DE1567654A1 - Verfahren und Reaktorsystem zur Herstellung von Phosphorsaeure - Google Patents
Verfahren und Reaktorsystem zur Herstellung von PhosphorsaeureInfo
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- DE1567654A1 DE1567654A1 DE1966L0055403 DEL0055403A DE1567654A1 DE 1567654 A1 DE1567654 A1 DE 1567654A1 DE 1966L0055403 DE1966L0055403 DE 1966L0055403 DE L0055403 A DEL0055403 A DE L0055403A DE 1567654 A1 DE1567654 A1 DE 1567654A1
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Description
Edwin Burton Lopker, 7 ^ DuPont Tov/e -3 East,
5100 DuPoiit Boulevard, Ft., Lauderdale, Florida
5330« (VcSt.A0)
Verfahren und Reaktorsystem zur Herstellung van
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 Grundumsetsungen, die beim Nass-Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure vor sich ge^en, sind an sich
bekannt. Rohphosphat wird zu einer bestimmten Menge Phosphorsäure gegeben, in der Regel zu einer Aufschlämmung
von Phosphorsäure und Calciumsul.f-itkrlstallen in
109882/1371 bad
dem Reaktorsystem, und das Rohphosphat wird von einem
Teil der Phosphorsäure gelöst. Gleichzeitig wird Schwefelsäure zugesetzt, und sie tritt mit dem gelösten Phosphat
unter Bildung von Phosphorsäure und Calciumsulfat in Reaktion. Das Calciumsulfat kristallisiert-aus und wird von
der Phosphorsäure durch Filtrieren und Auswaschen getrennt. Das Calciumsulfat· kristallisiert unter den Bedingungen, die
bei der technischen Durchführung des Verfahrens gemeinhin angewendet werden, in Form von Gips (CaSO^.2 HpO) 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 der Wunsch zugrunde, das Rohphosphat und die Schwefelsäure dem
Reaktorsystem in einer solchen Weise und unter solcMen Bedingungen
zuzuführen, daß Übermäßig hohe Konzentrationen an gelüstest 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 überzogen, und hierdurch wird ein weiterer Angriff des Rohphosphatee
verhindert. Die Polge hiervon sind übermäßig hohe Verluste, hervorgerufen durch nicht umgesetztes Rohphosphat»
BAD ORfGlNAL
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das mit dem Calciumsulfat verlorengeht. Andererseits wird
eine übermäßig hohe Konzentration an gelöEtem Rohphosphat
eine Auskristalllsation von Calciumphosphat zur Folge haben,
und zwar gleichzeitig mit der Auskristallisation von Calciumsulfat. Die Folge hiervon sind gleichfalls Verluste
an Phosphatwerten, da die geineinsame Kristallisation des Phosphates und des Calciumsulfates ein Herauswaschen des
Phosphates aus dem Calciumsulfat in der F/iltrations- und
Waschstufe ausschließt. Überdies wird dann, wenn in dem Reaktorsystem ein Kontakt von übermäßig hohen Konzentrationen
an SchwefeJäure 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 darüber hinaus
verursachen solche übermäßig hohen Konsentrationen und
großen Schwankungen in dem Reaktorsystem eine über Gebühr starke Krustenbildung an den inneren Wandungen des Reaktor·»
systems, 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 su
Sulfat in der lösung in einem bemerkensxverten Ausmaß die
Filtrierbarkeit der entstandenen Calciumsulfatkrißtalle beeinflusst.
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Der Grad der Hydratisierung der in dem Reaktorsyεtem gebildeten
Caiciurrisulfatkristalle, sofern eine solche überhaupt
eintritt, hängt von dem Temperaturbereich und dem Phosphorsäuregehalt
ab, der in dora Reaktorsystem-Schlamm aufrecht
erhalten wird. So wird z.B. das Calciumsulfat bei einer Temperatur
von 75 bis 8o°C und einer Phosphorsäure mit J>2 % P2°5
im wesentlichen als Gips (CaSO^.2 HgCO auskristallisieren.
Bei einer Temperatur von 95 bis 1000C und einer Phosphorsäure
mit 40 % PpOc-Gehalt wird das Calciumsulfat im wesentlichen
als Heraihydrat (CaSÖi+ . 1/2 H2O) auskristallisieren. Es bestehen
gewisse Grenzen hinsichtlich der Auswahl der Temperaturen und der Phcsphorsäurestarken, die für jedes Reaktorsystem
in Vorschlag gebracht werden können. Beispielsweise
würde die Anwendung einer niedrigeren Temperatur, z.B. von 75°C, in Verbindung mit einer hohen Phosphorsäurekonzentration,
z.B. von 40 % pp°5» zur F°2-ge haben, daß bei den meisten
Rohphosphattypen das Calciumsulfat als unstabiles Gemisch von Gips und Heniihydratkristallen 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 etabildes
Hemihydrat liefern. Würde man umgekehrt die Temperatur auf 75°C halten und die Phosphorsäurestärke auf beispielsweise
32 % P2^c herabsetzen, so würde ia wesentlichen
das gesamte Calciumsulfat als stabiler Gipi auskristallisiersn.
Es gibt noch andere Faktoren, die den Typ der Kristalle,
BAD
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der gebildet wird, und deren Wachstum im Reaktorsystem sowie
deren Filtrierbarkeit beeinflussen* Einige dieser Paktoren sind der Fluorgehalt, der Aluminiumoxydgehalt, der Gehalt an aktivem Siliciumdloxyd und dessen Verhältnis zum
Fluorgehalt u.a.m., um nur die hauptsächlichen Faktoren anzuführen, auf die sich das eben Gesagte bezieht.
Die meisten der Reaktorsysteme, die zur Zeit in großtechnischera
Umfang betrieben werden,, bedienen sich irgendweicher
technischen Mittel sur Führung eines Schlammes aus Phosphorsäure
und Calciurnsulfatkrlstallen im Umlauf, um die eben erwähnten
übermäßig hohen Konzentrationen auf einen Mindestwert zu bringen Dieser Umlauf besteht im allgemeinen in einer
Kombination der sogenannten "Rezirkulatioii", wie sie mittels
eines Rührwerkes oder eines Rührers in einem Tank erzeugt wird,
aalt 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 zweck- v
mäßig in zwei Gruppen unterteilt' werden In die erste Gruppe
können die sogenannten ""Einzel tank"-Reaktor sy sterne und in die
zweite Gruppe die "Vieltank"- oder "Mehrfachtankraum"-Reaktorsysteme f%ra31^cl5iffipärtriieTitn reaotor systems) eingestuft werden.
In eine« "Einzeltank"-System wird ein großer Tank benutzt,
der mit bis zu 10 Rührsehaufein oder Rührern ausgerüstet sein
kann., Das Rohphosphat und die Schwefelsäure werden jeweils an
einer Stelle In den Tank eingeführt. Wenn diese Anordnung auch
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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 "Einzelfcank"~Reaktorsy;-;tem wird ein kleiner
Tank konzentrisch Ln einem Einzeltank angeordnet, um so einen
RingrauHi zwischen den beiden Tanks zu bilden. An einem Ende
eines Durchmessers wird das Phosphat eingeführt, und die Schwefelsäure und die RUcklaufphosphorsäure (aus der Calciumsulfatfiltration
und der Auewaschanlage' werden gemeinrani
ungefähr am anderen Ende In den. Ringraum eingeführt. Der Ringrau'ii ist mit einer Anzahl Rührschaufeln versehen und in
dein Ringraum sind Leitbleche vorgesehen, um zu bewirken, daß
der Schlamm in der Regel um den Ringraum zurückläuft, wobei die Schlannnproduktion in den kleinen Mittel tank fließt.
Dieses System lässt nur massig groese Zirkulationsgeschwindigkeiten
zu, wenn auch nicht unter beliebig positiver Xontrolle.
Bei der Qmppe der "Vieltank"- oder "Mehrfachtankraum1*-
Reaktorsyßteme besteht dieses System aus einer verhältnismäßig
großen Zahl von einzeln gerührten Tanks oder Tankabteilungen, deren Anzahl in. der Regel 6 bis '2 beträgt uOid die
so angeordnet sind, daß der Schlamm im a.7 !gemeinen nach Art
einer Serienschaltung von Tank zu Tank strömt (oder von
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■ —' ι —
Tankabteilung zu Tankabtellung) und der Schlamm wird vom
Ietuten Tank zum ersten Tank zurückgepumpt, und so wird
die Rezlrkulation geschaffen. Wenn auch ein solches Pumpen
eine gewisse Regelung der Zirkulationsgeschwindigkeiten gestattet,
so sind doch die Pumpenkoßten hoc4, und Rüeklaufverhältnjsse
von über 15 : 1 werden kaum angewendet. Hohphosphat,
Schwefelsäure und Rücklaufphosphorsäure 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
Zelt sind sahireiche Varianten des vorstehend' beschriebenen
Systems in Betrieb, und alle arbeiten sie im wesentlichen
bei atmosphärischem Druck. Die apparative Ausrüstung ist
umfangreich und kostspielig, und die durchschnittlichen Verweilzeiten
im Reaktorsystem liegen zwischen k Stunden und
8 bis. 10 Stunden.
Die Herstellung von Phosphorsäure nach de» Nass-Verfahren ist
eine exotherme Reaktion, und es müssen verhältnismässig groß®
Wärmemengen abgeführt werden, um in. äem Reaktorsys tesi die g©~
wünschte Temperatur aufrecht erhalten zu können. In manchen
Systemen wird die Schwefelsäure verdUnntruia^die entsprechend©
Verdünnungswärme abgeführt, bevor die .S&ura in das Healctorsyste»
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 Überkonzentration eigentlich kaum auftritt, weil
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Ja die Säure tatsächlich mit Wasser vorverdünnt worden ist. Wenn auch eine derartige Arbeitsweise in der Praxis vielfach
angewendet wird, so ist sie doch mit gewissen Nachteilen verbunden. So muss zunächst das gesamte Wasser, das für die Verdünnung
der Schwefelsäure vervfendet word ei ist, von der Oesamtwasserraenge
abgezogen werden, die für das Auswaschen der Phosphorsäure aus dem Calciumsulfat auf d^m Filter zur Verfügung
steht. Dies kann grössere Verluste mit sich bringen,
wenn Phosphorsäure gleicher Stärke erzeugt werden soll, oder es kann eine Phosphorsäure von geringerer Stärke bedeuten,
wenn die Wasöhwassermenge nicht herabgesetzt wird. Ziun zwei-.ten
beruhen selbst unter der Annahme, daß alle anderen Arbeitsbedingungen
gleich bleiben, alle praktischen Methoden der Reaktorsystemkühlung im wesentlichen auf Verdampfungskühlung
(entweder durch Luft oder Vakuum;, und eine Verringerung
der Wärmemenge, die für die Verdampfung von Wasser aus
dem Reaktoreystem zur Verfügung stda t, hat. eine geringere
Stärke der Produkt-Phosphorsäure aus dem Reaktorsyβtem zur
Folge.
Die Abführung der exothermen Reaktionswärme erfolgt i» 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 dera Reaktor. Hierzu werden grosse Mengen
Luft benötigt, wobei die Abkühlung hauptsächlich durch Verdampfen von Wasser Inder Luft erzielt wird. Durch sorgsam
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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 Nachteilen gegenüber. Die Luftdüsen
werden durch Abscheidung von Feststoffkruäten zugesetzt und
müssen von Zeit zu Zeit gereinigt werden, häufig sogar in
Abständen von 8 Stunden. Darüber hinaus fordert die Luft gewisse Mengen von schädlichen, fluorhalt.'.gen Gasen und
Dämpfen aus dem Reaktor in sehr verdünnte-v Konzentrationen.
Es kann sogar Rohphosphat staubmitgerissen werden. Das gesamte,
gewaltige Luftvoluraen raus« daher sorgfältig gewaschen
werden, ehe m&n es in die Atmosphäre austreten lassen kann.
Äusserdeia kann es unter den ungünstigen Bedingungen einer
hohen Aussentemperatur und einer hohen Fe'uchtigkeit schwierig
werden, genügend Luft in den Reaktor einzuführen, um die Wärmeabfuhr zu bewerkstelligen und die Temperatur des Re-Λ,χ-orschlaaimes
auf der gewünschten Höhe zu halten.
Die zweite Methode der Wärmeabführung aus dem Reaktorsystem
besteht in der Vakuumkühlung. Bin Teil des Reaktorschlammeß
wird in eine Vakuumkammer gepumpt, wo der verminderte Druck
das Wasser zum Absieden bringt und der abgekühlte Schlamm
zum Reaktorsystem - für gewöhnlich über ein barometrisches Fallrohr
- zurückfliesst. Was den gepumpten Strom des zirkulierenden
Schlammes, auf den bei der Beschreibung der "Viel tank"-Reaktor sy steine bezug genommen wurde, anbelangt,
so ist es gängige Praxis, ihn durch eine .solche Vakuumkammer
BÄD ORlGiNAt
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laufen zu lassen, bevor er in das Reaktor sys tem zurückgelangt.
Die VakuumkUhlung kann auch bei "Einzeltank"-Systemen
angewendet werden, obwohl in solchen Systemen häufiger von der Luftkühlung Gebrauch gemacht wird. Die VakuumkUhlung hat
den Vorteil einer ausgezeichneten Regelbarrelt, und «ie vermeidet
auch ein Verdünnen der Dämpfe mit grosaen Mengen Luft,
was die nachträgliche Entfernung schwierig gestaltet. Sie besitzt jedoch auch Nachteile, und der hauptsächlichste dieser
Machteile besteht In der Notwendigkeit, sehr große Schlamm-Mengen pumpen zu müssen, was selbstverständlich einen hohen
Energieaufwand, hohe Wartungskosten für Schlammleitungen und Pumpenaggregafce u.a.m. erfordert. Eine praktische Begrenzung des Pumpvolumens bedeutet, daß nan der maximalen Reduktion
der Schlanratemperatur je Durchgang durch die Vakuumkammer nahekommen
muss. Dies hat eine beträchtliche Konzentrationszunahme
zur Folge, und diese wiederum verursacht eine übermässige
Verkrustung in der Vakuumkammer und in den angeschlossenen Leitungen. Die verhältnismässlg starke Änderung der Konsentration
je Durchgang verursacht auch die Abscheidung sehr feiner Calciumsulfatkristalle, welche die anschließende Filtration
und das Auswaschen nachteilig beeinflussen Auch bei der Methode der Vakuumkühlung gibt das Realetorsystem ein erhebliches Volumen an Dämpfen ab, und man benötigt auch hler Auswaschanlagen,
wenngleich das Volumen viel kleiner ist als bei der Kühlung mit Luft.
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BA0 0RIGINAL
In weiterer Entwicklung dieses Standes der Technik besteht
ein Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung darin, sicherzustellen,
daß bei der Herstellung von Phosphorsäure nach dem Nass-Verfahren die Bildung von kleinen Caleiumsulfatkristallen
auf einen Mindestwert und die Bildung von grösseren Kristallen,
die eine gleichmässigere Größe aufweisen und leichter filtrierbar
sind, auf einen Höchstwert gebracht werden. Im Rahmen
der vorliegenden Erfindung ist nämlich gefunden worden, daß dieses Ziel dadurch erreicht werden kanu, däS man das
Rohphosphat und die Schwefelsäure in einen aOkulierenden
Schlamm aus Phosphorsäure und Calciumsulfat an Punkten einführt,
die durch Raum oder Zeit voneinander getrennt sind* wobei die Einführungsgeschwindigkeit im ersten Fall und die
Menge eines jeden eingeführten Inkrements im zweiten Fall
klein sind, so daß die sich ändernden Zunahmen der CaIeium-
und Sulfat-Konzentration einen geringen Bruchteil de? 'Gesaut-·
ssenge der vorhandenen Flüssigkeit ausmachen* Gleichzeitig
wird die RüclclaufphosphorsSure dem Systeip getrennt von'dem
Rohphosphat und der Schwefelsäure zugeführt. In der Regel wird
das Rohphosphat in einer solchen Weise zugegeben, daö die Zunahme
des Calciuingekaltes, als CaO bestimmt, einen Wert vora
etwa 1 Ji, vorzugsweise 0,5 %>
nicht überschreitet, und die
Schwefelsäure wird so eingespeist, daß der Anstieg des Sulfatgehaltes,
als JijSO^ bestimmt, einen Wert von 1,75 %* vorzugsweise
0,875 $, nicht überschreitet. Der Anstieg des Calcium«
und SuIfat-Gehaltee sind berechnete Zunahmen, die von der An-*»
nähme einer Dispergierung und Lösung dee gesagten Rohphoephatea
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BAD
und einer Dispergierung der gesamten Schwefelsäure in dem
Schlamm ohne Abscheidung, d.h. als Calciumsulfat, ausgehen.
Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung können in einem
Reaktorsystem verwirklicht werden, das beispielsweise aus zwei Reaictorgefässen besteht, die miteinander verbunden
sind, uit einen für eine Zirkulation geeigneten Ströraungsweg
zu schaffen, wobei die beiden Gefässe senkrecht aufgestellt sind. Das Rohphosphat wird in das tiefer angeordnete
Gefäss eingespeist. Der Schlamm wird von dem· tiefer angeordneten Gefäss in das obere Gefäss gepumpt und strömt aufgrund
seiner Schwere vom oberen Gefäss zum unteren Gefäss zurück. Die Schwefelsäure wird dem Reaktorschlamm zugegeben,
wenn der Schlamm aus dem unteren Gefäss austritt und in das obere Gefäss strömt. Mit einem geringen Aufwand an Pumpleistung
können sehr hohe Umwälzgeschwindigkeiten erreicht werden, weil die vertikale Anordnung der Gefässe so getroffen
ist, daß die Pumpe entweder überhaupt keinen oder nur einen geringen hydrostatischen Druckunterschied, sondern lediglich
den Strömungswiderstand überwinden muss. Die Wärmeabführung durch Verdampfung von Wasser kann mit Hilfe eines verminderten
Druckes oder von Vakuum bewerkstelligt werden, wobei Vorsorge für das Freiwerden von Gasen und Dämpfen aus der
Oberfläche des zirkulierenden Schlainmstr.mes im oberen Gefäss
zn treffen ist.
Dae Verfahren und die Anordnung der Vorrichtungen soll im
folgenden näher erläutert werden, wozu auf die beigefügten
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Zeichnungen verwiesen Wird, in denen veranschaulicht
Figur 1 eine für die Zwecke der vorliegenden Erfindung
geeignete Vorrichtungsanordnung; Figur 2 eine Modifikation diCeser Anordnung; und
Figur 3 eine weitere Abwandlung dieser Anordnung.
Wie Figur 1 veranschaulicht, sind die Gefässe 11 und 12 durch die Leitungen 15 und 16 so miteinander verbunden, daß ein
geschlossener Strömungsweg für den Sohlammumlauf zustande kommt. Die Gefässe 11 und 12 sind in einem gewissen Höhenabstand,
der als (h) bezeichnet ist, senkrecht aufgestellt, wobei dieser Abstand dem über Leitung 23 angelegten Vakuum
entspricht, wenn man dieses als Fuß Schlamm einer solchen
Pichte, wie sie in dem Reaktorsystem herrscht, ausdruckt.
Dieser Umstand ermöglicht es, daß das Gefäss 12 unter dem
erforderlichen Vakuum, das über Leitung 23 angelegt wird, betrieben werden kann, während das Gefäss 11 unter Atmosphärendruck
steht. Das Rohphosphat wird in der angegebenen Welse
direkt in das Gefäss 11 eingespeist. Der zirkulierende Strom"
des Reaktor Schlammes längs des Strömungsvroges des Systems
verläuft im Gefäss 11 nach unten zur Pumpe 14, von dort über
Leitung 16 zum Gefäss 12, wo er annähernd tangential eintritt. Der Schlamm strömt dann im Gefäss 12 abwärts, tritt aus Leitung
15 aus und gelangt wieder in das Gefäss 11. Auch in das
Gtefäes 11 tritt der Schlamm annähernd tangential ein« u» im
oberen Teil des Gefässes 11 eine turbulente Wirbelströeung
su erzeugen, die dazu beiträgt, das zugesetzte Rohphosphat
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in den. umlauf€2nden Schlamm einzumischen. Die Rücicl auf phosphorsäure
(aus der Filteranlage, die nicht; eingezeichnet ist)
wird direkt in das Gefäss 11 in der eingezeichneten Weise eingeführt
oder - abweichend hiervon - dem zirkulierenden Schlamm beigemischt,und zwar bei den Einlassvorrichtungen 41 bzw. 41*,
d.h. bevor oder nachdem der Schlamm das Gefäss Ii ganz durchströmt
hat. Das Gefäss muss eine genügende Höhe aufweisen, um jedem Anstieg des Schlammniveaus begegnen zu können, wenn
das System z.B. stillgelegt und das Vakuun abgestellt 1st und sich die Schlammspiegel in den Gefässcn 11 und 12 ausgleichen.
Unter diesen Bedingungen wird die Pumpe 14 die Schlammumwälzung fortsetzen, wenn auch mi.; herabgesetzter
Geschwindigkeit wegen des hydrostatischen Druckes, der dann auf der Pumpe lastet. Am Boden des Gefässes 1.1 ist ein Ventil
40 vorgesehen, so daß der Schlamm im System gestaut werden kann und man nur die Leitung 16 abzulassen braucht, wenn
eine Inspektion der Pumpe 14 erfolgen soll. Die Schlamm-Produktion
kann über die mittels eines Ventils zu öffnende Leitung
24 am Tiefpunkt der Umwälzleitung oder über die gleichfalls
mit einem Ventil bestückte Leitung 26 abgezogen werden. Die Schwefelsäure wird vermittels der Sprühdüse 22, der die
Schwefelsäure über Leitung 21 zugeführt wird, eingespeist. Die Schwefelsäure kann auch in Leitung 16 über die Leitung 21u
eingespeist werden, wobei die verhältnismässig hohe Geschwindigkeit
des zirkulierenden Schlammes die Schwefelsäure wirksam dlspergiert
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Wie Figur 2 veranschaulicht, kann das Gefäss 11 durch ein gerührtes
Gefäßs. IIs ersetzt werden. Der Strom des zirkulierenden
Schlammes in Figur 2 fließt vorn Gefäss Ll5 zur Pumpe l4r,
dann über Leitung 16" zum Gefäss 12', und der Schlamm kehrt
über Leitung 15 s zum Gefäss 11* zurück. Ein Vakuum, daß über
Leitung 2> an das Gefäss 12' angelegt wird, hält die Schlaramniveau-Unterschiöde,
die.als (h°) eingezeichnet sind, aufrecht.
Der Rührer 101 bewirkt das Durchrühren im Gefäss 11°* Das Abziehen
des Schlammes und die Zugabe der Schwefelsäure, des Rohphosphates, der Rücklaufphosphorsäure und des Antischaummlttels.
können so erfolgen, wie es in Figur 1 dargestellt und in Figur 2 eingezeichnet ist*
Wie Figur 1, auf die wieder bezug genommen wird, veranschaulicht,
wird das Rohphosphat nach Maßgabe seiner Einspeisung im Gefäss sofort in dem grossen Volumen des zirkulierenden Schlammes dispergiert
uud mit diesem vermischt. Gewünschfenfalls kann hier
ein Antischaummittel zugegeben werden, und alles CO2* waa liier
frei wird, wird schnell aus dem Gefäss 11, »iie dort elngeaeicM-net
ist, entfernt. 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 Maße,wie dies eintritt, nimmt der Sul"atgehalt der flüssigen
Phase ab, well Calciumsulfat sich aus *ler Lösung aussehe!-
det, und zwar überwiegend durch Kristallisatioa auf der grossen
Masse dor Calciumsulfatkristalle, die in dem umlaufenden Setelaffijs
vorhanden ist. Es ist an sich bekarmt, daß die LÖsungsgescfawia»
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digkeit des Rohphosphates von der Teilcheng:rÖsse des Phosphatgesteines
abhängt. Es ist jedoch nunmehr gefunden worden, daß die Lösungsgeschwindigkeit des Rohphosphat.*s so gross sein kann,
daß wesentliche Mengen Calciumsulfat auskristallisieren können unter Bedingungen, unter denen mehr Calcium in Lösung la der
flüssigen Phase des Reaktorschlair.mes vornanien ist, als erforderlich
ist, um das Krlstallwachstura des Calciumsulfates
in Gang zu halten. Dies hat höhere Verluste, als sie eigentlich nötig wären, zur Folge, und zwar wegen der gleichzeitigen Auskristallisation
von Cacliumphosphat, wie weiter«oben bereits erwähnt wurde. In diesem Zusammenhang wird geraäss der Lehre
der vorliegenden Erfindung die Verweilzeit Im Reaktorgefäss 11
absichtlich begrenzt, um eine solche Bedingung nur in geringstmöglichem Umfang zuzulassen, und das Rohphosphat wird in einer
solchen V/eise zugegeben, daß ein Anstieg des Calciumgeiialtes
in dem umlaufenden Schlamm im wesentlichen vermieden wird. Diese geringe Abänderung ist es, die das Wachstum der Calciumsulfatkristalle
sicherstellt und die Abscheidung einer Ubermässig grossen Menge feiner Kristalle verhindert. Da die Kristallisation
in dem Reaktorsyεtem kontinuierlich erfolgt, können
diese berechneten Konzentrationszunahmen nicht durch Analyse des Reaktorschlanunes bestimmt werden. Die erwünschte berechnete
Konzentrationszunahme kann experimentell bestimmt werden und schwankt mit den verschiedenen Rohphosphattypen, sollte
aber* als CaO bestimmt, im allgemeinen 1 %, vorzugsweise 0,5 #,
nicht Überschreiten, wenn man eine vollständige Dispergierung und bzw. oder Lcsunp;, aber keine Ausfüllung, in Rechnung stellt.
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In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dai3 die
Strömungsgeschwindigkeit des zirkulierenden Schlammes sehr
gross ist.
Der Zusatz der Schwefelsäure erhöht den Sulfatgehalt der
flüssigen Phase des Schlammes um einen geringen Betrag, und
der Calciumgehalt wird durch die Auskrist,allisation von Calciumsulfat
herabgesetzt, die überwiegend auf der großen Masse der Calelumsulfafckristalle erfolgt, die in dem zirkulierenden
Schlamm bereits vorhanden ist. Auch hierbei ist es von grosser Bedeutung, eine wesentliche Zunahme des Sulfatgehaltes
zu vermeiden. Im allgemeinen soll die Zunahme des Sulfatgehaltes, als HpSO2, bestimmt, einen Wert von 1,75 %>
vorzugsweise 0,875 %» nicht überschreiten, wenn man eine
vollständige Dlsperglerung zugrunde legt. Diese geringe Änderung trägt dazu bei, das Wachstum der Culclurasulfatkristal-Ie
sicherzustellen und die Abscheidung einer über Gebühr grossen
Menge von feinen Kristallen zu unterbinden.
Die Abführung der exothermen Reaktionswärme.erfolgt durch
Verdampfung von Wasser unter dem verminderten Druck, der in dem oberen Teil dee Reaktorgefässes 12 aufrecht erhalten wird,
und der Wasserdampf verlässt zusammen rn.ic verschiedenen licht« kondensierbaren Gasen und Dämpfen die Oberfläche des zirkulierenden
Schlammes im Reaktorgefäss 12 und gelangt über die
Auetrittsleitung 23 zur Wasch-, Kondensations- und Vakuumanlage (die nicht eingezeichnet sind). Wenn auch die abzu-
1098*2/1371 bad original,
führende Wärmemenge gross ist, so Ist doch die Menge des zirkulierenden
Schlammes so unverhältnismässig viel grosser, daß
In dem Reaktorsystem nur sehr kleine Tempernturunterschlede auftreten.
So beträgt, ausgehend von einem Rohphosphat mit beispielsweise 31 % PpOr un<l einer Schwefelsäure von beispielsweise
95 % HpS(K zwecks Erzeugung einer Phosphorsäure (die flüssige Phase in dem Reaktor schlamm) von einer Stärke von yS. #
P2O1-J der maximale Temperaturunterschied der. Schlammes - bei
Zugrundelegung einer zwar großen aber c-echniach vernünftigen
und üblichen Urawälzgeschwindigkeit - etwa 1 l/2°C, und die Zunahme
des PgO^-GehalteB der Phosphorsäure im Schlamm beläuft
sich nur auf etwa 6/1C0 eines Prozentes. Die Folge dieser ausserordentliüh
geringen Temperaturunterschiede ist die, dass im wesentlichen sowohl die störende Verkrustung als auch die Abscheidung
von überraässig grossen Mengen feiner Calclumaulfatkristalle
vermieden wird. Die zur Zeit im Betrieb befindlichen technischen Systeme, die VakuutnkUhlung anwenden, arbeiten in der
Regel alt Unterschieden, die 3-ois 4-mal so gross wie die oben
angeführten Werte sind.
Figur 3 veranschaulicht den Einbau eines Wärnieaus tauscher ε 39
in das Zirkulationssystem, um die Zufuhr von zusätzlicher Wärme in das Reaktorsystern zu ermöglichen und so die Produktion einer
Phosphorsäure von solcher Stärke direkt im System zu bewerkstelligen,
wie sie in anderen Systemen nicht möglich ist. Der hohe Peststoffgehalt des umlaufenden Schlammes verhindert wirksam ein
Verschmutzen der Wärmeaustauscherflächen, ein Problem, das bei
10 918 2/1371 BAD original
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- 19 -
mit Vakuumverdatnpfern arbeitenden technischen Anlagen zur Gewinnung
von Nassprozess-Phosphorsäure häufig auftritt. Die praktischen Vorteile, die damit verbunden sind, daß man mit dem erfindungsgemässen
Reaktorsystem Phosphorsäure höherer Stärke erzeugen kann, als es mit den bisher betriebenen technischen Anlagen
möglich ist, können kurz folgenderoiassen erläutert werden.
Geht man davon aus, daß in dem Reaktorsystem eine Phosphorsäure
von yi % PoOr produziert wird und daß diese Säure dann auf einen
PoGc-Gehalt von 54 % aufkonzentriert werden soll, so würde die
Phosphorsäureproduktion bei etwa 36 % P20r. etwa. 1/2 der bislang
erforderlichen Verdampfungskapazitat eliminieren, bei etwa 40 $
P-Of- wird etwa die Hälfte dieser Kapazität eliminiert und bei
etwa 43 % PpOt- werden etwa 2/3 eliminiert und §0 fort. Bei den
Anlagen, die zur Zeit technisch betrieben werben, beträgt die
Stärke der im Reaktorsystem erzeugten Phosphorsäure bei Anwendung
der technisch besten VerdampfungskUhlürg im allgemeinen etwa
30 bis 32 <$>
P2°c· Sin beträchtlicher Teil der in technisch betriebenen
Reaktorsystetaen erzeugten Phosphorsäure wird anschliessend
konzentriert, für gewöhnlich auf 54 ^»Es ist gängige Pra-'
xls, diese Aufkonzentrierung in Vakuumverdampfern mit zwangsweiser Zirkulation durch aussere V/ärmeaustauscher unter Verwendung
von Uiiterdruckdanapf als Quelle für die Wärmezufuhr in öle
Viärmeauatauscher vorzunehmen.
Das Rohphosphat wird überwiegend in fester Form In die Reaktionsgefässe
11 oder 11' eingeführt, und es wird weniger in Form
einer Aufschlämmung in Rücklaufphosphorsäure zugesetzt. Wie ge-
,..;."-.. 109882/1371
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funden wurde, lassen sich gewisse Rohphosphattypen, in der Regel die Sedimentphosphate, sehr schnell in der Rücklaufphosphorsäure
lösen. Da die Rücklaufphosphorsäure etwas Schwefelsäure enthält, bringt die. übermässig schnelle Lösung
des Rohphosphates in der Rücklaufsäure einen Anstieg
des gelösten Calciums mit eich, und zwar auf eine solche
Höhe, dass feine Kristalle von Calciumsulfat abgeschieden
werden, was die eigentliche Kristallisation und das Wachstum der Calciurasulfatkristalle stört, was alles in dem eigentlichen Reaktorsystem erfolgen soll. Aus ähnlichen Gründen
wird die Schwefelsäure nicht mit der Rücklaufphosphorsäure
vermischt, da die Rücklaufphosphorsäure ebenfalls etwas
Calcium enthält und beim Vermischen diese? Materialien würde die Sulfatkonzentration auf einen sehr hohen Wert ansteigen,
was wiederum eine Abscheidung von sehr feinen Caleiurasulfatkristallen
zur Folge haben würde.
Eine abgewandelte Methode sum Betrieb der Systeme, die in
den Figuren 1 und 2 dargestellt Eind, besteht darin, die * Schwefelsäure in dasselbe Gefäss einzuführen, dem auch das
Rohphosphat zugegeben wird, wobei jedoch diese Materialien abwechselnd zugesetzt werden. Diese Methode trennt die Rohphosphatzugabe
und die Schwefelsäurezugabe durch die Dimension der Zeit und nicht durch eine physikalische Dimension,
wie es in der bisherigen Beschreibung bis zu dieser Stelle erläutert worden ist. Bei dieser Methode vird das Rohphosphat
nur eine kurze Zeit lang zugesetzt und nach einen sehr
2/13^1 BADORiGlNAL
kurzen Zeitintervall wird die Schwefelsäure zugegeben, und
zwar gleichfalls nur eine sehr kurze'Zeit. lang..Nach einem
weiteren sehr kurzen Zeitintervall wird wieder Rohphosphat zugesetzt und so fort. Die Einzelmengen Rohphosphat und Schwefelsäure,
die so separat zugegeben werden» rausBen nicht so
gross sein im Verhältnis zum Volumen im Reaktorsystem, dass
die weiter oben angeführten sehr geringen Zunahmen der CaIcium-(CaO) und Sulfat-(HgS(V) -Konzentrationen wesentlich
überschritten werden. -Die sehr geringe Temperaturänderung,
die bei der hohen Schlammzirkulation durch das .Vakuuragefäss
erhalten wird, ist gleichfalls von Wichtigkeit. Die Rücklaufphosphorsäure
kann ebenfalls in einer solchen intermittierenden Weise oder - gewünschtenfalls - auch kontinuierlich zugegeben
werden. Dieses Prinzip der wechselweisen und ratenweisen
Zugabe von Rohphosphat und Schwefelsäure zum Schlamm in irgendeinen
Reaktorsystem erzeugt - selbst wenn man einmal die zusätzlichen
Vorteile der Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Temperatur ausssr Acht lässt und unabhängig
von der Art der Kühlung - Calciumsulfattkristalle von aussergewöhnlich
stark verbesserter Piltrierbarkeit. Wenn der Aufbau des Reaktorsystems dafür geeignet ist, kann der in Inkrementen
erfolgende Zusatz von Rohphosphat und Schwefelsäure auch wechselweise geändert werden. Beispielsweise kann in einen
"Mehrfachtankraum"-System der Rohphosphatzusatz in den 1.,
5·* 5·» 1'$ 9· usw. Tankraura und die Schwefelsäure in den
2., 4., 6., 8., 10. usw. Tankraum gegeben werden.
' ' - ' ■■■■'. '"Ζ .BAD ORIGINAL
109182/13*1
Wenn auch die Operation stufenweise beschrieben wurde, so ist
doch klar, dass sie in der Praxis kontinuierlich vor sich geht, d.h. sowohl die Zuführung von Komponenten in das System als
auch das Abziehen.von Materialien aus dem System und ebenso die Umwälzung des Schlammes im System erfolgen kontinuierlich. Wenn auch das Rohphosphat Überwlegead im Reaktorgefäss
11 gelöst wird, so erfolgt doch die Auskristallisation des CaIciucjsulfates in mehr oder weniger grossem Ausm&ss im
gesamten Reaktorsystern. In den Figuren sind die Vorrichtungen,
die zum Messen und Einstellen der in das System eingeführten Mengen Rohphosphat, Schwefelsäure und Rücklaufsäure gebraucht
werden, nicht eingezeichnet, da diese in .J:sr technischen Praxis
üblicherweise verwendeten Vorrichtungen entsprechen.
Geht man davon aus, wie weiter oben ausgeführt, daß sämtliche vorgeschlagenen Kombinationen von Temperaturbereichen und Phosphorsäurestärken
so gewählt sind« daß in jedem Fall ein stabiler CaloiumsulfatkriBtall erzeugt wird, dann wird die endgültige
Auswahl der für das Reaktionssystem technisch vorteilhaftesten Betriebsbedingungen mit oder ohne Wärmeaustauscher
Überwiegend von wirtschaftlichen Faktoren bestimmt. Erfolgt z.B. die Produktion der Phosphorsäure von der benötigten
Endkonzentration direkt im Reaktorsystem, so sind hierdurch
selbstverständlich alle zur Konzentrierung der Säure irgendwie erforderlichen Vorrichtungen entbehrlich. Darüber hinaus
werden, wenn die Säure aufkonzentriert wird, zusätzliche Feststoffe abgeschieden und müssen aus der konzentrierten Säure
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durch Filtrieren oder Zentrifugieren entfernt werden. Unter den vorstehend geschilderten Bedingungen, d.h. bei der direkten
Erzeugung von Phosphorsäure mit der gewünschten Endstärke,
sind auch Klärvorrichtungen und der entsprechende Klärbetrieb entbehrlich. Wenn auch mit eine« Betrieb unter
den vcrce.schlagenen Bedingungen erhebliche wirtschaftliche Vorteile verbunden zu sein scheinen, so können deren
Auswirkungen auf das Reaktorsystem und die Filtrieranlage nicht unberücksichtigt bleiben. Für einen gegebenen Betriebstemperaturbereich nimmt die Viskosität der Säure in dem Maß
zu, wie die Starke der Phosphorsäure ansteigt. Um eine genügende Fliessfälligkeit in dem im Reaktorsystem umlaufenden
Schlamm aufrechtzuerhalten und so die schnelle Dispergierung
der Komponenten au erleichtern und günstige Bedingungen für das Kristallwachstum zu schaffen, kann es erforderlich werden,
den Feststoffgehalt des Schlammes herabzusetzen. Dies kann
durch Abziehen einer grösseren Schlamm-Menge aus de« Reaktorsystem,
Abfiltrieren und Auswaschen der Feststoffe und Rückführung aller über die Nettoproduktion hinausgehenden Überschüssigen
Flüssigkeiten zum Reaktorsyεtem erfolgen. Desgleichen
zeigen die erzeugten Calciumsulfatkristalle eine Neigung,
kleiner zu werden und sich schwerer abfiltrieren und auswaschen zu lassen. Darüber hinaus nacht die erhöhte Viskosität
der Phosphorsäure, d.h. der flüssigen Phase in des Schlamm,
die Filtration schwieriger. All diese Wirkungen können insgesamt eine zusätzliche Filtrationsanlage erforderlich machen
und dieser- Umstand kann in grösserem oder geringerem Umfang
109882/1371
BAD
die Einsparung der Konzentrier- und Klärvorrichtungen wieder
ausgleichen.
Das folgende Beispiel dient zur weiteren Erläuterung der vorliegenden
Erfindung.
Die Betriebstemperatur beträgt 75°C. Die Rohmaterialien sind
Rohphosphat einer massig hohen Reaktivität mit einem Pp^c;"
Gehalt von JH %> Schwefelsäure, die in einer Konzentration
von 93 % HpSOj, zugeführt wird, und Rücklauf phosphorsäure mit
einem Genalt von etwa 19 $ P2°5"
Das Rohphosphat wird in das Gefäss 11 mit einer Dosierungsgeschwind
igiceit von 420 kg (925 pounds) pro Minute eingespeist
und die Rücklaufsäure wird mit einer Dosierungsgeschwindigkeit von 757 Liter (200 gallons) pro Minute zugegeben.
Der Reaktorschlamm, ein Gemisch aus Phosphorsäure mit PgOc und Gipskristallen, enthält etwa 40 Gewichtsprozent Peststoffe
und wird mit einer Geschwindigkeit von 60600 Litern (l6000 gallons) pro Minute umgewälzt. Das eintretende Rohphosphat
trifft mit dem Strom des ReaktorSchlammes, der in
das Gefäss 11 strömt, zusammen. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen,
dassdas Volumen des zirkulierenden Schlammes so gross ist, dass.die Lösung des gesamten Rohphosphates, welches
dem zum Reaktorgef&ss 11 strömenden Reaktorschlamm zugesetzt
worden ist« den CaI ei umgehalt (CaO) der Phosphorsäure
in dem zirkulierenden Schlamm, selbst wenn kein Calcium
109382/1371 8^ ORiGINAL
die !lösung verließ, nur um etwa 3/10 eines Prozentes erhöht,
und zwar wegen der Auskristallisation des Calclumsulfätes.
Die Menge Schwefelsäure, die in das Gefäss 12 eingespeist wird, beträgt 3?4 kg (825 pounds) pro Minute, und das Volumen
beträgt etwa 204 Liter (54 gallons) pro Minute. Die Schwefelsäure
wird als dichter, schwerer Sprühstrahl zugegeben, und
die volumeiirlsche Verdünnung der Schwefelsäure durch den Reaktorschlamni
beträgt etwa 3OO : 1. Die Dispergierung der gesamten
Schwefelsäure in dem zirkulierenden Schlamm erhöht den
Sulfatgehalt (H3SO^) der Phosphorsäure in dem Schlamm - selbst
wenn kein Sulfat aus der Lösung trat - uia weniger als 6/10
eines Prozentes,. und zwar aufgrund der Auskristallisation
des Calciumsulfates.
Um das Schlammniveau im Gefäss 12 aufrechtzuerhalten, werden pro Minute 984 Liter (26*0 gallons) Schlamm abgezogen* Das
Macht weniger als 2 j£ der zirkulierenden Schlamm-Menge aus,
und die durchschnittliche Verweilzeit in den Reaktorgefässen
eineehliefllich der Leitungen und Pumpen beträgt etwa 82 Miauten.
Dieses Beispiel betrifft eine Betriebseinheit mit einer
Produktionskapazität von 200 t Pg0S pro Tag ^1*161* Anwendung
der Lehre der vorliegenden Erfindung. In dieser Einheit wird die Phosphorsäure mit einer Stärke von 52 <$>
P2^s erzeugt, uad
das Calciumsulfat wird als Gips (GaSO^.2 Hgp) auskrlstAllieiert.
10^082/1371
Claims (1)
- - 26 Patentansprüchefahren zur Herstellung von Phosphorsäure aus Rohphost und Schwefelsäure* dadurch gekennzeichnet, daß Rohphosphat, Schwefelsäure und Rücklaufphosphorsäure («us der nachfolgenden Filtratlons- und Waschstufe) einem Schlamm aus Calcluinsulfatkristallen und Phosphorsäure In dem Reaktorsystem zugesetzt werden, wobei der Zusatz von Rohphosphat und Schwefelsäure entweder durch physl-diekalisehe Dimensionen oder durch Dimension der Zeit getrennt derart erfolgt, dass jede dieser Reaktionskomponenten in den Reaktorschlamm vollständig dispergiert ist, ehe die andere Komponente zugegeben wird, und wobei im PalIe der physikalischen Dimensionen die Dosierungsgeschwindigkeit und im Falle der Dimension der Zeit die Menge des Zusatzes der beiden Reaktionskomponenten im Verhältnis zur flüssigen Phase des Reaktorschlammes so eingeregelt ist, dass die Zunahmen des Calcium- bzw. SuIfat-Gehaltee der flüssigen Phase gering sind, und wobei die Rücklaufphosphorsäure getrennt vom Rohphosphat und von der Schwefelsäure zugegeben wird.2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch nacheinander durch eine Anzahl Tanks oder Tankabteilungen strömt und das Rohphosphat und die Schwefelsäure jeweils verschiedenen, abwechselnd angeordneten Tanks oder Tankabteilungen zugesetzt werden.109882/137 1 BAD original3. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunahme des Calciumgehaltes, als CaO bestimmt, 1 % nicht übersteigt, und zwar bei Annahme einer vollständigen Dispergierung und Lösung, jedoch ohne Abscheidung,, und die Zunahme des Sulfatgehaltes, ale I^SO^ bestimmt, einen Wert von 1,75 % nicht übersteigt, und zwar bei Zugrundelegung einer vollständigen Dispergierung, jedoch ohne Ausscheidung.4. Verfahren gemäss Anspruch ~$, dadurch gekennzeichnet, daß die berechneten Konzentrationszunahmen 0/5 % im Falle des CaO und 0,875 # im Falle der HgSO^ nicht Übersteigen.I -5· Verfahren gemSss jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Reaktorschlamaes dadurch eingestellt wird, dass man den Schlamm durch eine Vakuumkammer zwecks Abführung von Wärme durch. .Verdampfung von Wasser führt. ·6. Verfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Schlamm innerhalb eines Spielraumes von 5°C konstant ist.J. Verfahren gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Schlamm innerhalb eines Spielraum©» von 2,5°C konstant ist.1 ύ 9 882/ 1 37 18. Verfahren gemäss jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlamm mit Hilfe einer Pumpe zum Zirkulieren gebracht wird, die lediglich benötigt wird, um den Strömungswiderstand im Kreislauf zu überwinden, die aber nicht hydrostatischen Druclcunterschieden ausgesetzt ist.9· Verfahren gemäss jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit, die zwischen dem Zusatz des Rohphosphates und dem Zeitpunkt verstreicht,4 'an dem dieses mit der erhöhten Konzentration der Schwefelsäure in Kontakt kommt, in bezug auf die Grosse der Rohphosphatteilchen so gewählt ist, dass ein Teil derselben in der Flüssigkeit nicht gelöst wird, bevor sie mit der Säure erhöhter Konzentration zusammentreffen.10. Verfahren gemäss jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den System mit Hilfe eines Wärmeaustauschers, der in den Strömungskreislauf des Reaktorechlaemes eingebaut ist, Wärme zugeführt wird.11. System zur Herstellung von Phosphorsäure aus Rohphosphat, Schwefelsäure und Rücklaufphosphorsäure, dadurch gekennzeichnet, daß es besteht aus einem Gefäss, das einen Schlaaen aus Calciuesulfat und Phosphorsäure aufzunehmen vermag, einer ersten Serie von Vorrichtungselementea, die einen geschlossenen Str&Bungsweg für den erwähnten Schlamm ausaerhalb des genaxtateJi1uabÖü/ 1371 BAD ORiGINAL156765Λlefässes, bilden und zusftnmien mit dem genannten Gefäss einen Strömungskreislauf für den erwähnten Scblamm bilden, ferner aus in jenem Strömungsweg angeordneten Punipvorrlchtungen, weiter aus einer zweiten Serie von Vorrichtungselementen KUBi Einspeisen von Rohphosphat in das genannte Gefäss und separaten Vorrichtungselementen für das Einspeisen von Rücklauf phosphorsäure in. den genannten StrSaningskreislauf bei dem erwähnten GefSas, weiter aus zusätzlichen Vorrichtungsei einen ten sura Einspeisen von Schwefelsäure in den genannten Strömungsiüreislauf, die von der erwähnten zweiten Serie von Vorrichtungselententen durch die Dimension der 2eit oder durch physikalische Dimensionen getrennt sind, und zwar In bezug auf den Strom des erwähnten Schl&iwmes längs des Strömungskreislaufes derart, dass Jede R^aktionskomponente in diesem Schlamm vollständig dispergiert ist, ehe die andere Reaktionskomponente zugegeben ist.12. Verfahren gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem genannten Strömungsweg zusätzlich eine Vakuumkamaer angeordnet 1st und das Vakuum, das an diese Kammer angelegt ist, dazu diant, die hydrostatischen Druckunterschiede in dem System zu überwinden, so dass die erwähnte Pumpe lediglich zur Überwindung des Strömungswiderstandes in dem genannten Kreißlauf benötigt wird.. Verfahren gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet^ dass in dem erwähnten Strömungsweg ein Wärmeaustauscher angeordnet ist. νBAD ORIGINAL109882/1371 - —/ tLeerseiteORIGINAL INSPECTED
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