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DE1155764B - Verfahren zur kontinuierlichen Kuehlung und Trocknung von heissem gekoerntem Ammonnitrat - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen Kuehlung und Trocknung von heissem gekoerntem Ammonnitrat

Info

Publication number
DE1155764B
DE1155764B DEP27157A DEP0027157A DE1155764B DE 1155764 B DE1155764 B DE 1155764B DE P27157 A DEP27157 A DE P27157A DE P0027157 A DEP0027157 A DE P0027157A DE 1155764 B DE1155764 B DE 1155764B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ammonium nitrate
fluidized bed
hot
drying
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEP27157A
Other languages
English (en)
Inventor
Howard Edward Hesketh
Richard Edward Githens Jun
David Francis Wells
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of DE1155764B publication Critical patent/DE1155764B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05CNITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C1/00Ammonium nitrate fertilisers
    • C05C1/02Granulation; Pelletisation; Stabilisation; Colouring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/36Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed through which there is an essentially horizontal flow of particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/18Nitrates of ammonium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

Man gewinnt Ammonnitrat technisch im allgemeinen in Form einer wäßrigen Lösung, kurz »neutrale Lösung« genannt, durch Umsetzung von wäßriger Salpetersäure mit Ammoniak. Aus dieser Lösung erhält man dann das kristalline Produkt durch Verdampfung des Wassers bei erhöhter Temperatur, gewöhnlich um 116° C oder höher. Die anfallenden heißen, noch etwas Feuchtigkeit enthaltenden Kristalle bilden eine hygroskopische, höchst klebrige und zusammenbackende Masse. Diese neigt stark zum Agglomerieren oder zum Ansetzen, sie haftet an jeder Oberfläche fest, mit der sie in Berührung kommt. Diese Eigenschaften der Masse erschwerten ihre Verarbeitung in hohem Maße. Zum Beispiel kann man keine üblichen Wärmeaustauschapparaturen anwenden, um das auskristallisierte Produkt abzukühlen, da dieses an den Wänden der Austauscher klebenbleibt. Sehr schnell bildet sich ein dicker Kuchen von körnigem Ammonnitrat an den Apparatewänden aus, wodurch der weitere Wärmefluß verhindert wird.
Eine völlig befriedigende Lösung des aufgezeigten technischen Problems ist bisher noch nicht gelungen, obgleich gewisse Fortschritte dadurch erzielt werden konnten, daß man die Wärmeaustauscher mit mechanischen Rüttelvorrichtungen ausrüstete, die einer Agglomeration und einem Zusammenbacken der Teilchen entgegenwirken sollten.
Erstmalig wurde durch die Erfindung ein völlig befriedigender Weg für die Kühlung, Trocknung und Weiterförderung von heißem, frischverformtem Ammonnitrat gewiesen.
Es wurde gefunden, daß die Kühlung und Trocknung von heißem gekörntem Ammonnitrat sich kontinuierlich mit sehr guten Ergebnissen durchführen läßt, wenn man das Ammonnitrat durch Einblasen von Kühlgasen zu einem langgestreckten, niedrigen, horizontalen Wirbelbett aufwirbelt und dabei fortlaufend an einem Ende der Wirbelschicht Feststoffe zuführt und am anderen Ende an einer tiefer gelegenen Austrittsstelle abführt. Der Erfolg des neuen Verfahrens ist um so überraschender, als bei den gegebenen Eigenschaften des frisch gekörnten Ammonnitrats eine Behandlung dieses Produktes nach dem in der Technik bekannten Wirbelschichtverfahren für die Fachwelt unmöglich erscheinen mußte, zumindest soweit günstige Ergebnisse in technischem Ausmaß erforderlich waren.
Die in der Technik bekannten Verfahren für die Behandlung von feinteiligen Feststoffen mit Gasen zwecks Wärmeaustausch, Kühlung, Aufheizung, Trocknung, chemischer Umsetzung usw. erfordern im Verfahren zur kontinuierlichen Kühlung
und Trocknung von heißem gekörntem
Ammonnitrat
Anmelder:
E. I. du Pont de Nemours and Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dr.-Ing. Th. Meyer
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. J. F. Fues,
Patentanwälte, Köln 1, Deichmannhaus
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. Mai 1960 (Nr. 29 966)
Richard Edward Githens jun., Wilmington, Del.,
Howard Edward Hesketh, Fleetwood, Pa.,
und David Francis Wells, Acondale, Pa. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
allgemeinen sehr komplizierte Apparaturen, die einen hohen Energieverbrauch voraussetzen. Im allgemeinen gelang es dabei nicht, die erfindungsgemäß erreichbare Stufenwirkung zu erzielen. Das neue Verfahren läßt sich sicher und ökonomisch bei gleichzeitig einfächer Betriebsführung durchführen.
Es hat sich besonders bewährt, Ammonnitrat mit Teilchengrößen zwischen 0,2 und 0,7 mm zu behandeln. Nach einer Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung hat die aufwärts durch das Ammonnitrat-Wirbelbett strömende Luft eine lineare Strömungsgeschwindigkeit von etwa 0,24 bis 0,61 m/Sec. Zweckmäßig kühlt man das Ammonnitrat auf mindestens 38° C ab.
Im allgemeinen wird man mit den Feststoffteilchen ein Wirbelschichtbett ausbilden, das sechsmal länger als seine Tiefe und Breite zusammengenommen ist, beispielsweise soll es 10,2 bis 30,5 cm tief sein. Es hat sich bewährt, die Temperatur der an der Eintrittsstelle heiß hinzutretenden, durch das Wirbelbett fließende Ammonnitratkörper stufenweise gleichmäßig vom Guteintritt in Richtung des Gutaustritts herabzusetzen.
309 728/226
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung besteht zweckmäßig aus einem mit gelochtem Boden ausgestatteten, flachliegenden Behälter, an dessen einem Ende eine Zuführungsrinne und an dessen anderem Ende ein gegenüber dieser Zuführungsrinne niedriger liegendes Austrittswehr angebracht ist. Außerdem soll die Vorrichtung Aggregate zum Einblasen von Luft durch den gelochten Behälterboden aufweisen. Es hat sich besonders
schichtbettes zusammengenommen ausmacht. In dem Behälter sind zweckmäßig Leitbleche eingebaut, die mindestens eine Richtungsänderung des Wirbelschichtbettes um 180° bewirken.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung.
Fig. IA stellt eine Rückansicht, Fig. IB eine Seitenansicht und
Fig. IC eine Aufsicht einer Wirbelbettapparatur dar;
neten Kontakt zwischen der gleichmäßig fließenden kühlen Luft und den Einzelteilchen des heißen Ammonnitrats.
Die Neigung der aufgewirbelten Körner, durch das 5 Wirbelbett zu fließen und sich dabei kaum oder praktisch gar nicht zurückzumischen, erhöht die Kühl- und Trockenwirkung des Verfahrens der Erfindung. Der Durchfluß durch den Reaktor erfolgt nämlich gleichmäßig, ohne daß ein fließendes Teilchen ein bewährt, wenn die Länge des Behälters mindestens io anderes überholt. Praktisch halten sich alle Elemente das 5fache seiner Breite und der Tiefe des Wirbel- des strömenden Mediums die gleiche Zeit im Reaktor
auf (vgl. Octave Levenspiel: Chemical Reaction Engineering [New York, Wiley & Sons, Inc., 1962]). Die nachstehenden Beispiele 1 und 2 veranschauliehen die erfindungsgemäße Kühlung und Trocknung von heißem, frisch gekörntem Ammonnitrat. Benutzt wurde die in den Fig. IIA und IIB abgebildete Anlage. Bei der Inbetriebnahme wurde zunächst das Luftzuführungsgebläse eingeschaltet und die Luftdurchflußmenge niedrig eingestellt, jedoch so bemessen,
Fig. HA gibt eine Seitenansicht und daß keine Feststoffkörner durch dieBohrungen der Luft-
Fig. IIB eine Aufsicht einer technischen Anlage verteilerplatte fallen konnten. Dann wurde ein Teil wieder. der Abdeckung entfernt und eine zur Ausbildung
In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen eines 5 bis 10 cm tiefen Wirbelbettes längs des Begleiche Apparaturteile. Entsprechend den Fig. IA, 25 hälters ausreichende Feststoffmenge in die Apparatur IB und IC wird Feststoffkorn durch eine Zulauf- eingefüllt und mit einem Rechen von Hand nivelliert, rinne 15 dem Einlaßende eines offenen Behälters 11 Anschließend wurde die Abdeckung wieder aufgelegt, zugeführt. Durch Leitung 13 in eine Kammer 12 ein- das Absaugegebläse eingeschaltet und mit der Zufühgeblasenes Gas strömt durch Bohrungen 14 einer rung von heißem Ammonnitrat begonnen. Die Menge Gasverteilungsplatte 17, wirbelt die Feststoffkörner 30 an zuströmender Luft wurde absatzweise erhöht, bis auf (10) und entweicht aus dem offenen Behälter. Die eine zur Aufwirbelung der Teilchen unter Ausbildung
eines Wirbelbettes ausreichende Menge zuströmte, die jedoch so bemessen war, daß außer Staubteilchen keine Ammonnitratkörner mitgerissen wurden. Die Oberkante des Abflußwehrs lag etwa 21 cm oberhalb der Luftverteilerplatte. Das Wehr war damit etwas tiefer gelagert als die Eintrittsöffnung. Das Wirbelbett erhöhte sich so lange, bis Feststoffe über das Wehr abflössen. Wurde dann Feststoffkorn fortlaufend am
zu vermeiden, ist die Kapazität des Absaugegebläses 40 Emtrittsende des Behälters zugeführt, so floß die etwas größer gewählt als die des Einlaßgebläses vor Feststoffmasse wie Wasser weiter und an dem am dem Wirbelbehälter. gegenüberliegenden Behälterende liegenden Überfluß-
Die aufgewirbelten Feststoffe fließen entsprechend wehr ab.
den in Fig. IIB gezeichneten Pfeilen entlang der ge- Obgleich im Wirbelbett eine intensive Bewegung
wundenen, im Behälter durch die vertikalen äußeren 45 stattfand, wirkte sich die Durchmischung weitgehend Wände und die Leitbleche 203 und 218 ausgebildete in senkrechter Richtung und nicht etwa in horizon-Bahn. Sie fließen dann über ein einstellbares Aus- taler Richtung aus. Dementsprechend flössen die trittswehr 219 ab, das in vertikaler Richtung niedriger Feststoffkörner ganz überwiegend bei sehr geringer angeordnet ist als die Einlaßöffnung 201. Rückmischung. Auf diese Weise kam eine ausge-
Eine Auslaßöffnung 220 ist vorgesehen, um das 50 zeichnete Stufenwirkung zustande, wie sich diese in Wirbelbett bei Stillegung ablassen zu können. Das dem längs der Bahn und berechnet für hohe Kühl-
Feststoffkörner fließen quer zur Gasströmung und laufen über Austrittswehr 16 in einen Behälter 18. Die Öffnung der Zulaufrinne 15 liegt in vertikaler Richtung höher als das Austrittswehr 16.
In der Betriebsanlage ist der Wirbelbehälter zweckmäßig abgedeckt, und der abzuführende Heißluftstrom passiert dann einen Staubabscheiderzyklon und ein Absaugegebläse. Um Staubverluste nach außen
Reinigen der Kammer ermöglichen Reinigungsöffnungen 222 und 223. Besondere Versteifungen sind bei 224 gezeigt. 207, 208, 209, 210 sind Kanäle zur Luftverteilung in die Kammer 211.
Das Wirbelbett läßt sich bekanntlich wie eine echte Flüssigkeit behandeln. Sorgt man für einen geringen hydraulischen Gradienten, so fließen die aufgewirbelten Feststoffteilchen des Bettes wie Wasser. Dement-
wirkung gemessenen Temperaturprofil nachweisen ließ.
Beispiel 1
Frisch gekörntes Ammoniumnitrat wurde fortlaufend über 24 Stunden mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von 1290 kg/Std. in einer Wirbelbettvorrichtung entsprechend den Fig. IIA und IIB von sprechend verdrängt die Zuführung von heißem kör- 60 128 auf 19° C abgekühlt. Luftdurchflußmenge: nigem Ammonnitrat an der Eintrittsstelle jeweils 153,2 mVMin. Eintrittstemperatur der Luft: 140C. etwas aufgewirbeltes Material des Fließbettes, wobei Im anfallenden Ammoniumnitrat lagen die Teilchen die verdrängte Masse an einer gegenüber der Ein- in solcher Verteilung vor, daß 95% einem Bereich trittssteile niedriger gelegenen Austrittsstelle abfließt. von Sieben mit Maschenweiten von 4,7 und 0,2 mm Eine Agglomeration der Wirbelbetteilchen findet 65 entsprachen. Die Schüttdichte lag zwischen 0,8 und nicht statt, auch backen keine festen Teilchen an der 1,1 g/cm3. Ursprünglicher Feuchtigkeitsgehalt des Apparatewänd an. Kühlung und Trocknung erfolgen Ammoniumnitrats: 0,5 Gewichtsprozent; Feuchtigschnell und wirksam, bedingt durch den ausgezeich- keitsgehalt des gekühlten Produktes: 0,05 Gewichts-
prozent. Durchschnittliche Tiefe des Wirbelbetts: 20 cm.
Das Wirbelbett hatte eine Grundfläche von 18,3 m2. Die Leitblechanordnung bedingt einen Weg der Feststoffe vom Eintritt zum Austritt in der Horizontale von 13,4 m. Breite des Behälters: 40,6 cm. Das Temperaturprofil des Wirbelbettes wird durch folgende Daten gekennzeichnet:
Abstand in Metern vom Temperatur
Eintrittsende 0C
(Einsatzprodukt) (128)
0,15 125,6
0,91 90
3,96 42,8
5,94 27,8
9,90 24,4
11,29 21,1
13,25 18,9
Die Luftverteilungsplatte war mit 2160 Löchern von 0,31 cm Durchmesser auf 5,1 cm abständigen Mittelinien ausgestattet. Das Abflußwehr befand sich 15,2 cm oberhalb der Luftverteilungsplatte und lag etwas niedriger als die Eintrittsöffnung.
In der Luftzuführungskammer herrschte ein Überdruck von 18,8 cm Wassersäule; der Druckabfall wurde etwa zu gleichen Teilen durch die Verteilerplatte und durch das Wirbelbett hervorgerufen.
Durch Kontrolle über in den Luftleitungen liegende Drosselstellen wurde die Luftströmung durch das Eintritts- und Austrittsgebläse derart ausgeglichen, daß
ein Saugdruck von etwa 1,3 bis 2,5 cm Wassersäule über dem Wirbelbett vorherrschte, so daß ein größerer Staubverlust vermieden wurde. Durch Analyse von Proben des aus dem Zyklonseparator ausgetragenen Staubes konnte festgestellt werden, daß 90 bis 98 °/o des Staubes durch ein Sieb mit Maschenweiten von 147 Mikron ging und daß die Schüttdichte des Staubes zwischen 0,80 und 0,92 g/cm3 lag.
Beispiel 2
Nach dem Verfahren und unter Verwendung der Vorrichtung entsprechend Beispiel 1 wurden weitere Versuche zur Kühlung von Ammonnitrat vorgenommen. Einzelheiten über die Betriebsbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse sind in Tafel I wiedergegeben.
Das als Ammonnitrat, Sorte 2, bezeichnete Produkt entspricht einer solchen Teilchengrößenverteilung, daß 100 °/o durch ein 3,32-mm-Maschenweite-Sieb gingen, während 95% von einem 208-Mikron-Maschenweite-Sieb zurückgehalten wurden. Von Ammonnitrat, Sorte 3, wurden 15 % von einem 417-Mikron-Maschenweite-Sieb zurückgehalten und 75% von einem 147-Mikron-Maschenweite-Sieb, während 25 % durch ein 147-Mikron-Maschenweite-Sieb hindurchgingen.
Einige der in der folgenden Tafel charakterisierten
Versuche wurden bei fortlaufendem Betrieb über einen Zeitraum von 48 Stunden erhalten. Es wurden keine Schwierigkeiten durch Zusammenbacken oder Ansatz von Ammonnitrat festgestellt. Mechanischer Abrieb der Ammonnitratkörner trat nur in sehr geringem Umfang ein.
Kühlung von Ammoniumnitrat
Versuchs-Nr.
3 I 4
A. Ammoniumnitrat
1. Zugeführte Menge (kg/Std.)
2. Temperatur des Korns beim Eintritt (° C)
3. Ammoniumnitratsorte
B. Luft
1. Durchflußmenge (Nm3/Min.)
2. Eintrittstemperatur (° C)
3. Druck in Zentimeter Wassersäule
C. Wirbelbett
1. Höhe des Austragswehrs (cm)
2. Temperaturgradient (° C)
Entfernung vom Eintritt (m)
0,15
0,91
3,96
5,90
9,88
11,28
13,26
Temperaturunterschied zwischen eintretender Luft und abfließendem Feststoff
1291 1291 1812 2039 2174
128 130 111 94 102
2 2 3 3 3
139,8 166,1 86,6 86,6 96,8
10,6 20,6 9,4 17,8 18,9
21,3 19,6 17,0 14,2 21,0
19,8 15,2 19,8 15,2 25,4
118 124 99 81 89
88 98 79 71 81
46 54 56 54 65
29 37 48 47 58
25 31 38 42 49
22 30 35 37 46
19 28 32 34 41
8,0 7,4 22,6 16,2 22,1
1155
113
99,5
20,0
14,7
15,2
94
70
46
36
30
29
28
Das für die Beispiele 1 und 2 eingesetzte körnige Ammonnitrat war wie folgt hergestellt worden: Eine neutrale, in einem Verdampfer auf 96 bis 99% aufkonzentrierte Lösung wurde einer Granulierpfanne zugeführt, aus der dann körniges Ammonnitrat bei Temperaturen von 116 bis 144° C fortlaufend auf eine horizontal gelagerte Schüttelrinne üblicher Bauart ausgetragen wurde. Nach einer Verweilzeit von 5 Sekunden bis 5 Minuten auf der Schüttelrinne, wäh-104 Mikron, insbesondere zwischen 4,70 und 0,2 mm entspricht.
Die Beziehung zwischen der Verteilung der Teilchengröße, der Dichte der Teilchen und der Gasgeschwindigkeit liegt auf der Hand. Es kommt sehr darauf an, daß die Gasgeschwindigkeit ausreicht, ein Wirbelschichtbett aus den größten und dichtesten Teilchen zu erzeugen, daß diese horizontal bewegt und über das Austrittswehr ausgetragen werden.
rend welcher Zeit eine geringfügige Abkühlung und io Andererseits darf die Gasgeschwindigkeit nicht so
Verfestigung an der Kornoberfläche eintrat, wurde das Ammonnitrat zwecks Entfernung von Klumpen durch ein auf der Rinne angebrachtes Sieb mit 4,70 oder 3,33 mm Maschenweite geführt. Die zerkleinerten hoch sein, daß die kleinsten und leichtesten Teilchen mitgerissen werden, da diese gleichfalls horizontal bewegt und stufenweise mit dem Behandlungsgas in Berührung gebracht werden sollen. Diese Bedingungen
Körner liefen dann über eine Rinne dem Wirbel- 15 begrenzen in gewissem Umfang das in Frage kombett zu. mende Teilchengrößenverhältnis. Bei der untersten, Die üblichen in der Technik im Betrieb befind- für die Ausbildung eines Wirbelschichtbettes mit den liehen Wirbelbettreaktoren stellen gewöhnlich ein- größten Teilchen erforderlichen Gasgeschwindigkeit stufig arbeitende Fließbetten von kreisförmigem Quer- werden die unterhalb einer gewissen Teilchengröße schnitt dar, oder es handelt sich um mehrstufige Ein- 20 liegenden Teilchen mit dem Gas fortgerissen und heiten, bei denen die Wirbelbetten etwa nach Art der pneumatisch nach oben abgeführt. Bei diesem pneu-Fraktionierkolonnen aufeinandergestellt sind. Wird matischen Transport bewegen sich Feststoff und Gas ein einstufiger Wirbelbettreaktor von kreisförmi- in einer Richtung, so daß die Vorteile einer stufengem Querschnitt fortlaufend betrieben, so entsprechen weisen Berührung entfallen. Arbeitet man mit jener die ausgetragenen Feststoffe in jeder Hinsicht 25 untersten Gasgeschwindigkeit, bei welcher eine Auseinschließlich Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt usw. tragung sehr kleiner Teilchen aus dem Bett unmöglich
der Beschaffenheit des Reaktorinhalts. Dadurch wird die Wirksamkeit des Betriebes wesentlich herabgesetzt.
ist, so liegt kein Wirbelschichtbett vor. Zum Kühlen des körnigen Ammonnitrats wurde in den Beispielen 1 und 2 mit linearen Luftströmungsgeschwindigkeiten
Die durch die erfindungsgemäß bei stufenweiser 30 von etwa 0,30 bis 052 m/Sek. gearbeitet.
gg
Berührung der Einzelteilchen mit Gas erreichbaren Vorzüge werden durch den folgenden Vergleich veranschaulicht: Im Beispiel 1 wurde körniges Ammonnitrat bei einer Durchflußmenge von 1285kg/Std.
/Mi Diese Werte wurden erhalten, indem die für die Durchflußmenge der Eintrittsluft geltende Zahl, umgerechnet in Einheiten von 28,31/Sek., durch die Grundfläche des Wirbelschichtbettes dividiert wurde.
unter stufenweiser Berührung mit 153,2 Nm3/Min. 35 Lineare Strömungsgeschwindigkeiten von etwa 0,24 Luft, einer Eintrittstemperatur von 14° C abgekühlt bis 0,61 m/Sek. reichen aus. von 128 auf 19° C. Würde aber das Ammonnitrat mit
derselben Menge Luft in einer Einstufenvorrichtung
behandelt, wobei die Feststoffe des Wirbelbettes ein-
Für eine intensive Berührung zwischen Feststoff und Gas ist nur eine überraschend geringe Tiefe des Wirbelbetts erforderlich. Wurde bei der Kühlung von heitlich miteinander durchmischt wurden, so würde 40 körnigem Ammonnitrat eine Fließbettiefe von 10,2 cm das Ammonnitrat nur auf 41° C abgekühlt worden und mehr eingestellt, so näherte sich an jedem Punkt sein. Letztere Temperatur konnte auf Grund einer
Wärme- und Stoffbilanz errechnet werden, wobei vorausgesetzt wurde, daß die austretende Luft auf die
Temperatur der Feststoffteilchen erhitzt wurde. Um 45
die Feststoffe ohne stufenweises Arbeiten gleichfalls
auf 19° C abzukühlen, hätte man mit einer Luftströ
mung arbeiten müssen, die 6,8 mal größer war als die tatsächlich im Beispiel 1 benutzte. Der durch den längs der Fließbettstrecke die Lufttemperatur um 0,5 bis 1° C der Ammonnitrattemperatur. Fließbettiefen von 7,5 bis 61 cm und mehr sind möglich, solche von 10,2 bis 30,5 cm jedoch besonders zweckmäßig, um eine wirksame Berührung zwischen Gas und Feststoff, einheitliche Durchwirbelung und wirksamen Transport sicherzustellen. Nimmt man allerdings einen erhöhten Energieverbrauch und verminderte Stufenwir-
stufenweisen Betrieb im Sinne der Erfindung höhere 50 kung bei gegebener Fließbettlänge in Kauf, so kann
Effekt ermöglicht eine Einsparung an Material durch Verkleinerung der Apparaturabmessungen und damit eine wesentliche Kostenersparnis, die mit einer erheblichen Energieersparnis parallel geht.
Die Verwendung einer verhältnismäßig langen und 55 halten, wie z. B. solchen, die ein Zusammenbacken schmalen Rinne, durch welche die aufgewirbelten verhindern, solchen, die die Wasserbeständigkeit er
g gg
man auch mit tieferen Fließbetten arbeiten.
Das zu kühlende körnige Ammonnitrat kann im wesentlichen rein sein, darf aber auch geringe Mengen, z. B. bis 10%, an bekannten Zusatzstoffen enth i lh di i Zbk
Feststoffe die Strömungsrichtung des Gases durchqueren, ist für die Erfindung von entscheidender Bedeutung. Rinne bzw. Behälter können gerade ausgebildet sein, aber auch kurvenförmig in einer Ebene liegen. Wie in Fig. IIB veranschaulicht, können Kehrtwendungen um 180° vorliegen. Der Behälter kann eine einheitliche Breite aufweisen, jedoch können auch beispielsweise durch Einbau von Leitblechen in ihrer Breite unterschiedlich gestaltete Behälter verwendet werden.
Vorzugsweise setzt man körnige Feststoffe ein, deren Teilchengröße Siebweiten zwischen 9,4 mm und
höhen sowie solchen, die das Sauerstoffgleichgewicht verlagern, z. B. Zinkoxyd, Kieselgur, verschiedene Wachse und Harze.
Die perforierte Bodenplatte kann mit Löchern einer zum Aufwirbeln der Feststoffteilchen ausreichenden Weite ausgerüstet sein. Im allgemeinen kommen Löcher mit 0,8 mm bis 1,27 cm Durchmesser, insbesondere 0,48 bis 0,95 cm Durchmesser in Frage, wobei man Anzahl und Durchmesser so auswählt, daß der beim Durchströmen der Bohrungen entstehende Druckabfall im Gas ausreicht, um eine Verteilung des strömenden Gases unter den Betriebsbedingungen
sicherzustellen. Ein Druckabfall zwischen 5,08 und 25,4 cm Wassersäule reicht hierbei im allgemeinen aus, um befriedigendes Aufwirbeln und wirksame Förderung sicherzustellen.

Claims (4)

5 PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur kontinuierlichen Kühlung und Trocknung von heißem gekörntem Ammonnitrat, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ammonnitrat durch Einblasen von Kühlgasen zu einem xo langgestreckten, niedrigen, horizontalen Wirbelbett aufwirbelt und dabei fortlaufend an einem Ende der Wirbelschicht Feststoffe zufuhrt und am anderen Ende an einer tiefer gelegenen Austrittsstelle abführt.
10
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Ammonnitrat mit Teilchengrößen zwischen 0,2 und 4,7 mm behandelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufwärts durch das Ammonnitrat-Wirbelschichtbett strömende Luft eine lineare Strömungsgeschwindigkeit von etwa 0,24 bis 0,61 m/Sek. hat.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ammoniumnitrat auf mindestens 38° C abkühlt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1063 579;
USA.-Patentschrift Nr. 2 656 258.
Hierzu i Blatt Zeichnungen
DEP27157A 1960-05-18 1961-05-16 Verfahren zur kontinuierlichen Kuehlung und Trocknung von heissem gekoerntem Ammonnitrat Pending DE1155764B (de)

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