DE1592676C3 - Verfahren zur Herstellung eines Ammoniumnitrat und Ammoniumphosphat enthaltenden Mischdüngemittels - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Ammoniumnitrat und Ammoniumphosphat enthaltenden MischdüngemittelsInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
- C05B7/00—Fertilisers based essentially on alkali or ammonium orthophosphates
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Fertilizers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Mischdüngern, welche Ammoniumnitrat und Ammoniumphophat,
mit oder ohne zusätzlichen Düngemittelbestandteilen, wie Kaliumsalzen, enthalten.
. Es ist bekannt, Mischdüngemittel, welche Ammoniumnitrat und Ammoniumphosphat enthalten, durch
Neutralisieren oder Ammonisieren von Mischsäuren aus verdünnter Phosphorsäure und verdünnter Salpetersäure
mit Ammoniak bis zum NaH3:PO4-Molverhältnis
von mindestens i:l und Verdampfen des Wassergehaltes des Gemisches herzustellen, worauf dann
die erhaltene Schmelze zu Kügelchen, Körnern oder Granulaten verarbeitet wird. Im Hinblick auf die
explosive Natur von Ammoniumnitrat muß für eine sichere Durchführung des Verfahrens die Ammonisierungsstufe
in Gegenwart größerer Wassermengen (beispielsweise 18 bis 35% Wasser) und bei niedrigen
Temperaturen (beispielsweise 100 bis 120° C) durchgeführt werden, bis keine freie Säure mehr vorliegt
und das NH3:PO4-Molverhältnis des Ammoniump'hosphats
mindestens 1 : 1 beträgt. Eine solche Arbeitsweise ist vollkommen sicher. Hierauf wird das
verdünnte, verhältnismäßig kühle Gemisch aus Ammoniumnitrat und Ammoniumphosphat in einem Verdampfer
mit niedriger Verweilzeit konzentriert. In solchen Verdampfern liegen verhältnismäßig kleine
Mengen an Ammoniumnitrat-Ammoniumphosphat-Gemischen vor, so daß die Gefahr von Explosionen
stark herabgesetzt wird. Bei solchen Verdampfern mit geringer Verweilzeit besteht jedoch der Nachteil,
daß Ammoniak aus dem Gemisch entweicht, wenn die gewünschten hohen Ammoniakkonzentrationen
im Dünger vorliegen. Um dies zu verhindern, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, in dem Verdampfer
eine Ammoniakatmosphäre aufrechtzuerhalten.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Herstellung eines Ammoniumnitrat und Ammoniumphosphat
enthaltenden Mischdüngemittels durch Versetzen einer Mischung aus verdünnter Phosphorsäure
und verdünnter Salpetersäure bzw. einer wäßrigen Amrnoniumnitratlösung mit Ammoniak bis zu einem
NH3:PO.,-Molverhältnis des sich bildenden Ammoniumphosphats
von mindestens 1:1, Führen des so erhaltenen Gemischs durch einen Verdampfer mit
geringer Verweilzeit und Granulieren der erzeugten Schmelze. Das Neue der Erfindung besteht darin, daß
Ammoniak im Gegenstrom zu dem Gemisch durch den Verdampfer geführt wird.
Die verwendete Phosphorsäure kann nach dem Naßverfahren hergestellte Phosphorsäure, z. B. gefilterte
sauere Flüssigkeit sein, die etwa 26 bis 32 °/o P2O5 enthält und sie wird zweckmüßigerweise ohne
vorheriges Eindampfen verwendet. Das Eindampfen der Phosphorsäure aus dem Naßverfahren ist von
Schwierigkeiten begleitet, die von einer Korrosion und vom Abblättern herrühren, und im erfindungsgemäßen
Verfahren wird demgemäß das Eindampfen bis nach der Stufe des Versetzens mit Ammoniak zurückgestellt,
wo es sowohl leichter als auch billiger ist als das vorherige Eindampfen der Phosphorsäure,
und nicht die oben erwähnten Schwierigkeiten mit sich bringt. Die verwendete Salpetersäure ist zweckmäßigerweise
55 bis 6O°/oige Salpetersäure. Das Vorliegen einer großen Menge von Wasser gestattet die
Durchführung des Versetzens mit Ammoniak mit verhältnismäßiger Sicherheit bei Temperaturen unterhalb
140° C, z.B. bei Temperaturen zwischen 100 ''("
und 120°C.
Das Versetzen des saueren Gemisches mit Ammoniak wird in einer Neutralisiervorrichtung nach
irgendeiner bekannten Methode, beispielsweise unter Verwendung von gasförmigem Ammoniak, flüssigem
Ammoniak oder einem Ammöniakalisierungsmedium, bis zu einem NH3:PO4-Molverhältnis von mindestens
1:1, vorzugsweise im Bereich von 1,2: 1 bis 1,7 : 1, durchgeführt, da unterhalb 1:1 das Vorliegen von
freier Säure ein Sicherheitsrisiko darstellt und über 1,7:1 ein unzulässiger Verlust an Ammoniak erfolgen
kann.
Der Wassergehalt des mit Ammoniak umgesetzten Gemisches, der bei dieser Stufe beispielsweise zwischen
18 und 35°/o liegen kann, wird durch Verdampfen in einem Verdampfer mit geringer Verweilzeit,
wie einem Fallschichtverdampfer, auf eine geeignete Höhe für die Bildung von Körnern oder Granulaten
gebracht, je nach dem besonderen Fall. Wenn daher beispielsweise die Bildung von Körnern beabsichtigt
ist, kann der Wassergehalt auf unter 1 % , erniedrigt werden, während er auf 2 bis 10%, bei- ^-
spielsweise 2 bis 6 %, erniedrigt wenden kann, wenn eine Granulierbehandlung mit Rückführung im Kreislauf
beabsichtigt ist. In jedem Fall wird während dieser Verdampfungsstufe ein Strom von gasförmigem
Ammoniak, vorzugsweise allein, gewünschtenfalls jedoch auch mit Luft gemischt durch den Verdampfer
im Gegenstrom zum Fluß des mit Ammoniak versetzten Gemisches geführt. Es wurde gefunden,
daß durch die Erhöhung des Ammoniakdampfdrukkes im Verdampfer auf diese Weise die normalen
Ammoniakverluste auf Minimum gebracht werden, wodurch das Abfallen des NH3:PO4-Verhältnisses
darin begrenzt wird. Tatsächlich wurde gefunden, daß durch Anwendung eines Gegenstroms von Ammoniak
ohne Luft das NH3:PO4-Molverhältnis im
Verdampfer tatsächlich erhöht werden kann, beispielsweise auf 1,8:1. Überdies setzt die im Verdampfer
erfolgende weitere Umsetzung mit Ammoniak, die eine exotherme Reaktion ist, weitere Wärme
frei, welche das Verdampfen unterstützt und dadurch den Verdampfer wirksamer macht.
Überschüssiges aus dem Vcrdampfn 'im kgewonncnes
Ammoniak wird zweckmäßig im Kreislauf zur NeutraÜMervorrichtung zurückgeführt.
Die aus dem Verdampfer abgezogene Ammoniumnitrat/Ammoniumphosphatschmelze
kann als solche zu Körner oder Granulat geformtwerden, um beispielsweise
einen Mischdünger mit einem N:P2O5:K2O-Verhältnis
von 3:1:0, bezogen auf Ammoniumnitrat und Ammoniumphosphat, zu bilden, oder es können weitere
Kunstdüngerbestandteile zugefügt werden, insbesondere Kaliumverbindungen, um Kunstdünger mit
N:P2Oä:K2O-Verhältnisse von beispielsweise 2:1:1,
l:l:lVä, 1:1:1, hlVzil, bezogen auf Ammonium
nitrat, Ammoniumphosphat und Kaliumchlorid, zu bilden. Das Granulieren kann in einem Mischer erfolgen,
in welchen die heiße Schmelze zusammen mit im Kreislauf zurückgeführten Feinanteilen und zerkleinerten
übergroßen Anteilen eingeführt wird, und es wurde gefunden, daß wegen des günstigen Wassergleichgewichtes
im Mischer ein Rücklaufverhältnis von nur 2: 1 durchführbar ist. Überdies erfordert
wegen der hohen Granulierungstemperatur die Rücklaufschleife nicht die Anwendung von Heißluft im
Trockner, der normalerweise gleichzeitig betrieben wird. Kalte im Gegenstrom fließende Luft reicht zum
Trocknen und Kühlen des Produktes aus.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu beschränken.
Vorgemischte Salpetersäure und Phosphorsäure aus dem Naßverfahren wurden kontinuierlich in einen
Tankneutralisierer unter Rühren mit einer Geschwindigkeit eingefüllt, die 35,4 kg/Std. an 57%iger Salpetersäure
und 54,5 kg/Std. an Phosphorsäure von 28 % P2O5-Gehalt entsprach. Gasförmiges Ammoniak
wurde kontinuierlich in den Neutralisierer eingeleitet, um den pH-Wert bei 6,8 zu halten. Das aus dem Neutralisierer
überlaufende Material hatte ein NH3:PO4-Molverhältnis
von 1,69 und enthielt etwa 3Ofl/o Wasser.
77,6 kg/Std. dieses Materials wurden bei einer Temperatur von 160° C einem Fallfilmverdampfer
zugeführt, der aus einem einzigen Rohr von 7 m Länge mit einem Innendurchmesser von etwa 50 mm
bestand. Dieses Rohr war von einem Mantel umgeben, der Dampf enthielt,, welcher bei 3,87 atü kondensierte.
4,54 kg/Std. Ammoniakgas wurden bei einer Temperatur von 112° C im Rohr im Gegenstrom
zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit nach 5 oben geleitet. Das den Verdampfer verlassende Material
hatte einen pH-Wert von 6,95 und ein NH3:PO4-Molverhältnis
von 1,80. die Temperatur dieses Materials betrug 146° C und es hatte folgende Zusammensetzung:
N = 23,0 «/ο P2O5 = 26,7 °/o H2O = 4,6 %>
Das vom Neutralisierer in Beispiel 1 überlaufende Material wurde in einer Menge von 63,5 kg/Std. und
bei einer Temperatur von 101° C wie in Beispiel 1 dem Verdampfer zugeführt. Der Verdampfer wurde
durch Dampf erhitzt, der bei 11,6 atü kondensierte, 4,54 kg/Std. Ammoniakgas wurden den Verdampfer
nach oben im Gegenstrom zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit geleitet. Das den Verdampfer verlassende
Material hatte einen pH-Wert von 6,3 und ein NH3:P04-Molverhältnis von 1,44. Die Temperatur
dieses Materials betrug 180° C und es enthielt 0,7 °/o
Wasser.
57°/oige Salpetersäure und Phosphorsäure aus dem Naßverfahren, die mit 30% P2O5 enthielt, wurden
vorgemischt und kontinuierlich mit Ammoniak auf einen pH-Wert von 6,6 neutralisiert, d. h. auf ein
NH3:PO4-Molverhältnis von 1,52. Die Flüssigkeit
wurde durch einen Verdampfer von Beispiel 1 geführt, was 90,3 kg/Stdt. an Produkt ergab. Es wurde im
Gegenstrom zu 7 m3/Std. Ammoniak durch den Verdampfer geleitet, der durch Dampf erhitzt wurde, der
bei 7,03 atü kondensierte. Das Produkt hatte ein NH3:PO4-Verhältnis von 1,48 und folgende Analysenwerte:
N = 28,3 <>/o P2O5 = 13,5 »/0 H2O = 1,1 «/0
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung eines Ammoniumnitrat und Ammoniumphosphat enthaltenden Mischdüngemittels durch Versetzen einer Mischung aus vcrdünnterPhosphorsäure und verdünnter Salpetersäure bzw. einer wäßrigen Ammoniumnitratlösung mit Ammoniak bis zu einem NH.,: PO4-Molverhältnis des sich bildenden Ammoniumphosphats von mindestens 1:1, Führen des so erhaltenen Gemisches durch einen Verdampfer mit geringer Verweilzeit und Granulieren der erzeugten Schmelze, dadurch gekennzeichnet, daß Ammoniak im Gegenstrom zu dem Gemisch durch den Verdampfer geführt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1135465A GB1070353A (en) | 1965-03-17 | 1965-03-17 | Process for the production of mixed fertilizers |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1592676A1 DE1592676A1 (de) | 1971-02-04 |
DE1592676B2 DE1592676B2 (de) | 1973-10-25 |
DE1592676C3 true DE1592676C3 (de) | 1974-05-30 |
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ID=9984713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Also Published As
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---|---|
GB1070353A (en) | 1967-06-01 |
DE1592676A1 (de) | 1971-02-04 |
NL6603414A (de) | 1966-09-19 |
DE1592676B2 (de) | 1973-10-25 |
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BE677994A (de) | 1966-09-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |