DE1065436B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kalkammonsalpeter- bzw. Calciumcarbonat und Ammonnitrat - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kalkammonsalpeter- bzw. Calciumcarbonat und AmmonnitratInfo
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Description
co
β- 1 /00 -
Für die Umsetzung von Calciumnitrat mit Ammoniak und Kohlendioxyd sind bereits verschiedene
Verfahren beschrieben worden.
So wird eine wäßrige Calciumnitratlösung in kontinuierlichem
Verfahrensablauf mit Ammoniak und Kohlendioxyd gleichzeitig behandelt und zu einer
dünnflüssigen Suspension von Calciumcarbonat in Ammonnitratlösung umgesetzt. Da der Einsatz sowohl
des Calciumnitrats als auch der des Kohlendioxyds in verdünnter Form erfolgt, verläuft die
Reaktion sehr langsam and muß deshalb in Mischapparaturen von großer Länge durchgeführt werden.
Die durch die Calciumnitratlösung in das Reaktionsgemisch eingebrachten Wassermengen müssen außerdem
unter erheblichem Energieaufwand verdampft werden, wenn die entstehende Suspension von
Calciumcarbonat in Ammonnitratlösung zu streufähigem Kalkammonsalpeter verarbeitet werden soll.
Die lange Dauer der Umsetzung und der hohe Energieaufwand machen das Verfahren unwirtschaft- ao
Hch.
Um den Wassergehalt des Reaktionsgemisches zu
vermindern, wird nach einem anderen Verfahren festes Calciumnitrat, dem das Kristallwasser ganz
oder teilweise entzogen sein kann, mit einem Gemisch von Ammoniak und Kohlendioxyd in großem Überschuß
umgesetzt. Das sich aus dem Überschuß von Kohlendioxyd und Ammoniak bildende Ammoniumcarbonat
wird entweder aus dem Reaktionsprodukt entfernt oder durch Zusatz von ammoniakbindenden,
meist sauren Salzen darin zurückgehalten. Trotz der geringen Menge Wasser, die aus dem erhaltenen Reaktionsprodukt
zu verdampfen ist, um streufähigen Kalkammonsalpeter zu gewinnen, ist das Verfahren
unwirtschaftlich, da das Kohlendioxyd von dem durch die Ammoniakaufnahme feucht werdenden Calciumnitrat
nur sehr langsam aufgenommen wird und deshalb für die Umsetzung lange Reaktionszeiten benötigt
werden.
Eine wesentliche Verkürzung der Reaktionsdauer wird durch den in der deutschen Patentschrift 943 775
veröffentlichten Vorschlag erreicht. Danach wird festes Calciumnitrattetrahydrat zuerst durch die Einwirkung
von flüssigem oder gasförmigem Ammoniak verflüssigt. Um im weiteren Verfahrensablauf eine
Rückbildung von Calciumnitrat aus dem entstehenden Calciumcarbonat und Ammonnitrat zu verhindern,
wird dem eingesetzten Calciumnitrat ein Überschuß über die seinem Nitratgehalt äquivalente Menge Ammoniak
zugesetzt. In die entstehende Maische wird anschließend in gleichmäßigem Strom Kohlendioxyd
eingeleitet. Da die Viskosität des Reaktionsgemisches mit zunehmender Kohlendioxydaufnahme steigt, ist
der Zusatz einer geringen Wassermenge erforderlich.
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kalkammonsalpeter
bzw. Calciumcarbonat und Ammonnitrat
Anmel
Chemische Fabrik Kalk G. m. b. H., Köln-Kalk, Kälker Hauptstr. 13
Dr.-Ing. Hugo Nees, Köln-Brücfc,
Dr.-Ing. Karl Geiersberger, Köln-Deutz,
und Dipl.-Ing. Dr. Fritz Brandt, Refrath bei Köln,
sind als Erfinder genannt worden
Nach einem anderen bekanntgewordenen Verfahren wird Calciumnitrat als festes Tetrahydrat oder: in
Form einer Schmelze bzw. einer wäßrigen Lösung, in ein Rührgefäß eingetragen, in dem sich eine Lösung
aus Calciumnitrattetrahydrat und Ammoniak befindet. Während der Zugabe des Calciumnitrattetrahydrats
wird in die in dem Rührgefäß befindliche Lösung eine fortlaufend eine dem Nitratgehalt des eingeführten Calciumnitrattetrahydrats
äquivalente Ammoniakmetige eingeleitet. Dieses durch den Zusatz der gesamten Ammoniakmenge,
die seinem Nitratgehalt äquivalent ist, verflüssigte Calciumnitrattetrahydrat wird anschließend
in das erste Gefäß einer aus drei Rührgefäßen bestehenden Cabonisierungsvorrichtung eingespeist. Das
Reaktionsgemisch durchläuft die drei Rührgefäße und wird während dieses Durchlaufs durch Einleiten
von Kohlendioxyd carbonisiert. Durch Einhaltung bestimmter Mengenverhältnisse der pro Zeiteinheit
zugesetzten, ammoniakalischen Calciumnitratmaische und des in der gleichen Zeiteinheit eingeleiteten
Kohlendioxyds wird in jedem der Rührgefäße ein bestimmter, eng begrenzter pH-Wert aufrechterhalten,
und zwar im ersten Gefäß 8,2 bis 8,5, im zweiten Gefäß 7,8 bis 8,5 und im dritten Gefäß 7,6 bis %8.
Die genaue Einhaltung dieser pH-Werte ist für die Erzeugung
fließfähiger Suspensionen von Calciumcarbonat in wäßriger Ammonnitratlösung wesentlich.
Doch läßt sich auch bei genauester Einhaltung der gegebenen Vorschriften eine Rückbildung von
Calciumnitrat aus den Reaktionsprodukten nicht ganz
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3 4
verhindern. Die genaue Einhaltung der pH-Werte und der der Menge des einzuführenden Calciumnitratdie
Notwendigkeit, entweder bei Normaldruck mit tetrahydrats entspricht, zur Weiterverarbeitung enthochprozentigem
Kohlendioxyd zu arbeiten oder bei zogen. In der Anlaufphase des Verfahrens wird an
Verwendung stärker verdünnten Kohlendioxyds eine Stelle der Suspension eine entsprechende Menge Am-Hochdruckcarbonisierung
durchführen zu müssen, 5 monnitratlösung oder Wasser vorgelegt und während
sind Maßnahmen dieses Verfahrens, die seinen Wert einiger Kreisläufe in eine Suspension der gewünschmindern,
ten Zusammensetzung übergeführt. Das bereits durch
Die erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren Ammoniak verflüssigte Calciumnitrattetrahydrat ist
zur Herstellung von Kalkammonsalpeter werden pumpfähig und läßt sich wesentlich besser und
durch die im folgenden offenbarte Erfindung ver- io schneller als das feste Salz in der Suspension vermieden.
Die Erfindung betrifft ein einfach durch- teilen. Bei dem Einsatz von technischem Calciumzuführendes
Verfahren zur Herstellung von Kalk- nitrattetrahydrat, beispielsweise aus dem Odda-Verammonsalpeter
bzw. Calciumcarbonat und Ammon- fahren, hat dessen vorherige Teilammonisierung
nitrat durch Umsetzung von Calciumnitrattetrahydrat außerdem noch den Vorteil, daß dessen Säuregehalt
mit einer dessen Nitratgehalt äquivalenten Menge 15 neutralisiert und so ein örtliches Absinken des
Ammoniak und Kohlendioxyd. Danach werden 2 bis pH-Wertes der Suspension an der Eintragungsstelle
3 Gewichtsteilen einer Reaktionslösung, die Calcium- des Calciumnitrates verhindert wird,
carbonat, Ammonnitrat und Wasser im molaren Ver- Der restliche Teil der Ammoniakmenge, die dem hältnis 1 : 2 bis 4 :3 bis 5 enthält, gleichzeitig mit Nitratgehalt des eingesetzten Calciumnitrates äqui- oder nach der Eintragung von 1 Gewichtsteil Calcium- ao valent ist, wird in das so bereitete Reaktionsgemisch nitrattetrahydrat, dem vorher zur Verflüssigung pro vorteilhaft in flüssiger Form eingesprüht und sehr Mol 0,2 bis 1 M-öI flüssiges oder gasförmiges Am- schnell von diesem aufgenommen,
moniak zugesetit ,wo-rdeSn sind, der restliche Teil der Die Verdampfung des Ammoniaks bewirkt dabei dem Nitratgehfjt des eingesetzten Calciumnitrattetra- eine erwünschte Kühlung des Reaktionsgemisches, in hydrats äquivalenten Menge flüssigen oder gasförmi- 35 das zur Carbonisierung gleichzeitig oder anschließend gen Ammoniaks zug?fnischt. Dem entstehenden Reak- Kohlendioxyd eingeleitet wird, bis pro Mol eingetionsgemisch wird unter normalem oder erhöhtem setztes Calciumnitrat 1 Mol Kohlendioxyd von dem Druck bei Temperaturen von 50 bis 70° C gleich- Reaktionsgemisch aufgenommen ist, wobei die Temzeitig mit oder nach dieser Ammoniakzugahe, ge- peratur des Reaktionsgemisches nur auf etwa 50 bis gebenenfalls durch andere Gase verdünntes Kohlen- 30 70° C ansteigen darf. Die Überschreitung der oberen dioxyd zugeführt. Die erhaltene fließfähige Suspen- Grenze dieses Temperaturbereichs muß gegebenension wird anschließend in an sich bekannter Weise zu falls durch Kühlung des Reaktionsgefäßes oder durch Kalkammonsalpeter oder Calciumcarbonat und Am- andere zweckentsprechende Maßnahmen verhindert monnitrat weiterverarbeitet. werden. Beispielsweise ist es auch vorteilhaft, gegebe-
carbonat, Ammonnitrat und Wasser im molaren Ver- Der restliche Teil der Ammoniakmenge, die dem hältnis 1 : 2 bis 4 :3 bis 5 enthält, gleichzeitig mit Nitratgehalt des eingesetzten Calciumnitrates äqui- oder nach der Eintragung von 1 Gewichtsteil Calcium- ao valent ist, wird in das so bereitete Reaktionsgemisch nitrattetrahydrat, dem vorher zur Verflüssigung pro vorteilhaft in flüssiger Form eingesprüht und sehr Mol 0,2 bis 1 M-öI flüssiges oder gasförmiges Am- schnell von diesem aufgenommen,
moniak zugesetit ,wo-rdeSn sind, der restliche Teil der Die Verdampfung des Ammoniaks bewirkt dabei dem Nitratgehfjt des eingesetzten Calciumnitrattetra- eine erwünschte Kühlung des Reaktionsgemisches, in hydrats äquivalenten Menge flüssigen oder gasförmi- 35 das zur Carbonisierung gleichzeitig oder anschließend gen Ammoniaks zug?fnischt. Dem entstehenden Reak- Kohlendioxyd eingeleitet wird, bis pro Mol eingetionsgemisch wird unter normalem oder erhöhtem setztes Calciumnitrat 1 Mol Kohlendioxyd von dem Druck bei Temperaturen von 50 bis 70° C gleich- Reaktionsgemisch aufgenommen ist, wobei die Temzeitig mit oder nach dieser Ammoniakzugahe, ge- peratur des Reaktionsgemisches nur auf etwa 50 bis gebenenfalls durch andere Gase verdünntes Kohlen- 30 70° C ansteigen darf. Die Überschreitung der oberen dioxyd zugeführt. Die erhaltene fließfähige Suspen- Grenze dieses Temperaturbereichs muß gegebenension wird anschließend in an sich bekannter Weise zu falls durch Kühlung des Reaktionsgefäßes oder durch Kalkammonsalpeter oder Calciumcarbonat und Am- andere zweckentsprechende Maßnahmen verhindert monnitrat weiterverarbeitet. werden. Beispielsweise ist es auch vorteilhaft, gegebe-
AIs Ausgangsmaterial für die Durchführung des 35 nenfalls zusätzlich zur Kühlung des Reaktionsgefäßes,
erfindungsgemäßen Verfahrens kann jedes in belie- in dem die Carbonisierung stattfindet, die eingesetzte
bigen Umsetzungen hergestellte Calciumnitrat ver- oder umlaufende Suspension von Calciumcarbonat in
wendet werden. Sehr geeignet ist beispielsweise ein wäßriger Ammonnitratlösung bereits vor dem Eintechnisches
Calciumnitrat, wie es nach dem salpeter- tritt in dieses Reaktionsgefäß allein oder im Gemisch
sauren Aufschluß von.Rohphosphaten durch Kristalli- 40 mit dem teilammonisierten Calciumnitrattetrahydrat
sation aus der Aufschlußlösung gewonnen werden zu kühlen.
kann (Odda-Verfahren). Dieses meist salpetersaure Der Zusatz der restlichen Ammoniakmenge und des
Calciumnitrattetrahydrat kann ohne weitere Reini- Kohlendioxyds kann in einem Feldwäscher erfolgen,
gung durch Einwirkung eines Teiles der seinem Dazu wird das Reaktionsgemisch aus teilammonisier-Nitratgehalt
äquivalenten Menge flüssigen oder gas- 45 tem Calciumnitrat und der im Kreislauf befindlichen
förmigen Ammoniaks verflüssigt oder pumpfähig ge- Suspension von Calciumcarbonat in wäßriger Ammonmacht
werden. Diese Ammoniakmenge muß jedoch nitratlösung dem Verteiler eines Feldwäschers zugrößer
sein als diejenige, die zur Neutralisierung geführt, wobei gleichzeitig in die mittleren oder
einer gegebenenfalls vorhandenen Azidität des ein- oberen Zonen dieses Feldwäschers der restliche Teil
gesetzten Calciumnitrats notwendig ist. Je Mol ein- 50 der erforderlichen Ammoniakmenge und in seine
gesetzten Calciumnitrattetrahydrats müssen zu dessen Fußzone Kohlendioxyd eingedüst werden.
Verflüssigung mindestens 0,2 bis 0,5 Mol Ammoniak Es ist aber auch möglich und sehr vorteilhaft, das angewandt werden. Die an dieser Stelle pro Mol Gemisch aus teilammonisiertem Calciumnitrattetra-Calciumnitrattetrahydrat insgesamt zugetührte Am- hydrat und der im Kreislauf befindlichen Suspension moniakmenge soll nicht mehr als 0,9 bis 1 Mol be- 55 von Calciumcarbonat in wäßriger Ammonnitrattragen. lösung, bereits mit dem restlichen Teil der erforder-
Verflüssigung mindestens 0,2 bis 0,5 Mol Ammoniak Es ist aber auch möglich und sehr vorteilhaft, das angewandt werden. Die an dieser Stelle pro Mol Gemisch aus teilammonisiertem Calciumnitrattetra-Calciumnitrattetrahydrat insgesamt zugetührte Am- hydrat und der im Kreislauf befindlichen Suspension moniakmenge soll nicht mehr als 0,9 bis 1 Mol be- 55 von Calciumcarbonat in wäßriger Ammonnitrattragen. lösung, bereits mit dem restlichen Teil der erforder-
Das so verflüssigte ammoniakalische Calciumnitrat- liehen Ammoniakmenge versetzt, dem Verteiler eines
tetrahydrat wird anschließend in einen Überschuß, Feldwäschers zuzuführen, in dessen Fußzone Kohlenvorzugsweise
in die 2- bis 3fache Menge einer Sus- dioxyd eingeleitet wird.
pension von Calciumcarbonat in wäßriger Ammon- 60 Zur erforderlichen Kühlung des Reaktionsgemisches
nitratlösung eingetragen. Diese Suspension enthält kann der Feldwäscher mit einem Kühlmantel umgeben
die Bestandteile Calciumcarbonat, Ammonnitrat und werden, in dem ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser,
Wasser etwa im molaren Verhältnis 1:2 bis 4:3 bis 5 umläuft.
und kann aus einem vorhergehenden Arbeitsgang des Um diese Art der Kühlung wirksamer zu gestalten,
Verfahrens stammen oder im Kreislauf geführt wer- 65 können die Böden des Feldwäschers als Hohlkörper
den. Bei der Kreislaufführung der erfindungsgemäß ausgebildet sein, deren Innenräume mit dem Kühlerzeugten
Suspension von Calciumcarbonat in wäß- mantel so verbunden sind, daß sie ebenfalls von der
riger Ammonnitratlösung wird dieser zweckmäßig Kühlflüssigkeit durchströmt werden,
vor der Vermischung mit dem neu zuzusetzenden Zur Carbonisierung des ammoniakalischen Reakteilammonisierten Calciumnitrattetrahydrat ein Teil, 70 tionsgemisches kann hochprozentiges Kohlendioxyd
vor der Vermischung mit dem neu zuzusetzenden Zur Carbonisierung des ammoniakalischen Reakteilammonisierten Calciumnitrattetrahydrat ein Teil, 70 tionsgemisches kann hochprozentiges Kohlendioxyd
verwendet werden. Wirtschaftlicher ist es jedoch, Kohlendioxyd enthaltende Gasgemische, wie beispielsweise
Kalkofenabgase oder Rauchgas, einzusetzen. In diesem Fall kann die Carbonisierung unter Normaldruck
oder vorteilhafter unter erhöhtem Druck durchgeführt werden. Um eine Austragung von Ammoniak
aus dem Reaktionsgemisch durch die dem Kohlendioxyd beigemischten Inertgase zu verhindern, muß
die Carbonisierung des Reaktionsgemisches mit kohlendioxydhaltigen Gasgemischen in einem Reaktionsgefäß
durchgeführt werden, in dem das Reaktionsgemisch durch mehrmalige Verteilung oder
feinste Versprühung in innigen Kontakt mit der Gasatmosphäre gebracht wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann außer im Feldwäscher in allen Vorrichtungen durchgeführt
werden, die bei kontinuierlichem Verfahrensablauf eine innige Mischung von Flüssigkeiten und Gasen
bewirken, wie es beispielsweise in Sprühwäschern oder Rührkolonnen der Fall ist. In bestimmten Fällen
ist es vorteilhaft, statt eines Feldwäschers oder einer ähnlichen Vorrichtung für die Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens mehrere derartige Vorrichtungen in Serie hintereinandergeschaltet zu
verwenden. Es kann auch günstig sein, einem Feldwäscher oder einer Rührkolonne mehrere Rührgefäße
in Serie vorzuschalten. Das Gemisch aus teilammonisiertem Calciumnitrattetrahydrat mit der gegebenenfalls
im Kreislauf befindlichen Suspension von Calciumcarbonat in wäßriger Ammonnitratlösung
wird in eines dieser in Serie hintereinandergeschalteten Rührgefäße eingespeist, hier gegebenenfalls mit
dem restlichen Teil der erforderlichen Ammoniakmenge versetzt, seine Carbonisierung eingeleitet und
dann dem Verteiler eines Feldwäschers zugeführt, in dem die Carbonisierung vollendet wird.
Eine mögliche Ausführungsform einer solchen Apparatur wird an Hand der schematischen Abb. 1
erläutert. In dem mit einem Rührer versehenen geschlossenen Gefäß 1 wird das durch die Dosiervorrichtung
2 eingetragene Calciumnitrattetrahydrat mit einem Teil der seinem Nitratgehalt äquivalenten
Menge Ammoniak verflüssigt, die durch die Leitung 3 eingeführt wird. Das verflüssigte ammoniakalische
Calciumnitrattetrahydrat wird dann durch die Leitung 4 mit der in dem Rührbehälter 5 befindlichen
Suspension von Calciumcarbonat in Ammonnitratlösung vermischt. Dieses Gemisch wird von der
Pumpe 6 durch die Leitung 7 auf den Verteiler 8 eines Feldwäschers 9 gefördert. Um gute und gleichmäßige
Kühlung des Reaktionsgemisches zu bewirken~ist dieser Feldwäscher 9 mit einem Kühlmantel 10 umgeben,
an dem auch die einzelnen Böden 11 angeschlossen sind. Der Kühlmantel 10 wird durch die
Leitung 12 mit Wasser versorgt, das durch die Leitung 13 wieder abgezogen wird. Auf seinem Weg
durch den Feldwäscher 9 wird das Reaktionsgemisch auf jedem Boden 11 versprüht und intensiv mit der
Gasatmosphäre in Berührung gebracht.
Das Reaktionsgemisch wird in dem oberen Teil des Feldwäschers 9 zuerst mit dem restlichen Teil der
dem Nitratgehalt des eingesetzten Calciumnitrate äquivalenten Ammoniakmenge vermischt. Dieses Ammoniak
wird durch die Leitung 14 an mehreren Stellen in den Reaktionsraum eingedüst. Dabei ist es
vorteilhaft, wenn die Düsen jeweils kurz unterhalb eines Bodens angebracht sind. In unteren Teil des
Feldwäschers 9 erfolgt gleichzeitig die Carbonisierung des Gemisches mit Kohlendioxyd, das durch
Leitung 15 in den Reaktionsraum gebracht wird.
Das Reaktionsprodukt verläßt den Feldwäscher 9 durch die Leitung 16, aus der durch die Leitung 17
ein Anteil des Endprodukts zur Weiterverarbeitung entzogen wird, während der größere Teil in den
Mischbehälter 5 eingeleitet wird, um von dort mit verflüssigtem und ammonisiertem Calciumnitrattetrahydrat
versetzt den Kreislauf erneut zu beginnen. Die Abgase werden aus dem Feldwäscher 9 durch die
Leitung 18 entfernt.
ίο Die Abb. 2 zeigt eine Abänderung des Verfahrens.
Danach wird im Feldwäscher allein die Carbonisierung des ammoniakalisehen Reaktionsgemisches
durchgeführt. Das in das Gefäß 21 durch die Dosiervorrichtung 22 eingebrachte Calciumnitrattetrahydrat
wird auch hier mit einem Teil der seinem Nitratgehalt äquivalenten Menge Ammoniak verflüssigt, das durch
die Leitung 23 zugegeben wird. Dieses verflüssigte und ammoniakalische Calciumnitrat wird durch die
Leitung 24 in den Mischbehälter 25 übergeführt wnd
so dort mit einer Suspension von Calciumcarbonat in Ammonnitratlösung gemischt, in die aus der Leitung
34 der restliche Teil der Ammoniakmenge eingedüst wird, die dem Nitratgehalt des eingesetzten Calciumnitrattetrahydrats
äquivalent ist. Diese Reaktionsmischung wird aus dem Mischgefäß 25 kontinuierlich
mittels der Pumpe 26 durch die Leitung 27 auf den Verteiler 28 eines Feldwäschers 29 gegeben. Der Feldwäscher
29 ist von einem Kühlmantel 30 umgeben, an den die Böden 31 angeschlossen sind. Der Kühlmantel
wird durch die Leitung 32 mit Wasser beschickt, das ihn durch die Leitung 33 wieder verläßt.
Dem in dem Feldwäscher 29 abwärts bewegten Reaktionsgemisch wird aus der Leitung 35 Kohlendioxyd
entgegengeschickt. Das Reaktionsprodukt wird durch die Leitung 36 abgezogen, der ein Teil zur
Weiterverarbeitung durch die Leitung 37 entnommen wird. Der größere Teil des Reaktionsgemisches wird
durch die Leitung 36 dem Mischgefäß 25 zugeführt.
An Stelle eines Feldwäschers kann auch eine R4hrkolonne
verwendet werden, wie sie beispielsweise in Abb. 3 dargestellt ist.
Diese Rührkolonne ist mit einem von Kühlmitteln durchströmten Kühlmantel 41 umgeben, an dem
trichterförmig in den Innenraum der Rührkolonne hineinragende, als Hohlkörper ausgebildete Ablaufvorrichtungen
42 angeschlossen sind, deren Hohlräume ebenfalls von Kühlmitteln durchflossen werden. Das
Kühlmittel wird dem Kühlmantel 41 durch die Leitung 43 zugeführt und durch Leitung 44 abgezogen. Durch
die Leitung 45 wird das Reaktionsgemisch auf den Verteiler der Rührkolonne 46 gebracht. Im Gegenstrom
zur Reaktionslösung wird durch die Leitung 47 Kohlendioxyd in die Rührkolonne eingeleitet. Das
Reaktionsgemisch tropft aus dem Verteiler 46 kommend direkt oder durch die Ablauf vorrichtung 42
geleitet auf einen der mit schneckenförmig angeordneten Leisten besetzten Rührteller 48, die auf einer
drehbaren Welle 49 jeweils über der unteren öffnung der Ablaufvorrichtung 42 angebracht sind. Die
schneckenförmig auf dem Rührteller angeordneten Leisten fördern die gute Verteilung der eingespeisten
Reaktionslösung und bewirken so ihren innigen Kontakt mit der Gasphase.
Die bei der Carbonisierung entstehende g^oße Reaktionswärme wird durch die großen Kühlflächen
gut abgeführt. i
Wird ein nur teilammonisiertes Calciumnitrat im Gemisch mit der Suspension von Calciumcarbonat in
wäßriger Ammonnitratlösung in die Rührkolbnne eingespeist, so ist es möglich, durch die Leitungen 50
den restlichen Teil der dem Nitratgehalt des eingesetzten Calciumnitrate äquivalenten Ammoniakmenge
einzuleiten. Die carbonisierte Reaktionsmischung kann der Rührkolonne durch die Leitung 51 entnommen
werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Calciumnitrattetrahydrat mit einer äquivalenten
Menge Ammoniak und Kohlendioxyd zu einer fließfähigen Suspension von Calciumcarbonat
und Ammonnitrat umzusetzen, ohne daß bestimmte Pg-Wertbereiche in einzelnen Carbonisierungsgefäßen
eingehalten werden müssen. Die Verdickung des Reaktionsgemisches während der Carbonisierung wird
ohne Einführung unnötiger Wassermengen erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß das verflüssigte CaI-ciumnitrattetrahydrat
mit bereits fertiggestellter Suspension verdünnt wird.
Das entnommene Reaktionsprodukt, dessen Calciumnitratgehalt unter 0,2 Vo liegt, kann nach bekannten
Arbeitsweisen auf Wassergehalte unter 10«/» gebracht und in streufähigen Kalkammonsalpeter übergeführt
werden. Es ist aber auch möglich, aus der abgezogenen Suspension durch geeignete Maßnahmen das Calciumcarbonat
abzutrennen und die erhaltene Ammonnitratlösung zu festem Ammonnitrat oder Lösungen von 2j
gewünschter Konzentration zu verarbeiten.
23,6 kg Calciumnitrattetrahydrat mit 67 °/o Ca(NO1),-, 2VoHNO3-, 0,3VoP2O5- und 30 Vo
H2O-Gehalt werden durch Zusatz von 1,7 kg gasförmigem
Ammoniak verflüssigt. Dieses verflüssigte Calciumnitrattetrahydrat wird dann in 70 kg einer
Suspension von Calciumcarbonat in wäßriger Ammonnitratlösung,
die Ca C O3 : N H4 N O3 : H2 O im
molaren Verhältnis von etwa 1:2:3 enthält, eingetragen. Daraufhin werden in die entstandene Maische
noch 1,7 kg Ammoniak eingeleitet und das ammonisierte Gemisch in einem Feldwäscher bei 60° C mit
einer Gasmenge, die 4,5 kg Kohlendioxyd im Gemisch enthielt, carbonisiert.
Die erhaltene Suspension enthielt 10 kg CaCO3, das
abgetrennt wurde. Durch Eindampfen der verbleibenden Lösung konnten 16 kg NH4NO3 gewonnen
werden.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Kalkammonsalpeter bzw. Calciumcarbonat und Ammonnitrat
durch Umsetzung von Calciumnitrattetrahydrat mit einer dessen Nitratgehalt äquivalenten Menge
Ammoniak und Kohlendioxyd, dadurch gekenn-"zeichnet,
daß 2 bis 3 Gewichtsteilen einer Reaktionslösung, die Calciumcarbonat, Ammonnitrat
und Wasser im molaren Verhältnis 1 :2 bis 4 :3 bis 5 enthält, gleichzeitig mit oder nach der Eintragung
von 1 Gewichtsteil Calciumnitrattetrahydrat, dem vorher zur Verflüssigung pro Mol
02 bis 1 Mol flüssiges oder gasförmiges Ammoniak zugesetzt worden ist, der restliche Teil der dem
Nitratgehalt des eingesetzten Calciumnitrattetrahydrats äquivalenten Menge flüssigen oder gasförmigen
Ammoniaks zugemischt und dem entstehenden Reaktionsgemisch unter normalem oder
erhöhtem Druck bei Temperaturen von 50 bis 70° C gleichzeitig mit oder nach dieser Ammoniakzugabe,
gegebenenfalls durch andere Gase verdünntes Kohlendioxyd zugeführt wird, worauf die
entstandene, fließfähige Suspension in an sich bekannter Weise zu Kalkammonsalpeter bzw. Calciumcarbonat
und Ammonnitrat weiterverarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil der erzeugten Suspension von Calciumcarbonat in wäßriger Ammonnitratlösung
im Kreislauf geführt und gegebenenfalls außerhalb des Reaktionsgefäßes, in dem die Carbonisierung
stattfindet, gekühlt wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verteiler eines Feldwäschers
das teilammonisierte Calciumnitrattetrahydrat mit der im Kreislauf befindlichen Suspension
von Calciumcarbonat in wäßriger Ammonnitratlösung gemischt zugeführt wird und gleichzeitig
in die mittleren oder oberen Zonen des Feldwäschers der restliche Teil der Ammoniakmenge
und in seine Fußzone Kohlendioxyd eingeleitet werden.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verteiler eines Feldwäschers
das Gemisch aus teilammonisiertem Calciumnitrattetrahydrat und der im Kreislauf befindlichen Suspension von Calciumcarbonat in
wäßriger Ammonnitratlösung, bereits mit dem restlichen Teil der erforderlichen Ammoniakmenge
versetzt, zugeführt und in die Fußzone des Feldwäschers Kohlendioxyd eingeleitet wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus teilammonisiertem
Calciumnitrattetrahydrat und der gegebenenfalls im Kreislauf befindlichen Suspension von
Calciumcarbonat in wäßriger Ammonnitratlösung in ein Rührgefäß eines von mehreren in Serie
hintereinandergeschalteten Rührgefäßen gebildeten Systems eingespeist, hier gegebenenfalls mit dem
restlichen Teil der erforderlichen Ammoniakmenge versetzt, seine Carbonisierung eingeleitet, es dann
dem Verteiler eines Feldwäschers zugeführt und hier die Carbonisierung vollendet wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 4 unter Verwendung
eines Feldwäschers, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldwäscher mit einem von Kühlmitteln durchströmten
Kühlmantel umgeben ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem von Kühlmitteln durchströmten
Kühlmantel des Feldwäschers die einzelnen als Hohlkörper ausgebildeten Böden angeschlossen
sind, deren Hohlräume ebenfalls von Kühlmitteln durchflossen sind.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 4 unter Verwendung
einer Rührkolonne, dadurch gekennzeichnet, daß diese Rührkolonne mit einem von Kühlmitteln
durchströmten Kühlmantel umgeben ist, an dem die trichterförmig in den Innenraum der Rührkolonne
hineinragenden, als Hohlkörper ausgebildeten Ablaufvorrichtungen angeschlossen sind,
deren Hohlräume ebenfalls von Kühlmitteln durchflossen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mit schneckenförmig angeordneten
Leisten besetzten Rührteller auf einer drehbaren Welle jeweils über der unteren öffnung
der trichterförmig in den Innenraum der Rührkolonne hineinragenden Ablaufvorrichtungen angebracht
sind.
10. Vorrichtung nach Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Feldwäscher
oder Rührkolonnen in Serie hintereinandergeschaltet sind.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einem Feldwäscher oder einer Rühr-
kolonne mehrere Rührgefäße in Serie vorgeschaltet
sind.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 943 775;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1016723; französische Patentschrift Nr. 1 110233.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1065436B true DE1065436B (de) | 1959-09-17 |
Family
ID=591779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT1065436D Pending DE1065436B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kalkammonsalpeter- bzw. Calciumcarbonat und Ammonnitrat |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1065436B (de) |
-
0
- DE DENDAT1065436D patent/DE1065436B/de active Pending
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