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Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen und Entstauben von Ammonsulfat
zu als Düngemittel geeignetem, grobkörnigem Salz Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Ammonsulfatsalz mittels dem
im freien Fall abfallenden Salz entgegengeführter heißer Gase.
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Bei der Herstellung von Ammonsulfat als Düngemittel ist eine grobkristalline
Form des Salzes erforderlich. Das gewöhnlich in Sättigern gewonnene, im wesentlichen
in grobkristalliner Form erzeugte Ammonsulfat wird bekanntlich als Salzbrei abgezogen,
in einer Zentrifuge durch Schleudern von dem größten Teil des Wassergehaltes befreit
und einer Trocknung unterworfen.
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Es ist bekannt, frei herabfallende körnige Stoffe durch im Gegenstrom
gefühI-te Gase zu trocknen und zu entstauben, wobei der aufsteigende Gasstrom die
staubförmigen und feinkörnigen Anteile mit sich fortführt und austrägt.
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Es ist ferner bekannt, feuchte Stoffe in einem Drehrohrofen durch
Heißluft zu trocknen, die von dem Heißluftstrom mitgeführten Stoffe in einem Abscheider
abzutrennen und die mit Feuchtigkeit beladene Luft ins Freie abzublasen.
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Ebenso ist es bekannt, das frische, zu trocknende Gut dem kreisenden
heißen Trockengas nach Entfernung des getrockneten Gutes und vor seiner Auffrischung
mit frischem Gas zuzuführen.
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Weiterhin hat man auch schon einen Teil des in einem Fleiß luftstrom
getrockneten körnigen Gutes mit dem zu trocknenden nassen Gut vermischt wieder dem
Trocknungsverfahren zugeführt.
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Bei einem weiteren bekannten Trocknungsverfahren wird das zu trocknende
feuchte Gut in einem heißen Gasstrom schraubenlinienförmig aufwärts getrieben, wobei
die leichteren getrockneten Teilchen mit dem Gas nach oben strömen und die schwereren
noch feuchten Teilchen nach unten fallen, um, mit frischem Gut vermischt erneut
dem heißen Gasstrom zugeführt zu werden.
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Die Erfindung besteht nun darin, das bei der Trocknung des nassen
Ammonsulfatsalzes mittels heißen Gases mitAmmonsulfatsalzstaub beladeneReinigungs
gas in einem mit Flüssigkeit gefüllten Gasreiniger von dem Ammonsulfatsalzstaub
zu befreien und die dlen Ammonsulfatsalzstaub aufnehmende Flüssigkeit in das Ammonsulfatgewinnungsverfahren
zurückzuführen.
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Durch das Einführen des praktisch nicht absetzleeren und somit wertlosen
Ammonsulfatsalzstaubes in eine Flüssigkeit wird nicht nur eine weitgehende Entfernung
des Ammonsulfatstaubes aus dem Reinigungsgas, sondern auch durch ständiges Rückführen
der angereicherten Flüssigkeit in das Ammonsulfatgewinnungsverfahren eine ständige
Aufarbeitung dadurch erzielt, daß der Ammonsulfatstaub in dem das
Ammonsulfat erzeugenden
Sättiger in grobe Kristalle übergeführt wird.
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Nach einem weiteren Merkmal des Verfahrens der Erfindung wird das
Reinigungsgas dem aus einer Trocknungseinrichtung frei herausfallenden Ammonsulfat
im Gegenstrom entgegengeführt. Das Reinigungsgas kann hierbei kalt verwendet werden
und nimmt dabei die fühlbare Wärme aus dem heißen Ammonsulfat auf, dessen größerer
Teil aus grobem Korn besteht, der somit gleichzeitig gekühlt wird.
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Das im Gegenstrom sich fortschreitend erwärmende Gas nimmt dabei etwa
noch im Salz vorhandene Feuchtigkeit auf.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner, das in den heißen Gasstrom eingeführte
zu trocknende Ammonsulfat in einer Trennvorrichtung zunächst von dem oben mit dem
heißen Gas abgezogenen Ammonsulfatstaub im wesentlichen zu befreien, durch Entgegenführen
von weiterem Gas s dem unten herausfaileniden, im wesentlichen groben Ammonsulfat
den Restsalzstaub zu entziehen und den gesamten Ammonsulfatstaub dem Gasreiniger
zuzuführen.
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Durch eine solche zweistufige Abtrennung des Ammonsulfatstaubes ist
es möglich, die gewünschte Korngröße des Ammonsulfats dadurch praktisch genau einzuhalten,
daß etwa dem ersten Gasstrom entgangene feine Kornteilchlen und etwa nicht erfaßtes,
unerwünschtes
gröberes Korn von dem zweiten gegebenenfalls mit größerem Druck zugeführten Gasstrom
abgetrennt werden.
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Der zur Abscheidung des von dem Reinigungsgas mitgeführten Ammonsulfatstaubes
dienende Gasreiniger ist gemäß der Erfindung mit den Flüssigkeitsspiegel einstellenden
regelbaren Abläufen, einem oberhalb bis nahe an den Flüssigkeitsspiegel heranreichenden
Rohr für die Zufuhr des salzstaubbeladenen Gases, einem oberen Abgang für das gereinigte
Gas und einem unteren Ablaufrohr für die mit Ammonsulfatstaub angereicherte Flüssigkeit
versehen. Die konzentrierte Flüssigkeit wird kontinuierlich durch einen der Abläufe
abgezogen und der Ammonsulfatgesvinnungs vorrichtung zugeführt, wobei der Abstand
des Gaszuführungsrohres von dem Flüssigkeitsspiegel so eingestellt ist, daß entsprechend
der Gasgeschwindigkeit einerseits das Gas keine Flüssigkeit mitnimmt, andererseits
der Ammonsulfatstaub vollständig aus dem Gas ausgeschieden wird.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Tremlvorrichtung zum Abtrennen
des von dem heißen Reinigungsgas erfaßten groben Ammonsulfats, die oben durch eine
Gasauslaßleitung mit dem Gasreiniger und unten mit einem Ammonsulfatabgangsrohr
verbunden ist, an das unten eine Gasleitung und oben eine zu dem Gasreiniger führende
Gasabzugleitung angeschlossen ist, mit der das erfindungsgemäße zweistufige Abscheiden
des Ammonsulfat staubes durchgeführt wird.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einer bevorzugten Ausführungsform
dargestellt.
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Fig. 1 ist eine Längsansicht einer Abscheideeinrichtung für die pneumatische
Trocknung von kristallinem Ammonsulfat zur Wiedergewinnung aus einer wäßrigen Lösung
mittels einer pneumatischen Trocknungseinrichtung ; Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße
Einrichtung mit einem Drehtrommelsalztrockner; Fig. 3 ist eine teilweise Ansicht
einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform gelangt Ammonsulfatbrei
von einem Behälter 1 zu einer Zentrifuge2, die kontinuierlich oder diskontinuierlich
betrieben werden kann. In der Zentrifuge wird der Ammonsulfatbrei geschleudert,
um die Hauptmenge an Flüssigkeit aus dem Salz zu entfernen. Die abgeschiedene Flüssigkeit
wird durch die Leitung 4 wieder der Vorrichtung zur Erzeugung von Ammonsulfat zugeführt.
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Das von der Flüssigkeit befreite Ammonsulfat kann auch mit Wasser,
einer verdünnten Ammoniaklösung od. dgl. gewaschen werden, um die enthaltene freie
Säure zu entfernen oder zu neutralisieren. Das feuchte Ammonsulfat mit einem Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 1 bis 3 0/o wird dann aus der Zentrifuge 2 durch eine Schurre 6 in einen
Behälter 8 gebracht.
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Mittels eines Gebläses 10 und einer Leitung 12 wird ein Gasstrom
durch einen Erhitzer 14 gedrückt. In dem Erhitzer wird das Gas auf eine Temperatur
gebracht, die erforderlich ist, um die in dem Gas enthaltene Feuchtigkeit aus dem
Gas zu entfernen,, d. h., bis die relative Feuchtigkeit so weit verringert ist,
daß bei einer bevorzugten Geschwindigkeit des Gases durch die Leitung 16 das erhitzte
Gas die erforderlichen Mengen Feuchtigkeit des in den heißen Gasstrom durch das
Zellenrad 17 aus dem Behälter 8 eingeführten Ammonsulfats verdampft. Die Geschwindigkeit
des Zellenrades ist regelbar. Das von dem heißen Gas strom mitgeführte Ammonsulfat
wird
durch die Leitung 16 einer aus einem Zyklonabscheider 21 bestehenden Trennvorrichtung
zugeführt, in der das grobe Salz aus dem Gas abgeschieden wird.
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An den Zyklonabscheider 21 ist unten ein Salzabgangsrohr 22 für das
abgeschiedene Ammonsulfat und oben ein Gasauslaßrohr 23 angeschlossen. Das Salzabgangsrohr
22 und das Gasauslaßrohr 23 sind durch eine Umgehungsleitung 25 miteinander verbunden.
Das Salzabgangsrohr 22 für das abgeschiedene Ammonsulfat und die Leitung 16 für
das erhitzte Gas sind mit einer Leitung 24 verbunden, durch die ein Teil des heißen
Gases aus der Leitung 16 in das Abgangsrohr 12 gedrückt wird. Das trockene, im wesentlichen
grobkörnige Ammonsulfat sammelt sich am Boden des Zyklonabscbeiders und fällt durch
das Abgangsrohr 22 abwärts. Eine zusätzliche Menge von heißem Gas oder Luft wird
ferner in das Abgangsrohr 22 durch die Leitung 24 in einer derartigen Menge eingeführt,
daß der noch im Ammonsulfat enthaltene Staub oder unerwünschtes gröberes Korn durch
die Umgangsleitung 25 nach oben mitgenommen werden. Etwa mitgerissenes grobkörniges
Ammonsulfat fällt aus der Umgehungsleitung 25 in die Leitung 22 zu einem Zellenrad
26 zurück und gelangt durch ein Rohr 27 in einen nicht dargestellten Lagerbehälter
od. dgl. Durch Drosselklappen 25a und 25b in den Leitungen 25, 23 wird die Geschwindigkeit
des Gasstromes so eingestellt, daß Ammonsulfatkristalle bestimmter Größe aus dem
Gas- oder Luftstrom abgeschieden werden. In den Drosselklappen 25 a und 25 b können
auch Öffnungen einer bestimmten Größe angeordnet sein.
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Das Zellenrad 26 regelt die Menge des abzuziehenden Ammonsulfats.
Die Geschwindigkeit des Zellenrades wird so eingestellt, daß eine Ansammlung von
Ammonsulfat in dem Zyklonabscheider 21 vermieden wird.
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Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit des mit Ammonsulfat beladenen
Gases oder der Luft in der Leitung 22 so geregelt, daß die Schleuderwirkung in dem
Abscheider veränderlich gestaltet werden kann, um eine Abscheidung des Ammonsulfats
mit einer gewünschten Korngröße zu erreichen.
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Auf diese Weise wird ein staubfreies Ammonsulfat durch die Leitung
27 abgezogen. Der wertvolle Ammonsulfatstaub wird in einem Gasreiniger 30 aus dem
Gas bzw. der Luft zurückgewonnen.
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Der Gasreiniger 30 besteht aus einem geschlossenen Behälter 32 mit
einer Badflüssigkeit und Mitteln zur Aufrechterhaltung eines konstanten Flüssigkeitsvolumens.
beispielsweise mit Ventilen versehenen Abläufen 36, 37, 38, die mit einer Leitung
40 verbunden sind. Der Behälter 32 hat vorzugsweise einen konischen Bodenteil 44
und einen zylindrischen oberen Teil 42. An den konischen unteren Teil 44 ist ein
mit einer Leitung 46 verbundener Flüssigkeitszulauf angeschlossen. In den Gasreiniger
30 ragt eine mit der Leitung 23 verbundene Leitung 52, die wenig oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
34 endet. Am oberen Ende des Behälters 32 ist eine Leitung 56 für den Abgang des
gereinigten Gases angeschlossen. Der in dem durch die Leitung 23 strömenden Gas
enthaltene Ammonsulfatstaub und kleinere Kristalle gelangen in den Gasreiniger 30
und fallen auf die Oberfläche der Badflüssigkeit.
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In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung
mit einem rotierenden Trommeltrockner 60 dargestellt. Die Trommel 60 wird von einem
Antrieb 63 in Umdrehung versetzt. Das getrocknete Ammonsulfat wird durch einen Auslaß
68 eines ortsfesten
Kopfes 66 ausgetragen. Der ortsfeste Kopf 66
der Trommel dient als Absetzraum für das grobe Korn. Das Reinigungsgas wird durch
die Rohrleitung 64 und den Auslaß 68 zugeführt. Die Geschwindigkeit des Gases in
dem Auslaß 68 ist mindestens gleich der Geschwindigkeit des frei fallenden Ammonsulfats.
Das den unerwünschten Ammonsulfatstaub enthaltende Gas wird dann in den bereits
beschriebenen Gasreiniger 30 abgezogen, so daß ein vom Ammonsulfatstaub befreites
Gas durch die Leitung 56 abgezogen wird.
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Im folgenden Beispiel ist ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens
der Erfindung beschrieben. In der dargestellten Vorrichtung wird aus Koksofengas
gewonnenes Ammonsulfat getrocknet und der Ammonsulfatstaub aus dem Trocknungsgas
abgeschieden. Es wird getrocknetes Ammonsulfat in Mengen von etwa 130 t/Tag während
einer Trocknungszeit von 18 Stunden gewonnen. Die verwendete Vorrichtung entspricht
der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung und besteht aus einem Luftgebläse mit einer
Leistung von 3650 Umdr./Min. bei 8,6 dyn/cm2, einem Röhrenerhitzer, in welchem Luft
auf 1770 C mit Hochdruckdampf erhitzt wird, einem Zyklonabscheider und einem Gasreiniger.
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Das Ammonsulfat wird zunächst in einem Trommeltrockner und/oder in
Zentrifugaltrocknern auf etwa 2°/o Feuchtigkeitsgehalt getrocknet. Das Salz wird
dem Trockner im freien Fall durch eine Fördereinrichtung zugeführt, in welcher das
heiße Trockengas das Ammonsulfat bei einer Temperatur von 1770 C trocknet. Ammonsulfat
und Gas strömen durch eine etwa 7,5 m lange und etwa 250 mm Durchmesser aufweisende
Leitung in einen Zyklonabscheider, in welchem das getrocknete Ammonsulfat durch
das heiße Gas in Salz und mit Staub beladenes Gas getrennt wird. Der Ammonsulfatstaub
wird in dem Gasreiniger von dem Gas abgeschieden.
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Der vom Gas mitgeführte Ammonsulfatstaub setzt sich in dem Gasreiniger
auf der Wasseroberfläche ab.
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Die Einführungsleitung des Gases in den Gasreiniger wird periodisch
mit Wasser bespült. Wasser wird dem Gasreiniger am Boden unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
zugeführt. Die Abscheidungen aus dem Gas fließen von der Wasseroberfläche ab. In
diesem Fall wird das Wasser in dem Gasreiniger ungesättigt gehalten, wodurch Ammonsulfatansammlungen
innerhalb des Gasreinigers vermieden werden. Der Wasserverbrauch beträgt etwa zwischen
75 bis 2001/Std.
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Hierbei strömen nur 38 1/Std. zurück in den Ammoniaksättiger, während
der Rest in Abhängigkeit von der Temperatur und der relativen Gasfeuchtigkeit des
Gasreinigers mit dem staubfreien Gas in die Atmosphäre gelangt. Das Wasserableitungsrohr
ist so angeordnet. daß der Flüssigkeitsspiegel in dem Gasreiniger etwa 3 mm unterhalb
des Endes der Einführungsleitung des Reinigungsgases liegt.
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Während des Betriebes beträgt die Temperatur der Ammonsulfatlösung
in dem Gasreiniger 460 C mit einem spezifischen Gewicht von 1,114. Dieses spezifische
Gewicht liegt etwas unterhalb des Sättigungspunktes einer Ammonsulfatlösung. Das
entweichende Gas ist dann frei von Staub und Wasser. Wenn der Flüssigkeitsspiegel
auf einem Abstand von 18 mm unterhalb des Endes der Einführungsleitung in dem Gasreiniger
durch tYberfiießen in das entsprechende Uberlaufrohr geändert wird, enthält der
Gasstrom noch beträchtliche Mengen Ammonsulfatstaub. Wenn ferner der Flüssigkeitsspiegel
auf etwa 12 mm über das Ende der Einführungsleitung erhöht wird, wird
ein Abscheiden
von Wasser an dem Auslaßende der Gasabsaugeleitung aus dem Gas beobachtet. Während
des Betriebes des Gasreinigers wird das Ammonsulfat aus der Lösung fortlaufend abgeschieden.
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Das Einströmen von Wasser durch die Leitung 46 und das Uberströmen
der Ammonsulfatlösung durch die Leitung 40 erfolgen kontinuierlich und werden so
eingestellt, daß ein bestimmtes spezifisches Gewicht der konzentrierten Lösung von
Ammonsulfat in dem Gasreiniger aufrechterhalten wird. Die Lösung wird aus dem Gasreiniger
abgezogen, bevor sie die Grenze der Ubersättigung erreicht. Die konzentrierte Lösung
wird dann einem nicht dargestellten Ammonsulfatsättiger wieder zugeführt.
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Es ergibt sich aus der Natur der Erfindung, daß die Betriebsbedingungen
von einer Reihe von Faktoren abhängig sind, die eine Regelung notwendig machen,
und daß ferner verschiedene Möglichkeiten der Durchführung der Erfindung vorhanden
sind.
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In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung
dargestellt, wobei die Umgehungsleitung 25 nicht mit der Gasauslaßleitung 23 verbunden
ist. Hierbei ist eine Staubabzugsleitung 25 d zwischen der Ammonsulfatabgangsleitung
22 und dem Gasreiniger 30 angeordnet, durch die der von dem Gas erfaßte Ammonsulfatstaub
unmittelbar in das Bad des Gasreinigers eingeführt wird. Zwecks Einstellung der
Gasgeschwindigkeit in der Leitung 25d ist an deren Ausgangsende eine verstellbare
Muffe 33 angeordnet, durch welche der Abstand von dem Flüssigkeitsspiegel des Bades
eingestellt wird.