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Vorrichtung zur Hydratisierung von Kalkstickstoff Es ist bereits bekannt,
Kalkstickstoff durch Aufsprühen von Wasser zu hydrati-sieren. Mit Rücksicht auf
die mit diesem Vorgang verbundene Wärmetönung und die auftretenden Ammoniakverluste
hat man ehedem die Hydratisierung in mehreren Stufen vorgenommen, um so die entsprechende
Wärme durch geeignete Kühlung abführen zu können. Trotzdem waren die Stickstoffverluste
beträchtlich. Bei körnigem Kalkstickstoff hat man während der Hydratisierung schon
inertes Gas, z. B. Luft, zugeführt, um so durch Verdunstung des überschüssigen Wassers
die auftretende Hyd:ratätionswärme" unter Einhaltung der gewünschten Temperatur,
abzuführen. Dieses Verfahren macht jedoch dann Schwierigkeiten, wenn man von gemahlenem
Kalkstickstoff ausgeht, denn in diesem Falle liegt die Verteilung des inerten Gases
im Innern des Mahlgutes nicht in der Weise vor, da.B das überschüssige Wasser aus
allen Bereichen entfernt wird.
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Dem trägt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung der Hydratieierung
von ,gemahlenem Kalkstickstoff dadurch Rechnung, daß der an @sich bekannte Hydratationsbehälter,
der mit Einrichtungen zur Zufuhr und Abfuhr von Kalkskickstöff, Wasser und Hydrat
ausgestattet isst, aus keramischem Material bestehende, poröse Wandungen oder
Lochwandungen
besitzt, die außen durch eine Kammer mit Gaszuführung begrenzt sind. Dabei können
die porösen Wandungen oder Lochwandungen nur im unteren Bereich, und zwar zweckmäßig
in einem kegelförmig gestalteten Bereich, vorliegen. Es kann: aber auch das Rührwerk,
insbesondere dessen. Welle, zur Zufuhr von inertem Gas; z. B. Luft, ausgebildet
sein.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Einrichtung schematisch dargestellt.
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Die Einrichtung besteht aus einem stehenden, zvlindrischen Behälter
a, der mit :einer Mischeinrichtung b ausgerüstet ist. Die Luftzuführung und Verteilung
erfolgt z. B. mit Hilfe der porösen Platte c. Man kann aber auch die Luftzuführung
mit Hilfe eines Rührwerkes vornehmen, dessen hohle Welle die Einleitung und Verteilung
der Luft aufnimmt und auf diese Weise eine gute undgleichmäßige Vermischung von
eingeblasener Luft und Kalkstickstoff erreicht.
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Der Kalkstickstoff wird über eine Zuführungsschleuse d eingetragen.
Die Wasserzugabe erfolgt durch die Brausen e, die Luftzuführung durch die Zuleitung
f über die Luftkammer k. Die Austragung des hydratisierten Kalkstickstoffs
erfolgt durch die Austragszellenschleuse g, die Vorrichtung ist mit der Abzugshaube
h versehen, die mit einem Abzugskamin ausgerüstet .ist. Infolge des großen Behälterdurchmessers
ist die Luftgeschwindigkeit in der Hydratisierungs.vorrichtung gering. Beim Passieren
der oberen feuchten Kalkstickstoffschicht wird der . Staub weitgehend zurückgehalten,
der Rest wird durch die an der Decke des Gefäßes angebrachten Wasserdüsen niedergeschlagen.
Der Kalkstickstoff erwärmt sich in der beschriebenen Vorrichtung durch die Wasserzugabe
sehr rasch.
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Die Temperatur kann bei der gewählten Einrichtung durch Regelung der
Luftmenge auf die gewünschte Höhe eingestallt und konstant :gehalten werden. Je
höher die Temperatur eingestellt wird, um so schneller geht die Reaktion (Hydratisierung)
vonstatten und um so größer sind auch die Stickstoffverluste. je niedriger die Temperatur
eingestellt wird, desto geringer ist die Reaktionsgeschwindigkeit, d. h. desto größer
ist der für die Reaktion notwendige Raum, desto geringer sind dann die Stickstoffverluste.
Die Einstellung einer mittleren Temperatur, die über etwa 70° liegt, ist am zweckmäßigsten,
da hierbei die Stickstoffverluste niedrig behalten werden können bei ausreichender
Hydratisierungszeit. Zum Beispiel können bei einer Reaktionszeit von etwa i Stunde
die Stickstoffverluste auf 0,3 °/o eingestellt werden. Man hat es aber in
der Hand, die Stickstoffverluste noch weiter zu reduzieren, wenn man eine längere
Hyd.ratiserungszeit in Kauf nimmt. Die benötigte Luftmenge ist nicht groß, da die
Kühlung weniger durch, die Luft an sich erfolgt, als durch Wasserverdampfung. Infolge
der innigen Berührung mit dem Material - und das ist das Hauptcharakteristikum der
Vorrichtung gemäß der Erfindung -findet eine weitgehende Aufsättigung der Luft mit
Wasserdampf statt. Gleichzeitig bewirkt die gesättigte Luft infolge der innigen
Berührung mit dem Material eine rasche Hydratisierung. Es zeigt sich, daß im Gegensatz
zu den älteren, obenerwähnten Verfahren, die zur Hydratisierung 12 °/n und mehr
Wasser erfordern, bei Anwendung eines Luftstromes in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die aufgenommene, notwendige Wassermenge :mit g bis io °/o ausreichend ist. Der
geringe Wasserverbrauch hat den Vorteil einer geringeren Bildung von Dicy andiamid
und ähnlichen Stoffeh;, was, sich für die Verwendung des fertigen Kalkstickstoffs
als Düngemittel sehr günstig auswirkt.
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Das aus dem Behälter kontinuierlich auslaufende Material ist vollkommen
aushydratisiert. Es ist von sehr gleichmäßiger Beschaffenheit, zeigt keine Knollen
und Ansatzbildung, ein Moment, welches sich beim weiteren Granulierprozeß günstig
auswirkt. Da der Behälter nur einige Meter hoch ist. kann Gebläseluft von einigen
Zehnteln atü verwendet - werden.
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An Stelle von Wasser können auch andere Flüssigkeiten, wie Dicyandiamid-
oder Kalksalpeterlauge zur Hydrati-sierung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendet werden. Bei Verwendung von Kalksalpeterlauge wurde festgestellt, daß die
N-Verluste noch etwas niedriger liegen, dafür die Hydratisierzeiteine längere ist.
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Die oben aus dem Behälter austretende Luft wird von mitgeführten Staub
weitgehend gereinigt, wobei die dort angeordneten Wasserdüsen als Wascheinrichtung
dienen.
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Die Bedüsung des Kalkstickstoffs kann auch außerhalb der Hydratisiervorrichtung,
z. B. im. einer Paddelschnecke oder einer ähnlichen Vorrichtung ausgeführt werden.
Dass' Material wird in diesem Falle im feuchten Zustand in die Hydratisiervorrichtung
eingetragen. Sollte das Waschwasser der Düsen zur Niederschlagung in dieser Vorrichtung
nicht ausreichen, kann dieLuft in einer gesonderten Vorrichtung vom Staub gereinigt
werden, und zwar in einer Vorrichtung, in welcher man durch Zirkulation des Waschwassers
die Menge der Waschflüs:sigkeit beliebig vermehren kann, um die Schleierbildung
zu verstärken. Beispiel Zoo kg entgaster Kalkstickstoff mit einem Gehalt von 24
% N werden in einem Gefäß von etwa 4oo 1 Inhalt mit io °/o Wasser in versprühter
Form zur Reaktion gebracht. Gleichzeitig wird durch den Boden des Gefäßes, der mit
einer porösen. Platte zur Verteilung der Luft ausgerüstet ist, eine Menge von etwa
6o ms Luft pro Stunde eingeblasen. Die Temperatur im hydratisierenden Kalkstickstoff
stellt sich unter diesen Bedingungen auf 70 bis 80° ein.
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Die Verluste in Form von Ammoniak betragen 0,3 %. Die Verweilzeit
des Kalkstickstoffs in der Hydratisiervorrichtung beträgt etwa i -Stunde.
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Der gewonnene, mechanisch ausgetragene, hydratisierte Kalkstickstoff
ist von gleichmäßiger, feinkörniger
Beschaffenheit und eignet sich
hervorragend für die Granulierung. Sein Stickstoffgehalt beträgt 22,70 °/o.