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Ammoniumsulfat

Bewährter Stickstoffdünger

Ammonium sulphate nitrogen fertilizer crystals in bags for fertilizing plants

Ammoniumsulfat ((NH₄)₂SO₄) ist ein in großem Maßstab hergestelltes Produkt, das hauptsächlich als Stickstoffdünger (Fertilizer) in der Landwirtschaft eingesetzt wird. Daneben gibt es zahlreiche weitere Nischenanwendungen, z.B. als Lebensmittelzusatzstoff und in der Trinkwasseraufbereitung.

Wozu wird Ammoniumsulfat verwendet?

Düngemittel

Ammoniumsulfat wird hauptsächlich als Dünger für alkalische Böden verwendet. Im Boden wird das Ammoniumion freigesetzt und bildet eine geringe Menge an Säure, wodurch das pH-Gleichgewicht des Bodens gesenkt wird, während gleichzeitig der für das Pflanzenwachstum notwendige Stickstoff zugeführt wird.

Lebensmittelzusatzstoffe | Säureregulierung (E517)

Als Lebensmittelzusatzstoff wird Ammoniumsulfat von der U.S. Food and Drug Administration allgemein als sicher anerkannt (GRAS) und wird in der Europäischen Union mit der E-Nummer E517 bezeichnet. Es wird als Säureregulator in Mehlen und Broten verwendet.

Trinkwasseraufbereitung

Bei der Aufbereitung von Trinkwasser wird Ammoniumsulfat in Kombination mit Chlor zur Erzeugung von Monochloramin zur Desinfektion verwendet.

Tractor on a green field. Ammonium sulphate fertilizer is being spread.
Various types of bread and rolls. Ammonium sulphate is used, among other things, as an acidity regulator in flours and breads
Water treatment plant
Ammonium sulphate nitrogen fertilizer. Granules are applied to the soil under a young plant

Wie wird Ammoniumsulfat hergestellt?

Ammoniumsulfat kann auf verschiedene Weise gewonnen werden, zum Teil wird es industriell hergestellt, zum Teil fällt es als Nebenprodukt bei bestimmten industriellen Prozessen an und wird von dort weiterverarbeitet oder verwendet.

Rückgewinnung von gelöstem Ammoniumsulfat aus anfallenden Abwässern

In industrieller Hinsicht fällt Ammoniumsulfat als Nebenprodukt bei einigen chemischen Prozessen, insbesondere bei der Produktion von Caprolactam an. Aus solchen Ammoniumsulfat-haltigen Abwässern lassen sich in sogenannten DTB- (Draft Tube Baffle) oder Oslo-Kristallisatoren grobkörnige Produkte (im Bereich von 2 bis 4 mm) herstellen. Dies ist wichtig, um eine gute Streufähigkeit beim Ausbringen des Düngemittels auf die Felder zu gewährleisten.

Bei der Herstellung von:

  • Caprolactam (CPL) → Polyamid 6 (Textilfaser, Folie)
  • Acrylnitril (AN) → Acrylamid, Klebstoff, Lösungsmittel
  • Methylmethacrylat (MMA) → Acrylglas (Plexiglas)
Prozessschema: Gewinnung von Ammoniumsulfat als Nebenprodukt bei der Herstellung von Caprolactam.

Prozess: Ammoniumsulfat als Nebenprodukt bei der Herstellung von Caprolactam

Synthetische Herstellung

Synthetisch wird Ammoniumsulfat durch die Reaktion von gasförmigem Ammoniak und Schwefelsäure gewonnen. Auch in dieser Anwendung ist eher die Verarbeitung von „Abfallschwefelsäure“ aus Produktionsprozessen der Anlass zum Bau von Ammoniumsulfat-Anlagen, und weniger der globale Bedarf an Ammoniumsulfat. Wegen unvermeidbarer dissipativer Vorgänge bei der schnell ablaufenden Reaktion, ist das Produkt aus Reaktionskristallisatoren deutlich feiner und damit auch billiger als das qualitativ hochwertigere Produkt aus DTB Kristallisatoren.

Prozessbeispiel: Synthetische Herstellung von Ammoniumsulfat

Prozess: Synthetische Herstellung von Ammoniumsulfat

Rauchgasentschwefelung

Ein vergleichbarer Prozess zur Vermeidung von Schwefelabfällen kommt auch bei der Reinigung von Koksofengas zum Einsatz. Bei der Rauchgasentschwefelung fällt Ammoniumsulfat als Nebenprodukt an.

Prozess: Gewinnung von Ammoniumsulfat bei der Rauchgasentschwefelung

Prozess: Gewinnung von Ammoniumsulfat aus Koksofengas

Unabhängig vom Verfahren wird das erzeugte Ammoniumsulfat in der Regel weiter gereinigt und getrocknet, um Verunreinigungen zu entfernen und ein hochwertiges Endprodukt zu erhalten. Die Kristalle können dann zu Granulaten oder Pulver verarbeitet werden, um sie in verschiedenen anderen Anwendungen zu verwenden.

Warum sind Zentrifugen für die Verarbeitung von Ammoniumsulfat wichtig?

Zentrifugen werden bei der Verarbeitung von Ammoniumsulfat eingesetzt, um überschüssige Flüssigkeit wie Schwefelsäure und andere Verunreinigungen durch Auswaschen von den Ammoniumsulfatkristallen zu entfernen. Aus wirtschaftlichen Gründen wird die Fest-Flüssig-Trennung hauptsächlich mit filtrierenden Schubzentrifugen und CONTURBEX Zentrifugen durchgeführt.

Interior view of a pusher centrifuge SHS with ammonium sulphate as product

Verschleißschutz

SIEBTECHNIK TEMA Zentrifugen werden speziell für die jeweilige Trennaufgabe optimiert. Bei der Werkstoffauswahl haben sich austenitische und ferritische Edelstähle im Zentrifugenbau für normal beanspruchende Anwendungen bewährt.

Bei Prozessen, in denen abrasive Stoffe verarbeitet werden, müssen die Zentrifugen mit einem wirksamen Verschleißschutz versehen werden. Ausgehend von der Steinkohleverarbeitung haben wir seit 1922 Verschleißschutzsysteme kontinuierlich weiterentwickelt.

Unsere Zentrifugen können mit hoch entwickelten Verschleißschutzsystemen aus z.B. Wolframcarbid, Stellite® oder Keramiktiles ausgerüstet werden, um nur einige zu nennen. Auch Gummierungen oder Matrixbeschichtungen haben sich in verschiedenen Anwendungen bewährt.

Bei Bedarf entwickeln unsere Ingenieure für unsere Kunden weltweit neue und effiziente Lösungen in der Beschichtungs-, Klebe- und Fügetechnik.

Werkstoffe

Zentrifugenbauteile sind nicht nur hohen Kräften ausgesetzt, sondern müssen auch verfahrenstechnischen Anforderungen wie Korrosion, Verschleiß und hohen Temperaturen standhalten. Außerdem spielen Kosten und Verfügbarkeit der Werkstoffe eine wichtige Rolle. Nach diesen sehr spezifischen Anforderungen wählen unsere Kunden die erforderlichen produktberührten Werkstoffe aus.

Duplex- und hochlegierte Edelstähle, Hastelloy® und Titanwerkstoffe für die unterschiedlichsten Prozesse und Beanspruchungen gehören zu unserem Tagesgeschäft im Zentrifugenbau. Unser Qualitätsmanagement hat für die Konstruktion, die Fertigungsverfahren und die Bauteilprüfung sehr detaillierte und kosteneffiziente Prozesse auf Basis der europäischen Richtlinien entwickelt.

Typische Blech- und Schmiedewerkstoffe für produktberührte Zentrifugenbauteile sind z.B.

  • EN 1.4404 / AISI 316L
  • EN 1.4571 / AISI 316Ti
  • EN 1.4462 / AISI 318LN / Duplex
  • EN 1.4410 / AISI F53 / Super Duplex
  • Lean Duplex
  • EN 1.4539 / AISI 904L
  • EN 1.4547 / 254SMO®
  • EN 1.4529 / AISI 926
  • EN 2.4819 / INCONEL® Alloy C-276
  • EN 2.4602 / Hastelloy® C22
  • EN 2.4610 / Hastelloy® C4
  • EN 3.7035 / Ti-II / Titan 994-Ti-grade 2
  • EN 3.7235 / Ti-IIPd / Titan 994 Pd-Ti-grade 7
  • sowie deren Gusswerkstoffe

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Die CONTURBEX ist eine kontinuierlich arbeitende, filtrierende Zentrifuge mit sehr breitem Einsatzspektrum.

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