DE519992C

DE519992C - Process for the preparation of an organic phosphate fertilizer

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Publication number: DE519992C
Application number: DEV24671D
Authority: DE
Original assignee: Individual
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Priority date: 1928-12-08
Filing date: 1928-12-08
Publication date: 1931-03-14

Description

Verfahren zur Herstellung eines organischen Phosphatdüngemittels Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Phosphoroxyde, die in sehr fein verteiltem Zustand in den Gasen enthalten sind, welche von der Oxydation des aus den Öfen zum Aufschließen natürlicher Phosphate mit Kieselsäure und Kohle entwickelten Gasgemisches herrühren, durch verschiedene Mittel und insbesondere durch Filtration mit unlöslichen mineralischen Stoffen zu binden oder mit gewissen Stoffen, insbesondere mit dem Chlorkalium, in Reaktion treten zu lassen.Process for the preparation of an organic phosphate fertilizer Es has already been proposed, the phosphorus oxides, which are very finely divided State contained in the gases that result from the oxidation of the furnace from the Digestion of natural phosphates with silica and coal evolved gas mixture originate by various means and in particular by filtration with insoluble ones to bind mineral substances or with certain substances, especially with the Potassium chloride to react.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, solche Phosphoroxyde unmittelbar als Düngemittel zu binden, und zwar folgendermaßen: Es werden als Filterkörper organische Stoffe pflanzlicher oder tierischer Herkunft in genügend fein verteiltem Zustand, wie z. B. Torf, verwendet, der vorher wenigstens zum Teil von der beträchtlichen Feuchtigkeitsmenge befreit worden ist, . die er im allgemeinen im natürlichen Zustand enthält. Statt Torf kann man auch Holzsägemehl oder den trockenen Schlamm, der in den Klärbecken für die Kanalisationsabwässer der großen Städte abfällt, verwenden. Nach dieser Filtration wird dann das so erhaltene Produkt neutralisiert.The present invention aims to provide such phosphorus oxides directly to bind as a fertilizer, as follows: There are organic filter bodies Substances of vegetable or animal origin in a sufficiently finely divided state, such as B. peat used, which was previously at least partially of the considerable Amount of moisture has been released,. which he generally in the natural state contains. Instead of peat, you can also use wood sawdust or the dry mud that is in use the clarifier for the sewage sewage of the big cities. After this filtration, the product thus obtained is then neutralized.

Es wurde gefunden, daß durch wenig starke Schichten solcher Stoffe wie der obenerwähnten bedeutende Mengen Phosphoroxyde zurückgehalten werden, und zwar gleichgültig, in welcher Form diese Oxyde vorhanden sind. Der Torf, insbesondere selbst wenn er nur grob verteilt ist, besitzt ein bedeutendes Absorptionsvermögen für solche Dämpfe; mit gewissen Torfarten lassen sich auf diese Weise Phosphoroxy dmengen binden, die dem anderthalbfachen Gewicht des verwendeten Torfes entsprechen. Der Prozeß kann in einer beliebigen geeigneten Vorrichtung, beispielsweise in Kammern, zur Ausführung gelangen, in denen Hürden zur Aufnahme des organischen Stoffes angeordnet sind; desgleichen lassen sich Vorrichtungen mit kontinuierlichem oder diskontinuierlichem Betrieb in ähnlicher Ausführung -wie die Trokkenkammern oder Darren verwenden.It has been found that layers of such substances are not very strong like the above, significant amounts of phosphorus oxides are retained, and it does not matter in which form these oxides are present. The peat, in particular even if it is roughly distributed, it has a significant absorbency for such vapors; With certain types of peat, phosphoroxy can be achieved in this way Bind d quantities that correspond to one and a half times the weight of the peat used. The process can be carried out in any suitable device, for example in chambers, get to the execution, in which hurdles are arranged for the absorption of the organic substance are; Likewise, devices with continuous or discontinuous Operation similar to how the drying chambers or kilns are used.

Um das mit Phosphoroxyden beladene, sauer reagierende Absorptionsmittel in ein brauchbares Düngemittel zu verwandeln, ist es notwendig, die Masse entweder mit Hilfe einer freien Base oder mit einem Salz zu neutralisieren, dessen Säure durch Phosphorsäure verdrängbar ist. Als Neutralisationsmittel verwendet man zweckmäßig Ammoniakgas, dem man Wasserdampf zusetzt, wenn wasserfreies oder ungenügend wasserhaltiges Phosphoroxyd an das Absorptionsmittel gebunden wurde, und wenn dieses Mittel nicht bereits an sich eine genügende Menge Feuchtigkeit enthält, um die Neutralisation zu ermöglichen. Die Verwendung von Ammoniakgas als Neutralisationsmittel bietet den Vorteil, daß dieselbe Vorrichtung, die bereits zur Aufnahme der Phosphoroxyde verwendet wurde, ebenfalls zur nachfolgenden Neutralisation dienen kann. Als Neutralisationsmittel kann man aber auch eine Ammoniaklösung oder zwei- oder dreibasische Alkali- oder Erdalkaliphosphate, Alkalicarbonate tt. dgl. verwenden, in welchem Fall dann ein Kneten vorgenommen wird, um eine vollständige Neutralisation zu bewirken. Die durch die Neutralisation entwickelte Wärme bewirkt die Verdampfung der ganzen oder eines Teiles der Feuchtigkeit, die etwa noch in dem Absorptionsmittel enthalten war, was häufig der Fall sein wird, besonders dann, wenn hierfür Torf verwendet wird. Auf diese Weise erhält man unmittelbar, ohne erst das Absorptionsmittel, insbesondere Torf, völlig trocknen zu müssen, ein Düngemittel, das man sofort in Säcke füllen kann, und bei welchem ein gewisser Bruchteil der Bestandteile des organischen absorbierenden Stoffes durch die oben beschriebene Behandlung löslich gemacht ist, svas von Vorteil ist, wenn das erhaltene Düngemittel zum Düngen von humusarmen oder gänzlich humusiosen Bodenarten verwendet wird. Bei gewissen Torfarten kann man bis zu 70 0'o des organischen Stoffes löslich machen.About the acidic absorbent loaded with phosphorus oxides To turn it into a usable fertilizer, it is necessary to either mass neutralize its acid with the help of a free base or with a salt can be displaced by phosphoric acid. It is expedient to use the neutralizing agent Ammonia gas to which water vapor is added, if anhydrous or insufficiently water-containing Phosphorus oxide has been bound to the absorbent, and if this agent is not already contains a sufficient amount of moisture to neutralize it to enable. The use of ammonia gas as a neutralizing agent provides the advantage that the same device that is already used for receiving the phosphorus oxides was used, can also be used for subsequent neutralization. As a neutralizing agent but you can also use an ammonia solution or di- or tribasic alkali or Alkaline earth phosphates, Alkali carbonates tt. Like. Use in which If kneading is then carried out to effect complete neutralization. The heat developed by the neutralization causes the evaporation of the whole or some of the moisture that may still be contained in the absorbent was, which will often be the case, especially if peat is used for this will. In this way, the absorbent, in particular, is obtained directly, without first Peat, having to dry completely, is a fertilizer that you can immediately fill into sacks can, and at which a certain fraction of the constituents of the organic absorbent The substance is solubilized by the treatment described above, svas advantageous is if the fertilizer obtained is used to fertilize low-humus or completely humus-free Soil types is used. Certain types of peat can contain up to 70% organic Make the substance soluble.

Der Gehalt des nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltenen Düngemittels an Pflanzennährstoffen ist je nach der Beschaffenheit des verwendeten organischen Stoffes verschieden. Außer den Bestandteilen, die das organischeAbsorptionsmittel selbst enthalten kann, wie z. B. organischer Stickstoff, Kali oder Phosphorsäure, lassen sich nach dem Verfahren noch binden: Wasserlösliches P20; ...... 28 bis 4o" ", Ammoniakstickstoff ...... 7,5 bis 2o" ". Man kann sogar ein an Pflanzennährstoffen noch reicheres Düngemittel dadurch erhalten, daß man zwischen der Bindung der Phosphoroxyde und der N eutralisation noch eine weitere Stufe. einschaltet, welche darin besteht, daß auch Bitrose Gase durch das organische, bereits mit Phosphoroxyden beladene Produkt absorbiert werden. Es wurde nämlich gefunden, daß die oben als zum Auffangen der Phosphoroxyde geeignet bezeichneten organischen Stoffe ebenfalls imstande sind, Bitrose Gase zu absorbieren. Da dieses Absorptionsvermögen nach der Aufnahme der Phosphoroxyde erhalten bleibt, so kann man nach dieser Aufnahme die Absorption der Bitrosen Gase vornehmen, und zwar entweder vor der Neutralisation der Phosphoroxyde, in welchem Fall die Neutralisation in einem einzigen Endprozeß erfolgt oder nach der Neutralisation der Phosphoroxyde, in welchem Fall eine nachträgliche getrennte Neutralisation der Stickoxyde erforderlich wird. Während außerdem hei der unmittelbaren Absorption der Bitrosen Gase durch den organischen Stoff besondere Maßnahmen gegen eine etwaige Entzündung 5c@troffen werden müssen, ist dies nicht mehr nötig, wenn der organische Stoff bereits durch das oben beschriebene Verfahren mit Phosphoroxyden beladen ist, da Phosphoroxyde bekanntlich äußerst feueniridrige Stoffe sind.The content of plant nutrients in the fertilizer obtained by the process according to the present invention differs depending on the nature of the organic matter used. In addition to the ingredients that the organic absorbent itself may contain, such as e.g. B. organic nitrogen, potash or phosphoric acid can still be bound by the process: Water soluble P20; ...... 28 to 4o "", Ammonia nitrogen ...... 7.5 to 2o "". One can even obtain a fertilizer even richer in plant nutrients by adding a further step between the binding of the phosphorus oxides and the neutralization. switches on, which consists in the fact that bitrose gases are also absorbed by the organic product, which is already loaded with phosphorus oxides. This is because it has been found that the organic substances referred to above as being suitable for collecting the phosphorus oxides are also capable of absorbing bitrose gases. Since this absorption capacity is retained after the absorption of the phosphorus oxides, the absorption of the bitrose gases can be carried out after this absorption, either before the neutralization of the phosphorus oxides, in which case the neutralization takes place in a single final process, or after the neutralization of the phosphorus oxides, in which case a subsequent separate neutralization of the nitrogen oxides is necessary. In addition, while the direct absorption of bitrose gases by the organic matter requires special measures to prevent possible ignition, this is no longer necessary if the organic matter is already loaded with phosphorus oxides by the process described above, since phosphorus oxides are known to be extremely high are fire-resistant substances.

Die Bindung der Phosphoroxyde und die Absorption der Stickoxyde können übrigens auch gleichzeitig statt nacheinander erfolgen. Beispiel 1 L'ber 1¢8 kg holländischen Torf, der 13 oü Wasser enthält, leitet man bei einer Geschwindigkeit von 5oo cbm in der Stunde .looo cbm Verbrennungsgase, deren Phosphoroxydgehalt, als P@O:1 gerechnet, 11,5 g P_, Ozj je Kubikmeter beträgt; 95,5 0!o dieser Oxyde bleiben im Torf gebunden, und man erhält zum Schluß 22o kg eines Produktes, das 21,5 o "o P. 0:i enthält.The binding of the phosphorus oxides and the absorption of the nitrogen oxides can Incidentally, they can also take place at the same time instead of one after the other. Example 1 Over 1 ¢ 8 kg Dutch peat, which contains 13 ou of water, is passed at one speed of 5oo cbm per hour, looo cbm combustion gases, their phosphorus oxide content, calculated as P @ O: 1, is 11.5 g P_, Ozj per cubic meter; 95.5% of these oxides remain bound in the peat, and you finally get 220 kg of a product that 21.5 o "o P. 0: i contains.

Über dieses 22o lz-g-Phosphatprodukt leitet man einen mit Ammoniakgas angereicherten Luftstrom, bis das Produkt gegen Lackmuspapier neutral reagiert; die Masse erwärmt sich und verliert einen Teil ihres Wassers, wobei- im ganzen 21,5 kg Ammoniak gebunden werden.Ammonia gas is passed over this 22o lz-g phosphate product Enriched air flow until the product reacts neutrally to litmus paper; the mass heats up and loses part of its water, with a total of 21.5 kg of ammonia are bound.

Man erhält auf diese Weise 236kg eines Phosphatstickstoffdüngemittels, das folgende Merkmale besitzt: Wasserlöslichkeit . . . . . . . . . .68,o° ", P20;, ................. Ammoniakstickstoff . . . . . . . . 7,5 Organischer Stickstoff ...... o,80 ". Beispiel e 175 kg französischer Torf mit 18 0,.o Feuchtigkeit -werden mit Phosphorhochofenverbrennungsgasen behandelt, die je Kubikmeter 5o ,g Phosphoroxyde, als P20;, gerechnet, enthalten. Diese Verbrennungsgase werden mit einer Geschwindigkeit von Zoo cbm in der Stunde, und zwar in einer Menge von ungefähr 1 4.oo cbm über den Torf geleitet. Man erhält zum SChluß Sao kg phosphorsäurehaltigen Torf mit -76,5 O 'o P.O.,.In this way, 236kg of a phosphate nitrogen fertilizer is obtained, which has the following characteristics: Water solubility. . . . . . . . . .68, o ° ", P20 ;, ................. Ammonia nitrogen. . . . . . . . 7.5 Organic nitrogen ...... o, 80 ". Example e 175 kg of French peat with 180.00 moisture are treated with phosphorus blast furnace combustion gases which contain 50.g of phosphorus oxides per cubic meter, calculated as P20. These combustion gases are passed over the peat at a rate of zoo cbm per hour, namely in an amount of approximately 1,400 cbm. At the end, Sao kg of phosphoric acid-containing peat with -76.5% PO is obtained.

Durch Sättigung dieses Phosphattorfes mit Ammoniak erhält man 26t. kg eines Phosphatstickstoffdüngemittels, dessen Zusammensetzung folgende ist: P205 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . «25,011 Ammoniakstickstoff . . . . . . . . 9, g 0 Organischer Stickstoff ...... o,2`' ", Beispiel 3 15okg Torf holländischer Herkunft werden mit Phosphorhochofenrauchgasen mit durchschnittlich 50 g P--0,5 je Kubikinetur behandelt. Man erhält auf diese Weise a 1 o kg Phosphortorf mit 19,5 Ü. o P,@ 0;,.By saturating this phosphate peat with ammonia, 26t is obtained. kg of a phosphate nitrogen fertilizer, the composition of which is as follows: P205. . . . . . . . . . . . . . . . . . . «25.011 Ammonia nitrogen. . . . . . . . 9, g 0 Organic nitrogen ...... o, 2` '", Example 3 15 kg peat of Dutch origin are treated with phosphorus blast furnace flue gases with an average of 50 g P - 0.5 per cubic inch. In this way, a 10 kg of phosphorus peat with 19.5 Ü is obtained. o P, @ 0;,.

5o kg dieses phosphorsäurehaltigen Torfes werden in einer Mischvorrichtung mit Luft. die im Durchschnitt 22g nitrose Gase je Kubikmeter enthält, bis zur Sättigung behandelt.50 kg of this phosphoric acid-containing peat will be in a mixing device with air. the average of 22g nitrous gases per cubic meter contains, treated to saturation.

Alsdann wird die saure Masse in der Vorrichtung selbst durch kalte, mit Ammoniak angereicherte Luft neutralisiert.Then the acidic mass in the device itself is replaced by cold, Air enriched with ammonia is neutralized.

:Ulan erhält zum Schluß 61 kg eines Phospliorstickstof-fdüngemittels als braunes Pulver, das schwach alkalisch und zum großen Teil (; 8 oo der ganzen Masse) in Wasser löslich ist.: Ultimately, Ulan receives 61 kg of a phosphorus nitrogen fertilizer as a brown powder, which is weakly alkaline and for the most part (; 8 oo of the whole Mass) is soluble in water.

Der Gehalt dieses Düngemittels an Pfi;uizennährstoffen ist folgender: in Wasser lösliches P20; . . . .16,o" ", Ammoniakstickstoff . ... . . . . 9,7" o, Nitratstickstoff . . . . . . . . . . . o,9" ", Organischer Stickstoff . . - . . . 2,1" ". Beispiel l 5o kg feuchtes Tannenholzsägemehl mit einem Rauminhalt von ungefähr o,4oo cbm werden in einem Absorptionskasten in zwei Lagen von 0,20 m Stärke verteilt. f`ber diese werden dann mit einer Geschwindigkeit von 175 cbm in der Stunde 4. 500 cbm Phosphorofenrauchgase geleitet, die im Mittel i9 g Oxyde, als P.05 gerechnet, je Kubikmeter enthalten. Nach der Behandlung enthält eine Durchschnittsprobe aus beiden Lagen .13,5 P.@O,,. Das im Absorptionskasten befindliche Produkt wird dann mit ;2 kg gasförmigem Ammoniak neutralisiert, die mit ungefähr 2ooo cbm Luft verdünnt sind, worauf man das Erzeugnis 12 Stunden lang stehenläßt. Das gleichmäßig gemachte Gemisch ergibt dann ein nahezu trockenes Produkt, das i ; o kg wiegt und an Pflanzennährstoffen wasserlösliches P20=, . . . . . . . 45,5° o' Ammoniakstickstoff . . . . . . . .15,.10" enthält. Beispiel s 5o kg angefeuchtetes Holzsägemehl werden im Absorptionskasten mit q.500 cbm Rauchgasen behandelt, die Phosphoroxyde mit einem mittleren Gehalt von i 5 g je Kubikineter, als P,0;, gerechnet, enthalten. Nach der Absorption enthält eine Durchschnittsprobe 3i 0,o P.,05. über die Masse werden dann so langerstickoxydhaltige Gase geleitet, bis die austretenden Gase beginnen farbig zu werden. Ungefähr 37 5 cbm Gas mit i 1 g N je Kubikmeter werden auf diese Weise verbraucht. über die Klasse, die der Einwirkun" der nitrosen Dämpfe ausgesetzt worden ist, leitet man dann einen mit Ammoniak -iilgereicherten Luftstrom, bis AmmoniakgertiCh sich beim Austritt des Luftstromes aus der Vorrichtung bemerkbar macht, worauf man 12 Stunden lang stehenläßt. Nach Herausnahme aus dem Absorptionskasten und Gleichmäßigmachen erhält man 172 kg eines braunen Produktes, das an Pflanzennährstoffen wasserlösliches P.O ; ....... 36,o" ", Gesamtstickstoff. . . . . . . . ... 17,1" ", davon AmmoniakstickstofF. . . 13,9" ;, clilhält.The content of peach nutrients in this fertilizer is as follows: P20 soluble in water; . . . .16, o "", Ammonia nitrogen. ... . . . 9.7 "o, Nitrate nitrogen. . . . . . . . . . . o, 9 "", Organic nitrogen. . -. . . 2.1 "". Example 1 50 kg of moist fir wood sawdust with a volume of approximately 0.400 cbm are distributed in two layers of 0.20 m thick in an absorption box. f`ber they are then at a rate of 175 cubic meters per hour 4 500 cbm phosphorus furnace flue gases are passed, the g on average i9 oxides, calculated as P.05, each containing cubic meters. After the treatment, an average sample from both layers contains .13.5 P. @ O ,,. The product in the absorption box is then neutralized with 2 kg of gaseous ammonia diluted with about 2,000 cbm of air, after which the product is left to stand for 12 hours. The mixture made uniform then gives a nearly dry product which i; o kg weighs and in plant nutrients water soluble P20 =,. . . . . . . 45.5 ° o ' Ammonia nitrogen. . . . . . . .15, .10 " contains. Example s 50 kg of moistened wood sawdust are treated in the absorption box with 500 cbm of smoke gases containing phosphorus oxides with an average content of 15 g per cubic meter, calculated as P, 0 ;. After absorption, an average sample contains 3i 0, o P., 05. Nitrous oxide-containing gases are then passed over the mass until the emerging gases begin to become colored. Approximately 37 5 cbm of gas with i 1 g N per cubic meter are consumed in this way. A stream of air enriched with ammonia is then passed over the class which has been exposed to the action of nitrous vapors until ammonia becomes noticeable when the stream of air leaves the device, whereupon it is left to stand for 12 hours. After removal from the absorption box and leveling, 172 kg of a brown product containing plant nutrients are obtained water soluble PO ; ....... 36, o "", Total nitrogen. . . . . . . . ... 17.1 "", of which ammonia nitrogen. . . 13.9 ";, clil holds.

Claims

PATE.NT APPLIED: i. Process for the production of an organic Phosphate fertilizer, characterized in that an organic, in distributed State of the substance of plant or animal origin that was previously completely or has been partially freed from any moisture content, for absorption of the anhydrous or anhydrous phosphorus oxides that are used in diluted States are contained in gases, especially in those produced by oxidation of the gases flowing out of the phosphate reduction ovens arise, whereupon the resultant Product is neutralized either by a free base or with a salt, its Acid can be displaced by phosphoric acid.

2. embodiment of the method according to Claim i, characterized in that it is organic, for absorbing the phosphorus oxides certain substance peat is used, which one previously wholly or partially of his has freed considerable water content.

3. embodiment of the method according to Claims 1 and 2, characterized in that the basic neutralizing agent Ammonia gas used. .1. Embodiment of the method according to claim 1, 2 and ;, characterized in that simultaneously with or after the absorption of the phosphorus oxides an absorption of nitrous gases is carried out, which may be water vapor or air in excess or both are added together, whereupon the so obtained Product neutralized.