing of the surface takes place and thus the abrasion and the undesirable formation of undersize or fine dust is reduced. However, the invention has recognized that it is not necessary to dry the moistened granules (with hot air) and then to cool (with cooling air), but that a product with excellent shelf life and quality can be obtained if (only) a disintegration takes place with very high air flows. While z. B. in a conventional system in the fluidized bed, first drying with hot air and then cooling with air at room temperature, can be dispensed with hot air drying in the invention, when the (cooling) air at room temperature with very high air flow of at least 100 m 3 , preferably at least 300 m 3 , z. B. at least 600 m 3 per ton of granules is selected. Plant technology, it is therefore not necessary in z. As a fluidized bed plant both a drying zone and a cooling zone set up, but the Entwrasung can be done in the fluidized bed in a single zone or in several (identical) zones in which only air at room temperature or ambient temperature is supplied with very high air flow. The water vapor which escapes from the moist granules by evaporation (ie the vapor) is removed with the high air streams, so that the moisture is effectively removed from the granules and the desired solidification takes place. Of particular importance is the fact that the air used for Entwrasung has relatively low temperatures in the range of room temperature, so that in particular can be dispensed with consuming burner or burner stages for heating the air. Only if such a system is operated in extremely cold environment and consequently air with very low temperatures (eg near the freezing point or below) has to be drawn, can a slight preheating of the air be expedient in the context of the invention without however, temperatures of 45 ° C are exceeded. Overall, the system works accordingly energetically and technically very favorable. Particularly preferably, the air for Entwrasung in the invention has a maximum temperature of up to 35 ° C. The amount of air can vary depending on the Air temperature and humidity are selected.

Es ist vorgesehen, dass das befeuchtete Granulat bevorzugt in einer Wirbelschichtanlage entwrast wird. Grundsätzlich kann die Entwrasung aber auch in Anlagen anderer Art erfolgen.It is envisaged that the moistened granulate is preferably dehydrated in a fluidized bed plant. In principle, the Entwrasung can also be done in other types of equipment.

Sofern mit einer Wirbelschichtanlage gearbeitet wird, schlägt die Erfindung vor, dass das befeuchtete Granulat in einer Entwrasungszone der Wirbelschichteinrichtung mit dem beschriebenen Luftstrom entwrast wird ohne dass eine Trocknungszone mit Heißluft vorgeschaltet wird. If working with a fluidized bed system, the invention proposes that the moistened granules in a Entwrasungszone the fluidized bed device is Entwrast with the described air flow without a drying zone is preceded by hot air.

Die Befeuchtung kann in grundsätzlich bekannter Weise in einer Trommel bzw. in einem Trommelmischer erfolgen. Eine solche Mischung in der Trommel soll gleichzeitig für eine Abrundung der Partikel sorgen. Die Erfindung hat jedoch in bevorzugter Weiterbildung erkannt, dass eine Befeuchtung in einer Trommel nicht zwingend erforderlich ist, sondern dass z. B. auch die Befeuchtung in einem Wellenmischer, z. B. einem 2-Wellen-Mischer, erfolgen kann. Auf diese Weise lässt sich der Anlagenaufwand weiter reduzieren.The moistening can be carried out in a basically known manner in a drum or in a drum mixer. Such a mixture in the drum should at the same time provide for a rounding of the particles. However, the invention has recognized in a preferred development that a humidification in a drum is not mandatory, but that z. As well as the humidification in a wave mixer, z. B. a 2-wave mixer can be done. In this way, the investment costs can be further reduced.

Durch die Entwrasung wird der Wassergehalt des Granulates auf weniger als 1%, vorzugsweise weniger als 0,5%, z. B. weniger als 0,2 % reduziert (bezogen auf das Gewicht). By Entwrasung the water content of the granules to less than 1%, preferably less than 0.5%, z. B. less than 0.2% reduced (by weight).

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Konditionierung von Düngemittelgranulat mit einem Verfahren der beschriebenen Art. Eine solche Vorrichtung weist eine Mischvorrichtung zur Befeuchtung des (Roh-)Granulats und eine Entwrasungsvorrichtung auf, in welcher das befeuchtete Granulat mit einer Luftmenge von zumindest 100 m3 pro Tonne Granulat bei einer Lufttemperatur von unter 45 °C entwrast wird. Die Entwrasungsvorrichtung ist besonders bevorzugt als Wirbelschichtanlage ausgebildet, die Entwrasung erfolgt folglich in der Wirbelschicht. The invention also relates to a device for conditioning fertilizer granules with a method of the type described. Such a device comprises a mixing device for moistening the (raw) granules and a Entwrasungsvorrichtung in which the moistened granules with an air flow of at least 100 m 3 per ton of granules is dehydrated at an air temperature of less than 45 ° C. The Entwrasungsvorrichtung is particularly preferably formed as a fluidized bed plant, the Entwrasung thus takes place in the fluidized bed.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment.

Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zur Konditionierung von Düngemittelgranulat, insbesondere von Kaliumchlorid-Düngemittelgranulat in einer stark vereinfachten schematischen Darstellung.The single FIGURE shows a device for conditioning fertilizer granules, in particular of potassium chloride fertilizer granulate in a highly simplified schematic representation.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Mischvorrichtung 1 und eine der Mischvorrichtung 1 nachgeschaltete Entwrasungsvorrichtung 2 auf, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Wirbelschichtanlage 2 ausgebildet ist.The device according to the invention has a mixing device 1 and one of the mixing device 1 downstream Entwrasungsvorrichtung 2 on, in the illustrated embodiment as a fluidized bed plant 2 is trained.

In dem erfindungsgemäßen Prozess wird zunächst Granulat (bzw. Rohgranulat) zur Verfügung gestellt, und zwar aus einer lediglich angedeuteten Granulierungsvorrichtung 4. Dabei handelt es sich üblicherweise um eine (bzw. mehrere) Rollenpresse(n) bzw. Walzenpresse mit nachgeschalteter Mal- und Siebstufe. Das Ausgangsmaterial, z. B. getrocknetes Feinsalz wird in dieser Rollenpresse kompaktiert und dabei zu sogenannten Schülpen verpresst. Diese Schülpen werden anschließend zerkleinert bzw. gemahlen und klassiert, so dass das Granulat bzw. Rohgranulat für die anschließende Konditionierung zur Verfügung gestellt wird. Das Rohgranulat weist dabei nach der Pressgranulierung in der Regel verhältnismäßig hohe Temperaturen von mehr als 40 °C auf. Diese Restwärme wird im Rahmen der nachfolgenden Konditionierung ausgenutzt. Diese Konditionierung ist in der Figur dargestellt. Das (warme) Rohgranulat G wird in der Mischvorrichtung 1 befeuchtet. Dieser Befeuchtungsmischer 1 ist im Ausführungsbeispiel als Zwei-Wellenmischer ausgebildet. Daran schließt sich die Entwrasungsvorrichtung 2 und folglich die Wirbelschichtanlage an. In dieser Wirbelschichtanlage 2 wird das befeuchtete Granulat B mit einer Luftmenge von zumindest 100 m3 pro Tonne Granulat bei einer Lufttemperatur von weniger als 45 °C entwrast und dabei verfestigt. Die zugeführte Luft L weist folglich eine Temperatur im Bereich der Raumtemperatur auf. Auf eine Trocknung mit Heißluft wird verzichtet, so dass auch keine anschließende Kühlung erforderlich ist. Die Wirbelschichtanlage 2, die im Rahmen der Erfindung zum Einsatz kommt, lässt sich folglich gegenüber herkömmlichen Wirbelschichtanlagen, die einerseits eine Trocknungszone und andererseits eine Kühlzone aufweisen, verkürzen, so dass der Anlagenaufwand reduziert wird. Dabei kann auch auf entsprechende Heißgaserzeuger zur Erhitzung von Trocknungsluft verzichtet werden.Granules (or raw granules) are initially made available in the process according to the invention, specifically from a granulation device which is merely indicated 4 , This is usually one (or more) roller press (s) or roller press with downstream painting and screening stage. The starting material, for. B. dried fine salt is compacted in this roller press and thereby pressed into so-called scabs. These slugs are then crushed or ground and classified so that the granules or raw granules are made available for the subsequent conditioning. The raw granules have after pressing granulation usually relatively high temperatures of more than 40 ° C. This residual heat is utilized in the context of the subsequent conditioning. This conditioning is shown in the figure. The (warm) raw granulate G is in the mixing device 1 moistened. This humidifying mixer 1 is formed in the embodiment as a two-shaft mixer. This is followed by the Entwrasungsvorrichtung 2 and consequently the fluidized bed plant. In this fluidized bed plant 2 For example, the wetted granulate B is dehydrated and solidified with an air quantity of at least 100 m 3 per tonne of granules at an air temperature of less than 45 ° C. The supplied air L thus has a temperature in the range of room temperature. On drying with hot air is omitted, so that no subsequent cooling is required. The fluidized bed plant 2 , which is used in the context of the invention, can thus be compared to conventional fluidized bed plants, on the one hand have a drying zone and on the other hand, a cooling zone, shorten, so that the cost of equipment is reduced. It can also be dispensed with corresponding hot gas generator for heating drying air.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf anlagentechnisch einfache Weise ein Produkt P, d.h. konditioniertes Granulat mit hoher Lagerfähigkeit und hoher Qualität, erhalten.With the method according to the invention, a product P, i. Conditioned granules with high shelf life and high quality, obtained.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DD 136956 [0003] DD 136956 [0003]

Claims (9)

Verfahren zur Konditionierung von Düngemittelgranulat, z. B. Kaliumchlorid-Düngemittelgranulat, wobei zunächst Granulat mit einer Temperatur von mehr als 40 °C zur Verfügung gestellt wird, wobei das Granulat mit Wasser befeuchtet wird und wobei anschließend das befeuchtete Granulat mit einem Luftstrom beaufschlagt und dabei unter Ausnutzung der Eigenwärme des Granulats verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das befeuchtete Granulat mit einer Luftmenge von zumindest 100 m3 pro Tonne Granulat bei einer Lufttemperatur von unter 45 °Celsius entwrast wird.Process for conditioning fertilizer granules, e.g. Example, potassium chloride fertilizer granules, initially granules having a temperature of more than 40 ° C is provided, wherein the granules are moistened with water and wherein subsequently the moistened granules are subjected to an air flow and thereby solidified by utilizing the heat of the granulate , characterized in that the moistened granules with an air quantity of at least 100 m 3 per ton of granules is dehydrated at an air temperature of less than 45 ° Celsius. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwrasung mit einer Luftmenge von zumindest 300 m3, z. B. zumindest 600 m3 pro Tonne Granulat erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the Entwrasung with an amount of air of at least 300 m 3 , z. B. at least 600 m 3 per ton of granules. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Entwrasung Luft mit einer Lufttemperatur von unter 35 °C verwendet wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that air is used for the Entwrasung with an air temperature of below 35 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das befeuchtete Granulat in einer Wirbelschichtanlage entwrast wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the moistened granules is Entwrast in a fluidized bed plant. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das befeuchtete Granulat in einer Entwrasungszone der Wirbelschichteinrichtung mit einem Luftstrom ohne vorgeschaltete Heißluft-Trocknungszone entwrast wird. A method according to claim 4, characterized in that the moistened granules in a Entwrasungszone the fluidized bed device is Entwrast with an air flow without upstream hot air drying zone. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat in einem Mischer, z. B. einem Wellenmischer, mit Wasser befeuchtet wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the granules in a mixer, for. B. a wave mixer is moistened with water. Vorrichtung zur Konditionierung von Düngemittelgranulat, insbesondere Kaliumchlorid-Düngemittelgranulat, nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit – einer Mischvorrichtung zum Befeuchten des Granulates und – einer Entwrasungsvorrichtung in welcher das befeuchtete Granulat mit einem Luftstrom von zumindest 100 m3 pro Tonne Granulat und einer Lufttemperatur von unter 45 °C beaufschlagbar ist.Apparatus for conditioning fertilizer granules, in particular potassium chloride fertilizer granules, according to a method according to one of claims 1 to 6 comprising - a mixing device for moistening the granules and - a Entwrasungsvorrichtung in which the moistened granules with an air flow of at least 100 m 3 per ton of granules and An air temperature of less than 45 ° C can be acted upon. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwrasungsvorrichtung als Wirbelschichtanlage ausgebildet ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the Entwrasungsvorrichtung is formed as a fluidized bed system. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung als Wellenmischer, z. B. als 2-Wellen-Mischer, ausgebildet ist.Apparatus according to claim 7 and 8, characterized in that the mixing device as a wave mixer, for. B. as a 2-wave mixer is formed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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