PL48745B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30. XII. 1964 48745 KI. 53 g, 4/03 MKP A 23 k 4J4H UKD .iKA M-,-.' P^,a, owego Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Boguslaw Machnicki, pnod:. dr Tadeusz Stobiecki, prof. dr Eugeniusz Blasiak, mgr inz.Tadeusz Rosól Wlasciciel patentu: Zaklady Azotowe im. Pawla Findera, Chorzów (Polska) Ciagly sposób amoniakowania wyslodków buraczanych i urzadzenie do stosowania tego sposobu Wyslodki buraczane, produkt odpadowy cu¬ krownictwa, stosuje sie jato paisze. Wartosc pa¬ szowa wyslodków mozna znacznie zwiekszyc przez poddawanie ich dzialaniu 'amoniaku. Powstaja prizy tym zwiazki aminowe przyswajalne dla orga¬ nizmu zwierzecego, zastepujace skladniki bialko¬ we pasz. Znane sa z literatury korzystne wyniki doswiadczen- dotyczacych karmienia zwierzat wy¬ slodkami amoniakowanymi. Jednakze nie jest znany ciagly sposób amoniakowania wyslodków, ani urzadzenie do tego celu, nadajace sie do pra¬ cy w duzej .skali przemyslowej. W znany sposób wyslodki amoniakowane otrzymuje sie przy uzy¬ ciu bebna obrotowego, w którym dziala sie na wyslodki amoniakiem gazowym, ewentualnie pcd cisnieniem, a nastepnie po ukonczeniu reakcji u- suwa sie nadmiar amoniaku nie zwiazany che¬ micznie z substancja wyslodków, lecz jedynie zaadsorbowany lub pochloniety przez reszte wil¬ goci w nich zawarta.. Te desorpcje przeprowadza sie przez wytworzenie prózni w tym samym bebnie obrotowym. Okresowy sposób pracy nie nadaje sie 'do zastosowania w wielkiej skali prze¬ myslowej.W celu znalezienia spoisoibu amoniakowania wy¬ slodków w wielkiej skali przemyslowej, a zarazem wlasciwego 'urzadzenia do .tego celu, przeprowa¬ dzono próby zastosowania róznych urzadzen zna¬ nych w przemysle chemicznym do przeprowadzania reakcji miedzy cialem stalym a gazem. Okazalo sie 15 20 25 30 przy tym, ze mechaniczne urzadzenia transportowe sluzace do przenoszenia ciala stalego w trakcie reakcji jalk np. urzadzenia slimakowe zawodza poniewaz wyslodki maja sklonnosc do zbijania sie 1 zakleszczania miedzy ruchomymi elementami co prowadzi do unieruchomienia urzadzen. Wobec tego wypróbowywano swobodne grawitacyjne obsuwa¬ nie sie wyslodków, jako srodek ich transportu pod¬ czas procesu amoniakowania, tak aby w ciaglyim ruchu wyslodków przeprowadzic w nich trzy pro¬ cesy skladowe, Iktóre tworza calosc procesu tech¬ nologicznego. Glównym procesem skladowym jest wlasciwa reakcja amoniakowania. Reakcja ta win¬ na zachodzic na pewnym odcinku obsuwajacego sie zloza wyslodków, który mozna nazwac strefa reakcji. Drugi proces stanowi desorpcja, która winna byc przeprowadzona z wyslodkami opusz¬ czajacymi strefe reakcyjna na nastepnym odcin¬ ku ich drogi czyli w strefie desorpcyjnej. Trze¬ cim procesem jest pochlanianie przez swieze wy¬ slodki reszty amoniaku z gazów odlotowych w poczatkowym odcinku drogi wyslodków czyli w strefie wstepnej.Okazalo isie, ze w 'dbsuwajacym sie zlozu wyslod¬ ków mozna latwo przeprowadzic poszczególne trzy procesy. Trudnosc polega na ich zharmonizowaniu i polaczeniu w proces ciagly. Glównie stoi na prze¬ szkodzie sprzecznosc wymagan procesu reakcyjne¬ go i dcisocrpcji. Jezeli na wyslodki dziala sie amo¬ niakiem gazowym o wysokim stezeniu, reakcja za- 487454»74S 4 chodzi szybko i dokladnie, równiez pod zwyklym cisnieniem i strefa reakcyjna w obsuwajacym sie zlozu wyslodków jest wówczas dosc krótka. De¬ sorpcja wyimaiga przeprowadzenia przez wyslodki duzej ilosci powietrza podgrzanego, gdyz stosowa¬ nie próznii stanowilolby powazna koiiriplikacje w procesie ciaglym i urzadzeniu. Jezeli powietrze Wprowadza sie do strefy desorpcyjnej od dolu w ilosci niezbednej do oalkowiitego usuniecia miezwia- zanego chemicznie amoniaku, powietrze to roz¬ ciencza amoniak gazowy doprowadzany do reszty reakcyjnej. Szybkosc reakcji na skutek rozcien¬ czenia amoniaku maleje i strefa reakcyjna wy¬ dluza sie nadmiernie.Wedlug wynalazku zachowano ciaglosc (procesu w obsuwajacym sie zlozu przez rozdwojenie slupa powietrza opuszczajacego strefe desorpcyjna. Je¬ dynie mala czesc powietrza nie powodujaca szko¬ dliwego rozcienczenia amoniaku plynie przez stre¬ fe reakcyjna zas 'glówny strutmien powietrza oimija te strefe. Oba strumlienie lacza sie ponownie w zlozu ponad strefa reakcyjna i przeplywaja przez strefe wstepna gdzie swieze wyslodki pochlaniaja z powietrza reszte amoniaku. Dalszym korzystnym czynnikiem wedlug wynalazku wplywajacym na znaczne islkrócenie dragi wyslodków czyli obnizenie zloza stanowi wprowadzenie oibiegu powietrza de- sorpcyjnego. Znaczna czesc powietrza po przeply¬ nieciu przez strefe desorpcyjna zostaje odprowa¬ dzana poza zloze, odpowiednio dogrzana i pooow- nie wprowadzona na nizszy pozioim zloza. Ta dro¬ ga osiaga sie w strefie desorpcyjnej duzy przeplyw powietrza przy zachowaniu Wlasciiwej temperatury wyslodków, np. 60° stosujac jedynie stosunkowo mala ilosc swiezego powietrza doprowadzanego do ukladu, która to ilosc decyduje o iloisci gazu odlo¬ towego1. Zastosowanie wymienionych srodków po¬ zwolilo' na opracowanie Ciaglego: sposobu amonia¬ kowania wyslodków wedlug wynalazku w oihsu- wajacytm sie zlozu majacym wysokosc kilku me¬ trów. Wieksza czesc wysokosci zloza stanowi stre¬ fa 'dolna desorpcyljna. Powyzej polowy wysokosci zloza doiprowadza sie amoniak ii zostaje utworzona stosunkowo krótka strefa reakcyjna. Naid nia znaj¬ duje sie krótka .strefa wstepna. Sposób wedlug wynalazku zapewnia doskonale przereagowanie wy¬ slodków z amoniakiem oraz praktycznie calkowite odpedzenie z produktu amoniaku nie zwiazanego z nim chemicznie, oraz zapewnia praktycznie pelne wykorzystanie doprowiadzanego amoniaku, czyli wydajnosc procesu blisko 100% w przeliczeniu na amoniak.W trakcie pracy, która doprowadzila do wymie¬ nionych wyników wykryto zjawisko dotychczas nie opisane, a mianowicie stwierdzono, ze w reakcji wyslodków z amoniakiem powstaje metanol. Two¬ rzenie isie metanolu tlumaczy sie amomoliza grup metoksy zawartych w pektynach. Pozostawienie metanolu w paszy jest niedopuszczalne ze wzgledu na jego toksycznoisc. Okazalo sie, ze w warunkach, w których odpedza isie amoniak niezwiazany che- miicznie, rciwmez i metanol zostaje odpedzony z wyslddfeów w postaci pary. Jednakze w zetknieciu z ziironymi wyslodkami w istrefie wstepnej istnieje mozLiiwKDSc skraplania sie metanolu na ich (powierz- chnfi. Zloze (Wizfooigaca sie stopniowo w metanol i z ibiegiem czasu prooes w .strefie desorpcyjnej prze¬ staje byc wystarczajacy do uwolnienia prodiuktu od tego szkodliweigo zanieczyszczenia. Wedlug wy- I 5 nalazkiu udalo ,sie zaradzic gromadzeniu sie meta¬ nolu w zlozu przez zasilanie go wyslodkami pod¬ grzanymi do temperatury ico najmniej 3€°C, a ko¬ rzystniej do 40QC. Nastepuje wówiczas zmniejszenie zdolnosci wyslodków do .pochlaniania par metano'- . io lu z gazu odiLatowego praktycznie bez zmniejszenia zdolnosci pochlaniania amoniaku z tego gazu. Gaz odlotowy unosi ze soba pary metanolu zawierajac jeidyinie slady amoniaku. To dodatkowe pioidgrze- wanlie wysloidków nie stanowi komplikacji jezeli 15 wyslodki przeznaczone do arcioiniakoWania pooho- dza z biezacej produkcji, gdyz niezaleznie od amo¬ niakowania, wyslodki wychodzace z produkcji pod¬ daje islie .suszeniu do zawartoisici Wilgoci ;na przy¬ klad me przekraczajacej 10%. W takim przypadku 20 wyslodki mozna wprowadzac do urzadzenia do amonialkówania wprost z suszarni, chroniac je w miare potrzeby od ostygniecia ponizej wymaganej temperatury.Wyslodki amoniakowane spoisolbem wedlug wy- 25 rialaizku sa produktem trwalym, nadajacym sie do dluzszego przechowywania. Nie traca one zwiaza¬ nego azotu nawet przy znacznym podgrzaniu, dla¬ tego mozliwe jest ich dalsze dosuszanie, pozadane zwlaszcza wówczas, gdy surowe wyslodki z pew- 30 nych przyczyn produkcyjnych wykazuja wahania zawartosci wilgoci Dalsze dokladne wysuszenie amicinialkowanych juz wysloidków do zawartosci H20 nie przekraczajacej na przyklad 8% oraz pra¬ sowanie ich w fcoistki nadaje wyslodkom aimonia- 35 kowanym ploistac szczególnie wygodna do trans¬ portu i 'przechowywania.Poniewaz^ gaz wylotowy zawiera jedynie slady amoniaku, nie wydaje ,sie celowe jego odzyskiwa¬ nie, jednakze zawiera on obok pary wodnej, pary 40 metanolu w takiej iloisci, ze wykraplanie tych par w celu wyodrebnienia metanolu przez dalsza rek¬ tyfikacje jest przy bardzo, duzej produkcji amo¬ niakowanych wyslodków dostatecznie oplacalne.Urzadzenie do amoniakowania wyslodków we- 45 dlug wynalazku stanowi wieza kilkumetrowej wy¬ sokosci, której srednica np. 0,3—1,5 m jest dosto¬ sowana do wielkosci .produkcji. W górze wieza jest polaczona (poprzez dmuchawe z kominem i jest zaopatrzona w szczelny uklad zasilajacy o dowoO- 50 nym znanym rozwiazaniu dzialajacy w sposób cia¬ gly lu!b prawie ze ciagly. Na wysiclkosci powyzej polowy wiezy w miejscu gdzie ma byc uksztalto¬ wana strefa reakcyjna doprowadza sie amoniak gazowy króccem lufo przy wiekszej srednicy wie- 55 zy (szereigiem krócców na obwodzie. Bocznik dla powietrza, które ima omijac strefe reakcyjna jest uksztaltowany najkorzystniej w postaci nalozone¬ go na kolumne oidicinka plaszcza, z tym ze prze¬ strzen wewnatrz plaszcza Ipolaczona jest ponizej i 60 powyzej strefy reakcyjnej z wnetrzem kolumny.Poniewaz odcinek kolumny wypelniony wyslodka¬ mi stanowi wiekszy opór dla przeplywajacego z dolu do góry powietrza niz plaszcz, strumien powietrza dzieli sie samorzutnie na dwa strumienie, z któ- 65 rych wiekszy przeplywajac przez plaszcz omija5 strefe reakcyjna. W idole pod wylotem z kolumny znajduje sie przenosn'ik odbierajacy wyslodki.Szyfokosc odbioru wysilddków regulowana czy to prejdlkoscia przenosnika ;czy zastosowianiem orga- i nów dlawiacych, decyduje o szybkosci obsuwania sie zloza. Dolny wylot z kolumny komunikuje z atmosfera, wobec czego dmuchawa ssaca ze szczy¬ tu wiezy i wydmuchujaca gaz odlotowy do komi¬ na, powoduje depresje w wiezy, wzrastajaca ku górze oraz zasysa dolnym otworem przeznaczonym na wylot wyslodków powietrze potrzebne do prze¬ prowadzenia desorpcji. Alby w .strefie desorpcyjnej nie dopuscic do szybkiego ochlodzenia wyslodków i utrzymac ich podwyzszona temperature sprzyja¬ jaca deisicirpcji, urzadzenie jest zaopatrzone w dmu¬ chawe ofoiegowa, która czerpie powietrze z wiezy z poziomu nieco ponizej strefy reakcyjnej, a odda¬ je je w dolnej czesci strefy desorpcyjnej, przetla¬ czajac je przez grzejnik parowy. Odmiana rozwia¬ zania -urzadzenia wedlug wynalazku ma w strefie desorpcyjnej na wysokosci okolo 1/3 od dolu tej strefy umiesziczoiny jeden lufo Wiecej grzejników parowych w takiej odleglosci od sciany kolumny, aby" nie (przeszkadzaly swobodnemu obsuwaniu sie zloza wyslodków. Grzejniki te zastepuja opisany powyzej luklad oibiegowy do ogrzewania powietrza w grzejniku zewnetrznym.Urzadzenie moze miec zastosowanie do amonia¬ kowania innych produktów paszowych o zblizo¬ nych Wlasciwosciach chemicznych ii fizycznych do wyslodków. Z punktu widzenia higieny i bezpie¬ czenstwa pracy sposób i urzadzenie wedlug wyna¬ lazku maja te zalete, ze wykluczaja wydostawanie sie amoniaku do otoczenia.Urzadzenie wedllug wynalazku jest przedstawio¬ ne na rysunku schematycznym, którego fig. 1 jest przekrojem osiowym urzadzenia z ukladem obie¬ gowym do ogrzewania powietrza, fiig. 2 jest prze¬ krojem odmiany urzadzenia z grzejnikami umie¬ szczoinymi wewnatrz kolumny.Kolumna 1 jest zaopatrzona w górze w szczelny zsyjp 2 dk zasilania zloza, a w dole przenosnik 3 do odbioru gotowego1 produktu. Amoniak jest do¬ prowadzany króccami 4 na wysokosci powyzej po¬ lowy kolumny. W miejscu doprowadzenia amonia¬ ku gazowego powstaje na stosunkowo krótkim od¬ cinku strefa realkcyjna. Odcinek ten jest zaopatrzo¬ ny w plaszcz 5 dzialajacy jako bocznik dla prze¬ plywu powietrza. Dmuchawa obiegowa 6 polaczo¬ na jest nura ssaca 7 i rura tloczaca 8 z kolumna, powietrze tloczone- przez te dmuchawe przechodzi przez grzejnik parowy 9. 'Dmuchawa 10 ma na celu wydmuchiwanie gazu oidlotowego przez ko¬ min, a zarazem przez wytworzenie depresji w wie¬ zy wchlanianie powietrza dolnym otworem ko- 8745 6 lumny. (Strzalki zaznaczone na rysunku wskazuja kierunek przeplywu powietrza.(W odmianie urzadzenia na fig. 2 grzejnik paro¬ wy 11 jest umieszczony wewnatrz kolumny 1 w jej 5 dolnej czesci, a mianowicie na wysokosci okolo l/3 od dolu strefy desorpcyjnej, która rozciaga sie od dolu kolumny az pod krócce 4 doprowadzaja¬ ce amoniak. Grzejnik ten isluzy do podgrzewania powietrza oraz bezposredniego ogrzewania wy- 10 slodków, które w dalszym ciagu oddaja cieplo powietrzu zasysanemu od dolu. Zastepuje on ze¬ spól elementów 6, J, 8? 9 przedstawionych na fig. 1. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 15 1. Ciagly .sposób lamoniakowania wyslodków bu¬ raczanych amoniakiem gazowym, znamienny tym, ze wielometrowej wysokosci zloze obsu¬ wajace isie grawitacyjnie poddaje sie dzialaniu w 20 amoniaku gazowego wprowadzanego powyzej polowy wysokosci zloza w celu utworzenia tam strefy reakcyjnej, a od dolu zloza wprowadza sie powietrze, którego strumien rozdziela sie ponizej strefy reakcyjnej na dwa strumienie, z 25 których wiekszy omija strefe reakcyjna, a mniejszy przez nia przechodzi, a nastepnie oba lacza sie w jeden strumien powyzej, strefy reak¬ cyjnej, przy czym, powietrze w czasie prze¬ chodzenia przez .strefe desorpcyjna lezaca po- 30 nizej strefy reakcyjnej jest podgrzewane prze- 'ponowo para.

2. Urzadzenie do (stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze sklada sie z ko¬ lumny (i), ukladu zasilajacego (2) w górze ko- 35 lumny, ukladu odbierajacego (3) w dole ko¬ lumny, wentylatora (10) wywolujacego przeplyw powietrza poprzez kolumne z dolu do góiry, plaszcza (5) obejmujacego odcinek kolumny (!), w którym znajduje sie strefa reakcyjna, lezacy 40 ponad króccami (4) idoprowadzajacymi amoniak, oraz ukladu do ogrzewania powietrza w trakcie przeplywu przez strefe desorpcyjna zlozonego z dimuchawy obiegowej (6),lktórej rurociag ssa¬ cy (7) polaczony jest z kolumna i(l) ponizej stre- 45 fy reakcyjnej, a rurociag (8) wraz z wlaczonym do niego' grzejniikiem (9) doprowadzony jest na nizszy poziom kolumny.

3. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 2, znamien¬ na tym, ze uklad do podgrzewania powietrza 50 stanowiacy grzejnik (U) lufo kilka grzejników parowych jest umieszczony wewnatrz kolumny (1) na wysokosci okoilo 1/3 od dolu strefy de¬ sorpcyjnej, to jest odcinka kolumny (1) siega¬ jacego od dolu kolumny az po krócce (4) dopro- 55 wadzajace amoniak.48 745 Flg.1 Fiq.2 2050. RSW „Prasa", Kielce. Nakl. 200 egz. *\ sl PL