DE1900128B2 - Verfahren zur herstellung von granuliertem, nicht zusammenbackendem harnstoff mit geringem biuretgehalt - Google Patents
Verfahren zur herstellung von granuliertem, nicht zusammenbackendem harnstoff mit geringem biuretgehaltInfo
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Description
Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Die Bildung von Biuret durch Kondensation von zwei Molekülen Harnstoff unter Austritt eines Moleküls
Ammoniak ist selbst während eines begrenzten Zeitraums nur sehr schwierig zu vermeiden, wenn die
Einengung der bei der Synthese anfallenden Lösungen bei Temperaturen oberhalb 130° C vorgenommen
wird.
Nun !<=». aber die Anwesenheit dieses Dimcren bei
der Mehrzahl der Verwertungen des Harnsioffs unerwünscht, und zwar sowohl in der Landwirtschaft
als auch in der Kunststoffindustrie oder der Industrie der synthetischen Textilien, um nur die wichtigsten
anzuführen.
Einige Verfahren erlauben, die Bildung dieser Verbindung durch Einengen der Lösungen und Kristallisieren
des Harnstoffs bei niedriger Temperatur in gewissem Ausmaß zu vermeiden. Das erhaltene
Produkt wird nach dem Abschleudern und Trocknen geschmolzen und granuliert.
Solche Arbeitsweisen führen zur Verwendung lästiger und komplizierter Zusatzeinrichtungen. Außerdem
erfordern sie eine zumindest teilweise Rückführung der an Biuret angereicherten Kristallisations-Mutterlaugen
im Kreislauf zur Synthesevorrichtung. Dieser Vorgang, in dessen Verlauf die Umwandlungsreaktion
des Biurets in Harnstoff unter erhöhtem Druck und in Gegenwart eines Ammoniaküberschusses
erfolgt, beeinflußt in ungünstiger Weise das Zersetzungsgleichgewicht des Ammoniumcarbamats
in Harnstoff und Wasser durch die Erhöhung der Konzentrationen dieser beiden Partner des Reaktionsschemas.
Es ergibt sich daraus für eine gegebene Anlage eine klare Verminderung der Leistungsfähigkeit.
Aus der britischen Patentschrift 8 75 730 ist es bekannt, Harnstoff mit wäßrig alkoholischen Formaldehydlösungen
zu besprühen. Der Harnstoff muß dabei bis auf 0,2% Wasser getrocknet werden, wodurch die
Bildung von Biuret gefördert wird.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von granuliertem Harnstoff, durch
^ ^ &^ NadjteUe überwunden werden. Im
Prinzip besteht das erfj"*ug&™ψ Verfahren
darin, daß man erne ^'f^l^1^^
mäßig niedriger Tempera ur (125 bis 130 C) im
begrenzten Umfang «mengt und d^ Endprodukt nut
einem FUm aus Hexamethylentetramin umhulk, der
in situ durch Umsetzung von restlichem, in den Harn-
stoffkömem noch vorhandenem Ammoniak nut^e.ner
Formaldehydlösung, die feinzerstaubt auf d.e HarnStoffkörner
aufgebracht wird, hergestellt wire.
In der Praxis ist es zur Vermeidung jeglicher Unannehmlichkeiten
b« der Lagerung unerlaßl.ch, eine
*5 einheitliche und gleichmäßige Umhüllung herzustellen.
Der schließliche Gewichtsgehalt der Korner an
Wasser liegt zwischen 0,9 und 1,2%, um zu ermogliehen,
daß ein Stickstoff gehalt von 46«/0 fur den
*° landwirtschaftlichen Harnstoff gewährleistet werden
kann. Die Körner schließen außerdem 600 bis 1000 Teile/Million Ammoniak beim Verlassen des Granulierungsraums
ein. Es empfiehlt sich, die Geschwindigkeit der Reaktion zwischen dem Ammoniak und
»5 dem Formalin derart zu regeln, daß die Hexamethylen-tetramin-Bildung
nicht sofort erfolgt und gleichwohl beim Austritt aus der Behandlungsapparatur beendet ist.
Die diese Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussenden Faktoren werden im wesentlichen durch die Temperatur
der Harnstoffkörner und die Acidität des angewandten Formaldehvds bestimmt.
Erfindungsgemäß wird die Temperatur der Harnstoffkörner
zwischen 0 und 50r C gewählt, wobei die 32- bis 42°/oige Formaldehydlösung bei Temperaturen
zwischen 0 und 15° C mit 0,1 bis 0,20Z0 SaI-petersäure
versetzt wird. Der pH-Wert der Formal-
dehydlösung liegt folglich zwischen 3,0 und 6,0.
Das erhaltene Produkt ist besonders lagerstabii, selbst nachdem der Gehalt an atmosphärischem Wasser
außerhalb des klimatisierten Bereichs festgelegt worden ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in jeder beliebigen Vorrichtung durchgeführt werden, welche
die Anwendung der Arbeitsbedingungen, die den Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens bilden,
gestatten. So ist es möglich, die Umhüllungstrommein, die gewöhnlich in der Düngemittel-Industrie
benützt werden, unter der Bedingung zu verwenden, daß die Körner einige Augenblicke darin verweilen
können und die Geschwindigkeit der Hexamethylentetramin-Bildung dementsprechend reguliert wird.
Die Temperatur der Harnstoffteilchen kann in den Granulierungstürmen, durch welche im Gegenstrom
atmosphärische Luft strömt, deren Durchsatz in passender Weise variiert werden kann, mit großer Genauigkeit
eingestellt werden.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.
.
Die beim Austritt aus einer Synthesevorrichtung erhaltene Harnstofflösung enthält:
Gewichtsprozent
Harnstoff 75,00
Biuret 0,30
Wasser 24,70
Sie wird unter vermindertem Druck von 110 bis 120 mm Quecksilber bei einer Temperatur zwischen
128 und 130° C in einem Dünnschichtverdampfer eingeengt. Nach dem Granulieren ergibt die Titration
des Harnstoffs:
N2 46,19%
Biuret 0,40%
Wasser 1,00%
restliches NHs 1000 Teile/Million
15 t/h dieses Produkts, das eine mittlere Korngröße zwischen J. und 2 mm aufweist, werden mit
45 kg/h einer 35%igen Formaldehydlösung, deren
pH-Wert 5,8 beträgt, in einer Umhüllungstrommel behandelt Die Formaldehydlösung wird bei 40° C
auf die etwa 30° C warmen Körner gesprüht, wobei die Berührungsdauer in der Vorrichtung etwa 7 bis
10 min beträgt Der behandelte Harnstoff zeigt keinen Formaldehydgeruch.
Er hat folgende Zusammensetzung:
N2 46,13%
Biuret 0,40%
Wasser 1,10%.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von granuliertem, nicht zusammenbackend Hirnstoff mit geringem
Biuretgehalt durch Besprühen von granulierfern Harnstoff mit einer wäßrigen, 32 bis 42 Ge-Wichtsprozent
Formaldehyd enthaltenden Formaldehydlösung, dadurch gekennreichnet,
daß man granuliertenf 0,9 bis 1,2 Gewichtsprozent
Wasler und 600 bis 1000 Gewichtsteile/Million Ammoniak enthaltenden Harnstoff
bei 0 bis 50° C mit einer wäßrigen Formaldehydlösung, deren pH-Wert als Funktion der Temperatur
auf 3,0 bis 6,0 eingestellt ist, besprüht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Besprühen bei 0 bis
15° C durchführt und dabei den pH-Wert der Formaldehydlösung durch Zugabe von 0,1 bis
0,2 Gewichtsprozent Salpetersäure auf 3 bis 4,5 einstellt.
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