DE3017609A1 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING GRANULATED MULTIPLE FERTILIZER - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING GRANULATED MULTIPLE FERTILIZERInfo
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Description
Anmelderini Stuttgart, den 30. April 1980 Applicant Stuttgart, April 30, 1980
Societe de Prayon P 3851 S-G Prayon, !orSt BelgienSociete de Prayon P 3851 S-G Prayon,! OrSt Belgium
Vertreter:Representative:
Eohler-Schwindling-Späth Patentanwälte Hohentwielst-r. 7000 StuttgartEohler-Schwindling-Späth Patent attorneys Hohentwielst-r. 7000 Stuttgart
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von granuliertem Mehratoffdünge-rMethod and device for the production of granulated compound fertilizer
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines granulierten Mehrstoffdüngers, insbesondere eines Dreistoffdüngers. The invention relates to a method for producing a granulated multi-component fertilizer, in particular a ternary fertilizer.
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Es sind im. wesentlichen zwei verschiedene Verfahren zur Herstellung eines granulierten Dreistoffdüngere bekannt, Bei» ersten Verfahren werden pulverförmige, halbfertige "Feststoffe als Ausgangsetoffe benutzt, während man beim zweiten Verfahren eine Aufschlämmung oder einen Brei benutzt, der auf einem !feststoffbett granuliert" wird. There are in. essentially two different procedures for Production of a granulated three-component fertilizer known The »first processes are powdery, semi-finished "Solids are used as starting materials, while at the The second method uses a slurry or slurry that is granulated on a "bed of solids".
J3ie Biersteilung van Dreistoffdünger ^ausgehend von halbfertigen ^Feststoffen erfolgt, durch -Zumessen und Vermischen dieser halbfertigen "Stoffe, die impulverfÖrmisen Zustand sind, in Gegenwart von Wasser oder saueren Flüssigkeiten.,· um eine Agglomeration der pulverf örmigen Stoffe und auf diese ¥eise.die Bildung eines Granulats zu.ermöglichen. Dabei erfolgt" gewöhnlich 4ie -Zufuhr von ^Wasserdampf, um die zu granulierende Masse zu erhitzen und teilweise die darin enthaltenen Salze in Lösung zu bringen, um auf diese Meise ein BindemitteL Ziwischen den Pulverteilchen zu bilden und auf dies© Ve±se /die ^Bsajunenballung: zu den Granulatkörnem zu bewirken. Die iaalbfertigen Produkte, die als Ausgangsstoffe für di.e Herstellung von Dreistoffdünger benutzt werden, sind, gewöhnlich- Ammoniumnitrat und Harnstoff, einfache und konzentrierte Superphosphate, binäre Phosphor-Stickstoff—Verbindungen, wie Mono- und Diammoniumpho sphate, Kaliumchlo ride und Ealiumsulf ate, ; andere Böstandteile., die Zusatzstoffe, wie Magnesium, Schwefel und Spurenelemente, enthalten, Stoffe, die eine oder mehrere der vorstehend angegebenen Bestandteile. enthalten, sowie natürliche Phosphate. The division of beer from three-component fertilizers based on semi-finished solids takes place by measuring and mixing these semi-finished substances, which are in the form of a powder, in the presence of water or acidic liquids. The formation of a granulate is usually possible. Steam is usually supplied to heat the mass to be granulated and to dissolve some of the salts contained therein in order to form a binding agent between the powder particles and to dissolve them this © Ve ± se / die ^ Bsajunenballung: to effect the granulate grains. The ready-made products, which are used as starting materials for the production of ternary fertilizers, are usually ammonium nitrate and urea, simple and concentrated superphosphates, binary phosphorus-nitrogen compounds such as mono- and diammonium phosphates, potassium chlorides and potassium sulfates, ; other components containing additives, such as magnesium, sulfur and trace elements, substances which contain one or more of the components specified above. as well as natural phosphates.
Das Wasser kann bei diesem Verfahren, gemäß der gewünschten Zusammensetzung des Düngemittels, mehr oder weniger vollständig durch Schwefelsäure» Phosphorsäure oder Salpetersäure ersetzt werden, die mit gewissen der-eingesetzten halbfertigen Produkte reagiert. In diesenL FaH wird wasserfreies Ammoniak oder auch eine andere Base gegen- Ende der Granulation eingesetzt, um den Säureüberschuß zu neutralisieren. Die Operation der Mischung un4 Granulation kann in "bekannten Apparaten stattfinden, wie !Droaiiel- und Telle-rgranulierex sowie verschiedenen Mischern:.The water can in this process, according to the desired Composition of the fertilizer, more or less completely replaced by sulfuric acid »phosphoric acid or nitric acid, those with certain der-used half-finished products responded. In this case, anhydrous ammonia or another base is used towards the end of the Granulation used to neutralize the excess acid. The operation of mixing and granulation can take place in "known apparatuses" such as Droaiiel and Telle-granulating devices as well as various mixers:
Nach der Granulation wird das Produkt in einem Dfen getrocknet und, nach dem Abkühlen, in einer SiebeinrichtungAfter granulation, the product is dried in a furnace and, after cooling, in a sieve device
kalibriert. Di© zu feinen und die zu großen Produkte, werden, gegebenenfalls nach, eineir Zerkleinerung, zur Granulation zurückgeführt.calibrated. The products that are too fine and the products that are too large are if necessary after comminution, for granulation returned.
Das andere Verfahren, bei dem man von einer Aufschlämmung oder einem Brei ausgeht, bietet sich insbesondere für eine integrierte Anlage an, bei der die Herstellung, des Dreiiitoffdüngers unmittelbar mit dem. Aufschluß von Phosphaten verknüpft ist, der beispielsweise mittels Salpetersäure, Schwere!säure, Phosphorsäure oder Mischungen aus diesen Säuren erfolgen kann.. Bei diesem Verfahren wird in die Aufschlämmung, der man eventuell einen Teil des gebildeten Kalksalpeters entzogen hat, der eine oder_ andere halbfertige, feste Stoff hineingegeben, und es wird diese Aufschlämmung durch Vermischen mit-The other process, which is from a slurry or a pulp is particularly suitable for an integrated system in which the production, of the Dreiitoffdünger directly with the. Exposure is linked by phosphates, for example by means of nitric acid, heavy acid, phosphoric acid or Mixtures of these acids can be made .. In this case Process is in the slurry, from which one may have removed a part of the lime nitrate formed one or other semi-finished, solid material put in, and it is this slurry by mixing with-
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Produkten, die von einer Siebeinrichtung, zurückgeführt werden, beispielsweise in einer der oben angegebenen Granuliereinrichtungen granuliert*Products returned by a screening device are, for example, granulated in one of the granulating devices specified above *
Das Verfahren, der Granulation unter Verwendung einer Aufschlämmung hat gegenüber der Granulation der Feststoffe, wie sie oben beschrieben worden ist, verschiedene Vorteile. Da eine Suspension der Wirkstoffe in einer Flüssigkeit vorliegt, werden die verschiedenen Bestandteile besser in Kontakt gebracht und können daher besser miteinander reagieren, um den Endzustand der Reaktion zu erreichen. Ein solcher Vorgang findet bei granulierten Dreistoffdüngern nicht statt,' bei denen von einer Mischung von Feststoffen oder leicht teigigen Stoffen ausgegangen wird, wo die Reaktionen sich noch in dem Endprodukt fortsetzen, die dabei zerfallen oder aber zusammenballen können-.The method of granulation using a slurry has several advantages over granulating the solids as described above. Because the active ingredients are suspended in a liquid, the various ingredients get better in Brought into contact and can therefore react better with each other in order to reach the final state of the reaction. Such a This process does not take place with granulated three-component fertilizers instead, 'where a mixture of solids or slightly doughy substances is assumed, where the reactions continue in the end product, which disintegrate in the process or can clump together-.
Wenn von einer Aufschlämmung ausgegangen wird, findet die Bildung der Granulatkörneben durch Umhüllen, eines Kernes mit mehreren aufeinanderfolgenden Schichten der Aufschlämmung statt, wodurch die Granulatkörnchen eine bessere mechanische Festigkeit erhalten und infolgedessen die Gefahr einer Zerstörung des Granulats geringer ist. Endlich ist eine Aufschlämmung normalerweise homogener als eine Mischung von Feststoffen*, so daß. auch in dem aus einer Aufschlämmung gebildeten Granulat die Wirkstoffe des Düngemittels homogener verteilt sind als in einer einfachen Mischung der FeststofferIf a slurry is assumed, it finds the Formation of the granulate grains by covering, a core with several successive layers of the slurry in place, making the granules a better one Preserved mechanical strength and, as a result, the risk of destruction of the granulate is lower. Finally a slurry is usually more homogeneous than one Mixture of solids * so that. even in that from a slurry formed granules the active ingredients of the fertilizer are distributed more homogeneously than in a simple one Mixture of solids
Ein bedeutender Ha.eht.eil des bekannten Verfahrens, bei dem das Granulat ausgehend von einer Aufschlämmung hergestellt wird, besteht in der Tatsache, daß es notwendig in einer Anlage stattfinden muß, in der ein Aufschluß von Phosphaten durch Salpetersäure, Phosphorsäure und/oder Schwefelsäure stattfindet.An important part of the known process is involved which the granulate is made from a slurry consists in the fact that it is necessary must take place in a plant in which a digestion of phosphates by nitric acid, phosphoric acid and / or Sulfuric acid takes place.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Herstellung eines granulierten Mehrstoffdüngers anzugeben, welches die Vorteile der beiden bekannten Verfahren in sich vereinigt, die vorstehend kurz beschrieben wurden.In contrast, the invention is based on the object of a new method for producing a granulated Compound fertilizer to indicate what the advantages of both known processes combined, which have been briefly described above.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß aus einer Ammoniumnitrat-pder Harnstofflösung und mindestens einem, einen oder mehrere düngende Bestandteile enthaltenden pulverförmigen Stoff, wie/beispielsweiae einfachem oder konzentriertem Superphosphat, binären Phosphor-Stickstoff -Verbindungen, wie Mono- oder Diammoniumphosphat, Kaliumchlorid und -sulfat und/oder natürlichen Phosphaten, bei erhöhter Temperatur einer Aufschlämmung hergestellt und aus dieser Aufschlämmung durch Vermischen mit einem pulverförmigen Düngemittel-, insbesondere des beim Absieben des hergestellten Granulats anfallenden pulverförmigen Rückstandes, ein Granulat -hergestellt wird.This object is achieved according to the invention in that an ammonium nitrate or urea solution and at least a powdery substance containing one or more fertilizing constituents, such as simple or concentrated superphosphate, binary phosphorus-nitrogen compounds, such as mono- or diammonium phosphate, Potassium chloride and sulfate and / or natural phosphates, made at an elevated temperature of a slurry and from this slurry by mixing with a powdered fertilizer, especially that when sieving of the granulate produced powdery residue, a granulate - is produced.
Di© Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Gegenstand« DieseThe invention also has a device for carrying it out of the method according to the invention to the subject «This
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Vorrichtung umfaßt mindestens einen, beheizten und. mit einer Eühreinrichtxing versehenen Reaktor, in dem einerseits der pulverförmige Stoff in der heißen Ammoniumnitrat-und/öder Harnst off lösung .auf ge schlämmt werden kann "und andererseits «ine fieaktion zwischen der Lösung land den pulverförmigen Substanzen stattfinden kann*Device comprises at least one, heated and. with a Eühreinrichtxing provided reactor in which on the one hand the powdery substance in the hot ammonium nitrate and / or waste Urinary solution "can be slurried" and on the other hand “There is an action between the solution and the powdery one Substances can take place *
Endlich umfaßt die Erfindung auch einen granulierten Mehrstoff dünger, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren oder unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung des granulierten Hehrstoffdüngers hergestellt worden i*t. . ■-."-. Finally, the invention also comprises a granulated multi-component fertilizer which was produced by the method according to the invention or using the device according to the invention for producing the granulated nutrient fertilizer . . ■ -. "-.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich «.us der folgenden Beschreiblang, in der als nicht einschränkende Beispiele mehrere spezielle Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung «ines granulierten Düngers sowie eine spezielle Ausführungsform einer Vorrichtung zur Serstellung «ines solchen Düngers behandelt worden sind*Further details and embodiments of the invention result itself «.us the following description, in which as not limiting examples several specific embodiments of the process for the production of granulated fertilizer and a special embodiment of a device for Production "such fertilizer has been treated *
Die beigefügt« Zeichnung zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung des granulierten Düngers.The attached drawing shows a schematic of a device for the production of granulated fertilizer.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines granulierten Mehrstoffdüngers besteht im wesentlichen darin, eine Aufschlämmung herzustellen, indem bei erhöhter Temperatur eine lösung von Ammoniumnitrat und/oder Harnstoff mit mindestens einem pulverfÖrmigen Stoff zur Heaktion gebracht The inventive method for producing a granulated multi-component fertilizer consists essentially in a Prepare slurry by at elevated temperature a solution of ammonium nitrate and / or urea with at least one powdery substance brought to heat
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wird, bei dem as sich um ein einfaches oder konzentriertes Superphosphat, um binäre Phosphor-Stickstoff-Verbindungen wie Mono- oder Diammoniumphosphate, Kaliumehloride und -sulfate und/oder natürliche Phosphate handeln kann, also um bei der Düngemittel-Herstellung wohlbekannte Stoffe, und anschließend die so erhaltene Aufschlämmung oder den so erhaltenen Brei durch Mischen mit einem pulverförmigen Düngemittel zu granulieren, bei dem es sich insbesondere um die rückgeführten feinen Rückstände handeln kann, die bei einem Sieben dea Granulats entstehen.where the as is a simple or focused Superphosphate to binary phosphorus-nitrogen compounds such as mono- or diammonium phosphates, and potassium chlorides -sulphates and / or natural phosphates can act, so to substances well known in the manufacture of fertilizers, and then the resulting slurry or the slurry thus obtained by mixing with a powdery To granulate fertilizers, which in particular may be the fine residues that are returned when the granulate is sieved.
In manchen Fällen kann man zur Ammoniumnitrat- und/oder Harnstofflösung zur Ergänzung eine Ammoniumphosphatlösung hinzufügen. Die Menge der Ammoniumphosphatlösung beträgt gewöhnlich weniger als 20 % und vorzugsweise weniger als 10 % der Gesamtmenge des erhaltenen Düngers.In some cases, an ammonium phosphate solution can be added to the ammonium nitrate and / or urea solution as a supplement. The amount of ammonium phosphate solution is usually less than 20% and preferably less than 10 % of the total amount of fertilizer obtained.
Die verwendete Ammoniumnitrat- und/oder Harnstofflösung enthält nur sehr wenig Wasser. Die Wassermenge beträgt vorzugsweise nur 4 bis 15 Gew.% der Lösung.The ammonium nitrate and / or urea solution used contains very little water. The amount of water is preferably only 4 to 15% by weight of the solution.
Die Lösung wird mit den vorstehend genannten Substanzen bei einer Temperatur zur Reaktion gebracht, die zwischen 75 und 100° C und vorzugsweise zwischen 80 und 90° C liegt, um eine gute Fließfähigkeit der Aufschlämmung zu. erhalten.The solution is made with the above substances reacted at a temperature which is between 75 and 100 ° C and preferably between 80 and 90 ° C, to ensure good flowability of the slurry. obtain.
Um bei der Granulation eine möglichst große Ausbeute zu erhalten, wird Je nach der gewünschten Zusammensetzung des Düngers die Gewichtsmenge, der eingesetzten LösungIn order to obtain the greatest possible yield from the granulation, depending on the desired composition of the fertilizer, the weight of the solution used
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im Verhältnis zur Menge dee eingesetzten pulrerförmigen Stoffes so eingestellt, daß ein Brei oder eine Aufschlämmung erhalten wird, die 50 bis ?O % und vorzugsweise 55. "bis 60 % Feetetoff auf die Gesamtmenge der Aufschlämmung oder des Breie» enthält. Weiterhin wird der Wassergehalt der endgültigen Auf achlämaung so eingestellt, daß er zwischen 4- und 10 % und vorzugsweise zwischen 4 und 7 % in Bezug auf die Gesamtmenge der Aufschläsmung oder des Brei·· beträgt« Auf diese Weise wird die Menge des Wassers, das nach der Granulierung zu verdampfen ist, auf ein absolut·· Minimum reduziert.in relation to the amount of the pulverulent substance used so that a slurry or slurry is obtained which contains 50 to? 0 % and preferably 55 to 60 % Feetoff to the total amount of the slurry or pulp The final slurry is adjusted so that it is between 4 and 10 % and preferably between 4 and 7% with respect to the total amount of slurry or slurry evaporation is reduced to an absolute minimum.
Die gleichzeitige Einstellung dea Gehaltes an Feststoffen und Flüssigkeit·η sowie an Wasser erfolgt, abgesehen von der Dosierung der Meng· und der Konzentration der Harnstoff- oder Nitratlösung, durch die Zugabe handelsüblicher Phosphorsäure mit einem Gehalt von 50 bis 52 % Pp0S un<i von wasserfreiem Ammoniak zur Aufschlämmung. Die Menge an Ammoniak ist so gewählt, daß das Molverhältnis HH, zu H^PCL zwischen 1,35 und 1,40 liegt, so daß die so gebildete Ammoniumphosphatlösung eine maximale Löslichkeit behält.The simultaneous adjustment of the solids and liquid content as well as water, apart from the dosage of the amount and the concentration of the urea or nitrate solution, is achieved by adding commercially available phosphoric acid with a content of 50 to 52 % Pp 0 S un < i of anhydrous ammonia to the slurry. The amount of ammonia is chosen so that the molar ratio HH, to H ^ PCL is between 1.35 and 1.40, so that the ammonium phosphate solution thus formed retains maximum solubility.
Um den Säuregrad der Aufschlämmung vor dem Granulieren zu reduzieren, der eich beispielsweise infolge der Zugabe von Phosphorsäure ergibt, wird vor der Granulation als Neutralisierungsmittel in die Aufschlämmung Ammoniak eingeleitet.To adjust the acidity of the slurry before granulating reduce the calibration, for example, as a result of the addition of Phosphoric acid, ammonia is introduced into the slurry as a neutralizing agent prior to granulation.
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Die Menge des pulverförmig«! Düngemittels, die zurückgeführt und mit de* Brei oder der Aufschlämaung bei der Granulation vermischt wird, beträgt allgemein das 1- bis 5-fache und insbesondere das 1- bis 2-fache der Menge der Aufschlämmung.The amount of powdery «! Fertilizer that is returned and is mixed with the pulp or the slurry during the granulation, this is generally 1 to 5 times and especially 1 to 2 times the Amount of slurry.
Nach der Granulation wird das erhaltene Produkt getrocknet, möglicherweise anschließend gekühlt und endlich kalibriert, beispielsweise durch Sieben. Das oben erwähnte, zurückgeführte feinkörnige Düngemittel, das bei der Granulation verwendet wird, wird vorzugsweise von einem !Teil des Materials gebildet, das bei dem Kalibrieren eliminiert wird.After granulation, the product obtained is dried, possibly subsequently cooled and finally calibrated, for example by sieving. The above-mentioned recycled fine-grain fertilizer that is used in granulation is preferably formed from a part of the material that is eliminated in the calibration.
Wie bereits oben angegeben, zeigt die beigefügte Zeichnung in schematischer Darstellung eine Vorrichtung oder Anlage zur Herstellung von Dünger nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren. Diese Anlage umfaßt im wesentlichen einen Vorratsbehälter 1 für die heiße Ammoniumnitrat- und/oder Harnstofflösung, und eine Anzahl Trichter 2, 3 und 4, welche die festen, pulverförmiger! Ausgangsstoffe enthalten, wie beispielsweise Superphosphate, binäre Phosphor-Stickstoff-Verbindungen, Kaliumchloride und -sulfate usw.As already indicated above, the attached drawing shows a device or system in a schematic representation for the production of fertilizer according to the method described above. This system essentially comprises a storage container 1 for the hot ammonium nitrate and / or urea solution, and a number of funnels 2, 3 and 4, which the solid, powdery! Contain starting materials, such as for example superphosphates, binary phosphorus-nitrogen compounds, potassium chlorides and sulfates, etc.
Der Hauptteil der Anlage umfaßt zumindest einen Reaktor für die Aufschlämmung oder den Brei, in dem die festen Ausgangsstoffe, welche von den Trichtern 2, 3 und 4 zugeführt werden, in einer heißen Ammoniumnitrat- und/oder Harnstofflösung suspendiert werden, die aus dem Behälter 1 zugeführt wirdο Bei der dargestellten Ausführungsform sind zweiThe main part of the plant comprises at least one reactor for the slurry or the slurry, in which the solid starting materials, which are fed from hoppers 2, 3 and 4, in a hot ammonium nitrate and / or urea solution are suspended, which is fed from the container 1 o In the illustrated embodiment are two
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Reaktoren 5 und 6 vorhanden, die in Serie geschaltet sind. Der Pfeil 7 bezeichnet die Zuführung der Lösung aus dem Behälter 1 zum ersten Reaktor 5, während der Teil 8 die Zufuhr der festen Ausgangsstoffe zum gleichen Reaktor 5 veranschaulicht. Die Zufuhr der Lösung kann beispielsweise mittels einer doppe!wandigen, isolierten Leitung erfolgen, in der gesättigter Wasserdampf zirkuliert, während die Zufuhr der pulverförmigen Stoffe ait Hilfe eines einfachen Transportbandes erfolgen kann, das unter den Trichtern entlangläuft. Die Dosierung der pulvtrförmigen Stoffe kann auf jede bekannte Weis· erfolgen, «·! es durch •ine volumetrische Zumessung oder nach Gewicht mittels einer automatischen Waage, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Je nach ihrer Körnung können diese Ausgangsstoff e vor der Eingabe in die Reaktoren gesiebt und gebrochen werden.Reactors 5 and 6 are available, which are connected in series. The arrow 7 indicates the supply of the solution from the Container 1 to the first reactor 5, while part 8 is the supply of the solid starting materials to the same reactor 5 illustrated. The solution can be supplied, for example, by means of a double-walled, insulated line take place, in which saturated water vapor circulates, while the supply of the powdery substances ait of a simple conveyor belt that runs along under the funnels. The dosage of the powdery Substances can be done in any known way, «·! it through • in a volumetric metering or by weight by means of an automatic scale, which is not shown in the drawing is shown. Depending on their grain size, these starting materials can be screened and fed into the reactors to get broken.
Die Reaktoren, die ein bestimmtes Volumen haben, sind mit Bohrern 9 und 10 sowie Heizschlangen 11 und 12 versehen. Demgemäß werden dit eine Aufschlämmung oder einen Brei bildenden Suspensionen 13 und 14, welche durch die Vermischung der vom Behälter 1 zugeführten Lösung alt den von den trichtern 2, 3 und 4 zugeführten pulvtrförmigen Stoffen erhalten worden sind, auf einer Temperatur gehalten, bei welcher die Mischung so homogen wie möglich ist und eine gute fließfähigkeit aufweist, so daß di« in der Suspension ablaufenden Reaktionen unter idealen Beilegungen vollständig ablaufen können.The reactors, which have a certain volume, are provided with drills 9 and 10 and heating coils 11 and 12. Accordingly, a slurry or slurry-forming suspensions 13 and 14, which by mixing the solution supplied from the container 1 alters the powdery solution supplied from the funnels 2, 3 and 4 Substances have been obtained, kept at a temperature at which the mixture is as homogeneous as possible and has good flowability, so that it is in the suspension running reactions can run completely under ideal settlements.
Neben der Herstellung einer homogenen Mischung zwischen der vom Behälter 1 zugeführten Lösung und den von den Trichtern 2 hi· 4- ilageführten Feststoffen erfolgt in den beheizten !Reaktoren 5 und 6 eine gewisse Verdampfung von Wasser, die es erlaubt, wenn man beispielsweise von einer relativ stark verdünnten Lösung ausgeht, die Konzentration der erhaltenen Aufschlämmung auf einen Wert anzuheben, der für die folgenden Operationen erforderlich ist. Bei Bedarf kann man einem der Reaktoren, beispielsweise dem Reaktor 5» eine gewisse Menge an Phosphorsäure zuführen, wie es durch den Pfeil 26 angedeutet ist. Der Reaktor 6 wird nacheinander von einem Granulator 15» beispielsweise einem Trommelgranulator, einem Trockner 16 und einem Kühler 17 gefolgt. Die den Kühler 17 verlassenden, granulierten Produkte fallen in eine Siebeinrichtung 18, in der eine Kalibrierung des Granulats stattfindet, beispielsweise mittels zweier übereinander angeordneter Siebe 19 und 20. Die zwischen den Sieben 19 und 20 zurückgehaltenen Körner haben die gewünschten Dimensionen und bilden demnach den granulierten Handelsdünger, der einer yerpackungseinrichtüng züge- -führt werden kann, wie es der Pfeil 21 anzeigt.In addition to the production of a homogeneous mixture between the solution fed in from the container 1 and the solids fed in by the funnels 2, a certain amount of evaporation of water takes place in the heated reactors 5 and 6, very dilute solution runs out to raise the concentration of the resulting slurry to a value that is necessary for the following operations. If necessary, a certain amount of phosphoric acid can be fed to one of the reactors, for example reactor 5, as indicated by arrow 26. The reactor 6 is successively followed by a granulator 15 »for example a drum granulator, a dryer 16 and a cooler 17. The granulated products leaving the cooler 17 fall into a sieve device 18 in which the granulate is calibrated, for example by means of two sieves 19 and 20 arranged one above the other. The grains retained between the sieves 19 and 20 have the desired dimensions and therefore form the granulated one Commercial fertilizer that can be delivered to a packing device, as indicated by arrow 21.
Die großen Körner, die das obere Sieb 19 nicht passieren, werden einem Brecher 22 zugeführt, während die feinen Körner, welche das Sieb 20 passieren, in einem Trichter 23 gesammelt werden. Diese feinen Körnchen und die gebrochenen Körner werden anschließend dem Eingang des Granulators 15 zugeführt, wie es der Pfeil 24 anzeigt, sa daß sie denThe large grains that do not pass the upper sieve 19, are fed to a crusher 22, while the fine grains, which pass through the sieve 20, are fed into a hopper 23 to be collected. These fine grains and the broken grains are then fed to the entrance of the granulator 15 fed, as indicated by the arrow 24, said that they were the
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rückgeführten Dünger bilden, der dazu bestimmt ist, als Trägermaterial für die Granulatbildung mit der Aufschlämmung vermischt zu werden. Bei Fehlen eines rückführbaren Produktes, beiepieleweise bei einer sehr guten Ausbeute der Granulation, kann ein Anteil des granulierten Düngers, der das üidprodukt bildet, rückgeführt werden, wie es der Pfeil 21a anzeigt.form recycled manure intended to be used as Carrier material for the formation of granules with the slurry to be mixed up. In the absence of a traceable Product, for example with a very good yield granulation, a portion of the granulated fertilizer, which forms the oil product can be returned as it the arrow 21a indicates.
Der Pfeil 25 zeigt die mögliche Zufuhr von Ammoniak als Heutralisationsmittel von einem Vorratsbehälter 28 zum Granulator 15 an· Die Zufuhr von Ammoniak vom Behälter 28 kann auch zu den Behältern 5 und 6 stattfinden, wie es der Pfeil 27 anzeigt.The arrow 25 shows the possible supply of ammonia as Heutralisationsmittel from a storage container 28 to Granulator 15 on the supply of ammonia from container 28 can also take place to bins 5 and 6 as it is the arrow 27 indicates.
Im Granulator 15 werden die gemäß dem Pfeil 25 rückgeführten, feinen Teilchen von der Aufschlämmung umhüllt, die mehrere aufeinanderfolgende Schichten bildet, bis relativ harte Granulatteilchen einer gewissen Größe entstehen. Die Dimensionen der Granulatteilchen sind unter anderem eine Funktion der Aufenthaltsdauer im Granulator, der Zusammensetzung und der Viskosität der Aufschlämmung usw. Die Arbeitsbedingungen werden allgemein experimentell in solcher Weise bestimmt, daß angenähert die Menge des pulverförmigen Produktes eingestellt werden kann, die gemäß dem Pfeil 24 zum Granulator 25 zurückzuführen ist.In the granulator 15, the returned according to the arrow 25, fine particles enveloped by the slurry, which forms several successive layers until relatively hard granulate particles of a certain size are formed. The dimensions of the granules are among others a function of the residence time in the granulator, the composition and viscosity of the slurry, etc. The working conditions are generally determined experimentally in such a way that approximates the amount of the powdery Product can be set, which is to be returned to the granulator 25 according to the arrow 24.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger praktischer Beispiele für die Herstellung eines ternären Düngers nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mittels der beschriebenen Vorrichtung näher erläutert.The invention will now be made more practical with the aid of some Examples of the production of a ternary fertilizer by the method according to the invention and by means of the described Device explained in more detail.
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Beispiel 1; Herstellung eines ternären Düngers 17-17-17 auf der Basis einer Ammoniumnitratlösung. Example 1; Production of a ternary fertilizer 17-17-17 based on an ammonium nitrate solution.
4-15 kg einer heißen, 90%igen Ammoniumnitrat lösung mit einer Temperatur von 85° G wurden den beiden in Serie geschalteten Reaktoren 5 und 6 zugeführt, wo sie mit den pulverförmigen Ausgangsstoffen vermischt vurdaydie von den Trichtern 2, 3 und 4 zugeführt wurden, nämlich mit 307 kg "binären Phosphor-Stickstoff-Verbindungen mit einem Gehalt von 11 % Aamoniumstickstoff und 49 % ^2 0S' 1^ kg Dicalciumphosphat mit einem Gehalt an 43 % ϊ> 2°5 und 282 k6 Kaliumchlorid mit einem Gehalt von 60,5 % K?0. Wie durch den Pfeil 26 ange-. zeigt, wurden dem fieaktor 5 außerdem 15 kg flüssiger Phosphorsäure mit einem Gehalt an 54 % Pp^S zugeführt. Man erhielt auf diese Weise eine Aufschlämmung oder einen Brei, der 56 % Feststoffe, jedoch nur 4,8 % Wasser enthielt. Die Temperatur wurde in den Reaktoren 5 und 6 auf etwa 80° G gehalten.4-15 kg of a hot, 90% ammonium nitrate solution with a temperature of 85 ° G were fed to the two series-connected reactors 5 and 6, where they were mixed with the powdery starting materials which were fed from hoppers 2, 3 and 4, namely with 307 kg "binary phosphorus-nitrogen compounds with a content of 11 % ammonium nitrogen and 49 % ^ 2 0 S ' 1 ^ kg dicalcium phosphate with a content of 43 % ϊ > 2 ° 5 and 282 k 6 potassium chloride with a content of 60.5 % K ? 0. As indicated by the arrow 26, 15 kg of liquid phosphoric acid containing 54% Pp ^ S were also fed to the reactor 5. In this way, a slurry or slurry was obtained 56 % solids but only 4.8% water The temperature in reactors 5 and 6 was maintained at about 80 ° G.
In den Reaktoren finden zwischen den in Suspension gebrachten Stoffen die folgenden Reaktionen statt:In the reactors take place between the suspended The following reactions take place:
KGl + NH4NO5- > KNO5 +KGl + NH 4 NO 5 -> KNO 5 +
KGl + Ammoniumphosphat ^. Kaliumphosphat +KGl + ammonium phosphate ^. Potassium phosphate +
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Dank dieser Reaktion findet die Bildung von Kaliumnitrat^ und Kaliumphosphat sowie von Ammoniumchlorid statt., welche Stoffe im Hinblick auf das Verhalten und den mechanischen Widerstand des hergestellten Granulats sowie auch auf die Düngereigenschaften des endgültigen ternären Düngers vor-. zuziehen sind.Thanks to this reaction takes place the formation of potassium nitrate ^ and potassium phosphate as well as ammonium chloride instead., which Substances in terms of behavior and mechanical Resistance of the granules produced as well as to the Fertilizing properties of the final ternary fertilizer. are to be drawn.
Die Aufenthaltszeit der Produkte in den Reaktoren betrugetwa 40 Minuten* Der so erzeugte Brei wurde-dann dem Granulator 15 zugeführt, der außerdem mit den rückgeführten Pro- dukten gespeist wurde, die einen im wesentlichen pulver- förmigen Zustand hatten. Die Menge der rückgeführten Stoffe betrug das 1,7- bis 2,1-fache der Gesamtmenge der Aufschlämmung, die vom Reaktor 6 zugeführt wurde. Außerdem wurden in den Granulator 15 als Neutralisierungsmittel 3 kg Ammoniak eingeführt, wie es der Pfeil 25 zeigt. Man erhielt auf diese Weise 1 O37 kg granulierten Dünger, was mit der Menge der " eingesetzten Ausgangsstoffe übereinstimmt.. -----The residence time of the products in the reactors was about 40 minutes * The slurry thus produced was then passed into the granulator 15, which was also fed with the recycled products, which are essentially powdery Condition. The amount of recycled materials was 1.7 to 2.1 times the total amount of the slurry, which was fed from the reactor 6. In addition, 3 kg of ammonia were put into the granulator 15 as a neutralizing agent introduced as the arrow 25 shows. One received on this Way 1 O37 kg of granulated fertilizer, what with the amount of " used raw materials. -----
Durch Trocknen und Verdampf en von 37 kg Wasser wurden 1 000 kg des Produktes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 1,3 % erhalten, das einem Gehalt an 17 % Gesamtstickstof-f Γ davon 6,5 % als Nitratstickstaff und 10,5 % als Ammonium^-, stickstoff, 17' % Phosphorsäureanhydrid und I7 % K^O ent- " hi«lt. . ^By drying and evaporating 37 kg of water, 1,000 kg of the product were obtained with a moisture content of 1.3%, the content of 17 % total nitrogen, 6.5% of which as nitrate nitrogen and 10.5 % as ammonium ^ -, nitrogen, 17 % phosphoric anhydride and 17 % K ^ O contain.. ^
Beispiel 2: Herstellung eines ternären Düngers 15-22-12 auf der Basis einer Harnstofflösung Example 2: Production of a ternary fertilizer 15-22-12 on the basis of a urea solution
258 kg einer heißen, 90%igen Harnstofflösung mit einer Temperatur von 110° C wurden den beiden in Serie geschalteten Reaktoren 5 und 6 zugeführt und darin »it pulverförmigen Ausgangsstoffen vermischt, die von den Trichtern 2, 3 und 4 zugeführt wurden, nämlich mit 233 kg binären Phosphor-Stickstoff- Verbindungen, die 11 % Ammoniumstickstoff und 49 % P2°5 enthielten, 242 kg einfachem Superphosphat mit einem Gehalt, an 19 % P2°5 und 1^8 kg Kaliumchlorid mit einem Gehalt an 60,5 # K3O. Vie durch den Pfeil 26 angezeigt, wurden dem Reaktor 5 90 kg Phosphorsäure mit einem Gehalt an 54 % P2O5 und, wie durch den Pfeil 27 angezeigt, 15 kg Ammoniak zugeführt. Auf diese Weise wurde eine Aufschlämmung erhalten, die 65 % Feststoffe, aber nur 5»8 % Wasser enthielt. Die Temperatur wurde in den Reaktoren 5 und 6 auf 90° C gehalten.258 kg of a hot 90% urea solution at a temperature of 110 ° C were fed to the two series-connected reactors 5 and 6 and mixed therein with powdered starting materials that were fed from funnels 2, 3 and 4, namely 233 kg of binary phosphorus-nitrogen compounds containing 11 % ammonium nitrogen and 49 % P 2 ° 5, 242 kg of simple superphosphate with a content of 19 % P 2 ° 5 and 1 ^ 8 kg of potassium chloride with a content of 60.5 # K 3 O. Vie indicated by the arrow 26, the reactor 5 were fed 90 kg of phosphoric acid with a content of 54% P 2 O 5 and, as indicated by the arrow 27, 15 kg of ammonia. In this way a slurry was obtained which contained 65 % solids but only 5-8 % water. The temperature in reactors 5 and 6 was kept at 90.degree.
Außer einer partiellen Verbindung von Phosphorsäure mit Ammonium erfolgen zwischen den in der Suspension befindlichen Produkten die folgende Reaktion:In addition to a partial combination of phosphoric acid with ammonium, the following reaction takes place between the products in the suspension:
Diese Reaktion führt zu Produkten, die für das gute Verhalten und den mechanischen Widerstand der erhaltenen Granulate besonders günstig sind. Die Aufenthaltszeit der Produkte in den Reaktoren betrug etwa 55 Hinuten.This reaction leads to products that are important for the good behavior and mechanical resistance of the obtained Granules are particularly cheap. The residence time of the products in the reactors was about 55 minutes.
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Der bo erhaltene Brei wurde dann dem Granulator 15 zugeführt, der auch mit zurückgeführten Produkten beschickt wurde. Die Menge des ruckgeführten Produktes betrug da« 2,4- bis 2,9- fache dee vom Reaktor 6 zugeführten Breies. Außerdem wurden in den Granulator 15 als Neutralisierungsmittel 4 kg Ammoniak eingeführt, wie es der Pfeil 25 anzeigt. Man erhielt auf diese Weise 1 o52 kg granulierten Dünger, was der angesetzten Menge der Ausgangsstoffe entsprach..The slurry obtained was then fed to the granulator 15, which was also loaded with returned products. The amount of returned product was since «2.4 to 2.9 times the dee supplied by the reactor 6 Porridges. In addition, 15 were used as a neutralizing agent in the granulator 4 kg of ammonia introduced, as indicated by arrow 25. In this way, 1 052 kg of granules were obtained Fertilizer, which corresponded to the set amount of the starting materials.
Durch Trocknen und Verdampfen von 52 kg Wasser erhielt man 1 000 kg des Produktes mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,8 Ji,'das einen Gehalt an 15 % Gesamtstickstoff, 22 % Phosphorsäureanhydrid und 17 % Ko° aufwies.Drying and evaporation of 52 kg of water gave 1000 kg of the product with a moisture content of 0.8 Ji, which had a content of 15 % total nitrogen, 22 % phosphoric anhydride and 17 % Ko °.
Aue der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß das erfindungsgemäße Verfahren in einer klassischen Anlage zur Vermischung feeter, pulverförmiger Ausgangsstoffe stattfinden kann, die durch Reaktoren für die Aufschlämmung und einen Vorratsbehälter für die heiße Ammoniumnitrat- oder Harnstofflösung ergänzt wird. Dabei ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, Dünger beliebiger Zusammensetzung zu erzeugen und demnach die vielen verschiedenen Rezepturen anzuwenden, die bei tertiären Düngern möglich sind und die bisher bei Mischanlagen verwendet worden sind. Dabei hat der erhaltene Dünger die Qualität eines von einer Aufschlämmung ausgehend gewonnenen, granulierten Düngers.From the above description it can be seen that the Process according to the invention in a classic plant for Mixing of Feeter, powdery raw materials can take place through reactors for the slurry and a storage tank for the hot ammonium nitrate or urea solution is added. It enables the inventive Process to produce fertilizers of any composition and therefore the many different recipes apply that are possible with tertiary fertilizers and that have been used in mixing plants so far. Has the obtained fertilizer has the quality of one from a slurry granulated fertilizer obtained from it.
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Übrigens hat die Tatsache, daß von heißen und wenig Wasser enthaltenden Flüssigkeiten ausgegangen wird, die Konsequenz, daß durch einfaches Abkühlen eine direkte Verfestigung von aufeinanderfolgenden, geschlossenen Schichten der Granulatteilchen erfolgt.Incidentally, the fact that hot liquids containing little water are used as a starting point has the consequence: that by simple cooling a direct solidification of successive, closed layers of the granulate particles he follows.
Hierdurch wird eine sehr starke Erhöhung der Ausbeute bei der Granulation und der Kapazität eines gegebenen Granulators sowie eines Trockners bestimmter Dimension und Wärmeleistung in Vergleich zu bekannten Verfahren erzielt.This results in a very strong increase in the yield the granulation and the capacity of a given granulator as well as a dryer of certain dimensions and heat output achieved in comparison to known methods.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern Variationen in Betracht gezogen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So frynn insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Düngern beliebiger Zusammensetzung verwendet werden, insbesondere auch binären Düngern.It goes without saying that the invention is not restricted to the embodiments described, but that variations can be considered without departing from the scope of the invention. In particular, the method according to the invention can be used for the production of fertilizers of any desired composition, in particular also binary fertilizers.
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