Изобретение относится к получению сложных удобрений, в частности азотно-фосфорных, содержащих мочевину.
Известен способ получения сложных удобрений путем смешения плава карбамида с плавом фосфата аммония с молярным отношением NН2Н2РO4 - 0,5-0,8 и влажностью 0,1-1,84% при 130-1500oС и аммонизации полученной смеси до отношения NН3 Н3РO4 в пределах, равных 1,3-2 (а.с. СССР 781103, 23.11.80).
Недостатком известного способа являются потери азота и низкие физические свойства получаемых удобрений - высокая гигроскопичность и слеживаемость.
Наиболее близким по технической сущности является способ получения азотно-фосфорного удобрения (карбоаммофоса) путем нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком, смешения растворов фосфата аммония с мочевиной, грануляции и сушки готового продукта (А.А. Соколовский, Т.П.Унанянц. Краткий справочник по минеральным удобрениям. М. Химия, 1977. Стр.284-291).
Недостатком известного способа является получение удобрений с недостаточно хорошими физическими свойствами - высокой гигроскопичностью 4,1 е.г. и слеживаемостью 300-400 кПа и большие потери азота (до 5%).
Задачей предлагаемого изобретения является улучшение физических свойств удобрений и предотвращение потерь азота.
Способ получения азотно-фосфорных удобрений включает нейтрализацию фосфорной кислоты аммиаком, смешение с мочевиной, грануляцию и сушку готового продукта, причем в зону нейтрализации подают серную кислоту и (или) сульфат аммония, а мочевину вводят на стадии грануляции и сушки до соотношения CO(NH2)2:P2O5:SO3=0,32-1,58:1:0,11-1,87.
Изменение условий процесса достигается за счет введения в состав пульпы серной кислоты и (или) сульфата аммония и введения мочевины на стадии грануляции и сушки до соотношения CO(NH2)2:P2O5:SO3=0,32-1,58:1:0,11-1,87.
Введение сульфата аммония в систему фосфат аммония-мочевина-вода приводит к изменению физических свойств этой системы. Мочевина в водном растворе гидролизуется одновременно с самопроизвольной изомеризацией:
CO(NH2)2=NH2OCN,
NH2OCN+Н2O=(NH4)2CO2.
Константа скорости гидролиза мочевины зависит от температуры и концентрации раствора, рН среды и присутствия других компонентов. При разбавлении раствора и повышении его температуры скорость гидролиза повышается. В присутствии фосфорной кислоты константа скорости гидролиза увеличивается более чем в 40 раз. При 100oС степень разложения мочевины в смеси с фосфорной кислотой составляет 5%. Моноаммонийфосфат также увеличивает степень разложения мочевины в водных растворах с образованием токсичных для растений продуктов распада. Сульфат аммония обладает высокими физическими свойствами по сравнению с фосфатом аммония - гигроскопичность сульфата аммония - 0,25 е.г., фосфата аммония - 2,5 е.г. (И.М. Кувшинников. Минеральные удобрения и соли. М. Химия. 1987. Стр. 95). Введение сульфата аммония приводит к улучшению физических свойств практически всех удобрений. Гигроскопичность смесей на основе сульфата аммония, содержащих три малогигроскопичных компонента, практически не меняется. Введение сульфата аммония в систему, содержащую растворы фосфата аммония и мочевину, значительно замедляют гидролиз карбамида и улучшает физические свойства удобрений (И.М. Кувшинников. Минеральные удобрения и соли. М. Химия. 1981. Стр. 171. Рис.6-10). Подача мочевины на стадию грануляции и сушки снижает время контакта мочевины с водным раствором фосфата аммония и тем самым снижает потери мочевины. Проведенные исследования показали, что при введении в состав удобрения, содержащего фосфаты аммония и мочевину, сульфата аммония в количестве 5-58% на стадию нейтрализации при подаче твердой мочевины на стадию грануляции и сушки, разложения мочевины практически не происходит, а получаемое удобрение обладает хорошими физическими свойствами. Коэффициент гигроскопичности удобрений в зависимости от их состава составляет 1-1,5 е. г. , а слеживаемость - 50-70 кПа. На ОАО "Фосфорит" выпущена промышленная партия удобрений с хорошими физическими свойствами и без потерь мочевины.
Сущность процесса поясняется примерами.
Пример 1. 117,4 кг 23%-ной экстракционной фосфорной кислоты нейтрализуется газообразным аммиаком в количестве 9 кг. В зону реакции подается 4 кг 93%-ной серной кислоты (3,7 кг мнг) и 10 кг воды, затем пульпу упаривают. При этом испаряется 57,8 кг воды. Пульпа в количестве 72,6 кг с остаточной влажностью 20% направляется на грануляцию и сушку. Туда же подается мочевина в количестве 42 кг. Количество готового продукта составляет 100 кг. Соотношение CO(NH2)2: P2O5:SO3 в готовой продукции составляет 1,58:1:0,11. Потери азота отсутствуют.
Пример 2. 75,7 кг 28%-ной экстракционной фосфорной кислоты нейтрализуется газообразным аммиаком в количестве 16,2 кг. В зону реакции подается 40 кг 68,8%-ной серной кислоты (27,54 кг мнг) и 5 кг сульфата аммония. Количество испарившейся воды составляет 20,2 кг. Пульпа в количестве 111,7 кг с влажностью 25% направляется на грануляцию и сушку. Туда же подается 16,7 кг мочевины. Количество готового продукта составляет 100 кг. Соотношение CO(NH2)2: P2O5: SO3 в готовой продукции составляет 0,8:1:1,2. Потери азота отсутствуют.
Пример 3. 94 кг 20%-ной экстракционной фосфорной кислоты нейтрализуется газообразным аммиаком в количестве 19,6 кг. Туда же подается 58 кг сульфата аммония и 10 кг воды. Температура 120oС. При этом испаряется 44,1 кг воды. Пульпа в количестве 116 кг с остаточной влажностью 20% направляется в БГС на грануляцию и сушку. Туда же подается мочевина в количестве 6 кг. Количество готового продукта составляет 100 кг. Соотношение CO(NH2)2:P2O5:SO3 в готовой продукции 0,32:1:1,87. Потери азота отсутствуют.
Уменьшение количества SO3: P2O5 менее 0,11:1 и мочевины CO(NH2)2:P2O5 более 1,58: 1 приведет к ухудшению физических свойств удобрений и потере азота, увеличение количества SO3P2O5 более 1,87:1 и мочевины CO(NH2)2:P2O5 менее 0,32:1 не позволит получить уравновешенное по азоту и фосфору удобрение.
В таблице приведена характеристика готовой продукции предлагаемого и известного способов.
Как видно из таблицы, ведение процесса в предлагаемых пределах обеспечивает получение уравновешенных удобрений с хорошими физическими свойствами (коэффициент гигроскопичности равен 1-1,5, слеживаемость равна 50-70 кПа) и предотвращает потери азота.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОАММОФОСА | 1997 |
|
RU2126374C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОАММОФОСА | 2002 |
|
RU2202522C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО НЕЙТРАЛИЗОВАННОГО СУПЕРФОСФАТА | 1999 |
|
RU2156754C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ | 2001 |
|
RU2200139C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИНАТРИЙФОСФАТА | 1995 |
|
RU2145572C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММОФОСА | 2001 |
|
RU2196120C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ | 1999 |
|
RU2162071C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ | 2013 |
|
RU2541641C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ | 2013 |
|
RU2527794C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ, СОДЕРЖАЩЕГО АЗОТ И ФОСФОР, И ГРАНУЛИРОВАННОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ | 2003 |
|
RU2253639C2 |
Изобретение относится к получению сложных удобрений, в частности азотно-фосфорных, содержащих мочевину. Способ получения азотно-фосфорного удобрения включает нейтрализацию фосфорной кислоты аммиаком, смешение с мочевиной, грануляцию и сушку готового продукта, причем в зону нейтрализации подают серную кислоту и(или) сульфат аммония, а мочевину вводят на стадии грануляции и сушки до соотношения СО(NH2)2 : Р2О5 : SО3=0,32-1,58 : 1 : 0,11-1,87. Способ позволяет улучшить физические свойства удобрений, слеживаемость удобрения составляет 50-70 кПа, а коэффициент гигроскопичности равен 1-1,5. 1 табл.
Способ получения азотно-фосфорного удобрения, включающий нейтрализацию фосфорной кислоты аммиаком, смешение с мочевиной, грануляцию и сушку готового продукта, отличающийся тем, что в зону нейтрализации подают серную кислоту и(или) сульфат аммония, а мочевину вводят на стадии грануляции и сушки до соотношения СО(NH2)2 : Р2О5 : SО3= 0,32-1,58 : 1 : 0,11-1,87.
СОКОЛОВСКИЙ А.А., УНАНЯНЦ Т.П | |||
Краткий справочник по минеральным удобрениям | |||
- М.: Химия, 1977, с.284-291 | |||
Способ получения карбамидо-фосфорного удобрения | 1972 |
|
SU446495A1 |
Способ получения комплексного удобрения | 1988 |
|
SU1691360A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ СЛОЖНОСМЕШАННЫХ УДОБРЕНИЙ | 1997 |
|
RU2121990C1 |
US 5120345 A, 09.06.1992. |
Авторы
Даты
2002-09-10—Публикация
2001-04-27—Подача