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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Superphosphat oder anderen
phosphathaltigen Düngemitteln Zur Herstellung von Superphosphat oder anderen phosphathaltigen
Düngemitteln. hat man bereits zur Kontrolle des Reifegrades der halbflüssigen '.Mischung
des Rohphosphats und der Schwefelsäure die Umsetzungen der Ausgangssubstanzen in
offenen, beweglichen Behältern 'mit beschränktem Fassungsvermögen durchgeführt,
da die Reifezeit von der Menge des Materials, von der Dicke der Schicht und von
der freien Oberfläche, über welche die Entwicklung der frei werdenden gasförmigen
Reaktionsprodukte aus der Umsetzung zwischen Phosphat und Schwefelsäure vor sich
geht, abhängt. Es. wurden zur Lösung dieser Aufgabe bisher kontinuierliche, rotierende
Kammern verwendet, in denen das Produkt einige Stunden verbleibt und durch mechanisch:-,
Austragvorrichtungen in zerkleinertem Zustand auf ein Förderband geworfen wird.
Diese Vorrichtungen, -weisen den großen Nachteil auf, daß ein großer Teil des Superphosph.atkuchen.s
gegen. die feststehenden Flächen der Kammern reibt und dadurch eine Verschlechterung
des Produkts eintritt.
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Andererseits bediente man sich auch der Drehrohre oder rotierender
Mischer, die auf einer vertikalen Ebene rotieren und aus einer kreisförmigen,
konkaven
Kammer bestehen, in, denen. sich die Reaktionsmasse befindet. Bei allen diesen Vorrichtungen
macht das Reaktionsgut Bewegungen durch, die dem Prozeß nicht günstig sind.
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Es ist weiterhin bekannt, daß bei den kontinuierlichen Verfahren zur
Herstellung von Superphosphat die Reaktionszeit für die Bildung des fertigen Produktes
dadurch abgekürzt wird, daß man, das Mischen in einer Mulde mit Doppelschnecken
oder Paddelrührern vornimmt und anschließend das Produkt in ähnlich gebauten Rührtrögen
durchknetet. Dann fällt das Produkt in einen Keller, aus dem es nach einer Verweilzeit
von einigen Stunden durch eine mechanische Austragvorrichtung in zerkleinertem Zustande
auf ein Förderband geworfen wird.
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Außerdem sind Vorrichtungen zur Herstellung von Superphosphat bekannt,
die aus. einer kontinuierlich rotierenden. Kammer bestehen, in der das Produkt einige
Stunden verbleibt und durch mechanische Austreibvorrichtungen in zerkleinertem Zustand
auf ein Förderband geworfen wird. Man versuchteauch, diegleitendeReibungeines großenTeiles
des Superphosphatkuchens gegen, die feststehenden Flächen. der Kammer mit der sich
daraus ergebenden Verschlechterung des Produktes dadurch zu vermeiden, daß man die
ringförmige Bodenöffnung des Ringraumes durch ein ortsfestes oder bewegliches kreisförmiges
Element an den Stellen schließt, wo die Masse noch zähflüssig ist. Das Problem wurde
aber nur teilweise gelöst, denn obwohl man diesem kreisförmigen Ringelement eine
konkave Form gab-, hat man es noch immer mit einer gewissen Reibung zu tun. Außerdem
bedarf eine solche Vorrichtung einer Abschlußwand, da das eingeführte Gemenge üblicherweise
ziemlich dünnflüssig ist, so daß es unter der feststehenden Abschlußwand rückwärts
in den freien Raum zwischen dieser Wand und der Austragvorrichtung ausfließen, kann,
da die Dichte zwischen der feststehenden Wand und insbesondere dem sich drehen,
den Bodenteil schwer sichergestellt werden kann.
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Weiterhin wird hierbei ein Wert auf die Dicke der Schicht der im Ringraum
befindlichen Rleaktionsgase nicht gelegt.
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Die Vorrichtung nach der neuen Erfindung beseitigt die genannten Nachteile,
indem die Reifung in einer sehr einfachen, kreisförmig regelbar drehbaren Rinne
vorgenommen wird, in der die Reaktion, da die Masse in Schichten, mit beschränkter
Dicke gehalten wird, bedeutend schneller verläuft und die Gase eine kürzere Zeit
in der rotierenden kreisförmigen Rinne zu verweilen brauchen.
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Einen wesentlichen Vorteil der neuen Vorrichtung bildet die große
Einfachheit der dazu erforderlichen Anlage, die auch bei größter Produktionsstärke
ganz niedrige Einrichtungskosten erfordert.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung, durch
die die Beseitigung dieser Mißstände und eine große Vereinfachung der bei der Superphosphatherstellung
verwendeten Apparatur erreicht werden. Man, hat gefunden= daß die Serie beweglicher
Behälter, welche in einer geschlossenen Bahn auf einer horizontalen Ebene rotieren,
durch einen einzigen ringförmigen Behälter (kontinuierliches Reaktionsgefäß), ebenfalls
auf horizontaler Ebene rotierend, mit annähernd dem gleichen Ausmaß des Reaktionsgefäßes
wie das der umkippbaren Behälter, ersetzt werden kann. Wenn man sich die Behälter
ohne Zwischenraum vorstellt und wenn man die Zwischenwände entfernt denkt, so, erzielt
man ein einziges ringförmiges Gefäß, in welchem bei gleichen. Betriebsbedingungen
die Dicke der reagierenden Masse und das Verhältnis zwischen dem Fassungsvermögen
und der freien Oberfläche, die der Absaugung der Gase und Dämpfe unterworfen werden
kann, praktisch unverändert bleiben. Läßt man die Umdrehungsgeschwindigkeit des.
Reaktionsgefäßes und demzufolge die Reifezeit unverändert, so werden die chemischen
und physikalischen Eigenschaften des Superphosphates oder der anderen hierdurch
gewonnenen phosphathaltigen Düngemittel nicht anders ausfallen als jene, die mit
einem aus ein, zelnen Behältern bestehenden Reaktionsgefäß erzeugt wurden.
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Das Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Superphosphat od.
dgl. gemäß der Erfindung besteht nun darin, daß die Erreichung des erforderlichen
tRleifegrades des Superphosphats in einem ringförmigen Behälter erfolgt, der auf
einer horizontalen Ebene rotiert, wobei seine Umlaufgeschwindigkeit entsprechend
den. Arbeitsbedürfnissen einzustellen. ist. Der ringförmige Behälter wird dabei
mit dem halbflüssigen Superphosphatbrei in einer gleichmäßig dicken Schicht von.
15 bis 25 cm Höhe beschickt und die Masse in Form eines weichen, lockeren Pulvers,
nachdem der Behälter einen beinahe vollständigen Kreislauf zurückgelegt hat, ausgebracht.
Die Umlaufgeschwindigkeit des ringförmigen Reaktionsgefäßes für eine Umdrehung beträgt
15 bis 25 Minuten. Die reagierende Masse hält sich daher etwa 15 bis 25 Minut°n
in dem ringförmigen Behälter auf.
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Da es bei dieser Apparatur nicht möglich ist, das Fertigprodukt durch
Umkippen, des ringförmigen Behälters aus diesem automatisch zu entfernen, wie es
bei einem Reaktionsgefäß. mit umkippbaren Behältern der Fall ist, wird die Entleerung
auf einfache Weise mittels einer feststehenden Pflugschar kurz vor Beendigung eines
ganzen Kreislaufes des rotierenden Behälters vorgenommen, die das zur Reife gelangte
Produkt herausschabt und dann nach außen auf ein Förderband entleert, von welchem
es auf das. Lager befördert wird.
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Die wesentlichen Eigenschaften des nach dem Verfahren der Erfindung
in der neuen Vorrichtung hergestellten Produktes und die damit erzielten Verbesserungen
sind in einem Ausführungsbeispiel weiter verdeutlicht.
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Das Phosphatmehl und die Schwefelsäure, welche aus den, kontinuierlichen
Dosiervorrichtungen i und 2_ kommen, werden in einen kontinuierlichen Mischer 3
eingefüllt. Aus dem Mischer fällt die halbflüssige Reaktionsmasse kontinuierlich
in das rotierende, ringförmige und mit säurefesten Wänden
versehene
Reaktionsgefäß 4, wo sie sich in einer r5 bis 25 cm starken. Schicht ausbreitet.
Die von dem in Bewegung befindlichen Reaktionsgefäß aufgenommene Reaktionsmasse
wird vorerst schnell teigförmig und dann. fest, wird schließlich aus dem Reaktionsgefäß
mittels der feststehenden Pflugschar 5 entleert und dann auf das Förderband 6 fallen
gelassen, welches die Masse auf das Lager fördert.
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Über dem rotierenden ringförmigen Reaktionsgefäß ist ein fester Ringdeckel
praktisch gasdicht angeordnet, der mittels der Sauganlage 7 das Auffangen und. das
Absaugen der bei der Reaktion zwischen Phosphat und Schwefelsäure entwickelten Gase
und Dämpfe ermöglicht.
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Für eine Leistung von 13 bis 15 t/Stunde Superphosphat hat das rotierende
Reaktionsgefäß einen äußeren Durchmesser von ro m und einen inneren Durchmesser
von 8 m und führt bei regulierbarer Geschwindigkeit in 15 bis 25 Minuten eine Umdrehung
aus.
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Auch das Absaugen des Gases kann mittels eines geeigneten Reglers,
je nach den Betriebsbedingungen, welche sich vor allem im Zusammenhang mit der Zusammensetzung
des behandelten Rohphosphates ändern können, umgeändert werden.
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Die mit dem Verfahren. und der Vorrichtung gemäß der Erfindung erreichten
Vorteile sind klar und können wie folgt zusammengefaßt werden Größte Einfachheit
und Wirtschaftlichkeit im Bau der Apparatur und im Betrieb der Anlage gegenüber
jener mit umkippbaren Behältern. Man erzielt im besonderen folgende Hauptvorteile:
a) Sehr einfache Zahnradgetriebe für die Bewegung des Reaktionsgefäßes, 1>) Abschaffung
der Wägelchen oder der umkippbaren Behälter sowie der betreffenden Umkippvorrichtungen,
c) Vereinfachung der Auffang- und Saugapparatur für die durch die Reaktion, entwickelten
Gase, d) allgemeine Vereinfachung der Anlage und daraus folgende niedrige Erhaltungskosten.
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Die vollständige, dieser Erfindung entsprechende Apparatur mit obengenannten
Maßen ermöglicht eine Leistung von 15 t in der Stunde Superphosphat und wiegt nicht
mehr als 1o t (da weniger als ro t Eisenmaterial verwendet werden).
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Außer dem normalen Superphosphat kann nach dem beanspruchten Verfahren
das Rohphosphat mit Mischungen von Schwefel- und Phosphorsäure aufgeschlossen werden,
wodurch P205 reichere phosphathaltige Düngemittel hergestellt werden können. Außerdem
kann nach diesem Verfahren. Doppel-Superphosphat hergestellt werden, indem man Phosphorsäure
auf Rohphosphat einwirken. läßt.