DE891273C

DE891273C - Device for the continuous digestion of rock phosphate to superphosphate

Info

Publication number: DE891273C
Application number: DEC4510A
Authority: DE
Original assignee: Chemische Werke Rombach G M B
Current assignee: Chemische Werke Rombach G M B
Priority date: 1951-07-25
Filing date: 1951-07-25
Publication date: 1953-09-28

Description

Einrichtung zum kontinuierlichen Aufschließen von Rohphosphat zu Superphosphat Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum kontinuierlichen Aufschließen von Rohphosphat zu Superphosphat mit einem sich. rdrehen@den, laufend beschickten Ringraum, vorzugsweise einem aus feststehendem zylindrischem Innenkern und sich drehender zylindrischer Außenwand bestehenden Ringraum, @in -dem das eingefüllte Gut unter Reaktion zu Superphosphat erstarrt und aus dem laufend nach Zerkleinerung des Kuchens das Superphosphat ausgetragen wird.Device for the continuous digestion of rock phosphate to superphosphate The invention relates to a device for continuous digestion from rock phosphate to superphosphate with one yourself. rturn @ the one that is constantly being loaded Annular space, preferably one made of a fixed cylindrical inner core and itself rotating cylindrical outer wall existing annulus, @in -dem the filled Well solidified under reaction to superphosphate and from which continuously after crushing of the cake the superphosphate is discharged.

Derartige Anlagen, Moritz-StandaertAnlagen, ,werden üblicherweise mit "einem Innenkern verhältnismäßig kleinen Durchmessers ausgeführt, währznrd der sich drehende Außenmantel einen verhältnismäßig großen D:ürchmesserbesitzt. Die Breite ;des Ringraumes gestattet "es zwar, in der Zeiteinheit eine verhältnismäßig große Menge Rohmaterial zuzuführen bzw. eine verhältnismäßig große Stundenleistung an Superphosphat zu erzielen, jedoch bringen .derartige Anlagen, wie sich herausgestellt hat, prinzipielle Übelstände mit sich, und zwar um so größere, je breiter der Ringraum ist, d. h. desto größer das Verhältnis von Kerndurchmes,ser zu Zylin@derdu.rchm@es.ser ist.Such systems, Moritz-Standaert systems, are usually executed with "an inner core of relatively small diameter, while the rotating outer jacket has a relatively large diameter. the The width of the annulus allows "a proportionate amount of time in the unit of time to supply a large amount of raw material or a relatively large hourly output to achieve superphosphate, but bring. Such systems, as it turned out has, in principle, evils with it, and the greater the wider the annulus is, d. H. the greater the ratio of core diameter to cylinder @ derdu.rchm @ es.ser is.

Um diese zunächst sondenbar :anmutende Tatsache zu erklären, sei bemerkt"daß der Abbau, id. h. die Zerkleinerung :des Superphosphatkuchens am Ende seines Drehweges, der insgesamt etwa einen Dreivi-ertelkreis umfaßt, üblicherweise durch in waagerechten Ebenen umlaufende, eine Kreisbahn beschreibende ?Messer erfolgt, die nach einer üblichen Ausführungsform an von einer etwa in der Mitte der kingraumbreite senkrecht angeordneten Welle gedreht werden. Der Weg eines solchen Abschneidemessers führt also, von oben gesehen, von .dem Rand fde.s Superphosphatkuchens kreisförmig in das Innere des Kuchens hinein. Die Tiefe des Eindringens im mittleren Teil der Kuchenbreite ist gleich der halben Breite des Ringraumes (angenommen, daß ider Superphosh.atkuchen völlig, auch an Iden Wandungen, abgeschnitten wird), oder wenn eine Randschicht stehengelassen wird, um ein .geringes kleiner. Diese Tiefe des Eindningens bewirkt, wie in langen Beobachtungen festgestellt wurde, .bei einem. Verhältnis von z. B. i : 4. von Kerndurchmesser zur Breite des Ringraumes den Abbau von ungleich-.mäßigem Superphosphat. Das Material -an den Innenteilen der Kuchenbreite ist bei einem solchen Vorgehen merkbar weniger weit in der Reaktion vorgeschritten, @da es nach kürzerer Zeit an die Abschneidestelle gelangt als die Randteile, und dieser Unterschied ist derart, ,daß merkbare Ungleichmäßigkeit bzw. Altersunterschiede des Superphosphats vorliegen, die die Qualität, die Lagerfähigkeit und die Nachbearbeiböarkeit rdes Superphosphats merkbar ungünstig beeinflussen.In order to explain this seemingly probable fact, it should be noted "that the breakdown, id. H. the crushing: of the superphosphate cake at the end of its turning path, which comprises a total of about a three-quarter circle, usually through in a horizontal direction Levels encircling, a circular path describing? Knife takes place, which after a usual embodiment on from an approximately in the middle of the king space width perpendicular arranged shaft are rotated. The way of one such a cutting knife So, seen from above, leads from the edge of the superphosphate cake in a circular manner into the inside of the cake. The depth of penetration in the central part of the Cake width is equal to half the width of the annulus (assuming that the Superphosh.atkuchen completely, also on the walls, is cut off), or if an edge layer is left to stand a little smaller. This depth of penetration causes as has been established in long observations, .in one. Ratio of z. B. i: 4. from the core diameter to the width of the annulus, the reduction of uneven Superphosphate. The material on the inner parts of the cake width is such Procedure noticeably less advanced in the reaction, @ because it is shorter Time gets to the cut point than the edge parts, and that difference is such that noticeable unevenness or age differences of the superphosphate are available, which rdes the quality, the shelf life and the reworkability Affect superphosphate noticeably unfavorable.

Diese Überlegung macht klar, daß eine Verbreiterung des Ringraumes, die beim ersten Überlegen als selbstverständlich gegeben und vorteilhaft erscheint, in der Tat infolge der Besonderheit der Abbaueinrichtungen zu Übelständen, und zwar schwerwiegenden Übelständen, führt.This consideration makes it clear that a widening of the annulus, which appears to be taken for granted and advantageous when you first think about it, in fact, due to the peculiarity of the dismantling facilities, to evil serious evils.

Solche Übelstände würden nun dann nicht eintreten, wenn die bisherigen Arbbauvorrlichtunaen ersetzt würden durch radial (bezüglich des Ringraumes) wirkende Abschnei.devorrichtungen, z. B. radial angeordnete gleichmäßige Scheiben abschneidende Messer. Derartige AbschneEdevorrichtungen sind zwar denkbar, haben jedoch praktisch wenig Bedeutung infolge ihrer Kostspieligkeit, Empfindlichkeit und des großen-Kraftbedarfs.Such evils would not arise if the previous ones Arbbauvorrlichtunaen would be replaced by radially (with respect to the annulus) acting Abschnei.devorrichtungen, z. B. radially arranged uniform slices cutting off Knife. Such cut-off devices are conceivable, but have practical of little importance due to their cost, sensitivity and great power requirements.

Derartige Abschneidevorrrichtungen würden zwar gleichmäßig alte Schichten des Superphosphatkuchens abschneiden, würden jedoch nicht einen zweiten Übelstand beheben können, der ebenfalls, wie gefunden, wurde, eintritt und der ebenfalls aiuf .das große Verhältnis von Zylinderdurchmesser zu Kerndurchmesser zurückzuführen ist. Es wurde nämlich festgestellt, daß bei Iden bisherigen Anlagen unter Umständen oder sogar häufig an der Kernwandung gegenüber den benachbarten mittleren Teilen erstaunlich junges, @d. h. wenig ausreagiertes Superphosphat vorkommt, was zumindest unerklärlich scheint, da die Materialteilchen an der Kernwandung genau die gleiche Verweilzei!t haben wie die Teilchen an der äußeren Wandung und von den Messern nach der gleichen Zeit (Verweilzeit) ergriffen werden wie ,die Teilchen an der Außenwandung. In der Tat aber verhält es sich anders, da,der Superphosphatkuchen dm Laufe der Bildung und der Reaktion und seiner Erstarrung schrumpft, wobei diese Schrumpfung sich naturgemäß an den Seitenwandungen, z. B. durch Bildung von Spalten und Rissen, auswirkt. In die durch Schrumpfung entstehenden Spalte und Risse dringt nun das flüssige Ausgangsprodukt ein, das zwar auch allmählich erstarrt, jedoch den ihm gebotenen Weg weit rascher durchliäuft, als (dies der Bewegung des Außenzylinders entspricht. Durch das al-lmäbiiche Erstarren des flüssigen, in die durch Schrumpfungen an den Wandungen -entstehenden Spalte und Risse einfließenden Materials werden (diese Spalte zwar geschlossen, jedoch gelangt ,dieses Material nach einer erheblich kürzeren Verweilzeit zu den Abschneidemessern. Etwa an der sich drehenden Außenwand entstehende Spalte führen nicht zu diesen Übelständen, da der Außenweg naturgemäß größer ist als der Innenweg am Kern, 'so daß merkbare Ungleichmäßigkeiten an den äußeren Randteilen nicht festgestellt wurden. An dem Kern jedoch, an .dem die Wegstrecke um so kürzer ist, je kleiner sein Durchmesser ist, macht das Einfließen solchen Materials in durch Schrumpfung entstehende Risse oder Spalte einen beträchtlichen Unterschied der Gleichmäßigkeit des Materials aus.Such cutting devices would be evenly old layers of the superphosphate cake, but would not be a second drawback which also occurs as was found and which also aiuf . attributed to the large ratio of cylinder diameter to core diameter is. It was found that with Iden previous systems under certain circumstances or even often on the core wall opposite the adjacent central parts amazing young @d. H. little reacted superphosphate occurs, which at least seems inexplicable, since the material particles on the core wall are exactly the same Like the particles, they have a dwell time on the outer wall and from the knives at the same time (residence time) as the particles on the outer wall. In fact, however, the situation is different, since the superphosphate cake is in the course of the Formation and the reaction and its solidification shrinks, with this shrinkage naturally on the side walls, z. B. through the formation of gaps and cracks, affects. This now penetrates the crevices and cracks caused by the shrinkage a liquid starting product that also gradually solidifies, but that of him traverses the required path much faster than (the movement of the outer cylinder is equivalent to. Through the constant solidification of the liquid, into the through shrinkage gaps and cracks of flowing material on the walls (these Gap closed, but this material arrives after a considerably shorter one Dwell time to the cutting knives. For example on the rotating outer wall Gaps do not lead to these inconveniences, as the outer path is naturally larger than the inner path at the core, so that noticeable irregularities at the outer edge parts were not found. At the core, however, the distance is all the shorter is, the smaller its diameter, does the inflow of such material into shrinkage cracks or crevices make a significant difference the evenness of the material.

Nach der Erfindung wird nun eine Einrichtung zum kontinuierlichen Aufschließen von Rohphosphat zu Superphosphat mit einem sich drehenden Ringraum, vorzugsweise mit einem fest-.stehenden zylindrischen Innenkern und sich .drehender zylindrischer Außenwand, mit einem kleineren Durchmesserverhältnis von Kerrndurchmdsser zu Ringraumbreite vorgeschlagen. Als ausgezeichnet geeignet hat sich eine Ringraumbreite, die etwa gleich ist dem Kerndurchmesser, erwiesen.According to the invention there is now a device for continuous Digestion of rock phosphate to superphosphate with a rotating annulus, preferably with a fixed, cylindrical inner core and rotating cylindrical outer wall, with a smaller diameter ratio of core diameter suggested to annulus width. An annulus width has proven to be excellently suited which is about the same as the core diameter, has been proven.

Der Durchmesser des Ringraumes braucht nicht genau dem Durchmesser des Kernes zu gleichen, sondern kann auch z. B. etwas .größer sein, z. B. das Eineinhalbfache betragen. Zweckmäßig ist es jedoch, das Verhältnis i : i nicht wesentlich zu übersteigen. Unter Umständen kann die Breite des Ringraumes geringer sein als der Durchmesser des Kernes, jedoch ist, wie gefunden wurde, ein Verhältnis -von etwa i : i ausreichend, uni die bisherigen Übelstände zu vermeiden, und vorteilhaft.The diameter of the annulus does not need to be exactly the same as the diameter of the core to the same, but can also be z. B. be slightly larger, e.g. B. one and a half times be. However, it is expedient not to significantly exceed the ratio i: i. Under certain circumstances, the width of the annular space can be smaller than the diameter of the core, however, as has been found, a ratio of about i: i is sufficient, uni to avoid the previous evils, and beneficial.

Bei gleichbleibendem Durchmesser der äußeren Zylinderwandung wind also gegenüber dem bisherigen Vorgehen ein Kern von verhältnismäßig großem Durchmesser verwendet.With the same diameter of the outer cylinder wall wind thus a core of relatively large diameter compared to the previous procedure used.

Die Erfahrung hat gezeigt, däß bei einer solchen Vorrichtung die übliche und bewährte Art des Ausschneidens beibehalten werden kann, ohne daß ein ungleichmäßiges Superghosphatprodukt abgeschnitten und heraus.gefördert wird. Die Einschneidtiefe beträgt, wie oben dargelegt, die Hälfte (oder etwas weniger) der Ringraumbreite und -ist also bei der geringen Ringraumbreite im Verhältnis zum Bewegungsweg ,des Kuchens verhältnismäßig .gering, auf jeden Fall so gering, @daß wesentliche Altersunterschiede bzw. Unterschiede in den Reaktionsgraden des abgeschnittenen Superphosphates nicht ,zu (beobachten waren. Auch zeigte sich an der inneren Kernwandung 'kein unreifes bzw. weniger ausreagiertes Produkt, was darauf zurückzuführen ist, daß bei der geringeren Kuchenbreite ein Schrumpfspalt an sich schon enger und der Weg entlang der Wandung @de@s Innenkernes sehr viel länger ist, so daß in diesen Spalt oder in Risse eintretendes flüssiges Ausgangsgemisch ihn bald verstopft, so daß .die Reaktionszeit bis zum Heranbewegen an die Ausschneidemesser hinreicht.Experience has shown that with such a device the usual and proven type of cutting can be retained without causing an uneven Superghosphate product is cut off and conveyed out. The cutting depth is, as stated above, half (or a little less) the width of the annulus and -is with the small annulus width in relation to the movement path, des The cake was relatively small, in any case so small that there were significant age differences or differences in the degree of reaction of the cut off superphosphate are not , to (were observed. Also on the inner core wall there was no immature or less fully reacted product, which is due to the fact that the lower Cake width a shrinking gap in itself already narrower and the path along the wall @ de @ s inner core is much longer, so that in this gap or in cracks liquid starting mixture him soon clogged, so that .the response time until it can be moved to the cutting knife.

Eine Verringerung der Leistung je Längeneinheit der Zylinderwandung wird aufgewogen durch die größere Sicherheit, mit der ein vollwertiges, gleichmäßig ausreagiertes Produkt erhalten wird.A reduction in the power per unit length of the cylinder wall is outweighed by the greater security with which a full-fledged, evenly fully reacted product is obtained.

Ein weiterer und wesentlicher Vorteil der verhältnismäßig geringeren Füllraumbreite, bezogen auf den Durchmesser des Außenzylinders, ist folgender: Der Flüssigkeitsgrad des in einen sich drehenden Ringraum eingegebenen Gemenges von Rohphosphat und Schwefelsäure muß unter Berücksichtigung der Drehungsgeschwindigkeit mindestens so ,groß sein, @daß das eingegebene Produkt sich über die gesamte Breite un.di auch möglichst die Füllhöhe !de,s. Ringraumes an der Einfüllstelle bzw. kurz nach der Einfüllstelle verteilt, diesen Ringraum also möglichst kurz hinter der Einfüllstelle gleichmäßig ,der Breite und ider Höhe nach ausfüllt.Another and major advantage of the relatively minor ones Filling space width, based on the diameter of the outer cylinder, is the following: The Degree of fluidity of the mixture of being introduced into a rotating annulus Rock phosphate and sulfuric acid must take into account the speed of rotation at least so, @, that the entered product extends over the entire width und.di also the filling level if possible! de, s. Annular space at the filling point or briefly distributed after the filling point, so this annular space as short as possible behind the Fills the filling point evenly, according to the width and height.

Je breiter der Füllraum ist, desto dünnflüssiger muß nun, um dies zu erreichen, das Ausgangsgemisch sein, wobei zu bemerken ist, @daß .die Einfüllung üblicherweise an einer Stelle in der Mitte der Ringraumbreite erfolgt.The wider the filling space, the thinner it has to be in order to achieve this to be the starting mixture, it should be noted @ that .the filling usually takes place at a point in the middle of the annulus width.

Bei breitem Ringraum wird nun diese Forderung mitunter nicht zufriedenstellend erfüllt, @da sich gezeigt 'hat, daß in Kernnähe die Füllung verhältnismäßig niedrig ist und zu Rissebildungen neigt, wodurch die dargelegten Übelstände vermehrt werden. Bei sonst gleichem Vorgehen treten diese Übelstände bei dem verhältnismäßig schmalen Ringraum, bezogen auf Zylinderwanddurchmesser, nicht ein, dagegen ist es möglich, den Flüssigkeitsgrad des eingebrachten Gemenges, weniger groß zu halten, d. h. in dem vorgeschalteten Mischvorgang Aufschließungsreaktionen vorwegzunehmen, was den Vorteil hat, .daß nicht nur die Gefahr der Entwicklung von Fluorgasen :in der Ringraumapparatur geringer ist, sondern auch den Vorteil, daß die Verweilzeit in der Ringraumapparatur auf Kosten der Verweilzeit in -der Vormischapparatur verringert werden kann. Der Kapitalaufwand, bezogen auf die Leistungseinheit, ist nun bei der Mischapparatur geringer als bei der Ringraumapparatur, so daß .die Zylinderwandung rascher gedreht werden kann und auch insofern das geringere Eassungsvermögen des engeren Ringraumes wettgemacht und unter Umständen mehr als wettgemacht wird.In the case of a wide annular space, this requirement is now sometimes unsatisfactory fulfilled, @ because it was shown 'that the filling near the core is relatively low and tends to form cracks, which increases the abovementioned deficiencies. If the procedure is otherwise the same, these evils occur with the relatively narrow one Annular space, based on the cylinder wall diameter, is not included, on the other hand it is possible to keep the degree of fluidity of the introduced mixture less large, d. H. in the upstream mixing process to anticipate digestion reactions, what the The advantage is that there is not only the risk of the development of fluorine gases: in the annulus apparatus is lower, but also has the advantage that the residence time in the annulus apparatus can be reduced at the expense of the residence time in the premixing apparatus. Of the Capital expenditure, based on the performance unit, is now with the mixing apparatus less than with the annulus apparatus, so that .the cylinder wall rotated faster and in this respect also the lower capacity of the narrower annular space made up for and possibly more than made up for.

Inder Zeichnung wird eine bevorzugte Ausfülhrungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung schematisch (Fig. i) 4m Vergleich mit der bekannten Vorrichtung (Fig. 2) dargestellt.In the drawing there is shown a preferred embodiment of the device according to the invention schematically (Fig. i) 4m comparison with the known device (Fig. 2) shown.

Die Zylinderwandung i zist in beiden Fällen die gleiche und entspricht einem Durchmesser von 5 m. Dagegen ist im Fall der Fig. i der Durchmesser des Kernes 2 etwa der gleiche wie die Breite des Ringraumes 3 und beträgt 1,75 m bei einer Breite des Ringraumes 3 von 1,6, m, während bei der bekannten Vorrichtung (Fig. 2) der Durchmesserdes Kernes o,6 m und die Breite .des Ringraumes 5 2,2 m beträgt.The cylinder wall i z is the same in both cases and corresponds to a diameter of 5 m. In contrast, in the case of FIG 3 of 1.6 m, while in the known device (Fig. 2) the diameter of the core is 0.6 m and the width of the annular space 5 is 2.2 m .

Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 ist bei der an sich gewünschten Erhöhung der Umdrehungsgeschwindigkeit bei der Herstellung von hochprozentigem trockenem Superphosphat und entsprechend niedrigeren Höhe des Superphosphatblockes der Füllraum mitunter nicht in der ganzen Breite beschickt, so,daß, wenn die Konsistenz des Säure-Phosphat-Gemisches dünnflüssiger wird, z. B. bei an sich nicht belangvollen Betriebsstörungen, der flüssige Brei um den kleinen Kern q. herumflließt und ungenügend reagiert zur Ausschneidemaschine kommt.In the device according to FIG. 2, the increase is desired per se the speed of rotation in the production of high percentage dry Superphosphate and correspondingly lower height of the superphosphate block of the filling space sometimes not loaded across the entire width, so that if the consistency of the acid-phosphate mixture becomes thinner, z. B. with in itself insignificant malfunctions, the liquid pulp around the small core q. flows around and reacts insufficiently to the cutting machine comes.

Bei idem Arbeiten nach Fig. i hingegen ist der Weg entlang der Kernwandung 2 ungefähr sechsmal so groß, so daß bei Auftreten etwaiger Risse auch dünnflüssiger Brei in einer hinreichenden Strecke vor .den Messern erstarrt und reagiert.In contrast, when working according to FIG. I, the path is along the core wall 2 about six times as large, so that if any cracks appear, it is also thinner Mash solidifies and reacts in a sufficient distance in front of the knives.

Claims

PATENT CLAIM: Device for the continuous unlocking of. Rock phosphate to, superphosphate with a rotating, continuously loaded annulus, preferably formed from a fixed core and rotating outer wall, marked by a ratio of the diameter of the cylindrical core to the width of the annular space from about i: i.