DE1592676A1 - Verfahren zur Herstellung von Mischduengern - Google Patents

Description

Beschreibung

zum Patentgesuch

dor Firma, IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMIOTED, London, S.W. 1, GROSSBHITANIIIEN, j

botreffend

"Verfahren zur Herstellung von Mischdüngern".

PRIORITÄTEN; 17. KI* r ζ 1965 und 7- Harz 1966 - GROSSBRITANNIEN.

Dio Erfindung betrifft die Herstellung von Mischdüngern, welche Ammoniumnitrat und Ammoniunphosphat, mit oder ohne zusätzlichen Düngemittelbectaridleilen, wie Kaliuasalsen, enthalten«

Das ©rfindungögemäße Verfahren zur Herstellung von Mischdüngern, welche Ammoniumnitrat und Ammoniumphosphat enthalten, umfaßt dio Stufon der Bildung eines Gemisches von verdünnter Phosphorsäure mit verdünnter Salpetersäure oder mit einer

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wäßrigen Lösung von Ammoniumnitrat, des Veraetsena dieses Gemisches mit Ammoniak bis su einem HH^PO^-Molvernältni· voQ mindestens 1 : 1 und vorzugsweise is Bereich von 1,2:1 bis 1,7 : 1 (dae NH, besieht sieh lediglich auf dasjenige, das im Aamoniumphosphat enthalten ist)« der Verringerung dee Wassergehaltes des nit Ammoniak versetzten Gemisches mittels Durchreiten desselben durch einen Verdampfer mit geringer Verweilzeit, 8. B. einen fallfilm- bau. #allschichtverdampfer, des gleichzeitigen Durchleitens von Ammoniak durch den Verdampfor im Gegenstrom sum ?lufl des mit Ammoniak versetzten Gemisches durch ihn und der Aufarbeitung dor erhaltenen Schneise zur Erzielung eines klumpigen bsv. platschenrörmigen oder körnigenHiachdüngöre.

Die verwendete PhoephoroKure kann Phosphoreäure naoh dem Naßverfahren, z. B. gefilterte sauere Flüssigkeit, die etwa 26 % - 32 % P₂ ⁰S ^enfclläit» «ein, und wird «teokmäBigerwoiso ohne vorheriges Eindampfen verwendet· Sas eindampfen der Phosphorsäure aus dem Haßrerfahren ist von Schwierigkeiten begleitet, die vom der Korrosion und vom Abblättern herriihren, und im erfindungseemJBen Verfahren wird demgemäß das Gindampfen bis nach der Stufe des Verseteens mit Ammoniak zurückgestellt, wo es sowohl leichter als auch billiger ist als das vorherigo Eindampfen der fhoephoreüur·, und nieht die oben erwähnten Schwierigkeiten mit mich bringt. Di« verwendete Salpetersäure ist sweokmäBigerweis· 55-60 ftge Salpetersäure. Das Vorliegen einer groien Meng· von Wasser

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gestattet dio Durchführung dee Versetzens Bit Ammoniak Bit verhältnismäßiger Sicherheit bei Temperaturen unterhalb 140^eC, z. B. boi Temperaturen zwischen 100 und 120*0.

Das Versotzens des saueren Gemische» «it Ammoniak wird in einer Neutralisiorvorrichtung nach irgendeiner bekannten Methode, beispielsweise unter Verwendung von gasförmigem Ammoniak, Ammoniakwasser oder einen Aamoniakaliaierungemedium, bio zu einem NBLiPO^-mOlverhaltnis von mindestens 1:1, vorzugsweise im Bereich von 1,2 : 1 bis 1,7 : 1, durchgeführt, da unterhalb 1 : 1 das Vorliegen von freier Säure ein Sicherheitorißiko darstellt und über 1,? : 1 ein unzulässiger Verlust an Ammoniak erfolgen kann·

Der Wassergehalt des mit Ammoniak umgesetzten Gemisches, der bei dieser Stufe beispielsweise zwischen 18 % und 35 % liegen kann, wird durch Verdampfon in einem Verdampfer mit geringer Verweilzeit, wie einem Fallochichtvordampfer, auf einen geeigneten Stand für die PlItsehenbildung oder das Granulieren, je nach dem besonderen fall, gebracht· Wenn daher beispielsweise die Bildung von HQmpchen oder Flätfrchen beabsichtigt ist, kann der Vassergehalt auf unter 1 % erniedrigt werden, während er auf 2 - 10 #, beispielsweise 2 - 6 % erniedrigt werden kann, wenn ein Granulierverfahren mit Rückführung im Kreislauf beabsichtigt ist. In jedem Fall wird während dieser Verdampfungsstufe ein Strom von gasförmigem Ammoniak (vorzugsweise allein, gewünschtonfallβ jedoch

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auch in Mischung mit Iaift) durch den Verdampfer im Gegenetrom zum Fluß dos mit Ammoniak versetzten Gemisches durch ihn geführt. Ss wurde gefunden« daß durch die Erhöhung de«.Ammoniakdampfdruckes im Verdampfer auf diese Weise die normalen Ammoniakverluste auf ein Minimum gebracht werden« wodurch das Abfallen des RH,:FO₄-Verhältnisses darin begrenzt wird. Tatsächlich wurde gefunden, daß durch Anwendung eines Gegenstroms von Ammoniak ohne Luft das NH,:PO^-Molverhältnis im Verdampfer beträchtlich erhöht werden kann, beispielsweise auf 1,8 : 1. überdies setzt die im Verdampfer erfolgende weitere Umsetzung mit Ammoniak, die eine exotherme Reaktion ist, weitere Wärme frei, welche das Verdampfen unterstützt und dadurch den Verdampfer wirksamer macht.

überschüssiges aus dem Verdampfer zurückgewonnenes Ammoniak wird zweckmäßig im Kreislauf zur Neutralisiervorrichtung zurückgeführt·

Sie aus dem Verdampfer abgenommene Ammoniumi trat/Asm oniu»- phosphatschmelxe kann als solche au KlBmpchen bsw. Platschen geformt oder granuliert werden« um beispielsweise einen Mischdünger mit einem N:PgOc:X^O-Verhältnis Ton 5 : 1 : O, belogen auf Ammoniumnitrat und Ammoniumphosphat, zu bilden, oder es können weitere Kunstdüngorbestandteile zugefügt werden, inebcGondere Kaliumverbindungen, um Kunstdünger mit NtPgOg-iKo Verhältnioeo von beispielsweise 2 ί 1 ι 1_t1 ι 1 1 1 V2, 1:1:1_t1:iV2:1_t bezogen auf Ammoniumnitrat, Ammonium

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phosphat und Kaliumchlorid, zu bilden. Pas Granulieren kann in einem Mischer (Blungor) erfolgen, in welchem die heiß© Schmölze zusammen mit im Kreislauf zurückgeführten leinanteilen und gequetschten übergroßen Anteilen eingeführt wird, und es wurde gefunden, daß wegen des günstigen Yassergleich* gewichtes im Mischer ein Sücklaufverhältnis von nur 2 J 1 durchführbar ist. Überdies erfordert wegen der hohen Granulierungetemperatur dio Bücklaufschleife nioht die Anwendung von Heißluft im Trockner, der normalerweise gleiohseltlg botrieben wird. Kalte im Gegenstrom fließende Luft reicht zum Trocknen und Kühlen des Produktes aus»

Dio folgenden Baispiele orl&utern die Erfindung ohne sio zu beschränken·

Beispiel 1

Vorgemiechte Salpetersäure und Phosphorsäure aus;dem Äaßver-· fahren wurden kontinuierlich in einen fankneutrallaierer, in de« gerührt wurde, mit einer Geschwindigkeit eingeführt, die 35f4 kg/etd. an 57 #ig«r Salpetersäure und 5**4 kg/Std. an Phosphorsäure von 28 % P₃O₅-Gehalt entsprach. Gasförmigen Ammoniak wurde kontinuierlich in den Veutralisierer eingeführt, um den pH-Wert bei 6,8 zu halten. Das aus dem Heutralioijtar überlaufende Material hatte ein ÜHatPO^-Molverbültnis von 1,69 und enthielt etwa 30 % Wasser. 77,6 kg/Std. dleoo3 Materials bei einer Temperatur von 106°0 wurden einem

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Fallfilmverdampfer zugeführt, der aus eine» einsigen Rohr von 7 α Länge mit eines Innendurchmesser von 50,8 mm bestand. Ba war von einem Hantel umgeben, der Bampf enthielt« der bei 5»87 atü kondensierte. 4,54 kg/ßtd. an gasförmigem Ataonittk bei einer Temperatur τοη 112⁰C wurden i* Bohr im Qegenetrom zur Stromungsrichtung der flüssigkeit naoh oben geleitet. Bas den Verdampfer verlassende Material hatte einen pH-Wert von 6,95 und ein HH«:P0₄-MblverhKltnis von 1,60· Sie Temperatur dieses materials betrug 146°C und «s hatte dio folgondon Analysenwerte:

N « 23,0 % P₂O₅ - 26,7 % H₂O- 4,6 *

Beispiel 2 .

Das vom neutralieierer in Beispiel 1 überlaufende Material wurdo in einer llen^-e von 63,5 kg/Std. und bei einer Temperatur von 101⁰C wie in Beispiel 1 dem Verdampfer sugeführt. Der Vordampfer wurde durch Dampf erhitzt, der bei 11,6 atü kondonftierte, und 4,54- kg/Std. an gasförmigem Ammoniak wurden den Verdampfer hinauf im Oegenstrom sur etrömungarichtung der flüssigkeit geleitet. Bas den Verdampfer Terlassende Material hatte einen pH-Wert von 6,3 und ein IH₅:PO₄-MoI-verhältnis von 1,44. Die Temperatur dieses Materials betrug 180°C und es enthielt 0,7 % Wasser.

Beispiel 3
57 ^igo Salpetersäure und Phosphorsäure aus dem VaAverfah-

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ren, ι . 30 2» P₂Oc ^enttLielt* wurden vorgeaischt und kontinuierlich mit Amnonialc auf einen pH-Wert von 6,6 neutralisiert, d. h. auf ein NH,:PO^-MolTerliMltnie von 1,52. Die Flüssigkeit wurde durch don Verdampfer von Beispiel 1 geführt» was 90,3 kg/Std, en Produkt ergab. Es wurde ein GegenetroK von 7 mVßtd. an Asnoniak durch don Verdampfer, der duroh Dampf erhitzt wurde, der bei 7«03 atü Isoödensiert·, geleitet-· Das Prodakt hatto ein HH,: PO₄-Verhiltni* von 1,48 und folgende Analyetnwerte:

N - 28,5 % P₂O₅ - 13,5 * ^O - 1,1 %

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Claims (10)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herateilung von Mischdüngern« welche Aaaoniu»- nltrat und Ammoniumphosphat enthalten, durch Bildimg eine« Gemisches von verdünnter Phosphorsäure alt verdünnter SaI-potersäuro oder alt einer wiBrigen Löeung von Ammoniumnitrat, Versetzen dieses Gotaiachea Bit Ammoniak bis zu einem SH*:PO₄-Molverhältnie von mindestens 1 : 1 (wobei sich das HH* nur auf dasjenige bοzieht, das la Ammoniumphosphat enthalten . ist)_t Verringerung des Wassergehaltes des Bit laaonlak um* gesetzten Gemisches durch führen desselben durch «inen Verdampfer mit geringer Verweilzeit und Aufarbeitung der erhaltenen
Schmelze zur Erzielung eines Mischdüngers in Klumpen- bzw. Plätzchenform oder in Granulation» dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig Ammoniak durch den Verdampfer im Gegenströa zum Fluß dee mit Ammoniak versetzton Gemisches durch ihn
geführt wird.

2. Verfahron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdampfer ein ?allsohiohtverdampfer verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch auf ein NH,:PO^-Molverhältnie ia Bereich von 1,2 : 1 bis 1,7 : 1 mit Ammoniak versetzt wird.

4. Vorfahron nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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das Versetzen dos Gemisches »it Ammoniak bei einer Temperatur unterhalb 140⁰C durchgeführt wird.

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» daß das Vorsetzen des Gemisches mit Ammoniak bei einer Te*p«ra~ tür zwischen 100⁰C und 120⁰C durchgerührt wird.

6. Vorfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dar durch gekennzeichnet, daß der taobergehalt des Bit Ammoniak umgesetzten Gemisches auf etwa 1 % oder vtaiger im Verdampfer verringert und die erhaltene Schmelze iu Plätzchen gebildet (göprillt) wird.

7« Verfahren nach einem der Anspräche 1-5» dadurch gekecn~ zeichnot, daß dor Wassergehalt des mit Ammoniak umgesetzten Gemisches auf 2 - 10 % im Verdampfer herabgesetzt und die erhaltene Schmelze granuliert wird·

Θ. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, der Wassergehalt des mit Ammoniak umgesetzten Gemisches auf etwa 6 % oder weniger im Verdampfer verringert und dl· erhaltene Schmelze granuliert wird.

9* Vorfahron nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daS ein oder aohrere weiter· DQnge» mittolbostandteile der erhaltenen Schmelz· vor der Plätzchen bildung oder vor dem Granulieren zugesetst werden·

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10. Verfahren nach Anopruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ale zusätzlicher Kiinstdüngorbestandteil eine Kaliuavt*j?b:lndung verv/ondot wird.

NL-IW· H. FINCKE Γ/ΙΚ,-tNO. H. !OHR DIFL-INe. ISTA

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