DE2252421A1

DE2252421A1 - Mischverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2252421A1
Application number: DE2252421A
Authority: DE
Inventors: Henry Earle; Bernard Henry Fothergill; William John Kelly
Original assignee: Albright and Wilson Ltd
Current assignee: Solvay Solutions UK Ltd
Priority date: 1971-10-25
Filing date: 1972-10-25
Publication date: 1973-05-03
Also published as: AU4814572A; US3856269A; SE7513945L; GB1420305A; JPS5047253A; IE36791B1; NO133228C; NO133228B; LU66339A1; DK131027C; AT334329B; BE790515A; NL7214415A; IE36791L; ATA913772A; CA967946A; JPS5414773B2; IT975360B; DK131027B; AU474503B2

Description

Albright & Wilson Limited, P.O. Box Fo. 3, Oldbury, Warley, Worcestershire, England

Mischverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des

Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Mischverfahren sowie eine Mischvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die Er- . findung auf das schnelle Vermischen von Feststoffen mit Flüssigkeiten, z.B. bei der Herstellung von H-P-K-Düngemitteln.

A.US der offenglegten holländischen Patentanmeldung 69 06224 ist bekannt, daß beim Vermischen von Kaliumchlorid mit einer HP-Schmelze für die Herstellung eines H-P-K-Düngemittels mit einem hohen Gehalt an K die Viskosität des Gemisches nach dem Vermischen schnell ansteigt. Um ein in zufriedenstellender Weise durch Trocknen aus der Schmelze gekörntes Düngemittel herzustellen, ist es erforderlich, das Vermischen möglichst schnell durchzuführen, so daß das Gemisch auS der Schmölze gekörnt werden kann, bevor die Viskosität eine bestimmte kritische Grenze überschreitet. Die genannte holländische Patentanmeldung schlägt vor, einen Cyclonmischor anzuwenden, wobei die HP-Schmelze tangential

- 2

300818/1066

ORKMNAl fNSPECTED

in einon senkrechten zylindrischen Behälter mit einem trichterförmigen Unterteil eingespritzt wird,und ein Strom von Kaliumchlorid längs der Achse des Behälters eingelassen wird.

Während der in der holländischen Patentanmeldung beschriebene Mischer zufriedenstellend bei der Herstellung einiger Qualitäten von aus der Schmelze gekörnten Düngemitteln arbeitet, wurde gefunden, daß er nicht bei der Herstellung solcher Düngemittel zufriedenstellend arbeitet, die sehr hohe Gehalte von Kali besitzen.

Es wurde bereits seit langem angestrebt," aus der Schmelze gekörnte Düngemittel mit hohem Kaligehalt, basierend auf Kaliumchlorid, herzustellen, z.B. solche mit einem Gewichtsverhältnis H : P₂O : K₂O von 15 : 15 : 21, 15 : 15 : oder selbst noch höheren KpO-Werton. Versuche, solche Produkte großtechnisch herzustellen unter Verwendung der Mischvorrichtung, die in der holländischen Patentanmeldung beschrieben ist, versagten wegen eines unvollständigen Mischens, der Bildung von Verstopfungen und wegen der längeren Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Produkt die Reihe von Miechvorrlohtungen durchfließen zu lassen.

Die höchsten großtechnisch erreichten Y/erto von K„0 bei einem Schmelzverhältnis IT : PpOf- ^von 1 · 1 v/erden dargestellt durch ein Verhältnis ΤΓ : P_n0_ : ICO von 15 : 15 : 19 unter Verwendung des in dor holländischen Patentanmeldung beschriebenen Miscliois.

Die ßrflndung schafft: ο ine Vorrichtung zur Vormischung von "Flussigkoiton mit teilchenförmigen Feststoffen, die gekennzeichnet ist durch oin trichterförmiges

— 3 _.

1 09818/1068

ÖWQ1NAL

Unterteil mit einer im wesentlichen senkrechten Achse·, Einspritzvorrichtungen für die Flüssigkeit, die derart angeordnet sind, daß sie einen flüssigkeitsstrom tangential in den Mischer einführen können und dadurch einen Fluss igkeit'swir bei wenigstens im unteren Teil des

61Ώ.6Γ

trichterförmigen Unterteils herstellen,/Einführungsvorrichtung für den Feststoff, die derart angeordnet ist, daß ein Strom des Feststoffes im wesentlichen längs der Achse des Trichters eingeführt wird, eine Prallfläche, die im wesentlichen an der Achse des Trichters unterhalb der Einleitungsvorrichtung für den Feststoff angeordnet ist, vorzugsweise auf der Höhe oder unter der Höhe der Einspritzvorrichtungen, und so geformt ist, daß die festen Teilchen radial nach außen in den Wirbel abgelenkt werden, wenn die Vorrichtung arbeitet und ein Gemisch bilde , und einen Auslaß für das Gemisch am unteren Ende des Trichters.

Der Mischer kann ggf. vorzugsweise einen senkrechten zylindrischen Teil oberhalb des Trichters aufweisen. Die Einspritzvorrichtungen können aue einer oder vorzugsweise mehreren tangentialen Einspeiseöffnungen in der Wand des Mischers bestehen. Die Einspeiseöffnungen sind vorzugsweise im wesentlichen horizontal angeordnet, können jedoch alternativ so angeordnet sein, daß sie sowohl eine nach unten gerichtete wie eine horizontale, tangentiale Komponente dem Flüssigkeitsstrom Verleihern Die Anzahl und die geometrische 'Anordnung der Einspritzöffnungen werden durch die Notwendigkeit diktiert, einen kontinuierlichen Wirbel zu bilden, der im wesentlichen die gesamte Innenwand wenigstens des unteren Teils des Trichters bedeckt.

Es wird angenommen, daß einer der Hauptgründe des Auf-

-A-,,....,,.' 309818/1068

tretena von Verstopfungen bei flem bekannten Mischer darin bestand, daß sich Spiralströme im zylindrischen Teil des Tuschers bildeten und Feststoffe sich auf nicht befeuchteten und in Abständen oder ungenügend befeuchteten '.Yandteilen ansammelten, was lotzlich zur Bildung von Brücken des Llaterials im'Misch er führt. Ein kontinuierlicher Wirbel wird wenigstens in dem trichterförmigen Teil des Mischers gebildet, sofern eine, ausreichende Anzahl von Strömen mit einer ausreichenden Tangentialgeschwindigkeit eingespeist wird

3s wurde gefunden, daß die optimalen Bedingungen für das Vermischen dann erhalten werden, wenn die flüssigkeit einen kontinuierlichen, sich schnell bewegenden Film über der gesamten konischen Oberfläche de3 I.Iischers bildet bis wenigstens herauf zum höchsten Punkt, an welchem die abprallenden Peststoff teilchen dem Wirbel begegnen. Vorzugsweise ist der Film wenigstens 2,5 cm dick an der Stelle, an der die Feststoffteilchen auf den Wirbel auftreffen. Vorzugsweise sollte der Wirbel daher sich nach unten in Richtung und am meisten bevorzugt in die Austrageöffnung binein]erstrecken. Dies wird leicht dann erreicht, wenn die Austrageöffnung

Flüssigkeitsausreichend groß ist und die/TlouaTionsgeschwindigkeit ausreichend hoch ist.

Die Trichterwand kann gemäß einer typischen Ausführungsform einen Winkel von im wesentlichen 20° mit der Senkrechten bilden, obwohl größere oder kleinere V/inkel auch noch das Arbeiten der Vorrichtung gestatten. Der Winkel zur Senkrechten kann z.B. so groß wie 80° oder so klein wie 5° sein, liegt jedoch gewöhnlich

3098 18/1068 ^{ÖAD OfllGtNAL}

zwischen 10 und 45°. !Für eine gegebene Feigung der Tric'aterwand wird der !Durchmesser der \ustra-ge öffnung den optimalen !Durchsatz des Mischers bestimmen. Dieser sollte vorzugsweise wenigstens ausreichend groß sein, um zu gestatten, daß die Gesamtmenge des Gemisches durch die Öffnung unter dem Einfluß der Schwerkraft hindurchfließt, ohne daß im !Trichter eine wesentliche Gemischmenge aufgebaut wird.

Die optimale Anzahl und Größe der Einspeiseöffnungen zur Erzielung eines "kontinuierlichen V/irbels hän.gt von der Viskosität und dem gewünschten Plüssigkeitsdurchsetz ab. Es wird bevorzugt, zwei Einspeiseöffnungen vorzusehen, obwohl drei, vier oder sogar mehr verwendet werden könnten. Die Einspeiseöffnungen besitzen vorzugsweise eine Öffnung, die ausreichend verengt ist, um die I·'¹ üssigkeitsströme zu tangentialen Düsenstrahlen umzubilden. ■

Zweckmäßig int die gesamte Querschnittsfläche aller Einspeiseöffnungen im wesentlichen kleiner als die Querschnittsfläche der Iu3trageöffnung und beträgt gemäß einer typischen Ausführungsform weniger als die Hälfte und vorzugsweise weniger als 1/4» z.B."1/8 dieser öffnung. Die LIindestquerschnittafläche jeder ■lustrageöffnung hängt von der Viskosität der Vlüssigkoit und dem Druck ab, der ,in den Einspritzvorrichtungen aufgebaut werden kann, um den gewünschten Durchsatz au erzielen. Die Einspeiseöffnungen können in der Wand des Trichters oder eines oberen zylindrischen Teils angeordnet sein,oder sie können durch das Oberteil des I.Iischers eingeführt v/erden.

3 0 9 8 18/1068

— t.l —

Die Einspoisovorriohtung für die Ve stat of fe l:ann zweckmäßig aus einem senkrechten ⁷IoUr¹ mit θ in on of ionon Undo bestehen, dn3 im wesentlichen koaxial in der Π-fttf) angeordnet ist und durch irgend eine geeignete Vorrichtung, wie oinem Birndfördoror orlor -chnockonför— derer, gespeist wird. Die l'iins^oinovorriciitnng für die ji^l _estatoffo ist derart angeordnet, dnß sie arcngliclrb, daß ein Feststoffstrom in den Trichter Lm rmnniitliobevi Ir'nge dossen Aciiso hineinfällt.

Die Prallflache l:nnn aweclcmäni^ nonkrecht veratellbar derart angeordnet so in, dnß ihre T,ago optimal ontoprocbond den Rinspeisegesohwindiglcoiten von 7ost?itoffon und PlUssiglceit angepaßt wird. :)io Prallfinoiio vorteilt vorzugsweise die I'eststoffteilchen gin Lchiüäftig um don Trichter herum. :)ine 2woclonäl3ign Porm einer .?rallfläcbe stellt einen Konus dar, dessen nach oben gerichteter Scheitel in den f>trotn aus dom fallenden lOstfrfcoff«elntnucht, z.B. mittels einer TJtange, die im -r/orjentlichen längs der Llisolierachee angoordnet Ist. lin nolcher Konus ist vorzugsweise derart geformt, daß '-'orralodo.i v/ird, daß Poststoffo direkt durch die öffnung am Unterteil des Trichters fallen. Dies wird drum orroieht, wenn der maximale .Durchmesser des Kon η π grcißor als der Durchmesser der 'lustrageöffnung ist oder v/enn dor Konus breit genug iafc, πlie fnllondon Pnntntoff aufzufangen und in oinor- nol.olien inbfnrnui..; uutorbalb der ]']inspei3oöf.fnung für die D'eststofΓα angeordnet ist, daß die fallende ι Voststoffe eine nusreichende kinetlscho Tinoi.'gie ingoiionirion haben, daß sie auf die i'richtarwand abgelenkt werden. Der Konus kann, falls notwendig, in Schwingungen vo^not^t worden, um die Ansammlung einer Peststoffablagerung nu verhüten oder :ui hemmen.

- 7 -_{Λ :ί} 3 0 9 8 18/1068 8*° ORIGINAL

Vorzugsweise sind "Einrichtungen vorgesehen, die verhüten, clnß die 17?.itssiglceit auf die Prallfläche aufspritzt. /j.Β. kann oberhalb und außerhalb des Konus eine Schutz— einfassung vorgesehen sein. Gemäß einer typischen Aus» führungsform kann dieee nach außen ausgespreizt sein, derart, daß din ochutzeinfassung "und der Konus zusammen einen nach außen gerichteten Durchgang bilden, durch welchen der üfeststoff auf die !!!richterwand auf trifft«,

Uine alternative :?orm einer Prallfläche, die manchmal ge gen Ul: er ein ein statischen oder vibrierenden Konus bevorzugt sein kann, ist eine drehbare ochleuderplatte. In einer typische": "»naf üb rungs form ist diese eine horizontale "°lr.tte, die gewöhnlich, obwohl nicht notwendigerweise, kreisförmig ist, welche mit PIiIfe eines geeigneten rotors um eine '.Teile gedreht worden kann, die in der .Ichse der löschvorrichtung liegt. Die Platte droht sich ausreichend schnell, um alle "Joilchen, die voⁿ ihr ergriffe»! werden, gegen die Irichterwand durch Sentrifu'T1 lernte zu rOhleudern. Die Platte kann in gleicher "lic'^'jung odor vorzugsweise im Gegensinn zum '.7IrIjO¹ drehe·-·. Ih".o sio-τ drehende ^r;cV.Ieudnrvorrichtung l:^r:t de:: Tortnil, r>B Rio dasu beitragt, eine gleichmäßige radiale 7e::toi"'ir:." der abprallenden Seilcho" hervorsu— ""■rin:.-:e-T.

'"■π ·..".■:■?Co rrof'^.'^.e"!, rl^a die elektrostatische Aufladung den "Peststoffe mit ^TTilfe eines hoch aufgeladenen Spitzen öntlndu^gndrn-hts, der von dem geerdeten Iletallkörper dos

IrJCh""-¹*⁵ isoliert ist, eine besonders wirksame Porm der ■\bleitirig bzw. des Abprallens hervorbringt, was derageml'3 eine besonders bevorzugte "'.unfuhrungsforni dor Erfindung darstellt«

309818/1068 ⁸*D οηοιναι

Das Prinzip der elektrostatischen Ablenkung wurde natürlich bisher bei Abscheidern zur !Entfernung von in Gaeströmen eingeschleppten Peststoffen und bei der Disporgierung und Aufbringung von farben und Pulverbeschichtungen angewendet. Es wird jedoch angenommen, daß die erfindungsgemäße Anwendung den ersten Vorschlag darstellt, dieses Verfahren zum ?wecke des Vermischens eines Peststoffes mit einer Flüssigkeit zu verwenden. Gemäß dieser Ausftihrungsform der Erfindung wird ein linearer Leiter, wie ein Draht, der von übrigen Teil der Vorrichtung isoliert ist und im wesentlichen längs der Achse eines Schutsmantels liogt, der in ,einer typischen Ausführungsform zylindrisch ist, und unterhalb der Einspeiseöffnung für die Feststoffe angeordnet ist, auf eine ausreichend hohe Spannung aufgeladen wird, daß eine Spitzenontladung gegenüber dem geerdeten Schutzmantel hervorgebracht wird. Der Strom der fallenden Peststoffe wird vorzugsweise in einen frei fallenden ringförmigen Vorhang umgeformt, welcher den linearen Leiter umgibt, z.B. mittels eines Konus, der oberhalb des Leiters und unterhalb oder innerhalb eines konzentrischen Einspeisungsrobrs angeordnet ist. Die Teilchen werden elektrostatisch aufgeladen,und viele werden nach außen auf don 7/irbel aus der Schmelze*, die innerhalb der geerdeten Trichterwand fließt, abgestoßen. Die aufgeladenen Teilchen stoßen eich gegenseitig ab, wodurch eine gründliche Dispergierung sichergestellt ißt, was die Benetsungsgeschwindigkeit des teilchenförmigen Feststoffs erhöht und jode Agglomerierungsneigung der Feststoffteilchen inhibiert. Ein besonders günstiger Effekt, der beobachtet wurde, besteht darin, daß die feineren Teilchen zu einer weiteren Ablenkung von ihrem nach unten gerichteten Weg als die gröberen

309818/1068

!Teilchen gebracht werden. Dies erhöht ebenfalls die lienotsun^egoschwindiglceit von vorübergehend gebildeten fließenden »Inseln» aus dem teilchenförmigen !Feststoff.

.Gemäß einer v/eiteren /Uisführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Vermischen von teilchenförmigen Peststoffen und Plüssigteiten geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Flüssigkeit zu einem kontinuie¹^ /irbel geformt wird, ein Strom des Peststoffes im wesentlichen längs der Achse des V/irbels einfallen gelassen wird, und der Peststoff nach außen in den Wirbel ablenken gelassen wird, vorzugsweise von einer Stelle bei oder unterhalb der Höhe, bei welcher sich der kontinuierliche Wirbel bildet.

Vorzugsweise wird die PlÜssigkeit zu einem kontinuierlichen, sich schnell drehenden PiIm über die Gesamtflache wenigstens des unteren Teils einer trichterförmigen Oberfläche geformt, wobei sich der Wirbel nach unten bis zu einem Auslaßkanal an "der Unterseite des Trichters oder vorzugsweise in diesen hinein erstreckt.

Vorzugsweise ist die PlÜssigkeit eine Schmelze von stickstoff- und phospharhaltigen stoffen (ϊΤ,Ρ-Schmelze), und der Peststoff ist Kaliumchlorid. Die ΙΤ,Ρ-Schmelze kann in der üblichen Weise hergestellt werden, die z.B. in der genannten holländischen Patentanmeldung beschrieben ist. G_emäß einer typischen Ausführungsform wird ein Gemisch aus Ammoniumnitrat und ITaß-Phosphorsäure beim Siedepunkt mit kmmoniakgas behandelt, bis ein pH-Wert von 2,7 bis 3,0 erreicht ist (geraessen in 10biger V7äßriger Lösung). Die I/'dsuhg wird anschließend auf einen 'Jassergebalt von 0,3 bis 1,0$ verdampft,und

- 10 -

309818/1068 sad öm®NAi

die Schmelze wird bei zweckmäßig erhöhter Temperatur und pII-Y/ert in den Mischer geführt. Das Kaliumchlorid wird vorzugsweise vorerwrrnit,und die Torrichtung einschließlich der ^T!inspei3eöffnu!i;;en fttr die i'lüsoigkeit und dnn Poststoff und der Trichter können mit einem Dampfheismantel umgeben soin, um das Gemisch ausreichend flüssig zn halten.

Gemäß einer besonders bevorsugten ".unfiihrimgsform schafft die Erfindung ein Verfahren sum Vermischen von teilchenförmigen Peststoffen und Flüssigkeiten, das dadurch gekennzeichnet ist, dafl die Plüssigkeit zu oinem im wesentlichen kontinuierlichen Y/irbel geformt wird, eine Spitsenontladung in der ITLIhο des Y/irbels herbeigeführt, ein Strom dos Feststoffes durch die Spitzenentladung geleitet wird, wodurch der Peststoff elektrostatisch aufgeladen wird und der ^Feststoff strom in eine dispergierte /olke von elektrostatisch aufgeladenen Teilchen umgeformt und dio Teilchenwolke in den Y/irbel geführt wird.

Die erfindungsgemäöe Vorrichtung wird im folgenden anhand der Seichnungen beschrieben. 3s zeigen

Pig. 1 einen 'Hierschnitt durch eine Porm nines Mischers gemäß der Erfindung und

Pig. 2 und Pig. 3 schematischo ^uorschnitte von filternativformen von A-bprallfläcbon.

Die Vorrichtung gemäß Pig. 1 umfnßt eine zylindrische Mischkammer 1 mit einem 30 cm (1Π") hohen trichterförmigen Unterteil 2, das sich in einem Y/inkel von

- 11 -

309818/1068 bad original

20 a ir-? Senkrechten von einem oberen Durchmesser von 33 cm (13") herunter auf ein senkrechtes Ausgangsrohr 3 "von 10 cm (4") Durchmesser verjüngt· Der Ilischer ist mit 2 diametral entgegengesetzt angeordneten tangentialen Einspeiseöffnungen 4 versehen, die ge^reils einen Durchmesser von 19 min (3/4") aufweisen, von denen nur eine dargestellt ist. Ein senkrecht axial angeordnetes Einlaßrohr 5 schafft einen Zugang sum Inneren der Kammer 1 durch das Oberteil des"Hischers. Das Oberteil des Mischers ist mit einem Einlaß 6 für ITsseowasser versehen. Eine konische Prallfläche 7 erstreckt sieb koaxial innerhalb des trichterförmigen Seils 2 des Hischers und unterhalb der Höhe der Einspeiseöffnungen 4 mittels einer Stange ", die koaxial innerhalb des koaxialen EinlaSrohrs 5 angeordnet ist. Die »Stange °. kann gleitend verstellt werden, so daß die Prallfläche 7 gehoben oder gesenkt werden kann. Sine Einfassung oder Schürze oberhalb der konischen Prallfläche 7 umgibt das koaxiale Einlaßrohr 5. Der untere 2eil der Schürze 9 ist nach außen abgebogen, so daS die Schürze 9 und die Prallfläche 7 zusammen einen nach außen und nach !inten gerichteten ringförmigen Durchgang .bilden.

^Tline \lternative zu der konischen Prallfläche 7 ist in l?ig. 2 dargestellt und umfaßt eine kreisförmige horizontale Anfprallplatto 10, die am unteren Ende einer senkrechten drehbaren "IYeIIe 11 angebracht ist, welche koaxial innerhalb des koaxialen Dinlaßrohres 5 liegt und mittels eines Llotors 12 gedroht werden kann.

"line weitere alternative .'..usfübrmigsform, die in 3Pig. 3 erläutert ist, umfaßt einen dünnen elektrisch leitende*! Dr^.ht ■"?, fior längs der \ohse der koaxialen Schürze 9 angeordnet ist. Der obere 'ieil dos Drahtes 13 ist in

309818/1068 eAD oh,g,nal

einem Isoliermantel oder einem Isolierstab 14 eingeschlossen, der aus einem Material, wie Polytetrafluorethylen oder Siliconkautschuk hergestellt iet, welches den Arbeitstemperaturen widersteht. Der Isoliermantel liegt koaxial innerhalb eines rohrförmigen Ilalteie 15, mit dessen Hilfe ein konischer Strömungsregler 16 unterhalb oder innerhalb des koaxialen Einlaßrohrs 5 und oberhalb des unteren nicht isolierten Teile des Drahts 13 angeordnet ist. Der Draht 13 ist am oberen Ende mit einer elektrischen Hochspannungsquelle 17 verbunden und kann ggf. am unteren Ende von einer kleinen Kugel aus Isoliermaterial 13 abgeschlossen sein.

\7enn der Mischer gemäß Fig. 1 arbeitet, wird eine Flüssigkeit, wie eine !!,P-Schmelze, in die Mischkammer durch die tangentialen Einlaßöffnungen 4 mit ausreichender Geschwindigkeit, daß ein kontinuierlicher Wirbel im Trichter 2 gebildet wird, eingespeist. Ein Feststoffstrom wird in die Mischkammer 1 durch das koaxiale Einlaßrohr 5 einfallen gelassen und wird, wenn er auf die Prallfläche 7 auf trifft, nach außen in den Wirbel im Trichter 2 abgelenkt. Das herumquirlende Gemisch aus Flüssigkeit und Peststoff wird aus dem Mischer durch das Auslaßrohr 3 ausgetragen.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird der fallende Feststoffstrom von der Prallplatte 10 ergriffen, weiche ausreichend schnell mittels des Motors 12 gedreht wird, daß die Feststoffteilchen nach außen in den Wirbel durch Zentrifugalkräfte geworfen werden.

Gemäß der Ausführungsform von Fig. 3 wird der fallende Feststoffteilchenstrom in einen ringförmigen Vorhang um den Draht 13 herum durch den Konus 16 geleitet.

- 13 309818/1068 _ßAD

Der .IJiseher, der die Schürze 9 enthält, wird geerdet, und der Draht 13 wird auf eine elektrische Hochspannung aufgeladen, um eine Spitzenentladung zu erzeugen. Die fallenden Teilchen nehmen eine elektrostatische Ladung an und werden nach außen abgestoßen, wie eine disper— gierte Wolke, in den Wirbel im !Trichter 2 hinein.

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert.

Beispiel

Es wurde eine 93 bis 95$ige Lösun'g von Ammoniumnitrat mit kalter Phosphorsäure mit einem Gehalt von 49 bis 53?j Pp⁰'"" ^¹ ^e^^nem solchen Mengenverhältnis gemischt, daß das Endprodukt ein Gewichtsverhältnis H : PpO,-von 1 : 1 hatte. Das Gemisch wurde mit gasförmigem Ammoniak in einem Heutralisiergefäß beim Siedepunkt und Atmosphärendruck so lange behandelt, bis in einer 10bigen wäßrigen Lösung ein j&uivalenty.^e:^Bl~V_irert von 2,7 bis 3,0 erielcht war. Es wurde etwas konzentrierte Schwefelsäure zur Temperaturerhöhung und zur Verhütung der Kristallisation von Honoammoniumphosphat zugesetzt. Die 1T,P-L8sung, die 4 bis 8$ Wasser enthielt, wurde bei 0,1 bis 0,15 ata Druck verdampft, wobei eine Schmelze gebildet wurde, die 0,3 bis 1,0$ V/asser enthielt. Der pII-'Yert wurde -dann mit Ammoniak erhöht.

Die heiße Schmelze von 170 bis 180⁰O wurde in den in Pig. 1 dargestellten Mischer durch die tangentialen Einspeiseöffnungen 4 in einer Menge von 8 m je Stunde eingeleitet« Es wurde gemahlenes vorerhitztes Kaliumchlorid in den Mischer durch das koaxiale

- 14 -309818/1068 äad

Einspeiserohr 5 in einer Lie η ge von 7,4 t je Stunde eingeleitet. Die gemischte ΙΤ,Ρ,Κ-Schmelse wurde direkt durch das /luslaßrohr 3 in einen umlaufenden perforierten Schinelztrockenföräerer am Oberteil eines Schmelztrockenturms eingebracht. Die heißen schmelzgetrockneten Kömer wurden durch Rechen vom Boden des Turms gewonnen, gesiebt und abgekühlt.

Das Verfahren arbeitete zufriedenstellend bei der Herstellung eines einwandfreien scumelsgetrockneten gekörnten Produkts hoher Qualität mit einem Verhältnis IT : P₂0_r : K₂O von 15 : 15 : 21. *

— Patentansprüche -

- 15 -

ORIGINAL

309818/1068

Claims

Pa t en tan spr liehe

Yerfahren zum Vermischen von teilchenförmigen Feststoffen und Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine flüssigkeit zu einem kontinuierlichen, trichterförmigen Wirbel geformt wird,, ein Strom eines teilchenförmigen Feststoffs längs der Wirbelachse herabfallen und die festen Teilchen nach außen in den Wirbel auf einer Höhe unterhalb der Höhe, bei welcher der kontinuierliche Wirbel gebildet wird, ablenken gelassen werden.
2. Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbel dadurch gebildet wird, daß ein sich drehender IiIm der Flüssigkeit über im wesentlichen der Gesamtfläche von wenigstens dem unteren Teil einer trichterförmigen Innenfläche erzeugt wird.
3· Yerfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Wirbel nach unten auf einen Auslaßkanal am Unterteil der trichterförmigen Oberfläche oder in diesen hinein erstreckt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbel dadurch gebildet wird, daß wenigstens ein tangentialer Düsenstrahl der Flüssigkeit auf die trichterförmige Oberfläche · geleitet wird.
5. Ausführungsform des Verfahrens zum Vermischen von teilchenförmigen Feststoffen und Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in einen im wesentlichen kontinuierlichen V/irbel geformt wird, eine Spitzenentladung

09818/1088 " "

BAD ORIGINAL -

in der ITähe des Wirbele erzeugt wird, ein Strom der Feststoffteilchen durch die Spitzenentladung geleitet und hierdurch die Teilchen elektrostatisch aufgeladen werden, der Strom in eine dispergierte Teilchenwolke umgeformt wird, und die Teilchenwolke in den Wirbel eingeleitet v/ird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine Schmelze von stickstoff- und phosphorhaltigem Düngemittel und der Feststoff Kaliumchlorid ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch anschließend in ein schmelzgetrooknetes körniges Produkt geformt wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Vermischen von Flüssigkeiten und teilchenförmigen Feststoffen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein trichterförmiges Unterteil (2) mit einer im wesentlichen senkrechten Achse, Einspritzvorrichtungen (4), die derart angeordnet sind, daß ein Flüssigkeitsstrom tangential durch diese in den Mischer eingeleitet und daduroh ein kontinuierlicher Wirbel in wenigstens dem unteren Teil des trichterförmigen Unterteils/gebildet wird, einer Einleitungsvorrichtung (5) für den Feststoff, die derart angeordnet ist, daß ein Strom von Feststoffteilchen in das Gemisch und im wesentlichen entlang der Achse des Mischers eingeführt wird, eine Prallfläche (7), die im wesentlichen an der Achse des Trichters unterhalb der Einleitungsvorrichtung (5) für den Feststoff angeordnet ist und so geformt ist,

- 17 309818/1068

daß die festen Teilchen radial nach außen in den Wirbel abgelenkt werden, wenn die Vorrichtung arbeitet, und ein Gemisch bilden, und einen Auslaß (3) für das Gemisch am unteren Ende des Trichters.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche (7) nicht höher als die Austrittshöhe der Einspritzvorrichtung (4) für die Flüssigkeit angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8,oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung für die Flüssigkeitseinspritzung (4) aus wenigstens zwei tangential angeordneten Einlaßöffnungen besteht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtquerschnittsfläche der Einlaßöffnungen (4) weniger als die Hälfte der Querschnittsfläche der Auslaßöffnung (3) beträgt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Prallfläche (7) ein- ■ stellbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche (7) die Form eines Konus hat, der mit der Spitze nach oben gerichtet ist und im wesentlichen koaxial innerhalb des Mischers angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13., dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Konus (7) wenigstens so groß wie derjenige der Auslaflöffnung (3) ist.

- 18 -

309818/1068
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflache eine drehbare Prallplatte (10) ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich eine Schürze (9) aufweist, die oberhalb und im wesentlichen koaxial um die Prallfläche (?,1ÖJherum angeordnet ist, um die Prallftiche (%10)vor Spritzern zu schützen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis, 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche eine Elektrode für Spitzenentladungen (13) darstellt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche aus einem im wesentlichen linearen Leiter (13), der im wesentlichen in der Achse des Mischers liegt und vom Mischer isoliert ist, einem geerdeten Schutzmantel (15), der im wesentlichen koaxial wenigstens einen Teil des Leiters (13) umgibt, und Einrichtungen (17) zur ausreichenden Aufladung des Leiters (13) zur Bildung einer Spitzenentladung zusammengesetzt ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Elektrode (13) für Spitzenentladungen und unterhalb der Einspeiseöffnung (5) für die Peststoffe eine konische Ablenkfläche (16) angeordnet ist, durch welche die fallenden Peststoffteilchen zu einem kreisförmigen Vorhang um die Elektrode (13) und innerhalb der Schürze (9) geformt werden.

- 19 -

309818/1068
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis' 19₅ dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer auf der . Spitze eines Schmelzetrockenturms angeordnet ist und die Aus gangs öffnung (3). direkt auf einen drehbaren, perforierten Schmelztrockenförderer am oberen Teil des Turms gerichtet ist.

303818/1068