DE1567653A1

DE1567653A1 - Verfahren und Reaktorsystem zur Herstellung von Phosphorsaeure

Info

Publication number: DE1567653A1
Application number: DE19661567653
Authority: DE
Inventors: Lopker Edwin Burton
Original assignee: Pullman Inc
Current assignee: Pullman Inc
Priority date: 1966-01-03
Filing date: 1966-12-30
Publication date: 1972-05-18
Also published as: NL146460B; GB1175421A; DE1567654A1; JPS4942597B1; US3522003A; ES347860A1; IL27083A; ES347840A1; FR1506968A; US3522004A; GB1175422A; ES335165A1; NL7301940A; ES335166A1; NO122364B; BE692114A; CA951871A; NL6618462A; NL6618461A; NO119312B

Description

KP. 404

Telefon .443755

Edwin Burton Iopker, 7-F DuPont Towers Säst, 5100 DuPont Boulevarö, Ft, Lauderdale, Florida 3330« (VcStοA₀)

Verfahren und Reaktorsystem zur Herstellung von

Phosphorsäure

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Phosphorsäure* nach dem Nass-Verfahren, d.h. die Umsetzung von Rohphosphat mit Schwefelsäure zwecks Gewinnung von Phosphorsäure und Calciumsulfat, und sie betrifft auch die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die Grundunisetzungen, die beim Nass-Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure vor sich gehen, sind an sich bekannt Rohphosphat wird zu einer bestimmten Menge Phosphorsäure gegeben, in der Regel zu einer Aufschlämmung von Phosphorsäure und Calciumsulfatkristallen in den Reaktorsystem, und das Rohphosphat wird von der Phosphorsäure teilweise gelöst." Gleichzeitig wird Schwefelsäure zugesetzt, und sie tritt mit dem gelösten Phosphat unter Bildung von Phosphorsäure und Calciumsulfat, in Reaktion. Dar. Calciumsulfat

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kristallisiert aus und wird von der Phosphorsäure durch Filtrieren und Auswaschen getrennt. Das Calciumsulfat kristallisiert unter den Bedingungen, die bei der technisohen Durchführung des Verfahrens gemeinhin angewendet werden, in Form von Gips (CaSO^.2 H₂O) aus, und die Kristalle werden im Filtrationssystem im wesentlichen phosphorsäurefrei gewaschen, wozu Wasser verwendet wird, und die Waschwässer werden in das Reaktorsystem zurückgeführt.

Allen technischen Varianten dieses Verfahrens liegt das Beatreben zugrunde, das Rohphosphat und die Schwefelsäure dem.Reaktorsystem in einer solchen Weise und unter.solchen Bedingungen zuzuführen, daß übermäßig hohe Konzentrationen an gelöstem Rohphosphat in dem Reaktorsystem nicht auftreten, und übermäßig hohe Konzentrationen an nicht umgesetzter ■. Schwefelsäure in dem Reaktorsystem vermieden werden. Kommt das Rohphosphat, bevor es in Lösung gegangen ist, mit einer übermäßig hohen Schwefelsäurekonzentration, in Kontakt, so werden die Rohphosphatpartikelchen mit Calciumsulfat über- ' zogen, und hierdurch wird ein weiterer Angriff des Rohpohosphates verhindert. Die Folge hiervon sind übermäßig hohe Verluste, hervorgerufen durch nicht umgesetztes Rohphosphat, das mit dem Calciumsulfat verlorengeht. Andererseits wird eine Übermäßig hohe Konzentration an gelöstem Rohphosphat eine Auskristallisation von Calciumphosphat zur Folge haben, und zwar gleichzeitig mit der Auskristall.lsation von Calciumsulfat. Die Folge hiervon sind gleichfalls Verluste an Phosphatwerten, da die gemeinsame Kristallisation des Phosphates

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und des Calciumsulfateε ein Herauswaschen des Phosphates aus dem Calciumsulfat in der Filtrations- und Waschstufe ausschließt. Überdies wird dann, wenn in dem Reaktorsystem ein Kontakt von übermäiiig hohen Konsentrationen an Schwefelsäure und gelöstem Phosphat erfolgt, das entstehende Calciumsulfat so schnell und in so hoher Konzentration gebildet, daß es sich in Form sehr feiner Kristalle abscheidet mit dem Ergebnis, daß die wirksame Trennung der Phosphorsäure vom Calciumsulfat in der anschließenden Filtrationsstufe nachhaltig gestört wird. Und darUber hinaus verursachen solche übermäßig

hohen Konzentrationen und großen Schwankungen in dem Reaktorsystera eine über Gebühr starke Krustenbildung an den inneren Wandungen des Reaktorsystems, was eine zeitweilige Betriebsunterbrechung zwecks Reinigung des Systems erforderlich macht. Eine genaue Überwachung der Arbeitsbedingungen in dem Reaktorsystem ist von entscheidender Bedeutung, da das Verhältnis von Calcium zu Sulfat' in der Lösung in einem bemerkenswerten Ausmaß die Filtrierbarkeit der entstandenen Calclumsulfatkrlstalle beeinflusst.

Der Grad der Hydratisierung der in dem Reaktorsystem gebildeten Calclumsulfatkristalle, sofern eine solche überhaupt eintritt, hängt von dem Temperaturbereich und dem -Phosphorsäuregehalt ab, der in dem Reaktorsystem-Schlamm aufrecht erhalten wird. So wird z.B. das Calciumsulfat bei einer Temperatur von 75 bis 80°C und einer Phosphorsäure rait 3*2. #'P₂Cv im wesentlichen als Gips (CaSO₁₁.2 H^O) auskristallisieren. Bei einer Temperatur von 9b bis 100⁰C und einer Phosphorsäure

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nit HO % PgOj--Gehalt wird das Calciumsulfat Ια wesentlichen als Heinihydrat (CaSO^ . 1/2 H₂O) auskristallisieren. Es bestehen gewisse Grenzen hinsichtlich der Auswahl der Temperaturen und der Phosphorsäurestärken, die für jedes Reaktorsystern in Vorschlag georacht werden könnnen. Beispielsweise würde die Anwendung einer niedrigeren Temperatur, z. B. von 75°C, in Verbindung mit einer hohen Phosphorsäurekonzentration, z.B. von 40 % Pp^V ^{zur Fol}ß^e ^oen, daß bei den »eisten Rohphosphattypen das Calciumsulfat als unstabiles Gemisch von Gips und Hemihydratkrlstallen anfallen würde und auf dem Filter Hydratisierung und Zusammenbacken eintreten würde, wenn man versuchen wollte, es auszuwaschen. In einem solchen Fall würde eine Temperaturerhöhung auf beispielsweise 95°C im wesentlichen das gesamte Calciumsulfat als stabiles Heminydrat liefern. Würde nan umgekehrt die Temperatur" auf 75 C halten und die Phosphorsäurestärke auf beispielsweise 32 % ϊ*2°5 herabsetzen, so würde im wesentlichen das gesamte Calciumsulfat als stabiler Gips auskristallisieren. Es gibt noch andere Faktoren, die den Typ¹ der Kristalle, derjgebildet wird, und deren Wachstum im Reaktor sy stem sowie deren Filtrierbarkeit beeinflussen. Einige dieser Faktoren sind der Fluorgehalt, der Aluminiumoxydgehalt, der Gehalt an aktivem Slliclumdioxyd und dessen Verhältnis zum Fluorgehalt u.a.m., un nur die hauptsächlichen Faktoren anzuführen, auf die sich das eben Gesagte bezieht.

Die meisten d. r Reaktorsysterae, die" zur Zeit in großtechnischem Umfang betrieben werden, bedienen ;;leh irgendwelcher

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technischen Mittel zur Führung eines Schlammes aus Phosphorsäure und Calciumsulfatkristallen im Umlauf, um die eben erwähnten Übermäßig hohen Konzentrationen auf einen Mindestwert zu bringen. Dieser Umlauf besteht im allgemeinen in einer Kombination der sogenannten "Rezirkulation", wie sie mittels eines Rührwerkes oder eines Rührers in eine» Tank erzeugt wird, mit einem bis zu einem gewissen Grad tatsächlich erfolgenden Rücklauf durch Rückführung von Reaktorschlamm aus einer späteren Stufe des Reaktorsystems in eine frühere Stufe. Die verschiedenen, technisch verwendeten Systeme können zweckmäßig in zwei Gruppen unterteilt werden. In die erste Gruppe können die sogenannten "Einzeltank"-Reaktorsysteme und in die zweite Gruppe die "Vieltank"- oder "Mehrfachtankraum"-Raktorsysterne ("mult!compartment" reactor systems )eingestuft werden. In einem "Einzeltank"-System wird ein großer Tank benutzt, der Bit bis zu 10 Rührschaufeln oder Rührern ausgerüstet sein kann. Das Rohphosphat und die Schwefelsäure werden jeweils an einer Stelle in den Tank eingeführt. Wenn diese Anordnung auch den Vorteil der Einfachheit aufzuweisen scheint, so lässt sich bei einem solchen System Jedoch der Zusatz von Rohphosphat und Schwefelsäure nur recht schwer durchführen, wenn man das Auftreten von örtlichen, übermässig hohen Konzentrationen vermeiden will. Die sogenannte "Rezirkulation" erfolgt zwar in weitem Umfang, doch treten im Prinzip ungeregelte und in einem weiten Bereich schwankende Konzentrationen auf. Bei einem anderen sogenannten "Einzeltank"-Reaktorsystem wird ein kleiner Tank konzentrisch in einem Einzel tank angeoi'dnet, um so einen

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Ringrauoj zwischen den beiden Tanks zu bilden. An einen Ende eines Durchmessers wird das Phosphat eingeführt, und die Schwefelsäure und die Rücklaufphosphorsäure (aus der CaIciu»- ßulfatfiltration und der Auswaschanlage) werden gemeinsam ungefähr am anderen Ende in den Ringraum eingeführt. Der Ringraum ist »it einer Anzahl Rührschaufeln versehen und in dem Ringraum sind Leitbleche vorgesehen, um zu bewirken, daß der Schlamm in der Regel um den Ringraum zurückläuft» wobei die Schlammproduktion in den kleinen Mitteltank fließt. Dieses System lässt nur massig große Zirkulatior.sgeschwindigkeiten zu, wenn auch nicht unter beliebig positiver Kontrolle.

Bei der Gruppe der "Vieltank"- oder "Mehrfachtankraum"- -Reaktorsysterne besteht dieses System aus einer verhältnismäßig großen Zahl von einzeln gerührten Tanks oder* Tankabteilungen, deren Anzahl in der Regel 6 bis 12 beträgt und die so angeordnet sind, daß der Schlamm im allgemeinen nach Art einer Serienschaltung von Tank zu Tank strömt (oder von Tankabteilung zu Tankabteilung) und der Schlamm wird vom letzten Tank zum ersten Tank zurUckgepumpt, und so wird die Rezirkulation geschaffen. Wenn auch ein solches Pumpen eine gewisse Regelung der Zirkulationsgeschwindigkeiten gestattet, εο sind doch die Pumpenkosten hoch, und RUcklaufverhältnisse von über 15 : 1 werden kaum angewendet. Rohphosphat, Schwefelsäure und RUcklaufphosphorsäure werden an verschiedenen Stellen zugeführt und der durch die Pumpen bewegte Strom des rückgeführten Schlammes wird im allgemeinen gekühlt, bevor er in das System zurückgeführt wird. Zur Zeit sind zahlreiche

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Varianten des vorstehend beschriebenen Systems In Betrieb, und alle arbeiten sie im wesentlichen bei atmosphärischen Druck. Die apparative Ausrüstung ist umfangreich und kostspielig, und die durchschnittlichen Verweilzeiten im Reaktorsystem liegen zwischen 4 Stunden und 8 bis 10 Stunden.

Die Herstellung von Phosphorsäure nach dem Nass-Verfahren ist eine exotherme Reaktion, und es müssen verhältnlsmässig große Wärmemengen abgeführt werden, um in dem Reaktorsystern die gewünschte Temperatur aufrecht erhalten 2u können. In manchen Systemen wird die Schwefelsäure verdünnt und die entsprechende Verdünnungswärme abgeführt, bevor die Säure in das Reaktorsysteci eingeführt wird. Durch diese Maßnahme wird die in dem Reaktorsystem erzeugte Wärme herabgesetzt und zugleich ermöglicht, daß bei der Einführung der Schwefelsäure in den Reaktor eine örtliche Überkonsentrafclon ©Igenfelioh kaum auftritt, weil ja die Säure tatsächlich mit- Wasser vorverdUnnt worden ist-. Wenn*auch eine-derartige Arbeitsweise in der Praxis vielfach angewendet wit-d, so ist sie doch mit gewissen Nachtellen verbunden. So muß zunächst das gesamte Wasser, das für die Verdünnung der Schwefelsäure verwendet worden is.t, von der Gesamtwassermenge abgezogen werden,, die für das Auswaschen der Phosphorsäure aus dem Calciumsulfat auf u@m Filter aur Verfügung steht. Dies kann größere Verluste mit sich bringen, wenn Phosphorsäure gleicher Starte©"erzeugt werden soll, oder es kann eine Phosphorsäure von geringerer.Stärke bedeuten, wenn die Waschwassenasnge nicht herabgesetzt tyird. Zum zweiten beruhen

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selbst unter der Annahme» daß alle anderen Arbeltebedingungen gleich bleiben, alle praktischen Nethoden der Reaktorsystern· ktlhlung im wesentlichen auf Verdampfungkühlung (entweder durch Luft oder Vakuum), und eine Verringerung der Wärmemenge, die für die Verdampfung von Wasser aus dem Reaktorsystem zur Verfügung steht, hat eine geringere Stärke der Produkt-Phosphorsäure aus dem Reaktorsystem zur Folge.

Die Abführung der exothermen Reaktionswärme erfolgt in allgemeinen nach einer von zwei Methoden und gelegentlich auch durch eine Kombination beider Methoden. Die erste Methode besteht in dem Einblasen von Luft in oder unter die Oberfläche des Schlammes in dem Reaktor. Hierzu werden große Mengen Luft benötigt« wobei die abkühlung hauptsächlich durch Verdampfen von Wasser in der Luft erzielt wird. Durch sorgsam durchdachte Konstruktion der Düsen, welche die Luft einführen, können die Energiekosten für das Arbeiten mit Luft auf einen Mindestwert herabgesetzt werden, doch stehen dem trotzdem eine Reihe von Nachtellen gegenüber. Die Luftdüsen werden durch Abscheidung' von Feetstoffkrusten zugesetzt und nüssen von Zeit zu Zelt gereinigt Werden, häufig sogar in Abständen von 8 Stunden. Darüber hinaus fördert die Luft gewisse Mengen von schädlichen, fluorhaltigen Oasen und Dämpfen aus dem Reaktor in sehr verdünnten Konzentrationen. Es kann sogar Rohphosphatstaub mitgerissen werden. Das gesamte, gewaltige Lu.ftvolumen muss daher sorgfältig gewaschen werden, ehe man es in die Atmosphäre austreten lassen kann. Ausserde» kann es unter den ungünstigen Bedingungen einer hohen Aussentemperatur und einer hohen

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Feuchtigkeit schwierig werden, genügend Luft in den Reaktor einzuführen, um die Wärmeabfuhr zu bewerkstelligen und die Temperatur des Reaktorschlanuaes auf der gewünschten Höhe au halten.

Die zweite Methode der Wärmeabführung aus dem Reaktorsystem besteht in der Vakuumkühlung. Ein Teil des Reaktorschlammes wird in eine Vakuumkammer gepumpt, wo der verminderte Druck das Wasser zum Absieden bringt und der abgekühlte Scklamoi zum Reaktorsystem - für gewöhnlich über ein barometrisches Fallrohr - zurückfließt. Was den gepumpten Strom des zirkulierenden Schlammes, auf den bei der Beschreibung der "Vieitank¹¹-Reaktorsysteise bezug genorcneen, wurde« anbelangt« so ist es gängige Praxis, ihn durch eine solche Vakuumkammer laufen zu lassen, bevor er in das Reaktorsystem zurückgelangt, Di© VakuunskÜhlung kann auch bei "Einzeltank"-Systemen angewendet '.•/erden, obwohl in solchen Systemen häufiger von der Luftkühlung Gebrauch gemacht wird. Die Vakuumkühlung hat den Vorteil einer ausgezeichneten Regelbarkeit, und sie vermeidet auch ein Verdünnen der Dämpfe «it großen Mengen Luft, was die nachträgliche Entfernung schwierig gestaltet. Sie besitzt jedoch auch Nachteile, und der hauptsächlichste dieser Nachteile besteht in der Notwendigkeit, sehr gro3e Schlamm-Mengen pumpen zu müssen, was selbstverständlich einen hohen Energieaufwand, hohe Wartungskosten für Schlammleitungen und Pumpenaggregate u.a.m. erfordert. Eine praktische Begrenzung des Pumpvolumens bedeutet, d«ß man der maximalen Reduktion der Schlammtemperatür je Durchgang durch die Vakuumkammer nahekommen muss- öies hat

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eine beträchtliche Konzentrationszunahme zur Folge« und diese wiederum verursacht eine tiberinässige Verkrustung in der Vakuum· kammer und in den angeschlossenen Leitungen. Die verbaltnisraässig starke Änderung der Konzentration je Durchgang verursacht auch die Abscheidung sehr feiner Calciuusulfatkrlstalle, welche die anschließende Filtration und das Auswaschen nachteilig beeinflussen. Auch bei der Methode der Vakuumkühlung gibt das Reaktorsystem ein erhebliches Volumen an Dämpfen ab, und man benötigt auch hier Auswaschanlagen, wenngleich das Volumen viel kleiner ist als bei· der Kühlung mit Luft.

Diesem Stand der Technik gegenüber besteht nun ein Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung darin, ein System zur Herstellung von Phosphorsäure nach dem Na^s-Verfahren zu entwickeln, welches in bestmöglicher Welse die Bildung großer Calciunsulfatkristalle gestattet und zugleich mit einer verhältnismäßig einfachen apparativen Ausrüstung auskörnst, wozu nur ein geringer Energieaufwand für Pump- und Rührzwecke kommt. Dieser Gegenstand wird dadurch verwirklicht, daß nan das Reaktionsgemisch durch ein Gefäß und eine Leitung zirkulieren läßt, die aussen von einem Gefäßende abgeht und entweder direkt zu dem genannten Gefäß oder zu diesem über ein zweites Gefäß zurückführt, so daß die Geschwindigkeit in dem Gefäß oder in den Gefäüen nur ein geringer Bruchteil derjenigen in der Leitung ist, und wobei man die Schwefelsäure einerseits und das Rohphosphat andererseits in den Stroa an

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Stellen einführt, die längs des Zirkulationsweges voneinander getrennt liegen, und wobei die Dosierungsgeschwindigkeit, mit welcher die Reaktionskomponenten zugegeben werden, klein ist im Vergleich zur Zirkulationsgeschwindigkeit des Reaktionsge-Bleches.

Das Verfahren und die hierzu benötigten Vorrichtungen werden In der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wozu auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird, in denen wiedergibt:

Figur 1 die Anordnung der Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 eine abgewandelte Form der Vorrichtungen; Figur 5 eine weitere Abwandlung der Vorrichtungen;. Figur 4 eine noch weitere Abwandlung; und Figur 5 gMchfalls eine weiter abgewandelte Vorrichtung»

Wie Figur 1 veranschaulicht, besteht das System aus einem kleinen Vormischer 1?, in dem das Rohphosphat mit Rücklaufphosphorsäure aus der Filtration und der Waschanlage (die nicht eingezeichnet sind) angeschlämmt wird, und aus den Reaktionsgefäßen 11 und 12, die vermittels der Rohrleitungen 13 und l6 hydraulisch miteinander verbunden sind, so daß die Pumpe 14 unter keinem hydrostatischen Differenzdruck arbeitet; sie braucht lediglich den Strömungswiderstand In dem zirkulierenden System zu Überwinden.Dank der geringen Längen und der großen Durchmesser der Rohrleitungen 15 und 16 herrscht nur ein geringer Strömungswiderstand, und wan kann in dem

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System große Schlamm-Mengen nlt nur geringem Energieaufwand zirkulieren lassen. Der Vormischer IJ ist mit einer RUhrschaufel 17 ausgerüstet, vermittels welcher das Rohphosphat und die Rücklaufsäure zu einer Aufschlämmung angerührt werden. Das Leitblech 18 verhindert ein Umströmen,und der Schlau» tritt aus dem Vormischer IjJ über einen einstellbaren über lauf 19 in die Leitung 20 aus. Die Rohrleitung 20 führt den Schlamm in die Rohrleitung 15* und an diesem Punkt liegt der Druck in den Reaktorsystem über dem Atmosphärendruck. Hierdurch 1st es möglich, daß der Schlamm aufgrund der Schwere in das System eintritt, ohne daß nan irgendwelche Luft in das System über Leitung 20 eintreten zu lassen braucht. Rohrleitung 20 führt senkrecht ohne Krümmungen oder Fallen in Rohrleitung 15, um sicherzustellen, daß keine Verstopfung eintreten kann.

Die Hauptfunktion des Vormischers 13 besteht darin, das Rohphosphat in der Rücklaufsäure anzuschlämmen, um die Einführung des Rohphosphates in das Reaktorsystem zu erleichtern. Der Rauninhalt des Vormischers IJ ist absichtlich klein besessen; üb die Verweilzeit kurz zu machen, d.h. in der Regel auf unter 120 Sekunden zu halten. Unter diesen Bedingungen reagieren auch kleine Carbonatmengen in dem Rohphosphat schnell unter den sauren Bedingungen, die im Vormischer IJ herrschen, und es wird Kohlendioxyd entwickelt. Dies ist erwünscht, da das an dieser Stelle freigemachte Kohlendioxyd aus dem System entweicht und so die Menge der nicht-kondensierbaren Oase herabsetzt,-die von dem Vakuumsystem, wel hes in den Reaktor-

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gefäßen U und 12 den verminderten Druck aufrecht erhält, mitverarbeitet werden muß. Bereits bei dieser kurzen Verweilzeit beginnt sich etwas Rohphosphat in der Rücklaufphosphorsäure zu lösen. Der Überlauf 19 ist, auch wenn es für manche Rohphosphattypen nicht von Bedeutung 1st, einstellbar, so dad der Überlaufpunkt nach oben oder unten verschoben werden kann, um die Verweilzeit in dem Vormischer 13 zu verlängern oder zu verkürzen. In den Vormischer 13 kann auch ein Antischaummittel gegeben werden, um die Schaumbildung im Vormischer 13 und bzw. oder im Reaktorgefäß 12 au überwachen.>

Verlässt der Schlamm die Rohrleitung 20 und tritt in Rohrleitung 15 ein, bo wird er sofort, in einer großen Volumenaenge von zirkulierendem Schlamm dispergiert und hiermit vermischt, wobei ein gründliches Durchmischen dadurch herbeigeführt wird, daß man den Schlamm durch Pumpe 14 führt und den vermischten Schlamm dann in das Reaktorgefäß 11 fördert. Das Rohphosphat löst sich schnell in der flüssigen Phase des zirkulierenden Schlammes und erhöht so den Calciumgehalt der flüssigen Phase um einen geringen Betrag. In dem Naß, wie dies eintritt, nimmt der Sulfatgehalt der flüssigen Phase ab, das Calciumsulfat aus der Lösung austritt, und zwar überwiegend durch Kristallisation auf der großen Masse von Calciumsulfatkrlstallen, die in dem rücklaufenden Schlamm vorhanden sind. Sofern es sich als notwendig erweist, kann der ansteigende Durchmesser des Reaktorgefässes 11 so gewählt werden, daß er eine gewisse Einstellung der Aufwärtsgeschwindigkeit der größeren Rohphosphat-

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partikelchen und damit eine Verlängerung der Lösungszeit ermöglicht.

Bs ist an sich bekannt, daß die Lösungsgeschwindigkeit des Rahphosphates von der Teilchengröße des Phosphatgesteins abhängt. Es ist jedoch nicht erkannt worden, daß die Lösungsgeschwindigkeit des Rohphosphates so groß sein kann, daß wesentliche Mengen Calciumsulfat unter Bedingungen auskristalllsleren können, unter denen mehr Calcium in Lösung in der flüssigen Phase des Reaktorschlammes vorhanden ist, als erforderlich 1st, um die Geschwindigkeit des Kristallwachstuns des Calciunsulfates in Gang zu halten. Dies hat größere Verluste, als sie notwendigerweise eintreten müssten, zur Folge, und zwar wegen der gleichzeitigen Kristallisation von Calciumphosphat, wie welter oben bereits erwähnt wurde. In diesem Zusammenhang wird die Verweilzeit im Reaktorgefäss 11 absichtlich begrenzt, um eine solche Bedingung nur in geringstmöglichem Umfang zu verwirklichen. In manchen Fällen kann die Lösungsgeschwindigkeit des Rohphosphates groß genug sein, so daß das Gefäß 11 mit nicht mehr als einer Leitungsverbindungspuijpe 14 ausgerüstet wird, welche die Verbindung mit Leitung 16 (Figuren 1, 2 und 3) oder »it Leitung 15" (Figur 4) schafft.

Hat der Schlamm mit dem darin weitgehend gelösten Rohphosphat das obere Ende des Reaktorgef&sses 11 erreicht, so tritt er von dort aus durch Leitung 16 in das zweite Reaktorgefäß 12, wo die Schwefelsäure in das 3ystera eingeführt wird. Wenn auch

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die verschiedensten Vorrichtungen zur Einführung des» felsKure in das große Volunen des zirkulierenden Sokianites verwendet werden können, so 1st ea dock besonders empfehlenswert, die Säure über Leitung 21 und Sprühdüse 22 einsufUkren und sie in einem dichten schweren Sprühstrahl auf die Oberfläche des RücklaufSchlammes im Reaktorgef&ß 12 zu versprühen. Man erzielt hierdurch nicht allein in erster Linie eine Dispersion der Schwefelsäure, sondern der schwere Sprühstrahl bricht auch den Schau«, der sich auf der Ober« fläche des Schlammes im Reaktorgefäß 12 gebildet hat. Die Dichte des Sprühstrahles ist auch ein wichtiger Faktor, um die Absorption von Wasserdampf durch die Schwefelsäuretröpfchen, bevor diese die Schlammoberfläche erreichen und in dem Schlamm disperglert werden, auf einen Mindestwert herabzusetzen. Eine solche Absorption von Wasserdampf verursacht eine unerwünschte Rückführung sowohl.von Wärme als auch von Wasser in den oberen Teil des Reaktionsgefäsees Die Schwefelsäure kann gewünschtenfalIs auch in die Rohrlei» tung 16 eingeführt werden, wo die verhältnismäßig hohe Geschwindigkeit des zirkulierenden Schlammes die Schwefelsäure wirksam disperglert.

Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß die Lösung des Rohphosphates, die dem zum Reaktorgefäß 11 strömenden Reaktorschlamm zugesetzt wird» den Calciumgehalfc (CaO) der Phosphorsäure In dem .rücklaufenden Schlamm um einari geringen Betrag erhöht. Efbenso erhöht die Schwefelsäure den Sulfatgehalt der

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flüssigen Phase des Schlammes ua einen geringen Wert» und der Caloiumgehalt wird durch Auskristallisation von Calcluneulfat - und zwar überwiegend auf der großen Nasse von Caloiuaeulfatkristallen, die bereits in den riiclcgefUhrten Schlamm vorhanden sind - herabgesetzt

Nach der Lehre des Patentes (Patentanmeldung

Serial Nr. 204-1O6A des gleichen Erfinders) soll die Zunähe« des Calciumgehaltes, bestimmt als CaO, in den Rüclclaufschlamm einen Wert von etwa 1 %, vorzugsweise von 0,5 %> berechnet für eine vollständige Dispergierung und Lösung, aber ohne Abscheidung, nicht überschreiten, und die Zunahme dea Sulfatgehaltes, als H₂SO^ bestimmt, soll einen Wert von 1,75 %$ vorzugsweise 0,&75.#, berechnet für eine vollständige Dispergierung der Säure, aber ohne Abscheidung, nicht überschreiten. .

Diese geringen Änderungen gewährleisten das Wachstue der Calciuesulfatlcristalle und verhindern eine Abscheidung von ' übernäßig großen Mengen feiner Kristalle. Da die Kristallisation in dem Reaktorsystem kontinuierlich erfolgt, können die berechneten Konzentrationszunahmen ninht durch Analyse des Reaktorschlaffimes bestimmt werden. Die wünschenswerten berechneten Konzentrationszunahmen können experimentell bestirnt werden und schwanken je nach den verschiedenen Rohphosphattypen, sind aber für gewöhnlich geringer ale die oben angeführten Werte.

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Die Abführung der exothermen Reaktionswärme erfolgt durch Verdampfung von Wasser unter vermindertem Druck, der in de» Oberteil der Reaktionsgefäße 11 und 12 vermittels des über Leitung 23 angelegten Vakuums aufrecht erhalten wird, und der Wasserdampf verlässt zusammen alt verschiedenen« nichtkondensierbaren Gasen und Dämpfen die Oberfläche des umlaufenden Schlammes im ReaktlonsgefäS 12 und gelangt über die Austrittsleitung 23 zur Wasch-, Kondensations- und Vakuum-Anlage (die nicht eingezeichnet sind)* Wenn auch die abzuführende Wärmemenge groß ist, so ist doch die Menge des umzuwälzenden Schlammes so verhältnismäßig viel größer» daß in dem Reaktorsystem nur geringe Temperaturunterschiede auftreten. So beträgt; ausgehend von einem Rohphosphat mit beispielsweise Jl % P₂°5 ^{und ein6r} Schwefelsäure von beispielsweise 93 % **2^S04 zwecks Erzeugung einer Phosphorsäure (die flüssige Phase in dem Reaktorschlamm) von einer Stärke von beispielsweise 32 % ^p2°5* ^dör ^maximale Temperaturunterschied des Schlammes - bei Zugrundelegung einer zwar großen, aber technisch vernünftigen und üblichen Zirkulationsgeschwindigkeit ~ etwa 1 1/2°C, und die Zunahme des PgOc-Gehaltes der Phosphorsäure im Schlamm beläuft sich auf nur etwa 6/100 eines Prozentes. Die Folge dieser ausserordentllch geringen Temperaturunterschiede 1st die, daß im wesentlichen'sowohl die störende Verkrustung als auch die Abscheidung von über* massig großen Mengen feiner Kristalle von Calciumsulfat vermieden wird. Die zur Zeit in Betrieb befindlichen technischen Systeme, die VakuumkUhlung anwenden, arbeiten für gewöhnlich

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nit Unterschieden« die 3- bis 4-mal so groß wie die eben angeführten Werte sind.

Um wieder auf den Schlamm im oberen Teil dee Reaktorgefässes 12 zurückzukönnen« so wird dieser Schlamm, nachdem die Schwefelsäure zugesetzt worden 1st, abwärts durch das Reaktionsgefäß 12 hindurchgeführt, wobei ständig die Auskrlstalllsation und das Wachstun von Calciumsulfatkristallen weiter vor sich geht,und der Schlamm wird schließlich vermittels Pumpe 14 vom Boden des Reaktorgefässes 12 Über Leitung 13 zum Gefäss 11 welter gefördert. Wenn auch diese Operationen stufenweise beschrieben werden, so gehen sie bei der praktischen Durchführung selbstverständlich kontinuierlich vor sich, d.h. sowohl der Eintritt von Komponenten in das System als auch der Austritt von Komponenten aus dem System und ebenso die Zirkulation des Schlammes in dem System erfolgen kontinuierlich. Obwohl das Rohphosphat überwiegend im Reaktorgefäß 11 gelöst wird, erfolgt die Auskristallisation des Caloiumsulfates in größerem oder geringerem Ausmaß, im gesamten Reaktorsystem. ■

Gerade oberhalb der Einlassleitung 16 wird Schlamm aus dem System abgezogen, um das Schlammniveau in Reaktorgefäss 12 auf der gewünsohten Höhe zu halten. Dies erfolgt mittels des Ventils 24 und der Leitung 25 oder vermittels des Ventils 26 und der Leitung 27 oder durch eine Kombination beider Vorrichtungen bzw. Maßnahmen. Beide Leitungen 25 und 27

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leiten den Schlamm in einen Beschickungstank 28 mit Ei&rfliter, wobei Leitung 25 In dem Schlammtank 28 bis unter die Flüssigkeitsoberfläche führt» weil sie aalt einen Punkt des Reaktorsystems verbunden ist, der unter eine» unter Atmosphärendruck liegenden Druck steht. Das große Ventil und die Leitung 37 sind so ausgelegt, daß sie den Inhalt des Reaktorsystems (für die Zwecke einer Inspektion» los Falle eines Engergieausfalles usw.) schnell in den Tank entleeren können, der groß genug konstruiert 1st, um dieses Volumen zusätzlich zu seinem normalen Betriebsinhalt aufnehmen zu können. Die Leitung 37 reicht in den Tank 28 so tief, daß das Ende der Leitung 37 noch mit Sicherheit unter den Flüssigkeitsspiegel taucht, wenn das Reaktorsystein in den Tank 28 abgelassen ist. Ist es erwünscht, das Reaktorsystem wieder zu füllen, so kann Leitung 20 auf irgendeine geeignete Weise abgesperrt und an das Reaktorsystem Vakuum angelegt werden, was zur Folge hat, daß in das Reaktorsyst®« schnell genügend Schlamm gesaugt wird, so daß die Pump-Zirkulation mit, herabgesetzter Geschwindigkeit schnell in Gang kommt. Die Restmenge des Schlammes, die zur vollständigen Auffüllung des Reaktorsystems benötigt wird, kann dann mittels Pumpe über Leitung Jl und Ventil 32 zugeliefert werden. Der Inhalt des Vormischers 13 kann mittels des Ventils 38 in Leitung 20 abgelassen werden. Der Schlamm im Tank 28 wird mittels Pumpe 30 über Rohrleitung 31 und Ventil 33 zu einem (nicht eingezeichneten) Filtersystem abgepumpt. ^

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Die Zirkulattionspumpe 14 iat zwischen der eigentlichen Pumpe Ik und dem Antriebsmotor 35 alt einem stufenlos regelbaren Getriebe 3% ausgerüstet, ua den Puicpbetrieb stufenlos regeln zu können« und um demgemäß variable Sohlamm-Zirkulatlons· geschwindigkeiten einstellen zu können. Normalerweise ist dies nicht erforderlich, es sei denn, das System soll von Zelt zu Zelt mit wesentlichen Unterschieden in der Stärke¹ der von deir Reaktorsystem produzierten Phosphorsäure betrieben werden, oder es soll mit großen Schwankungen im feststoffgehalt des zirkulierenden Sphlammes und bzw. oder abwechselnd mit verschiedenen Rohphosphattypen betrieben werden, was sehr wesentliche Änderungen der Betriebsbedingungen erforderlich machen kann. Es 1st ersichtlich, daß gewisse Grenzen bestehen hinsichtlich der minimalen Zirkulationsgeschwindigkeit in ihrer Beziehung zu den maximalen Quersehnittsflachen, welche die Reaktorgefäße 11 und 12 aufweisen. Das bedeutet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Schlammes groß genug sein muß, um Jede unangemessene Absonderung von Feststoffen in dem Reaktorsystem zu unterbinden. Abgesehen von dieser Einschränkung sind hieraus keine weiteren einengenden Vorschriften herzuleiten beispielsweise in bezug auf die Größe, die Proportionen und die Formen, die bei dem Aufbau eines Reaktorsystems, wie dem hler beschriebenen, benutzt werden können.

Figur 2 erläutert ein modifiziertes Reaktorsystem, in welchem das Reaktorgefäß 11° einen etwas verkleinerten Querschnitt aufweist. Das Reaktorgefäß 12° hat den jgr<58eren Durchmesser in dem oberen Teil A beibehalten, weist jodoch einen stark

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reduzierten Querschnitt in de« unteren Teil B auf. In Figur ist darüber hinaus eine abgeänderte Anordnung für die Leitung dargestellt, welche den Schlamm aus Rohphosphat und Rücklaufsäure dem System zuführt, das 1st die Leitung 20*, und zugleich eine abgeänderte Anordnung für die Leitung, welche dem System die Schwefelsäure zuführt, das ist die Leitung 21'.

Bei der Beschreibung dieser neuartigen Konstruktion dee Remktorsystems ist dieses System bisher so erläutert worden, als ob es eines wäre, in dem die Reaktionswärme und die Verdihsunggwärme die einzigen Wärmequellen darstellten (abgesehen von den geringen Unterschieden in dem fühlbaren Wärmeinhalt der eintretenden und austretenden Materialien). Mit anderen Worten, es wird keine äussere Wärme zugeführt. Unter diesen Bedingungen 1st die maximale Stärke der Phosphorsäure, die erzeugt werden kann, durch die. Warne, die zum Verdampfen des Wassers zur Verfügung steht, begrenzt, wobei die Hauptmenge dieses Wassers dasjenige Wasser darstellt* welches dazu benutzt wird, um die Calciumsulfatkrlqtalle in der Filtrationsstufe und der Waschanlage in wesentlichen frei von Phosphorsäure zu waschen.

Bei den Anlagen, die zur Zeit technisch betrieben werden, beträgt die Stärke der Phosphorsäure, die in dem Reaktorsystem erzeugt wird, bei Anwendung der technisch besten Verdampfungskühlung la allgemeinen etwa 30 $> bis 32 % P₂ ⁰K* ^E*ⁿ wesentlicher Teil der so in technisch betriebenen Reaktionssystemen erzeugten Phosphorsäure wird anschließend konzentriert, für

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gewöhnlich bis auf 54 % P₂O₅. ^Pi8^ur 2 veranschaulicht nun eine Modifikation des vorstehend beschriebenen Reaktorsystems, und diese Abwandlung besteht in den Einbau eines Wärmeaustauschers 39, der es gestattet, dem Reaktoreystem zusätzlich Wärme zuzuführen und so direkt im System Phosphorsäure von einer Stärke zu erzeugen, wie sie mit anderen Systemen nicht hergestellt werden kann. Der hohe Feststoff gehalt des umlaufenden Schlammes verhütet wirksam eine Verschmutzung der War-

meaustauschen"lachen, ein Problem, das bei mit Vakuuraverdampfern arbeitenden technischen Anlagen zur Gewinnung von Nassverfahren-Phosphorsäure häufig auftritt. Die praktischen Vorteile, die damit verbunden sind« daß man mit dem erfindungsgemäßen Reaktorsystein Phosphorsäure höherer Stärke erzeugen kann,als es mit den bisher technisch betriebenen Anlagen möglich ist, können kurz wie folgt erläutert werden. Geht man davon aus, daß in dem Reaktor system eine Phosphorsäure mit yi io PoOc gewonnen werden soll und daß diese Säure dann auf einen PgOe-Gehalt von 54 % auf konzentriert werden soll, so würde die Phosphorsäureproduktio'. bei etwa J56 % P₂Oc etwa 1/3 der bisher erforderlichen Verdampfungskapazität eliminieren, bei etwa 40 % P₂O₅ wird etwa die Hälfte dieser Kapazität eliminiert und bei etwa -0 # ^p ₂°5 werden etwa 2/3 eliminiert und so fort.

Pur den Pail, daß die CaleiuiüSUlfatkristsÄle so groß und schwer werden, daß es Schwierigkeiten bereitet, sie in Suspension im Gefäß 11 nach obari zu führen, st ein Strömungs-

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kreislauf, wie er in Figur k' dargestellt- 1st, bei welche» die Strömung sowohl im Gefäß' 11" als auch im Gefäß 12" nach unten verläuft, empfehlenswert. Der sankrechte Abstand zwischen den beiden Gefässen ist so groß, daß der Druck iß der Leitung 15^Ä, welche den Boden des G^fäsees 12" mit dem Oberteil des Gefässes 11" verbindet; etwas oberhalb des atmosphärischen Druckes liegt« um so den Eintritt des Schlammes aus Rohphosphat und Rücklaufphosphorsäure in die Leitung 15⁸ aufgrund der Schwere Über Leitung 20^w zuzulassen. Die Leitung 20"', die tief in das Gefäes 12* reicht, kann gewünschtenfalls anstelle der Leitung 20" benutzt werden. Bei dieser Konstruktion ist ein Vertu 40 am Boden des Gefässes 11" vorgesehen, so daß der Schramm in den System zurückbehalten werden kann und es ledig^ick erforderlich ist. Leitung l6^a abzulassen, wenn die Pumpe lA* einer Inspektion unterzogen werden soll. Dsr produzierte Schlamm kann über Ventil 24* oder Ventil 26' abgezogen werden. Dem Fachmann fallen sofort andere Kombinationen von Formen oder Volumina ein, die Variationen der Verweilzelten, der Schlammgeschwindigkeiten, der Dampfentwicklungsflachen usw. auslösen können.

In Figur 5 sind die Gefässe ll^nü und 12'* senkrecht um den Abstand (h) versetzt, der dein Vakuum entspricht, das an Leitung 23™ angelegt ist* wenn dieses als Fuß Schlamm einer solchen Dichte, wie sie in dem Reaktors; 3tem herrscht, ausgedrückt wird. Dies© Anordnung ermöglich, fc es, daß das Gefäß 12*'bei dem erforderlichen Vakuum, das über Leitung 23" V angelegt wird, betrieben werden kann, während Gefäß 11"^v

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unter atwosphärischem Druck steht. Der Schlaom aus Rohphosphat und Rücklaufphosphorsäure kann nunmehr direkt auf die Oberfläche des Schlammes im Gefä3 11 "^f gegeben werden.

Das folgende Beispiel dient zur weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Arbeitetemperatur Bereich, der ausgewählt wurde, beträgt 75⁰C. Die Rohstoffe für diese Anlage eind Rohphosphat von einer durchschnittlichen Reaktivität, das 351 % ^ρρ0κ enthält, und Schwefelsäure, die eis 93 #ige HgSO^ zugeführt wird.

Das Rohphosphat wird dem Vorralscher 13 mit einer Dosierungsgeschwindigkeit von 420 kg (925 pounds) pro Minute zugesetzt, und die Rücklauf phosphorsäure, die etwa 19 & Po^e erhält, wird mit einer Dosierungsgeschwindigkeit vci 757 Liter (200 gallons) pro Minute zugegeben. Diese Materialien werden miteinander vermischt, um einen Schlamm mit etwa 32 Gewichtsprozent Feststoffen zu erhalten, dessen Volumen etwa 908 Liter (240 gallons) pro Minute beträgt. Diese Meni<;e von 908 Litern pro Minute Rohphosphatschlamm wird in das R- aktorsystem über die Einlassleitung 20 eingeführt. Der Reakt-trschlamm, ein Gemisch aus Phosphorsäure von 32 $£ ^P2°5 ^³^ G'pskristallen, enthält etwa 40 Gewichtsprozent Feststoffe und wird durch die Zirkulationspumpe 14 umgewälzt, und zwar mit einer Geschwindigkeit von etwa 6O6OO Litern p.oOOO gallon;,) pro Minute. Der RohpfcosphatsehLamm, der über Leitung 20 in ϊ eitung I5 eintritt, trifft mit de*a Strom von RevUctorschlamm z\*s? imen, welcher der Zirkulationspumpe iJi entgegonstraait. Die vo.\ iraetrische Ver-

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dünnung des Rohphosphatschlamrnes durch den -3eaktorschlamni beträgt etwa 67 : 1. Der gemischte Schlamm strömt durch das Reaktorgefäß 11 aufwärts, dessen maxlmfler Innendurchmesser so gewählt ist, daü er eine mlnlmalf lineare Aufwärt sge schwind igke it des Schlammes von etwa 10,36 m (34 feet) pro Minute ermöglicht. Aus dem Reaktorgefäss 11 gelangt der umlaufende Schlamm über Leitung 15 zum Reaktorgefäss 12. Der Schlamm tritt in das Gefäss mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,74 m (9 feet) pro Sekunde ein, und hierdurch wird eine turbulente Wirbelströmung in dem oberen Teil des Reaktorgefässes 12 erzeugt Das Freiwerden von Wasserdampf an dieser Stelle erhöht die Turbulent wirkung. Der verminderte Druck in dem System wird auf etwa 559 ram (22 inches) Quecksilbersäule gehalten, um die Schiaramtemperatür auf 75°C einregeln zm können.

Etwa 114 Liter (^O gallons) Wasserdampf, als Flüssigkeit gerechnet, pro Minute; dazu nicht kondensierbare Gase und Dämpfe werden aus der Schlammoberfläche untar Erniedrigung der Schlammtemperatur um etwa 1 l/2°C freigemacht. Die Sehwe.-felsäuremenge, die an diesem Punkt eingeführt wird, beträgt etwa 204 Liter (54 gallons) pro Minute. Die Schwefelsäure wird als dichter, schwerer Sprühstrahl eingeführt und die volumetrische·Verdünnung der Schwefelsäure iurch den Reaktorschlamm beträgt etwa 2OQ : 1. Der Reaktorßcnlamm wird dann nach unten in das Reaktorgefäss 12 gefördert und verlässt das Reaktorgefäss 12 über Leitung 15, die sr-ur Umwälzpumpe zurückführt.

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Bei diesem System wird kein Wärmeaustauscher verwendet. Das System besitzt eine Pro luktionskapazi tat von 200 t Ρ,,Ο,- pro Tag und erzeugt Phosphorsäure von einer St'irke von )2 j£ P₂^ und das Calciumsulfat wirrl als Gips auskrir-tallisiert.

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Claims

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1. Verfahren sur Herstellung von Phosphorsäure aus Rohphosphat und Schwefelsäure unter Anwendung eines Reaktorsyetems, das aus einem ersten Realctionsgefäß besteht, welches einen Schlaara aus Calciumsulfat und Phosphorsäure aufzunehmen vermag und Vorrichtungselemente aufweist., «ilo.· aus einer Leitung bestehen, welche einen Susseren StrÖraurigsweg zu des genannten Gefäß6 bildet und zusammen mit dem erwähnten Gefass einen geschlossenen Strömungskreis für den genannten Schlamm bildet, dadurch gekennzeichnet, daß man den genannten Schlamm durch den erwähnten Strömungsweg zirkulieren lässt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit in dem erwähnten Gefäss nur einen geringen Bruchteil der Strömungsgeschwindigkeit in der erwähnten Iieltung ausmacht, man einerseits die Schwefelsäure und andererseits das Rohphosphat in den Schlamm an voneinander entfernt liegenden Stellen längs des erwähnten Strömungskreleweges einführt, wobei die Dosierungsgeschwindigkeiten, mit denen die erwähnte Schwefelsäure und das Rohphosphat eingeführt werden, klein sind im Vergleich zu der Geschwindigkeit, mit welcher der Reaktorschlamm zirkuliert, und man einen Teil des erwähnten Schlammes aus c\em im Kreislauf geführten Strom abzieht.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenzeiehnet, daß dia Schwefelsäure dem Schlamm an der Stelle st agesetzt wird, an welcher dieser in das erwähnte arste Real.sionegcfSss eintritt.

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3_r Verfahren geaäss den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Realetorsystee aue einem weiteren QefSee besteht, welches in des genannten Strömungsweg angeordnet ist» und das genannte Rohphosphat dem Schlamm an der Stelle augegeben wird, an welcher dieser in das erwähnte weitere Oeföss eintritt, und zwar als eine Anaohlammung aus Rohphosphat und Rücklaufphosphorsäure.

4. Verfahren gemäss den Ansprüchen 2 oder Jt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung in dem genannten ersten Qefäss nach unten verläuft und die Schwefelsäure auf die Oberfläche des Schiwnuaes in dem Qefäss aufgesprüht wird.

5· Verfahren gemäss den Ansprüchen 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelsäure in die Rohrleitung eingeführt wird, die in das erwähnte erste Reaktionsgefäss führt.

6. Verfahren genäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung in dem erwähnten anderen Oefäes nach oben verläuft und der genannte Rohphosphatschlamm in das erwähnte andere Oefäss nahe bei dessen Boden eingeführt wird.

7· Verfahren gemäss Anspruch Jt, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Rohphosphatschlamm in die erwähnte Leitung eingeführt wird, die zu dem genannten anderen Gefäss führt.

8. Verfahren gemfiss jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur des genannten Schlam-

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naes dadurch einregelt, dass man den Schlamm durch eine Vakuumkammer zwecks Abführung von Wärme durch Wasserverdampfung leitet.

9· Verfahren geraäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer durch das erste Gefäss gebildet wird.

10. Verfahren gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Reaktorsystem in dem genannten Strömungsweg weiter eine Pumpe angeordnet enthält und der erwähnte Strömungsweg tiefer liegt als das Schlanuani /eau in dem erwähnten Gefäss, und man den genannten Schlamm durch den Betrieb der Pumpe zur Zirkulation in dem erwähn;en Strömungskreis-. lauf bringt, wobei die Pumpe benötigt wird, um ledigliek den Strömungswiderstand In dem Kreislauf zu Überwinden, aber hydrostatischen Druckschwankungen nicht ausgesetzt ist.

11. Verfahren gemäß Jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß man in das System vermittels eines Wärmeaustauschers, der in der genannten Leitung angeordnet 1st, zusätzlich Wärme einführt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur des genannten Schlammes dadurch einregelt, dai3 man den Schlamm durch eine Va'ammkamraer zwecks Abführung /on Wärme durch Wasserverdampfung führt, wobei die genannte Kammer durch das erwähnte erste Reaktionsgefäß gebildet wird.

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). Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ströffiungsweg durch das genannte andere Gefäss nach unten verläuft und der erwähnte Rohphosphatschlamm auf die Oberfläche des in dem erwähnten anderen Gefäss zirkulierenden Schlammes aufgegeben wird.

. Verfahren gemäß Anspruch 3# dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit, die zwischen dem Zusatz des Rohphosphates und dem Zeitpunkt verstreicht, an dem dicsos ;ait der Schwefelsäure erhöhter Konzentration, wie sie durch den Zusatz -von Schwefel-

' säure zum Schlamm gebildet wird, in Kontakt kommt, bezüglich der Größe der Rohphosphatpartlkelchen so eingestellt ist, daß ein Teil derselben in der Flüssigkeit, nicht aufgelöst wird, ehe sie mit der Säure erhöhter Konzentration zusammentreffen.

15· Reaktorsystem zur Herstellung von Phosphorsäure durch Umsetzung von Rohphosphat mit Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet» daß es aus einem ersten Reaktor und einem benach- , bart dazu angeordneten zweiten Reaktor, ferner einer ersten Rohrleitung, die den erwähnten ersten Reaktor und den zweiten Reaktor an ihren Bodenteilen miteinander verbindet, und einer zweiten Rohrleitung, die den erwähnten ersten Renktor und den zweiten Reaktor unterhalb des Niveaus der Komponenten, die in ihnen enthalten sind, miteinander verbindet, besteht, um so einen geschlossenen Ströraungskreislauf snii hoher Zlrkulationsgeschwindigkeit zu schaff ei), es ferner Einlasevorrichtungen

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zur Einführung von Schwefelsäure in denXgenannten Strömungskreislauf in dem erwähnten ersten Reaktor und Einlassvorrichtungen zur Einführung eines Rohphosphatschlammes in den genannten Strömungskreislauf in der Nähe des Bodens des genannten zweiten Reaktors aufweist, es ferner mit Pumpvorrichtungan ausgerüstet 1st* die eine hohe Zirkulationfigoschwindigkcit in dem vom Oberteil des genannten ersten Reaktors sum Boden desselben bis zum Boden des zweiten Reaktors zum Oberteil desselben und wieder zum Oberteil des genannter, ersten Reaktors führenden Strömungskreislauf es gewahrleisten, und es schließlich Mittel zur Erzeugung eines Vakuums im Oberteil des genannten ersten Reaktors und Auslassvorrichtungen zum Abziehen von Schüamm aus dem System aufweist.

16. Reaktors};etem gemäß Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet« daß die erwähnte Pumpe in der genannten, ersten Rohrleitung angeordnet ist.

17. Reaktorsystem gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einlassvorrichtung zur Einführung des RohphosphatSchlammes in die erwähnte erste Bohrleitung dient.

18. Reaktors}·sfc«m gemäß Anspruch 16, dadurch, gekennzeichnet, daß die genannte Einlass vorrichtung au»3 einem Rohr besteht, das vom Oberteil des erwähnten zweiten Reaktors In diesen hinunterführt und den Schlamm in diesen zweiten Reaktor in.. Bodennähe einführt.

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JL)). Reaktor sys tem gemäß jedem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der genannten ersten Rohrleitung zusätzlich ein Wärmeaustauscher angeordnet ist.

20. Reaktorsystem gemäß jedem der Ansprüche }.5 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einlassvorrichtung aus einem Yorraisch-Gefilss, Mischvorricfetungen in diesem Gefäss, Mitteln zur Einführung von Rohphosphat In dieses Qefäss, Mitteln zur Binführung von Phosphorsäure in dieses Gefäss, Mitteln zur Einführung von Rücklaufschlsinm in dieses Oefäss und einer Leitung, welche das genannte Mischgefäss und den genannten Strönungskreislauf miteinander verbindet, besteht.

21. Reaktorsystem geaaäss jedem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einlass vorrichtung für die Schwefelsäure aus einer Sprühvorrichtung besteht, mittels welcher Schwefelsäure auf die Oberfläche der in dera genannten ersten Reaktor befindlichen Reaktionskoneponenten versprüht werden kann.

22. Reaktorsystem zur Herstellung von Phosphorsäure durch Umsetzung von Rohphosphat mit Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß es basteht aus einem ersten Reaktor und aus einem benachbart hierzu angeordneten zweiten Reaktor, ferner einer ersten Leitung, weiche der? Boden dies genannten ersten Reaktors mit dera genannten zweiten Reaktor an einer Stelle unterhalb des Niveaus der darin enthaltenen Reaktions-

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komponenten verbindet; und einer *;w<?itr*n Leitung, welche den Baien des genannten zweiten Reaktors mit dem ersten Reaktor an einer Stelle unterhalb des Niveaus der darin enthaltenen Reaktionskomponontsn verbindet, um so einen geschlossenen StrSaiungskreislauf mit hoher Zirkulationsgeschwindigkeit juu schaffen, es ferner Einlassvorrichtungen sur Einführung von Schwefelsäure in den genannten Strömungskreislauf ara erwähnten ersten Reaktor und Einlassvorrichtungen zur Einführung eines Rohphospbatechlaiüuies in den genannten zweiten jReaktor auf die Oberfläche der darin enthaltenen Raaktionskömponenten aufweist, es welter mit Furopvorrichtungen ausgerüstet ist, die eine hohe Zirloilationsgeschwindigkeit- in dem genannten Strömungskreislauf, der in dem ersten Reaktor und dem zweiten Reaktor Jeweils nach unten verlauft_g geifährieistet, es ferner Mittel zur Erzeugung eines Vakuums im Oberteil des genannten ersten Reaktors aufweist, wobei . die Pumpe lediglich dazu benötigt wird* um den Strömungswiderstand im kreislauf zu überwinden, aber hydrostat!« sehen Druckunterschied^, nicht ausgese-at ist, und es schließlich mit Auslaeövorrichtungen zur» Abziehen von Schlamm aus dem System ausgerüstet ist

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