DE972048C

DE972048C - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Kalkstickstoff durch Umsetzung von staubfoermigem Carbid und Stickstoff

Info

Publication number: DE972048C
Application number: DES32353A
Authority: DE
Inventors: Thomas Fischer; Franz Dr Kaess; Hermann Dr Kronacher
Original assignee: SUEDDEUTSCHE KALKSTICKSTOFF-WERKE AG; SKW Trostberg AG
Current assignee: SUEDDEUTSCHE KALKSTICKSTOFF-WERKE AG; Evonik Operations GmbH
Priority date: 1953-02-27
Filing date: 1953-02-27
Publication date: 1959-05-14

Description

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Kalkstickstoff durch Umsetzung von staubförmigem Carbid und Stickstoff Zur kontinuierlichen Herstellung von Kalkstickstoff aus Carbid sind im wesentlichen zwei Verfahren bekannt, nämlich das Wirbelschichtverfahren einerseits und das Drehrohrverfahren andererseits. Bei der Anwendung von staubförmigem Carbid bereitet das Drehrohrverfahren gewisse Schwierigkeiten. Dies trifft auch zu für das bekannte Drehrohrverfahren, welches unter gewissen Voraussetzungen nur staubförmiges Carbi@d zu verarbeiten gestattet und bei dem dieses von der Ausgangsseite her eingeblasen wird.
Bei diesem und bei anderen bekannten Verfahren ist im übrigen die Gegenwart von Kalkstickstoff als Verdünnungsmittel notwendige Voraussetzung, und von diesem Verdünnungsmittel muß eine Menge aufgewendet werden, die einen erheblichen Teil derjenigen des zu azotierenden Carbides beträgt.
Beim Wirbelschicbtverfahren kannkontinuierlich gearbeitet werden. Eine völlige Durchazotierung wird aber praktisch nur erreicht, wenn mehrere Schichten zur Anwendung kommen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nur staubförmiges Carbid als Ausgangsmaterial zu verwenden und die Nachteile der vorgenannten Verfahren zu vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, daß man unter Verwendung von nur staubförmigem Carbid das bekannte, kontinuierlich arbeitende Wirbelbettverfahren nur in einer einzigen Stufe zur Anwendung bringt und das so anazotierte, aus Carbid und Kalkstickstoff bestehende Reaktionsprodukt des einstufigen Wirbelbettverfahrens zur Ausreagierung an den Wandungen eines Drehrohrofens niederschlägt. Beim Azotieren von Carbid während der Schwebe im Stickstoffstrom wird eine vollkommene Durchazotierung in einer einzigen Wirbelschicht nicht erreicht. Das Endprodukt enthält noch Carbid. Führt man das. Carbi,d-Kalkstickstoff-Stickstoff-Gemisch jedoch dem Drehrohrofen zu, so erfolgt dort eine völlige Durchazotierung, ohne daß die Gefahr eines Zusammenbackens vorliegt.
An Hand der Zeichnung wird nachfolgend die Durchführung des Verfahrens erläutert.
In die zu Beginn des Prozesses aufgeheizte Wirbelkammer i wird über die Stutzen 2 staubförmiges Carbid eingetragen, welches zunächst auf dem Rost 3 zu liegen kommt. Unter dem Rost 3 ist die Wirbelkammer konisch. ausgebildet. In den Konus führt eine Rohrleitung 5, durch die Stickstoff eingeblasen wird. Der durch den Rost 3 hindurchströmende Stickstoff wirbelt das auf diesem liegende Carbid auf und setzt einen Teil desselben zu Kalkstickstoff um. Das Carbid-Kal'kstickstoff-Stickstoff-Geinisch gelangt über den Übergang 6 in den Drehrohrofen 7, der größeren Querschnitt besitzt als der Übergang 6. Zufolge dieses größeren Ouerschnittes und der dadurch bedingten Verringerung der Gasgeschwindigkeit schlägt sich das von dem Stickstoff- mitgeführte Carbid an den Wandungen des Drehrohrofens 7 nieder und wird während des Durchgangs durch den Drehrohrofen durchazotiert. Bereits umgesetzter Kalkstickstoff schlägt sich ebenfalls an den Wandungen des Drehrohrofens nieder, aber zufolge seines geringeren spezifischen Gewichtes erst in Zonen, die im größeren Abstand vom Übergang 6 liegen. Zur Regulierung .der auftretenden Reaktionswärme und zur Veränderung der spezifischen Beladung des Stickstoffstromes kann gegebenenfalls durch einen Stutzen 8 in an sich bekannter Weise Frischkalkstickstoff eingetragen werden. Je nach Bedarf kann auch bereits dem Stutzen 4 vorher schon Kalkstickstoff zugeführt werden, falls in der Wirbelkammer i oder unmittelbar über dieser die Temperatur über das gewünschte Maß steigen würde. Die zugeführten Kalkstickstoffmengen sind in jedem Falle wesentlich geringer als bei bekannten Drehrohrverfahren, die mit staubförmigem Carbid durchgeführt werden. Eine Abführung der Wärme in den Wandungen der Wirbelkamme i findet nicht statt, sondern die gesamte Wärme wird mit in den Drehrohr-Ofen 7 getragen und etwa durch Vermischung mit Kalkstickstoff nur so weit abgeführt, daß genügend Wärme verbleibt, um im Drehrohrofen 7 eine Reaktion.stemperatur von iooo bis 8oo° C zu halten.
Das in dem Drehrohrofen voll ausazotierte Material gelangt über den Austrag 9 und eine Rutsch: i i in einen Kühler i2, den das Reaktionsprodukt mit einer Temperatur von unter ioo° C verläßt, so daß keime Reaktion mehr zu befürchten ist.
Für den wirtschaftlichen Erfolg des gesamten Azotierverfahrens ist wesentlich die Menge an verbrauchtem Reaktionsstickstoff. Da für das Wirhelstromverfahren wesentlich mehr Stickstoff angewendet werden muß, als den normalen Verhältnissen entspricht, ist es notwendig, denselben wieder in den Betrieb zurückzuführen. Aus diesem Grunde wird das abgehende Reaktionsgas über einen Schornstein io einem Staubabscheider 18 zugeführt, von wo es über eine Rückleitung i9 einem Kühlmantel 13 des Kühlers 12 zugeführt wird, so daß der Stickstoff als Kühlmittel für das ausgetra gehe Gut dient und umgekehrt für die Wiederverwendung aufgeheizt wird. Dem Kühlmantel wird über einen zusätzlichen Stutzen 2o Frischstickstoff zugeführt. Aus dem Kühlmantel gelangt der Stickstoff Tiber die Leitung 5 wieder in die Wirbelkammer i. Um zu vermeiden, daß sich im Übergang 6 durch Stauung Material abscheidet, wird dem Übergang durch eine Leitung 21 Stickstoff zugeführt.
Das den Drehrohrofen 7 verlassende Produkt ist praktisch frei von Carbid und kann ohne weitere N achbehan.dlung dein Verbrauch zugeführt werden. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß nichtazotiertes Material infolge seines höheren spezifischen Gewichtes eine größere Ver-' weilzeit in der Trommel bat, während die Verweilzeit des bereits azotierten Materials, nämlich des Kalkstickstoffes, in der Trommel eine geringere ist. Die in der Wirbelkammer frei werdende Reaktionswärme wird weitgehend für .die Nachreaktion im Drehrohrofen ausgenutzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kalkstickstoff durch Umsetzung von staubförmigem Carbid und Stickstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man das bekannte, kontinuierlich arbeitende Wirbelbettverfahren nur in einer einzigen Stufe zur Anwendung bringt und das anazotierte, aus Carbid und Kalkstickstoff bestehende Reaktionsprodukt des einstufigen Wirbelbettverfahrens zur Aus:reagierung an den Wandungen eines Drehro'hrofens niederschlägt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß einem an sich bekannten Drehrohr-Ofen (7) eine zur Aufwirbelung der festen Reaktionsstoffe mit Hilfe gasförmigen Reaktionsstoffes bestimmte Wirbelkammer (i) kleineren Ouerschnittes vorgeschaltet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 312 934 585 141, 793 99o, 629 135, 677 275, 688 o82, 712:251 i-+-1-'79, 811 346, 851 o55, 875 943