DE1592646A1

DE1592646A1 - Verfahren zur Herstellung von Mehrnaehrstoffduengern

Info

Publication number: DE1592646A1
Application number: DE19631592646
Authority: DE
Inventors: Scheel Dr Kurt C; Dipl-Chem Hans Ebsen
Original assignee: Guano Werke AG
Current assignee: Guano Werke AG
Priority date: 1963-11-15
Filing date: 1963-11-15
Publication date: 1971-01-21
Also published as: NL6413210A; BE655734A; US3396003A

Description

DR. MÜLLER-BORi DlPL-PHYS. DR. MANITZ 15 92 6 D(PL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRAMKOW PATENTANWÄLTE

P 15 92 646.2 16. März 1970

D/Sv - G 1369

GUANO -WERKE A.G. Hamburg 1, Spitalerstraße 10

Verfahren zur Herstellung von Mehrnährst offdüngern

Die Erfindung bezieht sich auf solche Verfahren, nach denen Mehrnährstoffdünger durch Aufschließen von Rohphosphat mit Salpetersäure und/oder Phosphorsäure und gegebenenfalls Schwefelsäure, Einführung der Aufschlußlösung in bereits neutralisiertes Reaktionsgut, Neutralisieren mit Ammoniak, gegebenenfalls Vermischen mit Kalisalzen und weiteren Zusätzen, Trocknen und Granulieren hergestellt werden.

Bei der exotherm verlaufenden Ammonisierung, die bis zu eine« pH-Wert von etwa 6 geführt werden muß, können zu höh« Temperaturen schädlich sein, da sie die Bildung vox} nicht pflanz envtrfügbaren Phoephat verb indungen b#funitiffn und di· Zitratlfliliohkeit nerabeetfen.

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Durch die freiwerdende Reaktionswärme, die besonders groß ist, wenn man das Ammoniak gasförmig zuführt, kommt das Aufschlußgemisch ins Kochen, wobei ein Teil des Wassers verdampft.

Zur Durchführung des Ammonisierungsprozesses sind demzufolge spezielle Anlagen geschaffen worden, in welchen der Aufschluß und die stufenweise Ammonisierung unter Kühlung und Vermeidung höherer Temperaturen als etwa 70 - 80° durchgeführt wird. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich bei allen bekannten und anderen Verfahren aus dem Umstand, daß das Reaktionsgemisch beim Übergang von pH 1,5 zu pH 2,5 und von pH 3>5 zu Ph 5,5 eine erhebliche Verdickung durchmacht. Das Reaktionsgemisch wird erst wieder über pH 5*5 dünnflüssiger. Öer Prozeß muß aber so geführt werden, daß sich das Reaktionsgemisch nicht verdickt, weil dies das Umrühren, Weiterpumpen und sonstige Behandlungen des Reaktionsgemisches unmöglich macht oder wenigstens sehr erschwert.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich derartige Schwierigkeiten vermeiden sowie eine optimale Temperaturregelung der Ammonisierungsstufe des Verfahrene erreichen lassen, wenn das saure Aufschlußgemisch kontinuierlich unter intensive» Rühren in bereite neutralisiertes Reaktionsgut eingebracht und im wesentlichen in einer einsigen Stufe bei einem pH von über 5% vorzugsweise 5,5 - 6,8, und Reaktionstemperaturen zwischen 70° und 110°, Yorsugaweiae 80 - 1Q0°, «mmonisiert

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wird, wobei die Temperatur der Reaktion durch Abführung der dabei freiwerdenden Reaktionswärme oder eines Teiles von ihr durch kontinuierliche Wasserverdampfung aus einem durch einen Vakuumverdampfer umlaufenden Teil des Reaktionsgutes geregelt wird. Die Temperaturregelung der Ammonisierungsstufe läßt sich dabei durch die Größe des Unterdruckes des Vakuumverdampfers und des durch den Vakuumverdampfer zirkulierten Anteiles der Reaktionsmasse des Ammonisierungsbehälters erreichen. In an sich bekannter Weise können die Kalisalze und sonstigen Zusätze zu der ammonisierten Aufschlußlösung ganz oder teilweise in den Ammonisierbehälter eingetragen werden.

Die Ammonisierung soll nach dem Verfahren der Erfindung im wesentlichen in einer einzigen Stufe durchgeführt werden, um ein Maximum an Reaktionswärme für die "Wasserverdampfung ausnützen zu können. Dies schließt nicht aus, daß noch eine oder mehrere Ammonisierungsstufen vor- und/ oder nachgeschaltet werden. Z.B. kann im Anschluß an die erste Stufe zur Korrektur des Stickstoffgehaltes und zur genauen Einregulierung des pH-Wertes noch eine Nachammonisierung erfolgen, wozu jedoch nur kleinere Mengen Ammoniak erforderlich sind.

Die erfindungsgemäß erzielten Vorteile sind insbesondere:

1. wesentliche apparative Vereinfachung;

2. leichte überwachung und gute Regelbarkeit der Temperatur;

5* geringer Reaktionsraum, d.h. hohe Raum/Zeit-Ausbeute; 4. Möglichkeit eines natürlichen Umlaufes durch den Vakuumverdampfer;

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5· leichte Einstellbarkeit der Reaktionstemperatur auch auf niedrige Grade (70 - 80°) durch Zwangsumlauf gemäß Anspruch 2, hierdurch insbesondere

a) Erleichterung der NH^-Aufnahme,

b) Vermeidung eines Rückganges der Zitratlöslichkeit des Produktes;

6. Erhebliche Verbesserung der Verabeitbarkeit der Düngermaische durch wesentliche Herabsetzung des Vassergehaltes, der Viskosität und der Thixotropic.

Die Zeichnung veranschaulicht eine zur Durchführung der Erfindung brauchbare Anlage, anhand deren die neue Verfahrensweise mit drei Ausführungsbeispielen beschrieben werden soll.

Rohphosphat wird im Aufschlußbehälter A in bekannter Weise mit Salpetersäure und/oder Phosphorsäure aufgeschlossen. Die Ammonisierung der Aufschlußlösung erfolgt erfindungsgemäß in einer Stufe in Behälter B, der eine größere Menge fertigen Reaktionsgutes enthält;, durch Einleiten von Ammoniak unter intensivem Rühren mit der Rührvorrichtung H. Dabei wird die Reaktionswärme ganz oder teilweise zur Einstellung einer optimalen Temperatur in B durch Wasserverdampfung im Vakuumverdampfer C abgeführt, durch den die ammonisierte Maische im Kreislauf geführt wird.

Der Umlaufanteil der Maische kann durch die Höhe des Unterdruckes des Vakuumverdampfers bestimmt werden. Noch besser ist ein "Zangsumlauf¹¹ mit Hilfe der Pumpe E, weil dadurch jede gewünschte Temperaturdifferenz zwischen dem Ammonisierbehälter und dem Vakuumverdampfer eingestellt und die Temperatur der Ammonisierungsstufe in B beliebig eingeregelt werden kann.

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Die Kalisalze und weiteren Zusätze können ganz oder teilweise mit Hilfe der Transportschnecke F in den Ammonisierbehälter B eingetragen werden. Zur besseren Vermischung und zur Verhinderung des Stäubens beim Eintragen kann mit Hilfe von Ventil G ein Teilstrom aus dem Umlauf der Maische abgezweigt und in der Schnecke JB* mit den zuzusetzenden balzen vermischt werden.

Entsprechend der Menge des aus A und 3? nachströmenden Aufschlußgutes fließt aus'B kontinuierlich fertiges Reaktionsgut.

Verfahrensbeispiele

1. 1660 kg Rohphosphat mit 34 % P₂O₅ werden stündlich mit einem Gemisch von 4460 kg 60%iger Salpetersäure und 2540 kg Phosphorsäure mit 30 % P₂O₅ im Gefäß A aufgeschlossen. Die Aufschlußlösung wird kontinuierlich in die im Ammonisiergefäß B befindliche Reaktionsflüssigkeit eingeleitet. Ferner werden stündlich 3560 kg Kaliumchlorid eingetragen, die in einer Mischschnecke mit einem kleinen Teilstrom der umlaufenden amaonisierten Maische vermischt werden, um das Stäuben zu verhindern. Der Inhalt des Ammonisiergefäßes wird dabei ständig durch .Einleiten von 860 kg Ammoniakgas unter intensivem Kühren und Zirkulation durch den Vakuumverdampfer Ü im Kreislauf auf einem pH-Wert von 5,5 - 6,5 und einer Temperatur von etwa 80° gehalten. JSs entsteht eine Suspension mit einem Wassergehalt von 18 - 20 %. Durch bekanntes Vermischen des abfließenden Reaktionsgutes mit ia Umlauf befindlichem Rückgut in einer Granuliertroaael, Trocknen und bieben entsteht ein granulierter Mehrnährstoffdünger alt einem Gehalt von 13 % N, 13 %_t ^2^5

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und 21 % K₂O. Der P₂O₅-GeIIaIt ist praktisch vollständig in neutraler Nitrat lösung und zu 41 % in Wasser löslich..

2. 2088 kg Kohphosphat mit 34 % P₂O₁- werden stündlich. mit einem Gemiscn von 3395 kg 60 %iger balpetersäure und 2738 kg Phosphorsäure mit 30 % P₂O₅ aufgeschlossen. Die Aufschiußlösung wird kontinuierlich in das Ammonisiergefäß B eingeleitet.

Durch, einleiten von 66V kg Ammoniak und. Umpumpen durch den Vakuum verdampf er C wird ein pH-Wert von 5 »5 - bi¹? und eine Temperatur von 100° aufrechterhalten. Der so erhaltenen abfließenden öuspension wird kontinuierlich 339O kg .Kaliumchlorid und 600 kg üieserit stundlich zugemischt und in üblicher Weise mit im Umlauf befindlichem Kückgut gemischt, granuliert, getrocknet und gesiebt.

Der so erhaltene Mehrnährstoffdünger hat die üusammensetzung: 10 % N, 15 # P^O₅, ZO % K₂O, 2 % KgO.

3. 2643 kg Konph.osph.at mit 34 Jb P₂O. werden stundlicn mit einem ü-emiscn von byO5 kg bO Jfciger Salpetersäure und 3Ö08 kg Phosphorsäure mit 30 *> P^O₅ ia tferaß A aufgeschlossen. Die Aufschlußlösung fließt kontinuierlich, zur im Aaaonisiergefaß befindlichen Keaktionsflüssigkeit, in die gleicnzeitig 13II kg Amaoniak stündlich eingeleitet werden. Der Inhalt wird kräftig geführt und im Kreislauf durch den Vakuumverdampfer geführt. Der pH-Vfert wird auf 5»5 - 6,5 und die Temperatur auf 95° gehalten. Es entsteht eine Dungemittelmaische, die nach Vermischen mit Kückgut, Granulieren, Trocknen waa sieben zu einem Dünger der Zusammensetzung von 20 % M und ^O 5§ Jfc^O,- fuhrt,

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Mehrnährstoffdüngern durch Aufschliessen von Rohphosphat mit Salpetersäure und/oder Phosphorsäure und gegebenenfalls Schwefelsäure, Einführung der Aufschlußsäure in bereits neutralisiertes Reaktionsgut, Neutralisieren mit Ammoniak, gegebenenfalls Vermischen mit Kalisalzen und weiteren Zusätzen, Trocknen und Granulieren, dadurch gekennzeichnet , dass das saure Aufschlussgemisch kontinuierlich unter intensivem Rühren im we-, sentlichen in einer einzigen Stufe (B) bei einem pH von über 5» vorzugsweise 5,5 - 6>8, und Reaktionstemperaturen zwischen 70° und 110°, ammonisiert und die Temperatur der -Reaktion durch Abführung der dabei freiwerdenden Reaktionswärme oder eines Teiles von ihr durch kontinuierliche Wasserverdampfung aus einem Teil des durch einen Vakuumverdampfer (C) umlaufenden Reaktionsgutes geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Reaktionstemperatur der Ammonisierstufe durch Regelung des Unterdruckes im Vakuumverdampfer (C) eingestellt wird.

3-· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die ammonisierte Aufschlusslösung mit einem von der einzustellenden Temperatur der Reaktionsstufe abhängenden Durchsatz im Kreislauf

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zwischen dem Ammonisierbehälter (B) und dem Vakuumverdampfer (C) umgepumpt wird.

4. "Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Kalisalze und sonstigen Zusätze zu der ammonisierten Aufschlusslösung ganz oder teilweise in den Ammonisierbehälter eingetragen werden.

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