DE747167C

DE747167C - Verfahren zur Herstellung von stickstoffhaltigen Duengemitteln aus fossilen oder rezenten Pflanzenkoerpern

Info

Publication number: DE747167C
Application number: DER109444D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Bernhard Juettner; Dr Wilhelm Reerink
Original assignee: WILHELM REERINK DR
Current assignee: WILHELM REERINK DR
Priority date: 1941-02-26
Filing date: 1941-02-26
Publication date: 1945-01-13

Description

Verfahren. zur Herstellung von stickstoffhaltigen Düngemitteln aus fossilen oder rezenten Pflanzenkörpern Es ist bereits bekannt, durch Behandlung von Inkohlungsprodukten, wie Humus, Torf, Braunkohle, Steinkohle o. dgl., mit einem Gemisch von Kohlensäure oder Sauerstoff mit Ammoniak stickstoffhaltige Humusdüngemittel herzustellen. Nachteilig ist bei diesen bekannten Verfahren, daß die erzeugten Düngemittel verhältnismäßig geringe Mengen, etwa bis 6°10, organisch gebundenen Stickstoff enthalten. Zur Erhöhung des Stickstoffgehalts ist zwar auch schon vorgeschlagen worden, die Behandlung mit Ammoniak bei hohen Temperaturen und unter hohem Druck auszuführen, wodurch es gelingt, den Stickstoffgehalt bis auf etwa 2o°/, zu steigern. Beim Lagern derart hergestellter Düngemittel treten jedoch erhebliche Stickstoffverluste ein, so daß bis zur Verwendung des Düngemittels der Stickstoffgehalt wieder wesentlich absinkt. Außerdem liegt bei den mit Ammoniak bei hoher Temperatur und unter hohem Druck hergestellten Düngemitteln der Stickstoff nicht als Ammoniakstickstoff und in organisch gebundener Form vor, sondern der Stickstoff ist entweder in einer für die Pflanzen nicht assimilierbaren Form gebunden oder aber nur absorbiert.
Es sind auch Verfahren zur -Herstellung von stickstoffhaltigen Düngemitteln bekannt, nach welchen fossile oder rezente PflanzenkÖrper; insbesondere Torf, Braunkohle, Steinkohle o. dgl., durch Behandlung mit Salpetersäure wasserlöslich gemacht werden und die aus der Lösung nach dem Verdampfen der Salpetersäure erhaltenen löslichen Oxydationsmassen durch Behandlung mit Ammoniak in Ammonsalze übergeführt werden.
Bei diesen bekannten Verfahren .wird die Oxydation jedoch nur bis zur Löslichkeit der Oxydationsmassen in Alkali durchgeführt. Der Abbau der Huminkörper geht also nicht ,weit. Der Ersatz der Salpetersäure konnte bei den bekannten Verfahren nur durch Rückführung stark konzentrierter Salpetersäure-oder Nitrosedämpfe erfolgen, während die in ihr befindlichen festen, also nicht gelösten Oxydationsmassen nach ihrem durch Probieren festzustellenden Löslichwerden in Alkali auf einmal abgezogen werden.
Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß rezente oder fossile Pflanzenkörper oder deren Entgasungsriickstände, wie Humus, Torf, Braunkohle, Steinkohle, Koks, Schwelkoks o. dgl., mit verdünnter Salpetersäure, zweckmäßig unter Zusatz von Luft oder Sauerstoff erhitzt werd--n, bis sie ganz bzw. größtenteils in wasserlösliche Oxydationsprodukte (carbonsäureartige Verbindungen) übergeführt sind, worauf die Masse nach dem Verdampfen der Salpetorsäure durch Behandlung mit Ammoniak zu wasserlöslichen Ammoniumsalzen der Carbonsäuren neutralisiert wird.
Die Salpetersäure wird mit den jeweils gelösten Oxydationsprodukten unter Zusatz entsprechender Mengen neuer Salpetersäure fortlaufend oder stufenweise aus der Reaktionsmasse entfernt und das Verfahren so lange durchgeführt, bis die Ausgangsstoffe völlig oder nahezu völlig gelöst sind. Die Salpetersäure wirkt hierbei vorwiegend als Sauerstoffüberträger, so daß keine oder nur sehr geringe Salpetersäureverlixste eintreten, wenn die Lösung durch Destillation von der Salpetersäure befreit und die wiedergewonnene Salpetersäure erneut zur Behandlung der Ausgangsstoffe verwendet wird.
Für die möglichst restlose Lösung der Ausgangsstoffe kann es vorteilhaft sein, die Ausgangsstoffe in mehreren Stufen mit Salpetersäure verschiedener Beschaffenheit, insbesondere also verschiedener Konzentration, unter Entfernung der jeweils in Lösung gegangenen Stoffe zu behandeln. Es können auch zu dem gleichen Zweck die Ausgangsstoffe durch Einwirkung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums voroxydiert werden. Die einfachste und dabei sehr wirksame Voroxydation bestellt in einer Erhitzung in Gegenwart von Luft oder anderen oxydierenden Gasen. Die Voroxydation kann aber auch z. B. durch Behandlung mit einer Säure, wie Schwefelsäure, in der Wärme erfolgen.
Die in der Salpetersäure gelösten Oxydationsprodukte bilden nach dem Abdampfen der Salpetersäure eine braune bis Hellbraune Masse, die vollkommen wasserlöslich ist. Sie bestellt offenbar aus einer Mischung verschiedener wqsserlöslielier organischer Säuren, die man als Abbauprodukte der Huminsäuren bezeichnen kann, mit deutlich saurem Charakter. Diese wasserlöslichen Carbonsäuren nehmen sowohl in fester Form als auch in wässeriger Lösung unter starker Wärmeentwicklung und unter chemischer Bindung Ammoniak auf. Die Behandlung der Oxydationsprodukte in fester Form oder in wässeriger Lösung mit Ammoniak kann sowohl mit gasförmigem als auch mit flüssigem Ammoniak oderAinmoniakwasser erfolgen. Die Behandlung mit Ammoniak kann gegebenenfalls auch unter erhöhtem Druck ausgefährt werden. In allen Fällen wird eine in wasserfreiem oder annähernd wasserfreiem Zustand streufähige schwarze pulverige oder gekörnte Masse erhalten, die einen verhältnismäßig hohen Stickstoffgehalt hat. Je nach den Arbeitsbedingungen enthalten die hergestellten Ainilioniumverbindungen io bis 251i, Stickstoff in Form von Ammoniak.
Bei Keimschalen- und Kulturversuchen mit dem nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Düngemittel hat sich ergeben daß die gemäß der Erfindung hergestellten wasserlöslichen Düngemittel ausgezeichnete wachstumfördernde und bodenverbessernde Eigenschaften besitzen, da der gesamte in ihnen enthaltene Stickstoff von den Pflanzen assimiliert wird.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht demnach, aus den eingangs genannten Ausgangsstotten unter fast völliger Umwandlung der Ausgangsstoffe ein hochstickstoffhaltiges Düngemittel herzustellen, welches neben der Nährwirkung der Ammoniakkomponente weitere ausgezeichnete, z. B. bodenverbessernde Eigenschaften besitzt. Beispiele: i. ioo kg auf Kornfeinheit zerkleinerte Steinkohle werden mit i5o kg verdünnter Salpetersäure unter Rückflußkühlung bei gleichzeitigem Einleiten von Sauerstoff oder Luft auf Siedetemperatur der Säure erhitzt. Ein Teil der Lösung wird fortlaufend abgehebert und filtriert. Durch Destillation wird die Lösung von der Salpetersäure befreit, die ihrerseits erneut zum Aufschluß verwendet wird. Es werden 12o kg wasserlöslicher Oxydationsprodukte in fester Form erhalten, die bei der Behandlung mit Ammon:akgas ein wasserlösliches Düngemittel mit 2i °o Stickstoffergeben.
2. ioo kg .gemäß der Erfindung liergestelle r Oxydationsprodukte werden in trockenem Zustand bis zur Neutralisation mit Animoniakwa:sser vermischt. Aus der Lösung bzw. Aufschlämmung wird sodann das Wasser abgedampft. Man erhält i2.[ kg wasserlöslicher Düngemittel mit i8°j" Stickstoff. 3. Zoo kg gemäß der Erfindung hergestellter trockener Oxydationsprodukte werden gekörnt und in einem geeigneten Gefäß unter gewöhnlichem oder erhöhtem Druck mit Ainmoniakgas Ms zur Sättigung behandelt. Es werden z26 kg wasserlöslicher Düngemittel mit 2C10 Stickstoff erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von stickstoffhaltigen Düngemitteln aus fossilen oder rezenten Pflanzenkörpern oder deren Entgasungsrückständen, insbesondereTorf, Braunkohle, Steinkohle o. dgl., bzw. deren Koks- oder Halbkokssorten durch Behandlung mit verdünnter Salpetersäure, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe so lange bei Siedetemperatur mit der Salpetersäure erhitzt werden, bis sie ganz bzw. größtenteils in in Wasser lösliche Oxydationsprodukte (carbonsäureartige Verbindungen) übergeführt sind, worauf die Masse nach dem Verdampfen der Salpetersäure durch Behandlung mit Ammoniak zu wasserlöslichen Ammoniumsalzen der Carbonsäuren neutralisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Salpetersäure mit den jeweils gelösten Oxydationsprodukten unter Zusatz entsprechender Mengen neuer Salpetersäure fortlaufend oder stufenweise aus der Reaktionsmasse entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch -gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe in mehreren Stufen mit Salpetersäure verschiedener Konzentration unter Entfernung der jeweils in Lösung gegangenen Stoffe behandelt werden. q..
Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe vor der Salpetersäurebehandlung durch Erhitzen in Gegenwart von Luft oder anderen oxydierenden Gasen oder Flüssigkeiten voroxydiert «erden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Voroxydation durch Erhitzen mit einer Säure, wie Schwefelsäure, erfolgt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druck eschriften in Betracht gezogen worden: schweizerische Patentschrift Nr. 148 77(; britische Patentschrift ..... - 361 S9o.