CH202241A - Verfahren zur Herstellung von Kalkstickstoff. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Kalkstiehstoff.       Der Einfluss der Verdünnung auf den  Reaktionsverlauf bei der Herstellung von  Kalkstickstoff ist bekannt     und    beschrieben,       beispielsweise    in     den.    .Schweizer     Patenten     Nr. 102141 und     1,844471.        Bei        allen,        bekann-          ten    Verfahren wird     das:

      zu     azotierende    Kar  bid mit     einem        inerten        Verdünnungsmittel,          vorzug>#.veise        mit        fertigem        KalksticAtoff,          vermischt        und        diese        Mischung    in     den        Azo-          tierofen        eingetragen,

      oder     wenn        Karbid    und       Verdünnungsmittel    voneinander getrennt in       .den    Ofen     kommen,    wird die     Mischung        der     beiden Komponenten     direkt    am     Ofeneingang          vorgenommen.    Das     Verdünnungsmittel    wird  meistens in     -kaltem        Zustand        zu    .dem Karbid  zugegeben.  



       Zweck        .der    V     Verdünnung    ist eine     meclia-          nisehe        Trennung    der     Karbidteilchen    von  einander, um     ,

  deren        Zusammenbacken        bei     hohen und höchsten     Reaktionstemperaturen     zu     verhindern    und     umdauernd    eine genü  gende     Abkühlung    des     Karbides    bei diesen    Temperaturen zu     erreichen.    Das zugegebene       Verdünnungsmittel    soll     d@urch        Absorption     von     Wärme    die     Üibersehreitimg    der     Höchst-          temperatur    verhindern.

   Diese Kühlung     durch     das     Verdünrnungsmittel    an     den        Stellen        höeh-          ster    Temperatur     ist    jedoch gering.     Denn    da       .das        Verdünnungsmittel        immer        dieselbe    Tem  peratur     :

  hat        wie        das        reagierende        Karbid,        kann     es Wärme nur in dem Masse aufnehmen,     in     dem     e'        sich    weiter     erhitzt.        An    den Stellen       lebhafter        Reaktion        kann    nun schon eine nur       geringe        Temperatursteigerung    von     wenigen          Graden    die     Masse        

  zum        Zusammensintern     bringen. Bei dieser .geringen     Temperatur-          spanne        vermag        das        Verdünnungsmittel    aber  nur eine     g.aringe    Wärmemenge aufzunehmen,  während     tlie    Reaktion,     bezw.    die     freiwerdende          Wärme,    bei     hohen        Temperaturen    sich ausser  ordentlich schnell     steigert.    Dadurch     .isst    also  ,da,

   wo die     @Stezgerimg    der     Wärmeentnvi:ck-          l.ung        amgrössten    ist, die     Kühlung    durch das  Verdünnungsmittel     relativ    am geringsten,.

        Anders     ,dagegen        liegen    die     Verliältnisse     an der     Eingangsseite    des     Ofens.    Auch bei       Verwendung    heissen     Verdünnungsmaterials.    ist  die     Eingangstemperatur    immer     entsprechend     der     zugegebenen        Karbidmen.ge    wesentlich       niedriger    als die     Höchsttemperatur    in     der          Ofenmitte.        Das    verdünnte Karbid muss also  eine Temperaturzone 

  von mehreren     hundert     Grad durchlaufen, um auf volle     Reaktions-          gescliwindiomkeit    zu     kommen,    und     dabei    auch  das     Verdünnung:amateizal    aufheizen.

   Karbid  und     Verdünnungsmittel    verbrauchen     solange          Wü.rme,        bis    die mit der     Temperatur        steigende          Reaktionswärmi.e    .des     Karbides        ausreielit,    die  Temperatur :

  der     Mischung        entsprechend    der       Durchsatzgeszliwindigkeit    Lind dem Tempe  raturanstieg zu     steigern.    Es ist einleuchtend,       dass    ein reines     Karbid    leichter in     Reaktion     kommt als ein verdünntes Karbid. Das Ver  dünnungsmittel verzögert also den     Eintritt          rler        Reaktion.     



  Für die     Praiis    ist es aber     erwiinsclit.     ohne ausserhalb .des Ofens     angebrachte,    um  ständliche, variable     Heiz-    oder     Külilma.ss.riali-          men,    vor allem ohne     fremde:        Wärmezufuhr,     den     Ofenbetrieb    aufrecht zu erhalten und le  diglich. durch     Variation        der    im     Innern    des       Ofens    stattfindenden Vorgänge     die        Reaktion     zu leiten.

   Diese Aufgabe ist     durch    die Ver  fahren der oben     genannten        Schweizer        Patente     gelöst, :doch nur für Karbid von bestimmter       Körnung.    Bei Versuchen, dieses     Verfahren     zur     Verarbeitung        grösserer    Staubmengen z u  benutzen, haben sich die oben     angeführten          Schwierigkeiten        herausgestellt.     



  Es hat sieh     n,un.gezeigt,        dass        ganz    .andere       Reaktionsbedingungen    vorliegen, wenn     ,da,s          Verdünnungsmittel    erst dort zu dem     Karbid          gegeben    wird, wo     ,die    Reaktion schon ,so weit       fortgeschritten    ist,     dass    sie     übersch,iissige          Wärme        entwickelt.    Das     Karbid,    welches die  üblichen     Katalysatoren    enthalten kann,

   tritt  bei     diesem    Verfahren unverdünnt in den  Ofen ein und wird von     der        Reakti.onszono    her  durch.     strahlende        Wärme        aufgeheizt.        Erst     wenn .die     Reaktion        übersehüs        sige        '@Värme    er  zeugt und .die     Temperatur    schnell anzustei  gen droht, wird das     Verdünnungsmittel    zu-  
EMI0002.0097     
  
    gegeben.

   <SEP> M <SEP> a.n <SEP> hat <SEP> es <SEP> .dabei <SEP> in <SEP> ,der <SEP> 1-fand,
<tb>  Teniperatur <SEP> und <SEP> Menge <SEP> des <SEP> Verdünnungs  mittels <SEP> so <SEP> zu <SEP> bemessen, <SEP> dass <SEP> Verdünnungs  grad <SEP> und <SEP> \V:irrneentzug <SEP> der <SEP> jeweiligen <SEP> -Real-,
<tb>  tions@b@oschwindi,gkeit <SEP> anbepass.t <SEP> sind.
<tb>  



  Gegenstand <SEP> der <SEP> Erfindung <SEP> ist <SEP> also <SEP> ein
<tb>  Verfahren <SEP> zur <SEP> .kontinuierlichen <SEP> Herstellung
<tb>  von <SEP> Kalkstickstoff <SEP> durch <SEP> Azoticrung <SEP> von
<tb>  Calciuinl;arbirl <SEP> in <SEP> Gegenwart <SEP> von <SEP> Verdün  nungsmitteln <SEP> und <SEP> unter <SEP> dauernder <SEP> Bewegung
<tb>  des <SEP> Reaktionsgutes, <SEP> dadurch <SEP> gekennzeichnet,
<tb>  dass <SEP> das <SEP> .Verdünnungsmittel <SEP> zu <SEP> dem <SEP> gemahle  nen <SEP> Karbid <SEP> erst <SEP> dann <SEP> zud <SEP> geixn <SEP> wird, <SEP> wenn
<tb>  das <SEP> Karbid <SEP> sich <SEP> schon <SEP> in <SEP> lebhafter <SEP> Reaktion
<tb>  befindet, <SEP> und <SEP> -dass <SEP> Menge <SEP> und <SEP> Temperatur
<tb>  des <SEP> Verdünnungsmittels <SEP> dem <SEP> -,lnstieg <SEP> der
<tb>  Reaktionsgeselnvindibkeit <SEP> dadurch <SEP> angepasst
<tb>  werden,

   <SEP> da.ss <SEP> man <SEP> um <SEP> :so <SEP> mehr <SEP> Verdünnungs  mittel <SEP> zugibt <SEP> und <SEP> die <SEP> Temperatur <SEP> des <SEP> Ver  dünnungsmittels <SEP> um <SEP> so <SEP> niedriger <SEP> wählt, <SEP> je
<tb>  stärker <SEP> der <SEP> Anstieg <SEP> der <SEP> Real#.tionsgeschwin  di.gkeit <SEP> ist.
<tb>  



  Die <SEP> Zugabe <SEP> des <SEP> Verdiinnungsmittel" <SEP> kann
<tb>  von <SEP> der <SEP> Eingangs- <SEP> oder <SEP> Ausgangsseite <SEP> her
<tb>  erfolgen, <SEP> zweckmässig <SEP> von <SEP> beiden <SEP> Seiten
<tb>  <B>gleichzeitig.</B> <SEP> Das <SEP> IlinelnSClil.eudern <SEP> des <SEP> Ver  dünnunhsmittels <SEP> in <SEP> die <SEP> Reaktionszone <SEP> erfolgt
<tb>  am <SEP> besten <SEP> durch <SEP> Förderung <SEP> mit <SEP> dem <SEP> zur
<tb>  Realaioii <SEP> benötigten <SEP> Stieil;s@toff <SEP> nach <SEP> Art <SEP> .der
<tb>  normalen <SEP> pneu <SEP> mati;sclien <SEP> Fördermethoden.
<tb>  Die <SEP> Reichweite <SEP> des <SEP> Verdiinnungsmittels <SEP> wird
<tb>  durch <SEP> den <SEP> Drucl:

   <SEP> des <SEP> Förderstrohs <SEP> toffes <SEP> und
<tb>  die <SEP> Rielitung <SEP> des <SEP> in <SEP> den <SEP> Ofen <SEP> ragenden <SEP> Endes
<tb>  der <SEP> Förderleitung <SEP> bestimmt. <SEP> Wird <SEP> für <SEP> die
<tb>  Az.otierunb <SEP> ein <SEP> I.mbid <SEP> verwandt, <SEP> das <SEP> auch
<tb>  gröi.iero <SEP> p,estandteile <SEP> enthält, <SEP> so <SEP> ist <SEP> es <SEP> Zweck  mällig, <SEP> das <SEP> Fertigprodukt <SEP> über <SEP> eine <SEP> Sieht  laufen <SEP> zii <SEP> lassen. <SEP> und <SEP> die <SEP> Ver  dri.nnung <SEP> für <SEP> Ofen <SEP> vorwiegend <SEP> mit <SEP> den <SEP> feinen
<tb>  Anteilen <SEP> vorzunehmen, <SEP> weil <SEP> das <SEP> feine <SEP> Ma  terial <SEP> infolge <SEP> seiner <SEP> grösseren <SEP> Oberfläche
<tb>  stärker <SEP> v(yi-diinnen:d <SEP> \virkt <SEP> als <SEP> das <SEP> grobe. <SEP> Bei
<tb>  ilie:

  sei, <SEP> Verdünnungsweise <SEP> wird <SEP> auch <SEP> die <SEP> sonst
<tb>  zur <SEP> Aushil.dung <SEP> einer <SEP> sogenannten <SEP> Tempera  tür.@pit.zc#, <SEP> neigende <SEP> Hauptazotierungszone <SEP> in
<tb>  die <SEP> L:inge <SEP> gezogen. <SEP> und <SEP> damit <SEP> die <SEP> Haupt  real;t.ion. <SEP> über <SEP> einen, <SEP> ,grösseren <SEP> Raum <SEP> verteilt.
<tb>  Es <SEP> ist. <SEP> so <SEP> möglich, <SEP> die <SEP> Ofentypen <SEP> länger <SEP> zu         bauen als     nach.    den     alten    Verfahren und da  durch     .grössere        Leistungen    pro Ofeneinheit zu       erzielen.     



  Bei dieser     Azotierungsart        ist    man unab  hängig von     :der        Mahlfeinheit    des Karbides,  denn derselbe     Temperaturanstieg,    ,der bei den  Verfahren     gemäss        ,den:

      beiden oben genannten       Schweizer        Patenten    .durch     geeignete    Wahl  der Körnung     infolge    -der     mit        wachsender          Korngrössie    verzögerten     Reaktionsges,chwin-          digkeit        erzielt        wird,

          wind    bei     dem.        neuen     Verfahren durch     einen    der     jeweiligen        Reak-          tionsigeschwindigkeit        angepassten    Verdün  nungsgrad     erreicht.        Durch    die Variations  möglichkeit der Menge des:

       Verdünnungs-          mittels        ist    man in der Lage, den Ofengang  weit     schneller        beeinflussen    zu     können,    als  durch     Variieren    der     .Stickstoffmenge.    Die  Stickstoffmenge kann nach dem neuen Ver  fahren konstant gehalten werden, wäh  rend sie bei     ,den        bekannten    Verfahren. den  Gang des     Ofens        mitbestimmt.     



  Der     wesentliche    Unterschied     zwischen     ,den Verfahren der     beiden    üben,     erwähnten          Sehweizer        Patenten    und dem neuen Verfahren  liegt darin,

       .dass    die     Regelung    der     bekannten          Verfahren    auch mit     Hilfe        chemischer        Mass-          nahmen        durchgeführt    wird     (geeignete        Kör-          nun        C        und        angepasste        Stickstoffzufuhr),

      wäh  rend     bei    dem neuen     Verfahren    die rein     me-          chanische    Massnahme einer der jeweiligen       Azotiergeschwindigkeit        angepassten    Verdün  nung     allein        ausschlaggebend    ist.  



  Die     Vorteile    des neuen     Verfahrens        be-          stehen        in    der     Verwendungsmöglichkeit    von  Karbid in beliebiger     Mahlfeinheit,    in der       schnellen        Beeinflussung    des Ofenganges und    der dadurch     erleichterten        Ofenführung    und  in     einerSteigerung    .der     Ofenleistung.     



  Man     :kann    die     Umsetzung        .zweckmässig        in          einem        Dmehrohrofen        bei        Temperaturen,    wie  sie in der     Schweizer        Patentschrift    Nr.     16.2141     angegeben sind, durchführen.     Ausser        staub-          förmigem        Karbid    kann auch gekörntes Kar  bid der     Korngrösse    von     ungefähr    0;

  3 mm bis  etwa 4 mm     verwendet        werden,        entweder    allein  oder im     Gemisch    mit     staubförmigem    Karbid.  Als indifferentes     Verdünnungsmittel        können          Materialien        verwendet    werden, die bei den       Reaktionsbedingungen        nicht    mit dem Stick  stoff und dem     Karbid    .sowie dem     Endprodukt          reagieren,        beispielsweise        Kalkstickstoff,

      fer  ner Kalk oder     Magnesiumogyd.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur kontinuierlichen Herstel lung von galksticltoff durch Azotierung von Calciumkarbid in Gegenwart von Ver- dünnungsmitteln und unter dauernder Be wegung des R & e@ons@gutes, dadurch ,gekenn.- zeichn:et, dass ;

   das Verdünnungsmittel zu dem gemahlenen Karbid erst :dann zugegeben wird, wenn ,das Karbid sich schon in lebhaf ter Reaktion befindet, und dass Menge und Temperatur des Verdünnungsmittels dem Anstieg der Reaktionsgeschwindigkeit da durch angepasst werden, dass man um so mehr Verdünnungsmittel zugibt und,

   die Tempera tur des Verdünnungsmittels um so niedriger wählt, je stärker der Anstieg der Reaktions- geschwindigkeit ist.