DE1604790A1

DE1604790A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Wasser aus waessrigen Loesungen von Feststoffen

Info

Publication number: DE1604790A1
Application number: DE19661604790
Authority: DE
Inventors: Edquist Richard Courtney; Maunsell Richard Mark
Original assignee: Albright and Wilson Australia Ltd
Current assignee: Albright and Wilson Australia Ltd
Priority date: 1965-11-22
Filing date: 1966-11-17
Publication date: 1971-01-14
Also published as: ES333605A1; FR1499843A; AT286936B; US3562768A; CH497190A; GB1158178A; NL6616421A; BE689984A; IL26897A

Description

Albright & Wilson (Australia) Limited, Manufacturers' House, 368-374 St. Kilda Road, Melbourne SC. 1 (Australien)

Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Wasser aus wäßrigen Lösungen von Feststoffen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beseitigung von Wasser aus wässrigen Lösungen von insbesondere temperaturempfindlichen Feststoffen, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die mit einer Sammelkammer und einem Rohr versehen ist, das in die Sammelkammer führt.

Es sind bereits derartige Verfahren bzw. Vorrichtungen mit Zyklonen zum Zerkleinern der Teilchen und zum Abscheiden des Trockengutes bekannt, die auch zum Trocknen feuchter' Feststoffe, beispielsweise von Naßkohle geeignet sind, nicht jedfcch für solche Feststoffe, die sich durch verhältnismäßig lang andauernde Temperaturbehandlung hinsichtlich.;_-. ihrer Eigenschaften verschlechtern oder gar zersetzen. Auch die Verwendung von Wärmeaustauschaal zum Aufwärmen von Gasen ist bekannt. Ferner ist bekannt, zu trocknende Teilchen

UO ! Jnterfagen (Art l § I Ab·.· 2 Nr. I Satz 3 des Anderungagea. v. 4. 9.19671

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" ²"

in einem Strom warmer Gase praktisch selbstätig so weit in Schwebe zu halten, daß die Tröpfchen verhältnismäßig hohen Gewichts in der Zone hoher Temperatur und die Tröpfchen verhältnismäßig niedrigen Gewichts in der Zone niedrigerer Temperatur verbleiben. Die Geschwindigkeit des Gasstroms beträgt dabei etwa 15 - 45 m/s. Im Unterschied zu diesem Verfahren, bei dem Pestkörper getrocknet werden, sollen nach der Erfindung wässrige Lösungen mindestens teilweise entwässert werden, für die sich die o.g. Verfahren nicht oder nur bedingt eignen.

Ein bekanntes Verfahren der eingangs genannten Art besteht " darin, daß. das Produkt durch Sprühen getrocknet wird, indem die zu trocknende Lösung durch eine Sprühdüse in einem geheizten Turm zerstäubt wird. Dieses Verfahren wird bisher herkömmlicherweise zum Trocknen organischer Materialien, beispielsweise Lebensmittelextrakte, verwendet, wo die Trocknungstemperatur verhältnismäßig niedrig ist und beispielsweise um die 100 C beträgt. Dieses Verfahren wird auch für Feststoffe verwendet, für welche eine höhere Trocknungstemperatur verwendet werden kann, beispielsweise für Alkalimetallphosphate. In solchen Fällen wird die Lösung in die beispielsweise mittels eines Ringbrenners erzeugte Flamme gesprüht. Schließlich ist ein Verfahren bekannt, das besonders bei höheren Temperaturen anwendbar ist und bei dem mit einer Trommel getrocknet wird. Auf diese Weise wird z.B. Orthophosphatflüssigkeit getrocknet.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise dafür zu sorgen, daß Wasser aus wässrigen Fe st st off lösungen beseitigt wird und daß dabei das Gewicht der wässrigen Lösung eine entscheidende Rolle spielt.

Die Erfindung besteht darin, daß die Lösung in einen Strom von Verbrennungsprodukt en von hoher Geschwindigkeit, von mindestens 90 m/s in bezug auf die Lösung eingeleitet wird, del¹ innerhalb eines Rohres strömt oder aus einem Rohr austritt, in das er direkt von einem Brenner einströmt. Die Verbrennungsprodukte werden daher unmittelbar so stark beschleunigt, daß sie die angegebene hohe Geschwindigkeit erhalten. In diesen Veübrennungsproduktestrom sehr hoher Geschwindigkeit wird die wässrige Lösung eingeführt. Der Strom der Verbrennungsprodukte wird unmittelbar von einem Brenner in ein Rohr geführt, um dort oder nach dem Austritt aus dem Rohr mit der wässrigen Lösung in Kontakt zu gelangen.

Nach der Erfindung ist es möglich, innerhalb kürzester Zeit große Mengen von Feststoffen von Wasser zu befreien, ohne daß die Feststoffe für längere Zeit erhöhter Temperatur ausgesetzt sind und das Gewicht der wässrigen Lösung eine entscheidende Rolle spielt. Die auf verhältnismäßig hoher Temperatur befindlichen Verbrennungsgase führen durch die ausserordentlich hohe Geschwindigkeit zu einer unverzüglichen Zerstäubung der wässrigen Lösung, so daß die Partikel in den heißen Verbrennungsgasansofort" verdampfen und die Feststoffe übrig bleiben. Während dieses praktisch plötzlichen Verdampfens werden die Verbrennungsgase so weit abgekühlt, daß sie die Feststoffe nachteilig nicht mehr beeinflussen kön-

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nen. Da durch ist es möglich., tempera tür empfindliche physi- ' kaiische und/oder chemische Reaktionen unter Kontrolle zu halten, die "beim Trocknen in dem Feststoff auftreten können. So ist es möglich, das Produkt nicht zu schädigen und beispielsweise die Umbildung desselben zu einer klebrigen oder nicht weiter bearbeitbaren Form zu verhindern.

Zweckmäßigerweise beträgt die Geschwindigkeit der Verbrennungsgase in bezug auf die lösung etwa 259'*- 335 m/s.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist folgendermaßen aufgebaut:

Das Rohreintrittsende mündet in eine Verbrennungskammer, in die eine Einrichtung zum Zuliefern der an der Verbrennung beteiligten Stoffe führt. Zum Einführen der wässrigen Lösung in das Rohr oder in einen Strom von Verbrennungsprodukten dienen eine oder mehrere Düsen, so daß der Strom aus dem Rohraustritts ende derart ausströmt, daß die Lösung eine G-eschwindigkeitskomponente parallel zum Rohr in Strömungsrichtung aufweist. Zweckmäßigerweise bildet das Rohreintritts- und/oder -austrittsende einen Teil eines Venturi-Rohres.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich daher von den bekannten Sprühtrocknern, bei denen die Lösung durch eine Sprühdüse zerstäubt und in eine Masse heißen Gases eingeführt wird, das selbst keine oder nur geringe Geschwindigkeit an der Einlaßdüse für die Flüssigkeit hat. Das Zerstäuben in einem sohnellbewegten Strom von Verbrennungsgasen bzw. durch einen solchen Strom hat zwei wichtige, untereinander

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in einer Beziehung stehende Wirkungen, nämlich

1. das Erzeugen eines feineren Nebels als er im allgemeinen mit einer Sprühdüse erzielt werden kann, und

2. das Vermischen der Erzeugniströpfchen in sehr wirksamer Weise, so daß ein schnelles Absinken der Temperatur infolge des Verdampfens des Wassers auftritt, bis eine Gleichgewichtstemperatur erreicht ist, so daß die Feststoffe nur für eine äußerst kurze Zeitspanne einer höheren Temperatur als der Gleichgewichtstemperatur ausgesetzt sind.

Im Idealfall sollte die Größe der Tröpfchen derart sein, daß das Wasser daraus nicht vollständig verdampft, bevor die Tröpfchen den Bereich der Gleichgewichtstemperatur erreichen. Die Tröpfchengröße wird hauptsächlich durch die Gasgeschwindigkeit bestimmt. Die Tröpfchengröße sollte so gleichmäßig wie möglich sein, und dies kann durch sorgfältige Bemessung des Rohres und des Flüssigkeitsspeisesystems erzielt werden. Wenn eine erhebliche Streuung der Tröpfchengrößen vorhanden ist und der Feststoff wärmeempfindlich ist, müssen die Veränderlichen derart eingestellt werden, daß das Wasser aus den kleineren Tröpfchen nicht zur. Gänze verdampft wird, bevor der Gleichgewichtsbereich erreicht ist.

Die festen Teilchen verlassen die Gegend des Rohres mit einer hohen Geschwindigkeit und müssen gesammelt werden. Es ist normalerweise zweckmäßig, das Rohr in die Wand einer

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Sammelkammer, beispielsweise eines Turmes, einzubauen, so daß eine Atmosphäre geschaffen wird, die sich im wesentlichen auf der Gleichgewichtstemperatur befindet, die sich aus dem Abkühlen der Verbrennungsgase durch das Verdampfen des Wassers ergibt. Dies ermöglicht es, die abschließenden Stadien des Trocknens während des Durchganges der Teilchen durch den Turm zu vollenden. Diese Maßnahme ist es auch, die ermöglicht, den Feststoff einer Wärmebehandlung zu unterwerfen, beispielsweise der Umwandlung von Ortophosphat zu einem Polyphosphat, wie unten beschrieben.

Ein Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß sie die Möglichkeit schafft, den durchzuführenden Prozeß unter Kontrolle zu halten, indem die Geschwindigkeit der Flüssigkeitszufuhr und der Brennstoffverbrauch in der Zeiteinheit reguliert werden, ohne daß die Temperatur der Verbrennungsgase variiert wird. Die wirksamste Art der Verwendung des Brennstoffes besteht darin, daß das Wasser bei der höchstmöglichen Temperatur verdampft wird, d. h. bei der Verbrennungstemperatur der an der Verbrennung beteiligten Stoffe in stöchiometrischen Verhältnissen. Dies ist bei dem Verfahren gemäß der Erfindung selbst bei einem Feststoff möglich, der bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur getrocknet werden muß, und dies ist der oben erwähnten Tatsache zu verdanken, daß die Verbrennungsgase sehr schnell auf die Gleichgewicht stemperatur abgekühlt werden. Diese wird durch das Verhältnis des zu verdampfenden Wassers zu der zugeführten Wärmemenge bestimmt. Für einen gegebenen Durchsatz an Feststoff kann also die Gleichgewichtstemperatur durch Veränderung der Konzentration der wässrigen Lösung, durch Verdünnen der Verbren-

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nungsgase oder durch Veränderung des Verhältnisses des Brennstoffverbrauches zur zugeführten Menge an Lösung oder durch Kombination dieser Faktoren geregelt werden, obwohl natürlich das Verdünnen entweder der Lösung oder der Gase zu einem Verlust an thermischem Wirkungsgrad führt. Obwohl ein maximaler thermischer Wirkungsgrad durch Verwendung der an der Verbrennung beteiligten Stoffe in stöchiometrischen Verhältnissen ohne jeglichen Verdünnungsstoff erzielt wird, ist es normalerweise am wirtschaftlichsten, den Brennstoff mit Luft zu verbrennen. Wenn der Brennstoff ein Kohlenwasserstoff ist, wie dies gewöhnlich der Fall sein wird, beträgt die sich ergebende Verbrennungstemperatur 1600 C, und diese ist für die meisten Arbeiten geeignet.

Die Erfindung ist z. B. zum Trocknen von Lebensmitteln und Reinigungsmitteln, die wärmeempfindlich sind, und von Alkalimetallphosphaten, die wegen ihrer Neigung zur Bildung klebriger' Ablagerungen Schwierigkeiten bereiten, vorzüglich geeignet. Um Alkalimetallorthophosphate in fester Form aus sogenannten Ortho-Flüssigkeiten zu erzeugen, wird die Gleichgewichtstemperatur unter jener gehalten, bei der die Molekular-Entwässerung zur Bildung kondensierter Phosphate auftritt. Von besonderer Bedeutung ist die Herstellung kondensierter Alkalimetallphosphate aus Ortho-Flüssigkeiten, insbesondere Natriumtripolyphosphat, obwohl andere kondensierte Phosphate, wie Tetranatriumpyrophosphat, auf diese Weise erhalten werden können. Die Umwandlung von Orthophosphat in kondensiertes Phosphat tritt normalerweise zur Gänze oder hauptsächlich während des Durchganges der Teilchen durch die Sammelkammer auf, ob-

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wohl zum Teil dieser Durchgang für die Beendigung der Trocknung des Orthophosphates dient.

Um Alkali-, insbesondere Natriumtripolyphosphat, zu erzeugen, wird eine wässrige Lösung eines Gemisches von Natriumorthophosphaten in dem richtigen Na:P-Verhältnis in den Strom der Verbrennungsprodukte eingeführt. Die nach dem Verdampfen des Lösungswassers oder der Hauptmasse desselben erzielte Gleichgewichtstemperatur wird in der oben beschriebenen Weise auf einen Wert im Bereich von 350 C bis 500 C, vorzugsweise von 350 C bis 430 C, eingestellt. In diesem Bereich findet, wenn eine ausreichende Gasgeschwindigkeit vorhanden ist, unter den bei dem Verfahren gemäß der Erfindung auftretenden Bedingungen im wesentlichen eine vollständige Umwandlung zu Tripolyphosphat statt. Die Wahl der Temperatur innerhalb des angegebenen Bereichs hängt von dem für das Erzeugnis erforderlichen Verhältnis der Form der Phase I zur Form der Phase II des Tripolyphosphates ab. Die Temperaturverhältnisse von Phase l/Phase II sind ziemlich kompliziert. Die Phase I wird als metastabiles Zwischenprodukt gebildet, das schnell in Phase II übergeht. Bei genügend hohen Temperaturen wird die Phase II in die Phase I umgewandelt. Wenn bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die Bedingungen von solcher Art sind, daß eine im wesentlichen vollständige Umwandlung zu Tripolyphosphat stattgefunden hat, während sich die Teilchen im Flug bewegen, wird gefunden, daß der Anteil der Form der Phase I umso größer ist, je höher die Gleichgewichtstemperatur ist. Wenn also ein Anteil an Phase I gefordert wird, muß die Temperatur nicht nur hoch genug für die erforderliche Umwandlung sein, sondern diese Umwandlung muß auch während des Aufenthaltes des

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Tripolyphosphat es in dem Turm stattfinden. Die festen Teilchen sammeln sich am Boden des Turmes, und ihre Aufenthaltszeit an dieser Stelle kann so lange sein, wie dies erwünscht ist. Es ist jedoch aus wirtschaftlichen Gründen erwünscht, diese Aufenthaltszeit so weit wie möglich abzukürzen, und dies wird durch die Anwesenheit von Wasserdampf in dem Turm unterstützt, der als Katalysator für die Umwandlung zu Tripolyphosphat wirkt und die Umwandlung von Phase I in Phase II und umgekehrt beschleunigt. Der Partialdruck des Wasserdampfes kann durch Ansaugen von vorzugsweise durch Berührung mit dem Brennerrohr vorgewärmter Luft in den Turm geregelt werden. Zu diesem Zweck wird der Turm unter einem geringen Unterdruck von beispielsweise 5 bis 7, 5 mm (0, 2 bis 0, 3 inches) Wassersäule gehalten.

Wenn die Bedingungen derart sind, daß eine nur schwache Umwandlung des Orthophosphates in Tripolyphosphat (beispielsweise unter 90 %) aufgetreten ist, beispielsweise infolge der Bildung von großen Flüssigkeitströpfchen, die zum Trocknen länger brauchen und aus dem schnellen Gasstrom divergieren können, wird die Beziehung der Temperatur zum Verhältnis Phase I/ Phase II umgekehrt, so daß nun niedrigere Temperaturen den größeren Anteil an Phase I ergeben. Zur Erhöhung des Verhältnisses von Tripolyphosphat und der Form der Phase II unter diesen Umständen wird der Feststoff in dem Turm gesammelt und für seinen Aufenthalt in diesem während der erforderlichen Zeitspanne gesorgt. Wenn andererseits eine gute Umwandlung in Tripolyphosphat stattgefunden hat, während die Teilchen sich irti Fluge bewegten, ist es im allgemeinen nicht nötig,

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daß sich der Feststoff in dem Turm aufhält, wenn die normalerweise im Handel geforderten Anteile an Material der Phase I erzeugt werden. Bei Verfahren, bei denen es sich um das Trocknen und Entwässern von Phosphaten handelt, muß die Bildung von klebrigen Ablagerungen vermieden werden. Aus diesem Grunde muß der Durchgang der festen Teilchen durch den Turm lang genug sein, um sicherzustellen, daß die Teilchen, bevor sie auf die Wände oder auf irgendwelche auf dem Boden gesammelten Feststoffe auftreffen, nicht klebrig sind. Es hat sich gezeigt, daß bei einer Gasgeschwindigkeit von 305 m/s (lOOQ ft/sec.) eine Strecke von ca. 7, 5 bis 9 m (25 bis 30 ft.) durchwandert werden soll, bevor die Teilchen die Wand treffen. Darüber hinaus muß die Form der Düse oder . der Düsen, durch welche die Flüssigkeit in den Strom des Verbrennungsgases eingeführt wird, in bezug auf die Achse des Rohres symmetrisch sein, damit die Bildung von Ablagerungen in dem letzteren verhindert wird. Vorzugsweise soll ein Kranz von zu dem Rohr koaxialen Düsen verwendet werden, die den Nebel in das Innere des Gasstromes liefern.

Zur Erleichterung der Konstruktion und Wartung kann die Flüssigkeitszufuhr gleich hinter dem Gasrohr angeordnet werden, jedoch muß darauf geachtet werden, daß sichergestellt ist, daß die Bahnen der Tröpfchen nicht in nennenswerter Weise divergieren, da sie sonst den heißen Gasstrom verlassen, bevor der Gleichgewichtsbereich erreicht ist.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist beispielsweise auf der Zeichnung darge-

stellt. Darin sind:

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Pig. 1 ein schematischer Vertikalschnitt,

Fig. 2 eine Ansicht eines Zerstäubers in axialer Blickrichtung und

Fig. 3 ein Ausschnitt dieses Zerstäubers im Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 2.

Die Vorrichtung weist einen Lufteinlaß 1 und einen Heizöleinlaß 2 am Boden einer Verbrennungskammer 3 auf, von wo die Verbrennungsprodukte direkt über ein Venturi-Rohr 1Γ in ein Rohr 10 eintreten können. Das Austrittsende des Rohres 10 ist in einer Sammelkammer 4_a dem Turm, angeordnet. In der Nähe des Austritts ende s des Rohres 10 befindet sich ein radial wirkender Zerstäuber 7, der zu dem Rohr 10 koaxial liegt und an ein Flüssigkeitslieferrohr 8 angeschlossen ist. Dieser Zerstäuber 7 ist im einzelnen in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Der Zerstäuber 7 weist ein Ringrohr auf, das an zwei an diametral gegenüberliegenden Stellen einmündende Lieferrohre 13 angeschlossen ist. In d&s Ringrohr sind unter einem Winkel von 45 zur Achse des Zerstäubers 7 zwölf Löcher bzw. Düsen 14 gebohrt, von denen drei einwärts gegen die Achse und die übrigen neun von der Achse auswärts geneigt sind. Beispielsweise zeigt Fig. 3 eines der einwärts gerichteten Düsen 14, und der mit BOC bezeichnete Winkel beträgt 45 . Fig.. 2 zeigt die Gruppierung dieser Düsen 14, bei der jeweils drei auswärts gerichtete Düsen 14 einander benachbart sind und auf diese eine einwärts gerichtete Düse 14 folgt. Der im Mittelpunkt gemessene Winkel zwischen je zwei benachbarten Düsen 14 beträgt 30 .Die Sammelkammer 4 hat

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eine Austrittsleitung 5 für die ausströmenden Gase, an deren Ende ein Sauggebläse 9 angeordnet ist. Der untere Teil der Sammelkammer 4 ist mit einem Schneckenförderer für die Entnahme der festen Erzeugnisse und ferner mit einem Manometer 12 ausgerüstet.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.

Beispiel 1

Tetranatriumpyrophosphat wurde erzeugt, indem eine wässrige Lösung von Dinatriummonowasserstofforthophosphat in Verbrennungsgase eingeführt wurde, die durch Verbrennung

3 von 309,1 l/h Heizöl in 56, 640 m /min. (2000 cu. ft. p. min.) Luft erzeugt wurden. Die Geschwindigkeit der Gase betrug 219, 5 m/s (720 ft.p. see.) an der Stelle, an der die flüssige Orthophosphatlösung eingeführt wurde. Die Temperatur im Umwandlungsturm wurde auf 350 C gehalten, indem die Liefermenge an Dinatriumorthophosphatlösung (107 Twadell bei 78° C) auf 2, 032 t/h (2, 0 tons p.h.) eingestellt wurde.

Dieses Verfahren lieferte Tetranatriumpyrqphosphat mit weniger als 0, 5 % Verunreinigung durch Dinatriumorthophosphat.

Beispiel 2

Natriumtripolyphosphat wurde durch Zuliefern einer wässrigen Lösung von Natriumorthophosphaten mit einem Na:P-Verhältnis von 5 : 3 in Verbrennungsgase mit einer Strömungs-

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geschwindigkeit von 274, 3 m/s (900, ft/sec.) eingeführt wurden.

Es wurden 341 1 (75 gallons) Heizöl je Stunde in Luft mit einer

3 Strömungsgeschwindigkeit von 79, 29 m /min. (2800 cu.ft.p.

min.) zur Erzeugung von Verbrennungsgasen verbrannt. Die

ο ο

Orthophosphatlösung (116 Twadell bei 78 C) wurde in einer Menge von 2, 34 t/h (2, 3 tons p.h.) zugeführt, so daß die Temperatur der
gehalten wurde.

Temperatur der Gase in dem Umwandlungsturm auf 400 C

Das bei diesem Verfahren hergestellte Natriumtripolyphosphat hatte einen Mindestgehalt an NaP Q. von 95 % und eine Temperaturzunahme von 13 C.

Beispiel 3

Bei dem Verfahren gemäß Beispiel 2 wurde die Liefermenge an Natriumorthophosphaten je Zeiteinheit derart vermindert, daß die Temperatur der Gase irt dem Umwandlungsturm auf 440 C anstieg. Das auf diese Weise erzeugte Natriumtripolyphosphat hatte einen Temperaturanstieg von 19, 5 C.

Beispiel 4

Das am Boden der Sammelkammer gesammelte Erzeugnis gemäß den Beispielen 2 und 3 hat normalerweise eine Schüttdichte

von 0, 65 g/cm . Ein Produkt mit einer höheren Schüttdichte wurde durch Mahlen in einer geeigneten Mühle hergestellt.

Zu diesem Zweck wurde eine van Gelder'sche Mühle verwendet, und es wurde ein Erzeugnis mit einer Schüttdichte von 1, 0 bis

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1,1 g/cm hergestellt.

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Beispiel 5

Natriumtripοlyphosphat mit einer verminderten Schüttdichte wurde erzeugt, indem die Geschwindigkeit der Verbrennungsgase herabgesetzt wurde. Die Verminderung der Geschwindigkeit wurde durch Erhöhen des Durchmessers des Rohres erzielt, durch das die Gase hindurchgehen, so daß die Gasgeschwindigkeit von 198,1 m/s (650 ft/sec.) auf 152,5 m/s (500 ft/sec.) herabgesetzt wurde, während ein konstantes Volumen an Verbrennungsgasen beibehalten wurde und die Zusammensetzung und die Liefergeschwindigkeit (Liefermenge je Zeiteinheit) der Katriumorthophosphatlösung ebenfalls konstant gehalten wurde. Die Schüttdichte wurde von 0,60 g/cm auf 0,42 g/cnr herabgesetzt.

Beispiel 6

Bei.einem Probelauf für die Herstellung von Kaliumpyrophosphat wurden die folgenden Bedingungen festgesetzt:

Ölzufuhr zum Brenner

Luftzufuhr zum Eintritt in die

Sammelkammer

!Temperatur am Brenneraustritt

Temperatur im oberen Teil der Sammelkammer

Temperatur in der Mitte der Sammelkammer

Temperatur der zugeführten Lösung

Zufuhr zum Zerstäuber Düseneintrittsdruck Druok in der Sammelkammer Luftzufuhr zum Gebläse

159 l/h (35 gals./hr.) 48,1 m³/h (1700 c.f.m.)

1500⁰C

425⁰O

410⁰C

50⁰C

1,53 t/h (1,5 tons/hour) 1,55 kp/cm² (22 lbs./sq.in.) 5 mm (0,2 inches) Wassersäule

O'.

• 0,1055 kp/om^l^ lbs./

sq./inch.)

Π D ?J 8 8 3 / 0 ^c: 1

Dichte der zugeführten Lösung

1, 577 kg/1 (15, 8 lbs. /gal.)

Das erhaltene Kaliumpyrophosphat hatte die folgende Analyse:

Orthophosphat unlöslich pH-Wert der 1 %igen Lösung Dichte Farbe

unter 0, 3 %

10,1 '

0, 35244 g/cm³ (22 lbs. /ft³) weiß

Beispiel 7

Bei einem Probelauf für die Herstellung von Kaliumtripolyphosphat unter ungefähr den gleichen Bedingungen wie oben wurde das folgende Erzeugnis erhalten:

Kaliumtripolyphosphat Kaliumpy r opho sphat Trimetaphosphat Kaliumorthophosphat unlösliches Metaphosphat Aussehen Lösung Schüttdichte

89 % 5 %

3 %

weiß, frei schüttfähig kaum erkennbare Trübung 0,72090 g/cm³ (45 lbs. /ft³)

Obwohl die Erzeugnisse nach den Beispielen 6 und 7 normalerweise in hohem Maße hygroskopisch sind, wurden beim Vorgehen gemäß der Erfindung trockene, frei schüttfähige Erzeugnisse erzielt.

- Patentansprüche -

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Claims

A 54 112 X/82a Albright & Wilson Ltd.

Patentansprüche

1. Verfahren zur Beseitigung von Wasser aus wässrigen Lösungen von insbesondere temperaturempfindlichen Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung in einen Strom von Verbrennungsprodukten von hoher Geschwindigkeit von mindestens 90 m/s (300 ft/sec.) in bezug auf die Lösung eingeleitet wird, der innerhalb eines Rohres strömt oder aus einem Rohr austritt, in das er direkt von einem Brenner einströmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Verbrennungsgase in bezug auf die Lösung 259 bis 335 m/s (850 bis 1100 ft/sec.) beträgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 odjer 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsprodukte durch Verbrennen eines Kohlenwasserstoffes in Luft erzeugt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom der Verbrennungsgase aus dem Rohr unmittelbar in eine Sammelkammer

Npijp I lntprhnen (Art 7 ei Ahs ? Nr 1 SnU 3 desEnderungsBee.ν. 4.9.1967?

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geleitet wird, die sich auf einer Temperatur befindet, die etwa derjenigen des Gemisches entspricht, das sich beim Verdampfen der wässrigen Lösung ergibt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Sammelkammer auf 350 bis 500 C eingestellt wird.

6. ^erfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Sammelkammer auf 350 bis 430 C eingestellt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung eines Alkalimetallorthophosphates in der Sammelkammer molekular entwässert wird, so daß ein kondensiertes Alkalimetallphosphat entsteht.

8. Verfahren nach Anspruch 7 zur Herstellung von Natrium tripolyphosphat, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von in dem Erzeugnis enthaltenem Natriumtripolyphosphat der Phase I zu dem der Phase II durch Steuerung der Aufenthaltsdauer des Peststoffes in der Sammelkammer bestimmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

die wechselweise Umwandlung zwischen Natriuaitripulypboephat der Phase I und der Phase II unter Katalysatorwirkung durch die Anwesenheit von Wasserdampf in der Sammelkammer erfolgt.

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10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Partialdruck des in der Sammelkammer befindlichen Wasserdampfes durch Vermindern des Drukkes in der Sammelkammer unter vermindertem Druck gesteuert wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe eine hindernisfreie Strecke von mindestens 7, 6 m (25 ft.) entlanggeführt werden, bevor sie auf die Wände der Sammelkammer auftreffen. ·

•12. Vorrichtung zur Beseitigung von Wasser aus Flüssigkeiten mit einer Sammelkammer, einem Rohr, das ein Eintrittsende und ein Austrittsende aufweist, und in die Sammelkammer führt, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohreintrittsende in eine Verbrennungskammer (3) mündet, in die eine Einrichtung zum Zuliefern der an der Verbrennung beteiligten Stoffe führt, und daß zum Einführen einer wässrigen Lösung in das Rohr (10) oder in einem Strom von Verbrennungsprodukten eine oder mehrere Düsen (14) verwendet sind, so daß der Strom aus dem Rohraustrittsende derart ausströmt, daß die Lösung eine Geschwindigkeitskomponente parallel zum Rohr (10) in Strömungs richtung aufweist.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohreintritts- und bzw. oder -austrittsende einen Teil eines Venturi-Rohr es (11) bildet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch einen zu dem Rohr (10) koaxialen Kranz radialer Düsen (14).

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