PL33233B1 - Sposób wytwarzania ubogiej w wode ziarnistej saletry wapniowej - Google Patents

Description

Znane sa rózne sposoby wytwarzania ziarnistej saletry wapniowej ubogiej w wo¬ de. Proponowano np. wyparowywanie roz¬ tworów saletry wapniowej w gniotownikach az do utworzenia sie z nich zgeszczonej ciagnacej sie papki krystalicznej, która na¬ stepnie utwardzano. Mozna tez odwadniac wspomniane roztwory przy bezposrednim styku z gazami goracymi za pomoca obra¬ cajacych sie tarcz lub tez przez mieszanie stezonych roztworów z odwodniona juz sa¬ letra wapniowa wytwarzac staly pólpro¬ dukt, który nastepnie suszy sie dalej zamie¬ niajac go na produkt twardy. Wreszcie pro- # panowano tez osadzac ze stezonych roztwo¬ rów gruboziarnista bezwodna saletre wap¬ niowa i oddzielac ja przez filtrowanie. Przy wykonywaniu tych sposobów na skale tech¬ niczna napotyka sie jednak na powazne trudnosci. Polegaja one glównie na tym, ze roztwory saletry wapniowej wraz ze wzra¬ stajacym stezeniem wskutek osadzania sie saletry wapniowej stalej w postaci bezwod¬ nej, wykazuja powazny wzrost lepkosci i przyjmuja zwykle poczawszy od stezenia okolo 87% postac wysoce lepka, papkowa- to-ciastowata, tak iz wytwarza sie ciagnaca sie, trudno ruchliwa masa krystaliczna, któ¬ rej w zwyklych urzadzeniach do odparowy¬ wania niepodobna odwodnic do pozadanegostopnia. To bylo powodem stosowania do tego celu urzadzen specjalnych podrazaja¬ cych produkcje.Obecnie stwierdzono, ze jest rzecza moz¬ liwa w warunkach scisle okreslonych otrzy¬ mywanie roztworów saletry wapniowej o wysokim stezeniu a o stosunkowo niskiej lepkosci. Lepkosc tych roztworów jest za¬ lezna nie tylko od ich stezenia i ich tempe¬ ratury, lecz, jak stwierdzono, równiez od wielkosci krysztalów osadzonej saletry bezwodnej, a mianowicie stosunek lepkosci jest odwrotny do wielkosci osadzonych krysztalów, jak wynika z ponizszej tabeli, opartej na stosunkowej liczbie lepkosci w odniesieniu do wysoeelepkiego oleju kom- presorowego o lepkosci 25 stopni Englera przy 20° C, przyjetej za równa 1.Wielkosc ziarn srednica w nim 0.03 0.1 0.2 Liczby stosunkowe saletry 8l°;'o 0;24 0.13 0.06 i I wapniow stezeniu 86% M 0,7 0.3 lepkosci roztworu •ej przy 1390 C równym 88% 2.1 0.9 WYo — — 2.5 Mozna zatem lepkosc podczas procesu wyparowywania utrzymywac stale .stosun¬ kowo niska, jezeli dba sie o to, aby ziarna krysztalów tworzyly sie przy wyparowywa¬ niu odpowiednio duze, mianowicie co naj¬ mniej o 0 0,2 mm, co jak wiadomo bedzie mialo miejsce jesli ilosc zarodków kryszta¬ lów bedzie mozliwie ograniczona.Stosunkowo malo zarodków krysztalów tworzy sie tylko przy wolnym przebiegu od¬ ciagania wody i tylko wówczas narastaja one w krysztaly o wiekszych rozmiarach, jezeli pozostawia sie im dostatecznie duzo czasu. Otrzymuje sie wówczas papke kry¬ staliczna stosunkowo latwo ruchliwa. Jezeli natomiast odciaganie wody odbywa sie zbyt szybko, wówczas tworza sie wciaz nowe zarodki krystaliczne w postaci bardzo drobnokrystalicznej i utrudnione jest narastanie krysztalów do wielkosci wiekszych ziarn, przez co otrzymuje sie papke krystaliczna ciagnaca sie i ciezko ruchliwa, której niepodobna dalej stezac w parownikach i mieszalnikach do krysta¬ lizowania.Szybkosc wyparowywania i lepkosc sa zatem zalezne od siebie. Okolicznosc, ze szybkosc narastania krysztalów zwieksza sie wraz ze wzrostem temperatury, wska¬ zuje poza tym na celowosc przeprowadza¬ nia wyparowywania roztworu w tempera¬ turze wyzszej, np. 120° — 130° C. Ze swej strony temperatura wyparowywania zalezy od stosowanego cisnienia.Narastanie krysztalów i ich wielkosc mozna naukowo sledzic za pomoca mikro¬ skopu, co nie moze miec jednak zastosowa¬ nia przy kontroli procesu na skale fabrycz¬ na. Natomiast stwierdzono, ze mierzenie lepkosci przedstawia odpowiednia podstawe do wykonywania sposobu na skale tech¬ niczna. Mierzenie lepkosci mieszanin nie¬ jednorodnych, jakie przedstawiaja soba wysoce stezone roztwory saletry wapnio¬ wej, jest w kazdym badz razie zwiazane ze znacznymi trudnosciami, zwlaszcza gdy po¬ miary musza byc przeprowadzane w wyz¬ szych temperaturach. Szczególowe próby wykazaly, ze do mierzenia lepkosci oma¬ wianych roztworów saletry wapniowej naj¬ bardziej odpowiednim jest lepkosciomierz Kampfa (Eucken-Jacob: „Der Chemie-In- genieur" tom I, czesc 1, str. 67), za pomoca którego lepkosc oblicza sie z szybkosci ob¬ rotowej, która cialo obrotowe, zanurzone w cieczy i obracajace sie dokola stalej osif otrzymuje od sily stalej na nie dzialajacej.Jezeli mierzyc tym aparatem lepkosc róznych stezonych roztworów saletry wap¬ niowej, okazuje sie, ze tylko te roztwory sa¬ letry wapniowej posiadaja wymagana ru¬ chliwosc, aby móc byc odparowanymi w zwyklych parownikach i mieszarkach do krystalizowania, które w temperaturze - 2 -130° C i przy stezeniu najwyzej okolo 92°/o wykazuja wzgledna lepkosc okolo 5 — 6.Przy wyzszych lepkosciach trudno juz jest papke poruszac, przewracac lub mieszac.Poza tym przewodnictwo ciepla masy kry¬ stalicznej jest wówczas tak zle, ze dalsze wyparowywanie staje sie nieekonomiczne.Scisle okreslenie lepkosci za pomoca lep¬ kosciomierza Kampfa jest jednakze mozli¬ we tylko do wartosci okolo 3, gdyz powyzej tej granicy, a zwlaszcza przy takich roz¬ tworach, które zawieraja przewaznie kry¬ sztaly gruboziarniste, wystepuje zupelnie widocznie tarcie ciala obracajacego sie o krysztaly. Wskazane iest z tego powodu uwzgledniac dane co do lepkosci roztworu saletry wapniowej jedynie przy takich ste¬ zeniach i temperaturach, przy których lepkosc wynosi co najwyzej 3.Ze wzgledu na wyzej omówione stwier¬ dzenia, sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze wyparowywanie roztworu saletry wapniowej w wyparnikach i w mieszarkach do krystalizacji lub tylko w tych mieszar¬ kach az do stezenia 92% przeprowadza sie przez regulowanie cisnienia i temperatury tak wolno i równomiernie, aby odpowiednio wolno wzrastajaca lepkosc roztworu przy stezeniu 90% i w temperaturze 130° C osiagala lepkosc o liczbie porównawczej co najmniej 3 (wysoce lepki olej kompresoro- wy o lepkosci 25 stopni Englera w tempera¬ turze 20° C równy 1) i aby roztwór podczas calego procesu wyparowywania stale posia¬ dal postac latwo i dobrze dajacej sie mie¬ szac papki krystalicznej o grubych kryszta¬ lach oraz ze nastepnie tak otrzymany wy¬ soce stezony okolo 92% roztwór saletry wapniowe] rozdrabnia sie np. za pomoca rozpryskiwania w wirówkach lub tloczenia przez dziurkowane plyty, przeprowadzajac saletre w postac ziarnista przez utwar¬ dzenie.Sposobem takim mozliwe jest przepro¬ wadzanie stezania roztworów saletry wap¬ niowej az do zadanego stezenia koncowego okolo 92% w znanych zwyklych wyparni¬ kach i mieszarkach do krystalizacji.Proces wyparowywania moze byc prze¬ prowadzony dwustopniowo, najpierw w wy¬ soce wydajnym wyparniku z pompami mie¬ szajacymi az do stezenia 86—88%, a na¬ stepnie az do stezenia 92% w mieszarkach do krystalizacji. Mozna jednak równiez ca¬ ly proces wyparowywania przeprowadzac w mieszarkach do krystalizacji lub tez w wyparnikach o wysokiej wydajnosci z pom¬ pami mieszajacymi. Istotna rzecza dla tych procesów wyparowywania jest to, zeby zgodnie z wynalazkiem wyparowywanie odbywalo sie równomiernie i aby lepkosc wzrastala wolno, tak aby utrzymac sie po¬ nizej podanych najwyzszych granic lep¬ kosci.Otrzymane zgodnie z wynalazkiem wy¬ soce stezone okolo 92% roztwory saletry wapniowej sa jeszcze dostatecznie ruchliwe, aby je równiez po pewnym ochlodzeniu roz¬ drabniac przez rozpryskiwanie za pomoca wirówki lub tloczeniem przez dziurkowane plyty.Wobec malej szybkosci zastygania 92%- owej papki krystalicznej wskazane jest roz¬ drobniony, np. rozpryskany produkt mie¬ szac z juz rozdrobnionym i utwardzonym produktem. Najlepiej jest jesli produkt roz¬ pryskiwany opada na ruchomy podklad, np. obrotowy, na którym znajduje sie juz ochlo¬ dzony i utwardzony produkt o tym samym skladzie. Poniewaz rozdrobnione ziarno przy opadaniu na podklad jest jeszcze pla¬ styczne, zlepia sie cno czesciowo z uprzed¬ nio umieszczonym juz utwardzonym pro¬ duktem i tworzy mniejsze lub wieksze zle¬ pience. Sa one jednak zlaczone ze soba sto¬ sunkowo dosc luzno i dlatego moga byc po ostygnieciu i calkowitym stwardnieniu lat¬ wo doprowadzane do ziarn wlasciwej wiel¬ kosci przy zastosowaniu odpowiednich urza¬ dzen rozdrabniajacych.Przykla d. W wyparnikach, wypo¬ sazonych w pompy mieszajace, doprowadza 3sie roztwór saletry wapniowej (mogacej ewentualnie zawierac nieco MgO) do steze¬ nia okolo 88°/o Ca(NOi)2. Wyparowywanie odbywa sie w temperaturze okolo 140° C i przy 700 mm cisnienia slupa rteci, mozli¬ wie równomiernie. Szybkosc wyparowywa¬ nia reguluje sie tak, aby lepkosc roztworu wzrastala wolno. Tak wiec lepkosc roztwo¬ ru, mierzona w temperaturze 130° C, wynosi w liczbach porównawczych okolo 0,1 przy stezeniu 78,5% , okolo 0,2 przy 85% i okolo 0,9 przy 88%. Roztwór przenosi sie nastep¬ nie do mieszarki do krystalizacji, w której przez dalsze wyparowywanie przy tym sa¬ mym cisnieniu i w tej samej temperaturze doprowadza sie stezenie masy krystaliza- cyjnej do okolo 92% Ca (NOz)i. Czas wy¬ parowywania wynosi przy pracy nieciaglej od stezenia okolo 78% do stezenia okolo 92% okolo 12Vl godzin. Lepkosc roztworu, mierzona w temperaturze 130° C, wynosi przy stezeniu 90% okolo 2,5. Otrzymana mase krystaliczna, zawierajaca okolo 68% bezwodnej Ca(NOz)2 jako zawiesine o po¬ staci stalej, spuszcza sie do mieszarki pra¬ cujacej na zimno i doprowadza do ostyg¬ niecia do temperatury okolo 52° C. Wówczas masa krystalizacyjna przedstawia soba ge¬ ste jednak ciekle jeszcze ciasto.Rozdrabnianie najlepiej przeprowadza sie tloczeniem przez dziurkowana plyte, przy czym sposobem tym osiaga sie naj¬ wieksza szybkosc twardniecia. Tworzace sie pasemka o dlugosci okolo 5 cm i okolo 2 — 3 mm grubosci spadaja na rozdrobnio¬ ny juz utwardzony produkt o tym samym skladzie, znajdujacy sie na obrotowym pod¬ kladzie. Przestrzen, w której przeprowa¬ dza sie rozdrabnianie, i znajdujacy sie tuz obok beben ochladzajacy przedmuchuje sie studzonym powietrzem, dzieki czemu pap¬ ka krystalizacyjna, poczatkowo plastyczna twardnieje i ostyga do temperatury okolo 20° C. Tak otrzymany produkt rozdrabnia sie w odpowiednim lamaczu na ziarna za¬ danej wielkosci. Przesiewaniem oddziela sie w znany sposób ziarno od zbyt wielkich kawalków i od pylu. Pyl i ewentualnie czesc, ziarn umieszcza sie z powrotem na podkladzie obrotowym, podczas gdy pro¬ dukt gotowy moze byc" ^zposrednio p^ przesiewaniu zsypywanv do worków. Ilosc pylu, umieszczanego na podkladzie, winnp wynosic najlepiej okolo 3,5 razy tyle, ile wynosi swiezy produkt.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie saletre wapniowa, dobrze sypka i trwa¬ la przy magazynowaniu, 92%-owa, wzgle¬ dnie zawierajaca 15,5% azotu, wykazujaca w stosunku do znanej w handlu saletry wa¬ pniowej, zawierajacej azotan amonu, lepsza sypkosc i wieksza trwalosc przy magazy¬ nowaniu. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania ubogiej w wode ziarnistej saletry wapniowej przez wyparowywanie roztworów saletry wapniowej i utwardzanie jej w posta¬ ci ziarn, znamienny tym, ze wyparo¬ wywanie roztworu saletry wapniowej w wyparnikach i w mieszarkach lub tylko w mieszarkach do krystalizacji do stezenia 92% przeprowadza Sie przez regulowanie cisnienia i tempera¬ tury tak wolno i równomiernie, aby odpowiednio wolno wzrastajaca lep¬ kosc roztworu przy stezeniu 90% i w temperaturze 130° C osiagala lepkosc o liczbie porównawczej co najwyzej 3 (wysoce lepki olej komprescrowy o lepkosci 25 stopni Englera przy 20° C równy 1) i aby roztwór podczas cale¬ go procesu wyparowywania stale po¬ siadal postac latwo i dobrze dajacej sie mieszac papki o grubych kryszta¬ lach, po czym tak otrzymany wysoce stezony okolo 92% roztwór saletry wapniowej rozdrabnia sie rozpryski¬ waniem w wirówkach lub tloczeniem przez dziurkowane plyty i przeprowa-dza przez utwardzenie w postac ziar¬ nista. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wyparowana grubokrystalicz- na papke po rozdrobnieniu sypie sie na rozdrobniony juz utwardzony pro¬ dukt o tym samym skladzie, umiesz¬ czony np. na obracajacym sie podkla¬ dzie, mieszajac ja z nim przy chlodze¬ niu. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wysoce stezony roztwór przed rozdrobnieniem ostudza sie do 50° C w mieszarce pracujacej na chlodno, 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wyparowywanie roztworu sa¬ letry wapniowej prowadzi sie naj¬ pierw az do stezenia okolo 88°/o w wy- parniku wyposazonym w pompe mie¬ szajaca, natomiast stezenie ostateczne przeprowadza sie w mieszarce do kry¬ stalizacji. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 i 4, znamien¬ ny tym, ze szybkosc wyparowywania tak sie reguluje, aby równomierne za¬ geszczanie od stezenia okolo 78°/o do stezenia okolo 92% trwalo co naj¬ mniej 12 godzin. LonzaElektrizitats werke und Chemische Fabriken Aktien- gesellschaft Zastepca: Inz. dypl. Janusz Wyganowski rzecznik patentowy Drukarnia Panstwowa Nr

1. Zam. H08 PL