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Die Erfindung betrifft die Umsetzung von Ammoniak mit nach dem Naßverfahren
gewonnenen, hochkonzentrierten Phosphorsäuren (P2O5-Gehalt größer als 68 Gewichtsprozent)
und gegebenenfalls mit weiteren Substanzen, wie Schwefelsäure und/oder Salpetersäure,
zwecks Herstellung von Ammoniumphosphat und der entsprechenden weiteren Ammoniumverbindungen.
Eine wirtschaftliche großtechnische Durchführung solcher Reaktionen, z. B. zur Herstellung
von Düngemitteln oder Zwischenprodukten, war bisher nicht mit zufriedenstellender
Geschwindigkeit und Genauigkeit möglich.
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Dieses Problem wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man a)
Säure und Ammoniak kontinuierlich an einem Ende eines länglichen geschlossenen Reaktionsraumes
von rundem Querschnitt einführt, b) durch von der rotierenden Achse in Umdrehung
versetzte mechanische Mittel erzeugte Zentrifugalkräfte eine Säureschicht längs
der Innenwandung des Raumes in Bewegung hält sowie laufend die Innenflächen dieser
Säureschicht freilegt und c) das Reaktionsprodukt am anderen Ende des Reaktionsraumes
kontinuierlich abführt.
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Erfindungsgemäß werden die ZentrifugaLkräfte mittels an der vorzugsweise
mit 500 bis 2000 U/min im Reaktor umlaufenden Zentralwelle und vorzugsweise in einem
lichten Abstand von 0,2 bis 6,5 mm von der Reaktorinnenwand angebrachten Schabblechen
(Flügeln) erzeugt.
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Die Umsetzung wird vorzugsweise bei einer Säuretemperatur von etwa
200"C durchgeführt.
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Das wasserfreie Ammoniak kann entweder in flüssiger oder gasförmiger
Phase eingeleitet werden.
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Beim Einleiten in flüssiger Phase erfolgt ein Verdampfen des Ammoniaks
in der Reaktionszone. In dieser wird vorzugsweise ein Ammoniakdruck von mindestens
etwa 1,4 kp/cm2 eingehalten.
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Zur Gewinnung eines Endproduktes mit mehreren Ammoniumverbindungen
hat es sich als zweckmäßig erwiesen, gleichzeitig mit der Phosphorsäure, und zwar
getrennt oder im Gemisch mit dieser, zusätzlich Salpetersäure und/oder Schwefelsäure
in den Reaktor einzuleiten.
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Die Erfindung sieht ferner vor, getrennt von der Phosphorsäure zusätzlich
geringe Wassermengen in den Reaktor einzuführen, wodurch ein nichthygroskopisches
Endprodukt erhalten werden kann.
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Die Erfindung bietet ferner die besonders zweckmäßige Möglichkeit,
zugleich mit der hochkonzentrierten Phosphorsäure, jedoch getrennt von dieser, eine
geringer konzentrierte Phosphorsäure, z. B. eine nach dem Naßverfahren gewonnene
Phosphorsäure, die auf~einen P2Os-Gehalt von etwa 54 Gewichtsprozent eingeengt worden
ist, in den Reaktor einzuführen, so daß diese glliühzeitig ammoniakalisiert wird.
Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Menge der zugesetzten schwächeren
Phosphorsäure so zu bemessen, daß im Reaktionsraum eine Phosphorsäure mit 60 bis
69 Gewichtsprozent P205 vorliegt.
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Der Reaktor kann zylindrisch oder stumpfkegelig ausgebildet sein,
wobei allerdings die letztere Form mit Rücksicht auf die Viskosität der Säure und/oder
des Umsetzungsproduktes den Vorzug verdient.
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Bei relativ geringen Viskositäten der Säure und des
Endproduktes ist
es zweckmäßig, in den stumpfkegeligen Reaktor an dessen Ende mit dem größeren Durchmesser
die Säure einzuführen und das Umsetzungsprodukt am entgegengesetzten Ende mit dem
kleineren Durchmesser abzuziehen, da die von den umlaufenden Flügeln (Schabelementen)
auf die Säure ausgeübten Zentrifugalkräfte eine Komponente längs der Reaktorwand
entgegengesetzt zu der Fließrichtung aufweisen, welche zur Bildung einer Säureschicht
geeigneter Dicke an der Reaktorwand führt.
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Dagegen wird bei Säuren und Umsetzungsprodukten sehr hoher Viskositat
der stumpfkegelige Reaktor an seinem kleineren Durchmesserende mit der Säure beschickt
und das Umsetzungsprodukt am größeren Durchmesserende angezogen, damit unter der
Wirkung der Zentrifugalkräfte ein gleichmäßiger Fluß der Säure entlang der Reaktorwand
erreicht wird.
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Die Flügel können parallel oder schraubenförmig zur Achse ihres Umlaufs
angeordnet sein, so daß die von ihnen auf die Säure ausgeübten Kräfte eine gleichmäßige
Verteilung und Bewegung der Säure entlang der gekrümmten Reaktorwand bewirken.
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Die Reaktion in dem Reaktor muß naturgemäß unter ausgewählten Druck-
und Temperaturbedingungen durchgeführt werden. Zu diesem Zweck ist der Reaktor mit
einem Hohlmantel bzw. mit Doppelwänden versehen, die von einem Bei oder Kühlmittel,
wie Wasserdampf, Wasser oder eine sonstige Flüssigkeit, durchströmt werden, durch
welche die im Kontakt mit der Säure befindliche Reaktorwand auf die erforderliche
Temperatur gebracht und eingestellt wird. Der Reaktor ist überdies entsprechend
abgedichtet, damit der notwendige Ammoniakdruck aufrechterhalten werden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zum Umsetzen von
Phosphorsäurelösungen eines P2Os-Gehaltes von etwa 80 Gewichtsprozent mit Ammoniak
geeignet. Derartige Phosphorsäurelösungen sind überaus zähflüssig und konnten bisher
nur langsam und schwierig mit Ammoniak zu einheitlichen Produkten umgesetzt werden.
So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, eine solche Ammoniakalisierung in einem
üblichen Rührwerks-Druckautoklav mit Ammoniakdrücken von 2,45 kp/cm2 und höher bei
Temperaturen etwas über 100"C durchzuführen. Es hat sich dabei jedoch gezeigt, daß
selbst dann, wenn die Reaktionsteilnehmer mit solcher Geschwindigkeit eingeführt
werden, daß sich in dem Autoklav eine Verweilzeit von 45 bis 60Minuten ergibt, das
Umsetzungsprodukt eine Zusammensetzung aufweist, welche darauf schließen läßt, daß
die Reaktion unvollständig abgelaufen ist.
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Andererseits haben Versuche ergeben, daß nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren Phosphorsäurelösungen mit etwa 79 Gewichtsprozent P206 bei etwa 100"C,
einer Verweilzeit im Reaktor von nur 1 bis 3 Minuten und einem Ammoniakdruck von
nur etwa 2,1 kp/cm2 unter Bildung eines homogenen Ammoniumpolyphosphatproduktes
mit Ammoniak umgesetzt werden können. Nach dem Abkühlen setzt sich dieses Produkt
als hartes Glas ab und weist in 50/,iger wäßriger Lösung einen pH-Wert von 6,2 auf.
Die Analyse ergibt bei einem derartigen Produkt das Äquivalent von etwa 14°/o Stickstoff
und etwa 66°/o P2Os. Außerdem ist festgestellt worden, daß der Grad der Umsetzung
mit Ammoniak leicht durch.Veränderungen der Temperatur und des Ammoniakdruckes in
der Reaktionszone sowie der Umlaufgeschwindigkeit der Flügel gesteuert
werden
kann, und daß es ohne weiteres möglich ist, Produkte zu - erhalten, die in wäßriger
Lösung einen neutralen pH-Wert aufweisen.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf
die Zeichnung erläutert. In dieser zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines
teilweise aufgeschnittenen Reaktors mit einem für die Durch führung des erfindungsgemäßen
Verfahrens bevorzugten Aufbau und Fig.2 das Strömungsbild in einer schematisch wiedergegebenen
Gesamtanlage mit dem Reaktor gemäß Fig. 1.
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Die im folgenden angegebenen Abmessungen des Reaktors gemäß Fig.
1 beziehen sich auf einen Reaktor, der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
im halbtechnischen Maßstab bestimmt ist, so daß also ein für größere Durchsatzleistungen
bestimmter Reaktor entsprechend größere Abmessungen haben muß, allerdings mit Ausnahme
der nachstehend angegebenen Werte für den lichten Abstand der Flügel 6.
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F i g. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines für die Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmten Reaktors 1, der ein kegelstumpfförmiges
Gehäuse 2 mit einer Verschlußkappe 3 an seinem verjüngten Ende und einer Verschlußkappe
4 an seinem breiteren Ende aufweist und mit seiner Achse waagerecht gelagert ist.
In diesem Falle hat der Reaktor 1 eine Gesamtlänge von 30 cm und an seinen Enden
einen Durchmesser von 11,4 bzw. 8,4 cm. Er ist mit einem zentralen Rotor 5 versehen,
der durch Dichtungsbuchsen in den stirnseitigen Verschlußkappen 3 und 4 nach außen
herausragt und vier in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnete Radialflügel
6 trägt, die so angeordnet sind, daß ihr Abstand von der Innenfläche des Gehäuses
2 zwischen 0,397 und 6,35 mm verändert werden kann. Die Flügel 6 sind 4,76 mm dick.
Der Rotor 5 wird von einem Elektromotor über ein steuerbares Getriebe (beide nicht
gezeigt) mit 500 bis 2000 U/min gedreht.
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Der lichte Abstand zwischen den Flügeln 6 und der Innenfläche des
Gehäuses 2 wird durch axiales Verschieben des Rotors 5 eingestellt. Zu diesem Zweck
weisen die stirnseitigen Verschlußkappen 3, 4 Drucklager 7, 8 mit Mitteln zu deren
Verstellung auf.
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Auf dem Hauptteil seiner Länge ist das Gehäuse 2 von einem Hohlmantel
9 umgeben, der einen Einlaß 10 und einen Auslaß 11 für Strömungsmittel zum Regeln
der Temperatur der von dem Mantel umgebenen Fläche des Gehäuses 2 besitzt.
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Das konische Reaktorgehäuse 2 weist an seinem Ende mit dem größeren
Durchmesser einen Säureeinlaß 13 und an seinem Ende mit dem kleineren Durchmesser
einen Produktauslaß 14 auf. Es ist ferner mit einem Ammoniakeinlaß 15 versehen,
der mit einem nahe dem Rotor 5 mündenden Kanal in der Verschlußkappe 4 in Verbindung
steht. Ein Auslaßventil 16 er- -möglicht im Bedarfsfalle das Abziehen einer inerten
Atmosphäre aus dem Reaktor.
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Die aus dem Auslaß 16 austretenden Gase können einer Kondensationsanlage
zugeführt werden zwecks Abtrennung darin enthaltenden Ammoniaks, das gegebenenfalls
durch Absorption in einer Säure, z. B. in der dem Einlaß 13 zugeführten Säure, ztirückgewon
nen werden kann.
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Die verschiedenen Einlässe und Auslässe 13 bis 16 können auch anders
angeordnet sein, wobei es nur
darauf ankommt, daß der Säureeinlaß 13 und der Produktauslaß
14 in Längsrichtung des Gehäuses 2 einen größeren Abstand voneinander haben. Der
Ammoniakeinlaß kann überall dort angeordnet sein, wo es möglich ist, das einströmende
Ammoniak in das axiale Gebiet des Reaktors zu leiten, und kann z. B. mit jedem der
Auslässe 14, 16 kombiniert werden.
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In F i g. 2 ist der Reaktor 1 nach F i g. 1 schematisch mit seinem
Mantel 9 dargestellt. Der Säureeinlaß 13 ist an einen Säurevorratsbehälter 17 angeschlossen,
während der Ammoniakeinlaß 15 mit einem Ammoniakvorratsbehälter 18 in Verbindung
steht. Die üblichen Pumpen, Ventile und Dosiergeräte für die zu den Einlässen 13,
15 strömenden Reaktionsteilnehmer sind nicht eingezeichnet worden. F i g. 2 zeigt
den Produktauslaß 14 des Reaktors 1 in Verbindung mit einem Auffangbehälter 19,
der einen mit Ventil versehenen Auslaß 20 und ein den Flüssigkeitsstand anzeigendes
(nicht dargestelltes) Gerät aufweist, um sicherzustellen, daß der Auffangbehälter
19 stets ausreichend mit dem anfallenden Produkt gefüllt ist und auf diese Weise
der Austritt von Ammoniak aus dem Reaktor 1 durch den Behälter 19 verhindert wird.
An den Auslaß 20 des Behälters 19 ist über eine erwärmte Leitung 22 ein Aggregat
21 angeschlossen, in dem das Reaktionsprodukt für sich allein oder zusammen mit
Zusatzstoffen granuliert bzw. pelletisiert wird, um in dieser Form als Endprodukt
bei 23 auszutreten. Das Aggregat 21 kann gegebenenfalls auch nur eine Vorrichtung
zum Füllen von Behältern mit dem geschmolzenen Produkt sein, wobei letzteres in
den Behältern zu einer harten glasartigen Masse erstarrt, wenn von einer Beschickungssäure
mit einem entsprechend hohen P2O5-Gehalt ausgegangen wurde.
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Bei einigen Vorversuchen mit dieser Anlage wurde eine - nach dem
Verfahren gemäß der deutschen Patentanmeldung P 15 677 31.3 hergestellte - Phosphorsäurelösung
mit einem Gehalt an P205 von etwa 79 Gewichtsprozent durch den Einlaß 13 in den
Reaktor eingeleitet, und zwar mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 18,2 l/h (=
28,6 kg P2OS/h) und mit einer Temperatur von etwa 100"C. Die Reaktorwand 2 wurde
vorher durch Umlauf von siedendem Wasser in dem Hohlmantel 9 auf diese Temperatur
gebracht und eingestellt. Unter Drehung des Rotors 5 mit etwa 1000 U/min wurde durch
den Einlaß 15 so viel Ammoniakgas in den Reaktor eingeführt, daß in diesem ein Druck
von etwa 2,1 kp/cm2 bestand und aufrechterhalten wurde. Das Reaktionsprodukt wurde
durch den Auslaßl4 kontinuierlich abgezogen. Die Berechnung ergab eine Verweilzeit
der Phosphorsäure in dem Reaktor von etwa 2,25 Minuten.
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Das erhaltene Produkt war ein viskoses Ammoniumpolyphosphat, das
nach dem Abkühlen zu einer homogenen, harten und glasartigen Masse erhärtete, etwa
140/o Stickstoff und etwa 660/o P205 enthielt und in 5 °/Oiger wäßriger Lösung einen
pH-Wert von 6,2 hatte. Dieses Produkt zeigt an der Luft zunächst hygroskopische
Eigenschaften, doch wurden seine Oberflächen bei längerem Kontakt mit der Luft trocken.
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Es wurde überraschend festgestellt, daß durch Einleiten einer sehr
geringen Wassermenge in den Reaktor, und zwar getrennt von der Säure, ebenfalls
ein hartes und glasartiges Umsetzungsprodukt nach seiner Abkühlung erhalten wurde,
das zwar etwas geringere Stickstoff- und P2Os-Gehalte aufwies, jedoch nicht hygroskopisch
war. Ein solches nichthygroskopisches Produkt wurde unter im wesentlichen gleichen
Bedingungen
hergestellt, die von den vorbeschriebenen Verfahrensbedingungen
nur dadurch abwichen, daß in den Reaktor zusätzlich 1,821/h Wasser eingeleitet wurde.
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Das hieraus hervorgegangene Umsetzungsprodukt enthielt umgerechnet
etwa 13 O/o Stickstoff und 620/o P2OS.
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Eine weitere Versuchsreihe in der gleichen Anlage ergab folgendes:
| Versuch Nr. |
| 1 1 2 1 3 l 4 1 5 |
| Phosphorsäure |
| Gesamt-P2O5, Gewichtsprozent .- - 77;4 4 77,4 72,9 72,9 72,9 |
| Ortho-P2O5 in % des Gesamt-P2O5 .... ... 17,1 17,1 36,2 36,2
36,2 |
| Nichtortho-P2O5 in % des Gesamt-P2O5 ..... 77,9 77,9 50,3 30,3
50,3 |
| Säurezustrom, kg P205/h . ................... 27,2 16,8 18,8
35,0 46,4 |
| Rotorflügel 6 - |
| -lichter Abstand von der Reaktorwand, mm.. 1,59 1,59 1,59 1,59
1,59 |
| Drehzahl, U/min ... . ....... 1000 1000 1000 1000 1000 |
| Ammoniakdruck im Reaktor, kp/cm2 ................ 1,4 1,4 1,4
1,4 1,4 |
| Temperatur, °C .. ............ 195 bis 205 195 bis 205 195
bis 205 195 bis 205 195 bis 205 |
| Produkt |
| Stickstoff, °/0. :... . . ... 10,2 10,5 -12,8 11,9 11,5 |
| Gesamt-P205, Gewichtsprozent . . . . . . . . . . . . 67,6 67,1
61,3 61,7 62,1 |
| Ortho-P2O5 in °/e des Gesamt-P2O5 ................... 12,5
13,3 26,6 26,6 27,3 |
| Nichtortho-P205 in 0/o des Gesamt-P2O5 - 81,5 80,2 56,5 56,9
56,0 |
| Kondensiertes Wasser, 1/kg P205............ 0 0 0,006 0,006
0,006 |
Bei diesen Versuchen wurde der Hohlmantel9 des Reaktors durch Einleiten von Wasserdampf
zunächst auf eine Temperatur von 95°C gebracht, bevor die Reaktionsteilnehmer eingeleitet
wurden.
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Der durch die exotherme Reaktion bedingte Temperaturanstieg des Reaktionsproduktes
wurde am Auslaß 14 gemessen. Sobald die Temperatur des Produktes etwa 175°C erreicht
hatte, wurde 60°C warmes Wasser in den Hohlmantel 9 eingeleitet und der Durchfluß
dieses Wassers geregelt, bis sich die Temperatur des Produktes auf den in vorstehender
Zusammenstellung angegebenen Bereich stabilisiert hatte. Die angegebenen Analysenwerte
wurden nach Erreichung dieser Temperaturstabilisation bestimmt.
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Bei den ersten beiden Versuchen wurde das Ablaßventil 16 geschlossen
gehalten, während bei den Versuchen3, 4 und 5, die sich nur durch die zuströmende
Säuremenge voneinander unterscheiden, das Ablaßventil 16 zur - angeschlossenen Kondensalionsanlage
hin geöffnet wurde, in der in diesen drei Fällen, wie in der vorstehenden Zusammenstellung
angegeben, jeweils 0,0061 Wasser je Kilogramm des in den Reaktor eingeführten P2O5
ausgeschieden wurde. Aus diesem Grunde sind die Analysenwerte der Produkte aus den
Versuchen 3, 4 und 5 höher, als auf Grund der Ammoniakalisierung der betreffenden
Säuren zu erwarten war, so daß also durch diese Verfahrensweise ganz überraschend
derart hochwertige Produkte erhalten wurden, wie .man sie nur durch Ammoniakalisierung
einer höherkonzentrierten Phosphorsäure hätte erwarten können.
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Die der vorstehenden Zusammenstellung zugrunde liegenden Versuche
dienten zum Nachweis für die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem
verhältnismäßig niedrigen Ammoniakdruck.
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Ihre Ergebnisse wurden mit denjenigen aus Vorversuchen mit höheren
Ammoniakdrücken (etwa 2,1 kp/cm2) verglichen, welche Reaktionsprodukte mit höherem
Stickstoffgehalt ergaben. Weitere Versuche
haben bestätigt, daß mit höheren Ammoniakdrücken,
aus denen sich Produkte mit wesentlich höherem Stickstoffgehalt ergeben, keine nennenswerte
Durchsatzverminderung verbunden ist.
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Die in der Zusammenstellung wiedergegebenen Versuche wurden bei auf
0,794 mm verringertem lichten Abstand der Rotorflügel 6 von der Wandung 2 des Reaktors
sowie mit verschiedenen Drehzahlen des Rotors 5 zwischen 500 und 2000 U/min wiederholt,
und die erhaltenen Ergebnisse zeigten keine wesentlichen Unterschiede gegenüber
den vorstehend angegebenen Versuchswerten.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Produkte aus
der Ammoniakalisierung hochkonzentrierter Phosphorsäure weisen ein niedriges Stickstoff-P206-Verhältnis
auf, doch sind sie unmittelbar für bestimmte Düngemittelzwecke geeignet. Sie können,
wie nachstehend beschrieben, mit anderen Stoffen zu Erzeugnissen mit höherem Stickstoff-P2O5-Verhältnis
vermischt werden, doch können auch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Produkte
mit höherem Stickstoff-P2Os-Verhältnis gewonnen werden, indem in den Reaktor getrennt
oder im Gemisch mit Phosphorsäure Salpetersäure und/oder Schwefelsäure eingeführt
werden. Diese bilden ohne Beeinträchtigung der angestrebten Produkteigenschaften
mit dem Ammoniak nach dem Erhärten eine harte, glasartige Masse.
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Durch ihren Übergang in eine harte glasartige Masse unterscheiden-sich
diese Produkte von den durch Umsetzen von Ammoniak mit Phosphorsäurelösungen ähnlicher
Konzentration in einem Rührwerksautoklav erhaltenen Produkten, was wohl darauf zurückzuführen
ist, daß sie einen durch gleichmäßigere und vollständigere Reaktion bedingten andersartigen
Aufbau haben. Derartige Produkte können mit oder ohne Zusatzmittel in für den Transport
und die Weiterverarbeitung geeignete Blöcke oder in Stangen, Kügelchen oder Stäbchen
gegossen werden, die sich langsam in Wasser auflösen und somit z. B. als
Düngemittelzusätze
zu fließendein Wasser in Bewässerungssystemen oder Schlauchleitungen verwendet werden
können.
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Die Produkte können auch, z. B. noch im geschmolzenen Zustand, mit
anderen Stoffen, wie Harnstoff, Ammoniumnitrat oder -sulfat, Kaliumchlorid oder
-sulfat, Spurenstoffen (Eisen- und Magnesiumoxide, Borsäure, Zinksulfat, Schwefel
usw.), ferner mit Füllstoffen (Sägespänen oder -mehl, absorbierenden Silikaten usw.
als Bestandteile leichter Düngemittel), Farbstoffen (für die Farbkodierung von Massen),
Ungeziefer- und Insektenvertilgungsmittel vereinigt bzw. gemischt werden und ergeben
auf diese Weise für den jeweiligen Gebrauchszweck besonders wertvolle Erzeugnisse.
Solche Kombinationsprodukte können beliebig granuliert, pelletisiert oder sonstwie
verformt werden.
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Im vorstehenden ist die Erfindung im Zusammenhang mit der Ammoniakalisierung
von hochkonzentrierter Phosphorsäure für sich allein oder im Gemisch mit anderen
sauren Verbindungen beschrieben worden.
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Die Erfindung erstreckt sich jedoch auch auf die Ammoniakalisierung
zugleich von hochkonzentrierter Phosphorsäure und Phosphorsäure geringerer Konzentration,
die in die Reaktionszone derart eingeführt wird, daß die Hydrolyse der in der hochkonzentrierten
Phosphorsäure enthaltenen Polyphosphorsäuren vor der Umsetzung mit Ammoniak im wesentlichen
verhindert wird.
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In diesem Falle wird in Abänderung des beschriebenen Verfahrens außer
einer hochkonzentrierten Phosphorsäure auch eine schwächere Phosphorsäurelösung,
z. B. mit einem P2O5-Gehalt von etwa 54 0/ob entweder für sich allein oder in Mischung
mit der hochkonzentrierten Säure durch den für diese bestimmten Einlaß in den Reaktor
eingeleitet. Hierbei wird durch die bei der Ammoniakalisierung frei werdende Wärme
ein Teil des Wassergehaltes der niedrig konzentrierten Säure verdampft, so daß bei
entsprechendem Abziehen des Wasserdampfes aus der Reaktionszone das erhaltene Reaktionsprodukt
einen höheren PaO5-Gehalt aufweist, als unter Berücksichtigung der in den Reaktor
eingeführten P2O5-und Wassermengen zu erwarten ist. Es kommt noch hinzu, daß durch
die Nutzbarmachung der entstehenden Reaktionswärme zum Eindampfen der schwächeren
Säure der Kühlmittelbedarf für den Reaktor vermindert wird, so daß ein Reaktor mit
bestimmter Kühlleistung für seine Reaktionszone höhere Durchsätze erlaubt als ein
Reaktor, der zur Ammoniakalisierung lediglich einer hochkonzentrierten Säure dient.
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Wird zusammen mit der hochkonzentrierten Säure ein angemessener Anteil
an Phosphorsäurelösung mit etwa 540/o P205 gleichzeitig ammoniakalisiert, so kann
ein Reaktionsprodukt mit einem P2O5-Gehalt gewonnen werden, das demjenigen entspricht,
welches durch Ammoniakalisierung einer Phosphorsäurelösung mit einem P2O5-Gehalt
von 60 bis 69 Gewichtsprozent erhalten wird, das jedoch einen wesentlich größeren
Polyphosphatgehalt aufweist. Durch Einleiten von wasserfreiem Ammoniak in die flüssige
Phase der Reaktionszone wird zufolge der latenten Verdampfungswärme des Ammoniaks
ein Teil der Reaktionswärme absorbiert, so daß auch hierdurch die für einen bestimmten
Durchsatz für die Reaktionszone erforderliche Kühlleistung verringert wird.