DE920176C

DE920176C - Method of transporting a releasable, granular material

Info

Publication number: DE920176C
Application number: DEK15394A
Authority: DE
Inventors: Walter Martin Cross Jun
Original assignee: KANSAS CITY TESTING LAB
Current assignee: KANSAS CITY TESTING LAB
Priority date: 1952-09-06
Filing date: 1952-09-06
Publication date: 1954-11-15

Description

Verfahren zum Transportieren eines lösbaren, körnigen Materials Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Transportieren eines lösbaren, körnigen Materials mit einer Lösbarkeit, welche mit der Temperatur wächst, z. B. von Kaliumchlorid. Die Kosten des Versandes gewisser lösbarer, körniger Materialien, z. B. von Kaliumchlorid (Pottasche), durch die Bahn, auf dem Wasser und über Land sind oft übermäßig hoch. In gewissen Gebieten sind die Versandkosten so groß, daß wertvolle Nebenprodukte preisgegeben werden müssen.Method of transporting a releasable, granular material the Invention relates to a method of transporting a detachable, granular Materials with a solubility which increases with temperature, e.g. B. of potassium chloride. The cost of shipping certain releasable, granular materials, e.g. B. of potassium chloride (Potash), by rail, on water and over land are often excessively high. In certain areas the shipping costs are so great that valuable by-products must be disclosed.

Es gibt bereits Verfahren zum Transportieren derartiger lösbarer, körniger Materialien auf eine andere Weise, die weitaus billiger ist. Es wird eine gesättigte, flüssige Lösung des zu transportierenden Materials bei einer erhöhten Temperatur hergestellt. There are already methods for transporting such releasable, granular materials in a different way that is far cheaper. It will be a saturated, liquid solution of the material to be transported at an increased Temperature established.

Die so gebildete Mischung wird durch eine Röhrenleitung gefördert. Am Ende der Röhrenleitung wird dann das Material wieder aus der Mischung gewonnen.The mixture thus formed is conveyed through a pipe line. At the end of the pipeline, the material is then recovered from the mixture.

Dem Bekannten gegenüber besteht die Erfindung darin, daß die Lösung vor ihrem Durchgang durch die Röhrenleitung abgekühlt wird, damit eine bestimmte Menge von Körnern bestimmter Größe vom Material gefällt wird. In relation to the known, the invention consists in the fact that the solution is cooled before it passes through the pipeline, so that a certain Amount of grains of a certain size is felled from the material.

Die erhöhte Temperatur kann ungefähr 940 C betragen. Bei einer solchen Temperatur würde die ge sättigte Lösung aus 65 Teilen (Gewichtsteile) des Kaliumchlorids zu IOO Teilen Wasser bestehen. Dieses Salz hat mit vielen Materialien die Eigenschaft einer abnehmenden Lösbarkeit im Wasser, wenn die Temperatur verringert wird, gemeinsam. Infolgedessen ist es durch eine Abkühlung der heißen ge- sättigten Lösung auf Temperaturen, die in der Röhrenleitung anzutreffen sind, möglich, feste Kristalle des Kaliumchlorids zu fällen, die mit einer noch gesättigten Lösung vermischt werden. Wird die ursprüngliche Lösung auf ungefähr 270'C abgekühlt, so wird ein Brei gebildet, der aus ungefähr 37 Teilen in 100 Teilen des Wassers aufgelösten Kaliumchlorids und aus ungefähr I9 Teilen K Cl-Kristallen besteht. Dieser Brei kann dann durch eine Röhrenleitung gefördert und die Salze wiedergewonnen werden. The elevated temperature can be around 940C. With such a Temperature would be the saturated solution of 65 parts (parts by weight) of potassium chloride consist of 100 parts of water. This salt has the property with many materials a decreasing solubility in water when the temperature is decreased, common. As a result, it is by cooling the hot ge satiated Solution to temperatures that can be found in the pipeline, possible, fixed Precipitate crystals of potassium chloride that are mixed with a still saturated solution will. If the original solution is cooled to about 270 ° C, a Slurry formed that is made up of approximately 37 parts dissolved in 100 parts of water Potassium chloride and consists of approximately 19 parts of K Cl crystals. This porridge can then conveyed through a pipeline and the salts recovered.

Da die gesättigte Lösung, in welcher die KCI-Kristalle gemischt sind, ein niedrigeres spezifisches Gewicht hat als die Kristalle, werden sie sich setzen. Since the saturated solution in which the KCI crystals are mixed, has a specific gravity lower than the crystals, they will settle.

Dies ist natürlich ganz unerwünscht, und ein wichtiges Kennzeichen der Erfindung betrifft die Steuerung der Geschwindigkeit, mit welcher sich die Kristalle in der Lösung setzen.This is of course quite undesirable and an important characteristic the invention relates to controlling the speed at which the crystals move put in the solution.

Zusätzlich zu den relativen spezifischen Gewichten der Kristalle und der Salzlösung gibt es noch einen Faktor, der ebenfalls die Geschwindigkeit des Sichsetzens der Kristalle beeinflußt. Dieser Faktor ist das Verhältnis der Oberfläche der Kristalle zu ihrem Gewicht. Wird dieses Verhältnis erhöht, so wird der Widerstand gegen das Sichsetzen der Kristalle und somit auch die Geschwindigkeit des Sichsetzens verringert. Dieses Verhältnis ist umgekehrt proportional der Kristallgröße. Somit kann die Geschwindigkeit des Sichsetzens der Kristalle in einem beträchtlichen Ausmaße durch Änderung der Kristallgröße gesteuert werden. In addition to the relative specific gravity of the crystals and the saline solution there is another factor which is also the speed the settling of the crystals influenced. This factor is the ratio of the surface area of crystals to their weight. If this ratio is increased, the resistance increases against the settling of the crystals and thus also the speed of settling decreased. This ratio is inversely proportional to the crystal size. Consequently can reduce the rate of setting of the crystals to a considerable extent can be controlled by changing the crystal size.

In dem besonderen Beispiel, welches in Betracht gezogen wird, kann zweckmäßig die Kristallgröße durch Regulierung der Geschwindigkeit des Abkühlens der heißen, gesättigten Lösung gesteuert werden. In the particular example that is being considered, may expediently the crystal size by regulating the rate of cooling the hot, saturated solution.

Eine solche Regulierung beeinflußt die Geschwindigkeit der Wiederkristallisierung des gefällten K C1 und infolgedessen seine Kristallgröße. Im allgemeinen ist die Kristallgröße umgekehrt proportional der Geschwindigkeit des Abkühlens. Bei hohen Geschwindigkeiten des Abkühlens werden die Kristalle klein, und das Verhältnis der Oberfläche zum Gewicht ist groß. Zur Steuerung der Geschwindigkeit der Abkühlung kann die heiße, gesättigte Lösung durch einen geeigneten Hitzeaustauscher geleitet werden.Such regulation affects the rate of recrystallization of the precipitated K C1 and, consequently, its crystal size. In general, the Crystal size inversely proportional to the rate of cooling. At high The cooling rates are small, and the ratio of the crystals Surface to weight is large. To control the rate of cooling the hot, saturated solution can be passed through a suitable heat exchanger will.

Bevor mit den vollständigen Abstufungsvorgängen fortgefahren wird, ist es wünschenswert, dieKristallgröße und somit die Geschwindigkeit des Abkühlens zu bestimmen, die erforderlich ist, um die gewünschte Geschwindigkeit des Sichabsetzens zu erhalten. Am zweckmäßigsten erhält man diese Größen durch ein einfaches Laboratoriumsexperiment, wenn auch die Größen errechnet werden können. Das Laboratoriumsexperiment besteht lediglich darin, eine gesättigte Lösung von K Cl herzustellen und Wasser mit der Temperatur der Röhrenleitung bereitzustellen. Kristalle verschiedener Größen werden hinzugefügt und ihre Geschwindigkeit des Sichabsetzens beobachtet. Diese Prüfung kann auch dazu benutzt werden, den maximalen Teil der festen Salzphase zu bestimmen, welcher natürlich durch die Temperatur gesteuert wird, bei welcher die heiße, gesättigte Lösung gebi,ldet wird. Before proceeding with the full grading processes, it is desirable to adjust the crystal size and hence the rate of cooling determine which is required to achieve the desired settling speed to obtain. The most convenient way to get these sizes is through a simple laboratory experiment, even if the sizes can be calculated. The laboratory experiment passes only in making a saturated solution of K Cl and water with the Provide temperature of the pipeline. Crystals of different sizes will be added and watched their settling speed. This exam can also be used to determine the maximum part of the solid salt phase, which of course is controlled by the temperature at which the hot, saturated Solution is created.

Viele Faktoren, insbesondere die Größe der zu benutzen den Röhrenleitung, beeinflussen die Wahl der Geschwindigkeit des Sichabsetzens. Es wurde gefunden, daß es wünschenswert ist, die Kristallgröße so zu regulieren, daß die Geschwindigkeit weniger als 0,305 m pro Minute ist, wenn auch oft, insbesondere bei großen Röhrenleitungen oder wenn eine Schüttelbcwegung benutzt wird, ein befriedigender Transport bei höheren Geschwindigkeiten möglich ist. Many factors, especially the size of the tubing to be used, influence the choice of the speed of settling. It was found, that it is desirable to regulate the crystal size so that the speed is less than 0.305 m per minute, albeit often, especially with large pipelines or if a shaking motion is used, a satisfactory transport at higher Speeds is possible.

Nach der Bestimmung der Kristallgröße aus den vorhergehenden Versuchen wird die Geschwindigkeit des Abkühlens der heißen, gesättigten Lösung der Pottasche zur Herstellung dieser Kristallgröße reguliert. Es ist möglich, das Fördergut direkt aus dem Hitzeanstauscher in die Röhrenleitung für den Transport zu bringen. After determining the crystal size from the previous experiments becomes the rate of cooling of a hot, saturated solution of potash regulated to produce this crystal size. It is possible to direct the conveyed goods from the heat exchanger into the pipeline for transport.

Zur Erhöhung der zulässigen Geschwindigkeit des Sichabsetzens und damit der Teilchengröße und der Menge des schwebenden Salzes wurde gefunden, daß es vorteilhaft ist, das Fördergut zu schütteln, wenn es durch die Röhrenleitung geht. Dies kann durch Riffelung der Röhren oder auch durch Einfügen gewöhnlicher Vorrichtungen in die Förderleitung in Abständen, wie sie zum Abkratzen und Aufhacken von Absetzungen beim Reinigen von Förderleitungen benutzt werden, geschehen. To increase the permissible speed of settling down and hence the particle size and the amount of floating salt has been found to be it is advantageous to shake the conveyed material as it passes through the pipe goes. This can be done by corrugating the tubes or by inserting more ordinary ones Devices in the conveyor line at intervals, such as those for scraping and chopping of deposits when cleaning conveyor lines are used.

Zur Verminderung der Korrosionswirkung des Fördergutes ist es wünschenswert, PH ungefähr neutral einzustellen. PH von 8 wurde für Salzwassermischungen als ausgezeichnet gefunden. In dem gegebenden Beispiel kann dies durch Hinzufügen alkalischer Mittel, z. B. Kalziumhydroxyd und Natriumhydroxyd, erreicht werden. Zur Verminderung der Korrosionswirkung können hemmende Mittel, z. B. Nikotin, arseniges Oxyd, Quinolinethiodid usw., zugefügt werden. Wenn gewünscht, können die Rohre mit geeigneten Materialien, z. B. Glas oder Gummi, ausgekleidet werden. Es können auch schmiedeeiserne Rohre benutzt werden. To reduce the corrosive effect of the conveyed material, it is desirable Adjust pH to approximately neutral. PH of 8 was rated as excellent for salt water mixtures found. In the example given, this can be done by adding alkaline agents, z. B. calcium hydroxide and sodium hydroxide can be achieved. To reduce the Corrosion can inhibitory agents such. B. nicotine, arsenic oxide, quinoline ethiodide etc., can be added. If desired, the pipes can be made with suitable materials, z. B. glass or rubber, are lined. Wrought iron pipes can also be used to be used.

Abgesehen von dem besonderen Anwendungsfall der Erfindung für den Transport von Pottasche kann sie auch für den Transport anderer Materialien mit evtl. verschiedenen Lösbarkeitseigenschaften in Frage kommen. Beispielsweise sind ungefähr 3I Teile Natriumchlorid in 100 Teilen Wasser bei Raumtemperatur löslich. Dieses Verhältnis ist im wesentlichen unverändert, auch bei Temperaturen von ungefähr 2000 C. In diesem Fall ist es jedoch wünschenswert, die Teilchengröße auf mechanischem Wege, z. B. durch Zermahlen oder Pulverisieren, zu verändern. Die gewünschte Menge von Kristallen wird dann einer gesättigten Salzlösung bei Raumtemperatur zugefügt und die daraus entstandene Mischung durch die Röhrenleitung geführt. Apart from the particular application of the invention for the Transporting potash can also be used to transport other materials possibly different solubility properties come into question. For example are approximately 31 parts of sodium chloride soluble in 100 parts of water at room temperature. This ratio is essentially unchanged even at temperatures around 2000 C. In this case, however, it is desirable to adjust the particle size to mechanical Ways, e.g. B. by grinding or pulverizing to change. The amount you want of crystals is then added to a saturated salt solution at room temperature and the resulting mixture passed through the pipeline.

Eine wichtige Anwendung der Erfindung besteht in dem Transport mehrerer Fördergutarten zu gleicher Zeit, da mehr als nur ein Material in der gesättigten Lösung suspendiert werden kann. In vielen Fällen ist es sogar möglich, mehrere Materialien gleichzeitig in der Flüssigkeit aufzulösen. Zum Beispiel können bis zu 3' Teile Natriumchlorid entweder in der heißen oder kalten gesättigten Lösung der vorher erläuterten Pottasche aufgelöst werden. An important application of the invention is the transportation of several Types of goods conveyed at the same time, since more than just one material is saturated Solution can be suspended. In many cases it is even possible to use multiple materials dissolve in the liquid at the same time. For example, up to 3 'parts Sodium chloride in either the hot or cold saturated solution the previously explained potash will be dissolved.

Ist die kalte Lösung in bezug sowohl auf Natriumchlorid als auch Kaliumchlorid gesättigt, so können Kristalle dieser Stoffe als auch nichtlösliche Teilchen eines dritten Materials in einen Brei eingefügt werden, der dann durch die Röhrenleitungen gebracht wird. Am Ende der Röhrenleitung können dann diese Materialien einzeln durch geeignete Trennverfahren, wie z. B. Verdampfung, Filtrierung, Zentrifugierung usw., wiedergewonnen werden. Ein Vorteil der Auflösung des zweiten Materials istl, daß dadurch das spezifische Gewicht des Flüssigkeitsträgers und damit die Menge des festen Materials erhöht werden, welches dann, ohne sich abzusetzen, transportiert werden kann.Is the cold solution in terms of both sodium chloride and potassium chloride When saturated, crystals of these substances as well as insoluble particles can be Third material can be inserted into a slurry, which is then passed through the pipes is brought. These materials can then pass through one at a time at the end of the pipeline suitable separation processes, such as. B. evaporation, filtration, centrifugation, etc., to be recovered. An advantage of dissolving the second material is that thereby the specific weight of the liquid carrier and thus the amount of solid material, which is then transported without settling can be.

Für die erwähnte, besondere Erläuterung gibt es noch einen anderen wichtigen Vorteil. Natriumchlorid wurde bisher beim Fördern von Pottasche preisgegeben, weil die Versandkosten es nicht marktfähig machten. Durch das vorgeschlagene Verfahren ist es möglich, Natriumchlorid fast kostenlos zu transportieren und infolgedessen den Preis eines wesentlichen Nahrungsbestandteiles erheblich zu reduzieren. For the particular explanation mentioned, there is another one important advantage. Sodium chloride was previously disclosed when pumping potash, because the shipping cost didn't make it marketable. By the proposed method it is possible to transport sodium chloride almost free of charge and as a result to significantly reduce the price of an essential food component.

PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum Transportieren eines lösbaren, körnigen Materials mit einer Lösbarkeit, welche mit der Temperatur wächst, z. B. von Kaliumchlorid, bei welchem eine gesättigte, flüssige Lösung des Materials bei einer erhöhten Temperatur hergestellt, die so gebildete Mischung durch eine Röhrenleitung gefördert und das Material dann wieder aus der Mischung gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung vor ihrem Durchgang durch die Röhrenleitung abgekühlt wird, damit eine bestimmte Menge von Körnern einer bestimmten Größe des Materials gefällt wird. PATENT CLAIM: 1. Method for transporting a detachable, granular material with a solubility which increases with temperature, e.g. B. of potassium chloride, which is a saturated liquid solution of the material At an elevated temperature, the mixture thus formed is produced through a pipe conveyed and the material is then recovered from the mixture, characterized in that that the solution is cooled prior to its passage through the tubing, so that a certain amount of grains of a certain size of the material is felled.

Claims

2. The method according to claim I, characterized in that the increased Temperature at which the saturated, liquid solution of the material is produced is determined according to the amount of material to be felled and the size of the Grains of the cooled solution that are precipitated are chosen so that one certain speed of settling is maintained.

3. The method according to claim 2, characterized in that the speed of settling is 0.305 m per minute or less.

4. The method according to claim I, characterized in that grains A certain size of the material is suspended in the saturated liquid solution and the temperature of the resulting mixture is controlled so that a mixture is obtained which has a certain speed of settling in the solution.

5. Method of simultaneous transport of two or more soluble substances, e.g. B. of potassium chloride and sodium chloride, characterized in that that a solution of the substances is made which saturates for at least one of the substances is suspended, grains of the other substance or substances in the saturated solution and the temperature in the resulting mixture is controlled in such a way that that a mixture is obtained which has a certain speed of settling in the solution. ~~~~~~~ Referred publications: German Patent No. 8i6 220.