DE1039498B

DE1039498B - Method and device for granulating chemical substances

Info

Publication number: DE1039498B
Application number: DEG20095A
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Spillner
Original assignee: Gewerkschaft Victor
Current assignee: Gewerkschaft Victor
Priority date: 1956-07-16
Filing date: 1956-07-16
Publication date: 1958-09-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Granulieren chemischer Stoffe Um Salze, sonstige staubförmige Stoffe oder Schmelzflüsse zu granulieren, d. h. in eine körnige Form zu bringen - beispielsweise Ammonsulfatpeter -, bedient man sich in der Technik häufig der Granulierschnecke. Sie ist meistens als Durchlaufmischer mit Doppelpaddelschnecken ausgebildet. Die Substanz gelangt im feuchten und/oder warmen Zustand bzw. als Schmelze zum Einsatz. Durch Zusatz von trockenem, feinem Gut gleicher oder anderer dem mischer Zusammensetzung wird die Gesamtmasse infolge Feuchtigkeits- undloder Wärmeaustausches zum Erhärten gebracht. Die Mischarme sorgen für eine Durchmischung der physikalisch ungleichen Partner (z. B. Schmelze und Feingut) und bewirken zugleich eine Auflockerung der Masse zu Granalien. Process and device for granulating chemical substances To convert salts, granulate other dusty substances or melt flows, d. H. into a grainy Bringing shape - for example, ammonium sulfate Peter - is used in technology often the granulating screw. It is mostly a continuous mixer with twin paddle screws educated. The substance arrives in a moist and / or warm state or as a melt for use. By adding dry, fine material the same as or different from the mixer Composition becomes the total mass as a result of moisture and / or heat exchange hardened. The mixing arms ensure a thorough mixing of the physically unequal partners (e.g. melt and fine material) and at the same time cause a loosening up the mass to granules.

Der für dieses Verfahren notwendige Zusatz an feinkörniger, trockener Substanz wird in manchen Fällen ganz oder teilweise aus dem Rücklauf gedeckt, der beim Absieben des Rohgranulates auf Fertigprodukte in gewünschter Korngröße als Über- bzw. The fine-grain, drier addition necessary for this process In some cases, the substance is completely or partially covered by the return flow when sieving the raw granulate for finished products in the desired grain size as Over or

Unterkorn anfällt.Undersize accrues.

Die für die Granulierung notwendige Zusatzsubstanz muß aus physikalischen Gründen die 1- bis 3fache Menge des Frischproduktes betragen. Das bringt den Nachteil mit sich, daß die Granulier-, Trocken-, Sieb- und Brecberanlagen nebst den zugehörigen Transporteinrichtungen erhebliche Ausmaße im Verhältnis zur Granulaterzeugung annehmlen. The additional substance necessary for the granulation must consist of physical Reasons be 1 to 3 times the amount of the fresh product. That brings the disadvantage with the fact that the granulating, drying, sieving and breaking systems along with the associated ones Transport facilities take on considerable proportions in relation to the production of granules.

Bei einer bekannten, mit einer Transportschnecke arbeitenden Durchlaufmischvorrichtung wird von unten her Luft oder Gas eingeblasen, wobei die aus Düsen austretenden Luft- oder Gasströme das die Vorrichtung durchwandernde Gut im wesentlichen kreuzen, zum Teil auch im Gleichstrom mit dem Gut sich bewegen. In a known continuous mixing device working with a screw conveyor air or gas is blown in from below, whereby the air escaping from the nozzles or gas flows essentially cross the material passing through the device, for Part of moving in parallel with the goods.

Im Gegensatz hierzu wird beim erfindungsgemäßen Verfahren nach dem reinen Gegenstromprinzip gearbeitet, wie es bei bekannten Turmverfahren üblich ist wo die schmelzflüssige Masse in einen turmartigen Behälter hinabfällt und von unten her Luft oder Gase im Gegenstrom dazu eingeblasen werden. Diese Turmverfahren sind jedoch nur auf sich schnell erhärtende Schmelzflüssigkeiten, wie z. B. Kalkammonsalpeter, anwendbar. Die Erfindung, die also die Verwendung einer Durchflußmischvorrichtung voraussetzt, besteht darin, daß der Luftstrom im Gegenstrom zu der zu granulierenden Masse geführt und so bemessen wird daß er den Feinkornanteil und den beim Granuliervorgang entstehenden Abrieb bis zur Eintrittsstelle des Frischgutes mitnimmt, wo sich diese mit dem Frischgut mischen und erneut der Granulierung unterworfen werden. So wird dem eingetragenen Robgut die ihm innewohnende Wärme und Feuchtigkeit in dem erforderlichen Maß durch den Luftstrom ent- zogen. Das erhärtende Gut wird durch mechanische Einwirkung der nach entsprechender Einstellung als Zerkleinerungsvorrichtung wirkenden Paddelarme auf die erwünschte Korngröße gebracht. Der verbleibende Anteil an Überkorn und Unterkorn ist in diesem Falle gering. Es kann in bekannter Weise abgesiebt und der Granulierung oder bei einem Schmelzprozeß auch dem Schmelzkessel wieder zugesetzt werden. In contrast to this, in the method according to the invention according to the pure countercurrent principle worked, as is usual with known tower processes where the molten mass falls into a tower-like container and from below air or gases are blown in countercurrent to this. These tower methods are but only on rapidly hardening molten liquids, such as. B. Lime ammonium nitrate, applicable. The invention, that is, the use of a flow mixing device assumes that the air flow is in countercurrent to that to be granulated The mass is guided and dimensioned in such a way that it contains the fine grain fraction and the granulation process takes the resulting abrasion up to the point of entry of the fresh goods, where they are Mix with the fresh material and be subjected to granulation again. So will the registered Robgut the inherent warmth and moisture in the required Dimension by the air flow pulled. The hardening material is caused by mechanical action the paddle arms acting as a shredding device after the appropriate setting brought to the desired grain size. The remaining portion of oversize and undersize is small in this case. It can be sieved and granulated in a known manner or, in the case of a melting process, can also be added back to the melting vessel.

Es hat sich gezeigt, daß durch die Verwendung eines Luftstromes an Stelle eines festen wärmeentziehenden Zusatzstoffes als Härtungsmittel ein so hoher Anteil an Granulat in erwünschter Mittelkörnung gewonnen wird, daß ein günstiges Verhältnis zwischen dem Anfall an Fertigprodukt zum Über- und Unterkorn entsteht. Die Aufarbeitungskosten des Rohgranulates werden damit stark herabgesetzt, und der verbleibende Rücklauf ist von untergeordneter Bedeutung. It has been shown that by using a stream of air Instead of a solid heat-extracting additive as a hardening agent, such a high one Proportion of granules in the desired average grain size is obtained that a favorable one The relationship between the amount of finished product and the oversized and undersized grain arises. The processing costs of the raw granulate are thus greatly reduced, and the remaining return is of minor importance.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es ferner, mit der Kühl- und Trocknungsluft pneumatisch feinkörnige Zusatzprodukte, wie es bei der Herstellung von Kalkammonsalpeter oder Mischdüngern oftmals erforderlich ist, zuzuführen. Das vorgetrocknete, aus der Granulierung kommende Korn kann, ehe es einer Nachtrocknung unterzogen wird, mit Stoffen zur Oberflächenverhesserung behandelt werden, etwa durch Aufdüsen von Salzlösungen oder durch Pudern. The inventive method also allows with the cooling and Drying air pneumatically fine-grained additional products, as it is in the manufacture of calcium ammonium nitrate or mixed fertilizers is often necessary. That Pre-dried grain coming from the granulation process can be subjected to post-drying is subjected to, treated with substances to improve the surface, for example by spraying salt solutions or by powdering.

Zur Durchführung des Verfahrens kann, wie erwähnt, eine Granulierschnecke üblicher Bauart oder auch jede sonstige Vorrichtung verwendet werden. die in der Lage ist, eine Durchmischung des zu verwandelnden Gutes mit der im Gegenstrom durchströmenden Luft und darüber hinaus eine Zerkleinerung des in der Vorrichtung erhärtenden Gutes herbeizuführen. Das Verhältnis der angewandten Luftmenge zu der Durchsatzmenge des Rohgutes kann jeweils in Anpassung an die Wirkungsweise der Vorrichtung so abgestimmt werden, daß die gewünschte Wärme- und Feuchtigkeitsabgabe bis auf das erforderliche Maß erfolgt und außerdem die Sichtung des zerkleinerten Materials zustande kommt. Vorteilhaft kann es dabei sein, Maßnahmen vorzusehen, mit denen eine Verzögerung der Luftgeschwindigkeit von ihrem Eintritt bis zu ihrem Austritt bewirkt werden kann. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Einlaßöffnungen für die Lufteinfuhr am konisch verengten und die Luftaustrittsöffnungen am konisch erweiterten Teil des Behandlungsraumes vorgesehen ist. As mentioned, a granulating screw can be used to carry out the process Usual design or any other device can be used. those in the It is able to mix the material to be transformed with the material flowing through in countercurrent Air and also a comminution of the material hardening in the device bring about. The ratio of the amount of air used to the flow rate of the Raw material can be matched to the mode of operation of the device be that the desired heat and Moisture release except for the necessary measure is carried out and also the sifting of the shredded material comes about. It can be advantageous to provide measures with which a delay in air velocity from its entry to its exit can be effected. This can be done, for example, that the inlet openings for the air inlet on the conically narrowed and the air outlet openings on the conical extended part of the treatment room is provided.

Es ist auch möglich, durch Einbauen von Verdrängerkörpern die Vorrichtung den speziellen Erfordernissen einer Windsichtung anzupassen.It is also possible by installing displacement bodies in the device to adapt to the special requirements of a wind sifting.

Beispielsweise kann eine Vorrichtung gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Schema aufgebaut sein. Hierbei sind in dem Gehäuse 1 die beiden Wellen 2 und 3 gelagert, die konisch verlaufen und die Misch- und Zerkleinerungsorgane 4 tragen. Das zu behandelnde Rohgut kann bei 5 zulaufen, während die Luft auf der entgegengesetzten Seite durch die Einlaß öffnungen 6 zutritt. Das Fertigprodukt kann an einem Ende der Vorrichtung bei 7 ablaufen, während die Luft nach Passieren der Vorrichtung durch die Auslaßöffnungen 8 austritt. Die Vorrichtung kann kontinuierlich betrieben werden. For example, a device according to that shown in the drawing Scheme. Here, the two shafts 2 and 3 are mounted in the housing 1, which are conical and carry the mixing and comminuting elements 4. That to be treated Raw material can run in at 5, while the air flows through on the opposite side the inlet openings 6 admitted. The finished product can be at one end of the device run off at 7, while the air after passing the device through the outlet openings 8 exits. The device can be operated continuously.

Der durch die Kombination von Granulierung, Kühlung, Trocknung und Windsichtung in einer Apparatur erzielte innere Kreislauf an Feingut ersetzt unter Einsatz wesentlich geringerer Hilfsmittel den bisherigen äußeren Kreislauf des Uber- und Unterkorns. Dabei unterliegt dieser Feinanteil infolge des hohen Verhältnisses zwischen Oberfläche und Korngewicht in besonders starkem Maße der Kühlung und Austrocknung. Dieser Effekt erlaubt große Durchsätze an Frischgut. Das erfindungsgemäße Granulierungsverfahren entlastet daher die Trocken-, Sieb-, Brecher- und Transportanlagen bei der Aufarbeitung des Rohgranulates in erheblichem Maße. Die gesamte Granulierungsanlage kann apparativ und räumlich kleiner als die bisher üblichen Anlagen ausgelegt werden. The through the combination of granulation, cooling, and drying Air sifting in an apparatus achieved internal circulation of fine material replaced under The use of much less aids, the previous external cycle of transfer and undergrain. This fine fraction is subject to this due to the high ratio between surface and grain weight to a particularly high degree of cooling and drying out. This effect allows large throughputs of fresh goods. The granulation process according to the invention therefore relieves the drying, sieving, crushing and transport systems during processing of the raw granulate to a considerable extent. The entire granulation plant can be equipped with an apparatus and designed to be spatially smaller than the previously common systems.

Wenn der geringe Anteil an Überkorn in den Schmelzprozeß zurückgeleitet wird, erübrigt sich in den meisten Fällen sogar eine Brecheranlage. Dadurch erhält man ein einheitlich rundes Korn, das nicht mit kantigem, gebrochenem Gut durchsetzt ist. When the small amount of oversized grain is fed back into the melting process in most cases, even a crusher is unnecessary. This gets a uniformly round grain that is not interspersed with angular, broken material is.

Beispiel In einen schnell laufenden Mischer mit Doppelpaddelschnecke, deren Messer einen Abstand von 6 mm im eingekämmten Zustand aufweisen, wird eine wasserhaltige Ammonsulfatsalpeterschmelze eingeleitet und im Gegenstrom ein starker Luftstrom durch die Apparatur gesaugt. Die Belastung des Mischers beträgt etwa 10 stuto/m3 12lischraum, die Luftmenge 900 m3/t Frischprodukt. Die Schmelze hat eine Temperatur von 150 bis 1600 C und einen Wassergehalt von 3,2°/o. Example In a high-speed mixer with a double paddle screw, the knives of which have a distance of 6 mm in the combed state, becomes a water-containing ammonium sulphate saltpeter melt introduced and a strong countercurrent Air flow sucked through the apparatus. The load on the mixer is about 10 stuto / m3 12lischraum, the air volume 900 m3 / t fresh product. The melt has one Temperature from 150 to 1600 C and a water content of 3.2%.

Das Rohgranulat enthielt 1,70/o Wasser. Es wurde in drei Siebfraktionen aufgeteilt: a) bis 2 mm 13,2°/o mit l,20/o Wasser b) 2 bist mg ,, 71,3°/o mit I,70/o Wasser c) über 5 mm ............ 15,5 °/o mit l,80/o Wasser 10O,04/o Der Unterkornanteil a) bestand hauptsächlich aus Granalien zwischen 1,5 und 2 min, der Überkornanteil c) aus 5- bis 6-mm-Körnern. Das Schüttgewicht des 2- bis 5-mm-Fertigproduktes b) hetrug nach der vollständigen Trocknung 0,82 kg/l. Das Korn war sehr fest, von rundlicher Form mit erwünschter leicht rauher Oberfläche. The raw granulate contained 1.70 / o water. It was divided into three sieve fractions divided: a) to 2 mm 13.2% with 1.20 / o water b) 2 to mg ,, 71.3% with 1.70 / o Water c) over 5 mm ............ 15.5% with 1.80 / o water 10O, 04 / o the undersize fraction a) consisted mainly of granules between 1.5 and 2 minutes, the oversize fraction c) from 5 to 6 mm grains. The bulk weight of the 2 to 5 mm finished product b) After complete drying, it was 0.82 kg / l. The grain was very firm, more rounded Shape with the desired slightly rough surface.

Eine Kalkammonsalpeterschmelze ließ sich in gleicher Weise granulieren. Infolge der geringen spezifischen Wärme konnte der Durchsatz gegenüber einer Ammonsulfatschmelze bei gleicher Kühlluftmenge verdoppelt werden. Um ein rundes Korn zu erhalten, ist es angebracht, die im Innern noch warmen, plastischen Granalien in einer rotierenden Trommel zu rollen und nachzutrocknen. A lime ammonium saltpeter melt could be granulated in the same way. Due to the low specific heat, the throughput was lower than that of an ammonium sulphate melt can be doubled with the same amount of cooling air. To get a round grain is it is appropriate to rotate the plastic granules, which are still warm inside, in a rotating manner Rolling drum and re-drying.

PATENTANSPROCHE 1. Verfahren zum Granulieren chemischer Stoffe, insbesondere Ammonsulfatsalpeter, in einer Durchflußmischvorrichtung unter Einleiten eines Luftstroms. dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom im Gegenstrom zu der zu granulierenden Masse geführt und so bemessen wird, daß er den Feinkornanteil und den beim Granuliervorgang entstehenden Abrieb bis zur Eintrittsstelle des Frischgutes mitnimmt, wo sich diese mit dem Frischgut mischen und erneut der Granulierung unterworfen werden. PATENT CLAIM 1. Process for granulating chemical substances, in particular Ammonium sulphate nitrate, in a flow mixer with the introduction of a stream of air. characterized in that the air flow is countercurrent to that to be granulated The mass is guided and dimensioned in such a way that it contains the fine grain fraction and the granulation process takes the resulting abrasion up to the point of entry of the fresh goods, where they are Mix with the fresh material and be subjected to granulation again.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that with the Air flow of fine-grained solids or liquids into the device be introduced.

3. Flow mixing device with air supply to carry out the Method according to Claims 1 and 2, characterized in that the inlet openings (6) for the air supply on the conically narrowed and the air outlet openings (8) on the conically enlarged part of the treatment room are provided.

Considered publications: German Patent Specifications No. 838596, 932246, 934771.