DE19706433A1

DE19706433A1 - Preparation of, e.g. molten suspensions for production of granulated mixed fertilisers

Info

Publication number: DE19706433A1
Application number: DE19706433A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dr Ruempler; Michael Jacob; Axel Wessel; Ulrich Dr Walter
Original assignee: Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Current assignee: Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Priority date: 1997-02-19
Filing date: 1997-02-19
Publication date: 1998-08-20

Abstract

Molten suspensions, emulsions and solutions used to produce granulated mixed fertilisers are produced by passing granular urea (1) into a process chamber (4) heated to a temperature above its melting point, e.g. 140-150 deg C. This is then mixed with added finely particulate inorganic salts (2) forming a homogeneous suspension (3), emulsion or solution.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schmelzsuspensionen, Emulsionen oder Lösungen als Ausgangsprodukt für die Herstellung von granulierten Mischdüngern.The invention relates to a process for the preparation of melt suspensions, emulsions or solutions as a starting product for the production of granulated compound fertilizers.

Zur Produktion von Mischdüngern ist es notwendig, eine Suspension herzustellen, die als Flüssigphase eine Schmelze haben, denen ein oder mehrere Feststoffkomponenten zugeführt werden. Die Aufschmelzung des körnigen Harnstoffes, als ein Ausgangsprodukt zur Herstellung von Mischdüngern, erfolgt in einer separaten Verfahrensstufe durch innigen Kontakt des Materials mit einer Heizfläche. In einer oder mehreren Verfahrensstufen erfolgt die Vermischung des aufgeschmolzenen Materials mit einer Feststoffkomponente, beispielsweise Ammoniumsulfat. Die Mischung der beiden Komponenten erfolgt dabei in an sich bekannten Mischtrommeln, die mit Einbauten und Mischwerkzeugen versehen sind. Die so erzeugte Schmelzsuspension dient als Ausgangsprodukt zur Herstellung von Düngemittelgranulaten in einer Wirbelschicht. For the production of compound fertilizers, it is necessary to produce a suspension, which as Liquid phase have a melt, to which one or more solid components are fed will. The melting of the granular urea as a starting product for Production of compound fertilizers takes place in a separate process step by intimate Contact of the material with a heating surface. In one or more process stages the mixing of the melted material with a solid component, for example ammonium sulfate. The two components are mixed in known mixing drums, which are provided with internals and mixing tools. The melt suspension produced in this way serves as a starting product for the production of fertilizer granules in a fluidized bed.

Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist, daß die Gesamtverweilzeit des Materials in den einzelnen Prozeßstufen zur Herstellung der Schmelzsuspension zu hoch ist. Die hohen Verweilzeiten haben Zersetzungserscheinungen des Materials zur Folge. Durch Produktüberhitzungen werden die Zersetzungserscheinungen weiter gefördert. Die hohe Temperatur der Schmelze ist aber erforderlich, um beim Mischverfahren nicht unter die zulässige Schmelztemperatur zu gelangen. Weiterhin sind Produktüberhitzungen durch den Kontakt zwischen den Heizflächen und dem zu schmelzenden Stoff beim Aufschmelzprozeß unvermeidlich. Zersetzungserscheinungen und damit Beeinträchtigungen der Qualität des Endproduktes sind bei dem bekannten Stand der Technik nicht zu verhindern. A disadvantage of the known methods is that the total residence time of the material in the individual process stages for the production of the melt suspension is too high. The high Residence times result in decomposition of the material. Due to product overheating the signs of decomposition are further promoted. The high temperature however, the melt is required in order not to fall below the permissible during the mixing process To reach melting temperature. Furthermore, product overheating is caused by the Contact between the heating surfaces and the substance to be melted during the melting process inevitable. Signs of decomposition and thus impairments in quality of the end product cannot be prevented in the known prior art.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß der apparative Aufwand zur Herstellung der Schmelzsuspension hoch ist und somit die Herstellungskosten verteuern.Another disadvantage of the known methods is that the equipment required for the production of the melt suspension is high and thus increases the cost of production.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Schmelzsuspensionen, Emulsionen oder Lösungen als Ausgangsprodukt für die Herstellung von granulierten Mischdüngern zu entwickeln, das sich gegenüber den bekannten Verfahren insbesondere durch eine Verringerung der Verweilzeit, einer Reduzierung der benötigten Energie, einer nahezu Verhinderung der Überhitzungsgefahr der Materialien und einer weitestgehenden Vermeidung von Zersetzungserscheinungen bei gleichzeitiger Reduzierung der Herstellungskosten und des apparativen Aufwandes auszeichnet.The invention has for its object to provide a process for the preparation of melt suspensions, Emulsions or solutions as a starting product for the production of granulated To develop mixed fertilizers that differ from the known methods in particular by reducing the dwell time, reducing the energy required, an almost prevention of the risk of overheating of the materials and a largely Avoidance of decomposition phenomena while reducing manufacturing costs and the expenditure on equipment.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved with the features of claim 1. Beneficial Embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß erfolgt die Herstellung von Schmelzsuspensionen, Emulsionen oder Lösungen dadurch, daß als Ausgangsmaterial körniger Harnstoff einem Prozeßraum zugeführt, auf Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes, auf beispielsweise ca. 140-150°C, aufgeheizt und mit dem der Schmelze bzw. dem zu schmelzenden Ausgangsprodukt zugeführten feinkörnigen anorganischen Salzen zu einer Suspension, Emulsion oder Lösung vermischt wird. Die so in einer Prozeßstufe hergestellte Schmelzsuspension, Emulsion oder Lösung wird in einer nachfolgenden Wirbelschicht zu Düngemittelgranulat verarbeitet.According to the invention, melt suspensions, emulsions or solutions are produced in that granular urea is fed to a process space as the starting material, heated to temperatures above the melting point, for example to about 140-150 ° C. and supplied with the melt or the starting product to be melted fine-grained inorganic salts mixed into a suspension, emulsion or solution becomes. The melt suspension, emulsion or solution thus produced in one process step is processed into fertilizer granules in a subsequent fluidized bed.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß in einer Verfahrensstufe die gleichzeitige Aufschmelzung des körnigen Ausgangsmaterials und die Vermischung mit einer oder mehreren weiteren feinkörnigen Komponenten zu einer homogenen Schmelzsuspension, Emulsion, oder Lösung erfolgt. Dabei wird eine Überhitzung des Ausgangsmaterials weitestgehend vermieden. The advantages of the process according to the invention are that in one process step the simultaneous melting of the granular starting material and the mixing with one or more other fine-grained components to form a homogeneous melt suspension, Emulsion, or solution is done. This will cause the starting material to overheat largely avoided.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die Verfahrensprozesse hinsichtlich der Wärmezufuhr und der benötigten Verweilzeit gut beherrschbar und einstellbar sind und somit Zersetzungserscheinungen des Materials nahezu vollständig vermieden werden. Außerdem werden die Herstellungskosten sowie die Kosten für den apparativen Aufwand reduziert.Another advantage of the process according to the invention is that the process processes with regard to the supply of heat and the required dwell time, can be easily controlled and adjusted are and thus almost completely avoided signs of decomposition of the material will. In addition, the manufacturing cost as well as the cost of the equipment Reduced effort.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail using exemplary embodiments. In the associated Drawings show:

Fig. 1: die schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens Fig. 1: the schematic representation of the method according to the invention

Fig. 2: eine Ausführungsvariante zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens. FIG. 2 shows an alternative embodiment for implementing the method according to the invention.

Zur Herstellung von Mischdünger wird körniger Harnstoff als Ausgangskomponente 1 dem Produktionsraum 4 zugeführt. Im Prozeßraum 4 erfolgt unter Zuführung von indirekter Wärme 5 eine Aufheizung des Materials oberhalb des Schmelzpunktes auf ca. 140 bis 150°C. Feinkörnige anorganische Salze, in diesem Fall feinkörniges Ammoniumsulfat, wird als zweite Komponente 2 ebenfalls dem Prozeßraum 4 zugeführt, mit der schmelzenden Ausgangskomponente 1 gemischt und in ihr suspendiert. Das Mengenverhältnis der Anteile der Ausgangskomponente 1, körniger Harnstoff, zur Komponente 2, feinkörniges Ammoniumsulfat, beträgt in dem geschilderten Beispiel 1 : 1. Im Ergebnis entsteht eine homogene Schmelzsuspension 3, die aus geschmolzenem Harnstoff und darin fein verteiltem Ammoniumsulfat besteht. Die Körnung der suspendierten Komponente 2 wird im wesentlichen durch die Aufgabekörnung in den Prozeßraum 4 bestimmt. Die Komponente 2 ist in der Schmelze der Komponente 1 unlöslich.For the production of compound fertilizer, granular urea is supplied to the production area 4 as the starting component 1 . In process room 4 , indirect heat 5 is added to heat the material above the melting point to approximately 140 to 150 ° C. Fine-grained inorganic salts, in this case fine-grained ammonium sulfate, are also fed to process chamber 4 as second component 2 , mixed with the melting starting component 1 and suspended in it. The quantitative ratio of the proportions of starting component 1 , granular urea, to component 2 , fine-grained ammonium sulfate, is 1: 1 in the example described. The result is a homogeneous melt suspension 3 , which consists of molten urea and ammonium sulfate finely divided therein. The grain size of the suspended component 2 is essentially determined by the feed grain size in the process space 4 . Component 2 is insoluble in the melt of component 1 .

Der Prozeßraum 4 ist von einem Doppelmantel 6 umgeben. In dem entstandenen Zwischenraum zwischen Prozeßraum 4 und Doppelmantel 6 erfolgt die Zuführung von Sattdampf mit 4,5 bar (ü) als Wärmeträger 5. Als Wärmezuführung sind ebenfalls oder alternativ elektrische Beheizungen, die Nutzung von Mikrowellen usw. möglich. The process space 4 is surrounded by a double jacket 6 . In the resulting space between the process space 4 and the double jacket 6 , saturated steam is supplied at 4.5 bar (g) as the heat carrier 5 . Electrical heating, the use of microwaves, etc. are also or alternatively possible as heat supply.

Die Vermischung der beiden Materialkomponenten und die Intensivierung des Wärmeüberganges erfolgt über im Prozeßraum 4 angeordnete Mischwerkzeuge, die von einem Antrieb 9 angetrieben werden. Durch die Mischwerkzeuge und damit durch die ständige Bewegung des Materials wird eine Überhitzungsgefahr für die beteiligten Stoffe weitestgehend vermieden. Außerdem kann so eine optimale Ausnutzung der zugeführten Wärmeenergie erfolgen. Eine Einflußnahme auf den Herstellungsprozeß wird auch über die Art und Anordnung der Mischwerkzeuge sowie über deren Drehzahlregelung genommen.The mixing of the two material components and the intensification of the heat transfer takes place via mixing tools arranged in the process space 4 , which are driven by a drive 9 . The mixing tools and thus the constant movement of the material largely avoid the risk of overheating for the substances involved. In addition, optimal use of the heat energy supplied can be made. The type and arrangement of the mixing tools and their speed control are also used to influence the manufacturing process.

Die Zerkleinerung von größeren Materialteilchen in der Suspension erfolgt durch Anordnung von Zerkleinerungswerkzeugen im Prozeßraum 4, die von einem Antrieb 8 angetrieben werden. Zur Abführung der beim Aufschmelzvorgang des Harnstoffes entstandenen Gase ist der Prozeßraum 4 mit einer Entlüftung 7 versehen.The comminution of larger material particles in the suspension is carried out by arranging comminution tools in the process space 4 , which are driven by a drive 8 . The process chamber 4 is provided with a vent 7 in order to discharge the gases formed during the melting process of the urea.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine kontunuierliche oder diskontinuierliche Betriebsweise. Es ist auch möglich, daß mehrere lösbare und/oder nicht lösbare feinkörnige anorganische Salze als zweite Komponente der Schmelze zur Herstellung der Schmelzsuspension, Emulsion oder Lösung zugeführt werden.The method according to the invention enables a continuous or discontinuous Mode of operation. It is also possible that several detachable and / or non-detachable fine-grained inorganic salts as the second component of the melt for the production of the melt suspension, Emulsion or solution can be supplied.

Reference list

11

Zuführung der Ausgangskomponente
Feeding of the starting component

22nd

Zuführung einer weiteren Materialkomponente
Feeding another material component

33rd

Austrag der Schmelzsuspension
Discharge of the melt suspension

44th

Prozeßraum
Process room

55

Wärmezuführung
Heat supply

66

Doppelmantel
Double jacket

77

Entlüftung
Venting

88th

Antrieb Zerkleinerungswerkzeug
Drive shredding tool

99

Antrieb Mischwerkzeug
Drive mixing tool

Claims

1. A process for the preparation of melt suspensions, emulsions or solutions as a starting product for the production of granulated compound fertilizers, characterized in that the starting material is granular urea fed into a process space, heated to temperatures above the melting point, for example to about 140-150 ° C, and is mixed with the fine-grained inorganic salts supplied to the melt or the starting product to be melted to form a suspension, emulsion or solution.

2. The method according to claim 1, characterized in that the proportions of urea and of the fine-grained inorganic salts are preferably 50% in each case.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that as a fine-grained inorganic Salt is preferably used ammonium sulfate.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that as indirect thermal energy Saturated steam with approx. 4.5 bar (g) the space between the process space and one enclosing double jacket is fed.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that a mixture of the melted Urea with the fine-grained inorganic salts in the process room done by driven mixing tools.

6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that a comminution of Material caking in the process space through additionally driven shredding tools he follows.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that a process control via the speed control or adjustment of the mixing tools.

8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that the melt suspension produced, Emulsion, or solution of a subsequent fluidized bed for fluidized bed granulation is abandoned.