СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МОЧЕВИННОГО УДОБРЕНИЯ С ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРОЙ И ЕГО ПРОДУКТ Российский патент 2007 года по МПК C05C9/00 

Настоящее изобретение относится к способу производства гранулированной мочевины с элементарной серой и продукту указанного способа.

Дефицит серы широко распространен во многих областях мира, особенно там, где почва является песчаной, обедненной органическим веществом и подверженной выщелачиванию. Дефициты S увеличиваются повсеместно вследствие меньшего использования одного суперфосфата, который содержит гипс (CaSO₄) и больше S удаляется с полей вследствие увеличения урожайности и истощения резервов почвы вследствие эрозии и выщелачивания. Также, в промышленно развитых странах выделения диоксида серы (SO₂) из горючих ископаемых видов топлива обеспечивают высокое поступление S в почву как в результате дождей, так и осаждения пыли. С уменьшением выделений дефициты возрастают. Удобрения, обогащенные S, в настоящее время широко используются для коррекции дефицитов S.

Жидкая сера может представлять собой продукт отхода процессов частичного окисления тяжелых углеводородов из процессов производства водорода/аммиака или десульфуризации природного газа. Наряду с доступным процессом CO₂ данные сырьевые вещества являются необходимыми для производства гранулированной мочевины, и вместо хорошо известных мочевинно-серных удобрений, основанных на сульфатах, таких как, например, сульфат аммония/сульфат кальция, авторы данного изобретения попытались найти способ использования элементарной серы непосредственно в расплавленном состоянии в качестве источника расплавленной серы в производстве азотно-серных растительных питательных элементов. Элементарная сера не является непосредственно доступной для растений и не может быть использована в качестве достаточного источника серы для производства S-содержащих растительных питательных элементов. Вместо этого, ее использовали в качестве соединения в барабанных подпиточных процессах, где серу распыляют в барабане на поверхность теплых гранул для образования закрытой оболочки вокруг гранул мочевины (мочевина, покрытая серой, SCU) для обеспечения медленного высвобождения, так как мочевина "запечатана" по отношению к окружению оболочкой. Поглощение влаги может в данном случае реализоваться посредством небольших трещин, и мочевина "вытекает", растворяясь в воде вследствие поглощения влаги.

Из патента США 4330319 известен способ производства мочевинно-серного удобрения. Мочевину и расплавленную серу смешивают с получением расплавленной смеси с последующим отверждением расплавленной смеси для получения гомогенного твердого мочевинно-серного удобрения в виде частиц, где сера имеет размеры частиц меньше, чем приблизительно 100 мкм. Расплавленную мочевину и расплавленную серу пропускают через смесительное устройство при температуре выше температур плавления с получением тонкоизмельченной серы, диспергированной в мочевине. Расплавленную серу добавляют в количествах, достаточных для получения указанного мочевинно-серного удобрения. Перепад давления через указанное смешивающее устройство составляет, по меньшей мере, 200 кПа и поддерживается для образования гомогенизированного расплава мочевины и серы. Наконец, указанный гомогенизированный расплав отверждается гранулированием или агломерацией.

В данном патенте применяются значительные механические усилия, прилагаемые при предварительном смешивании с помощью Т-образной мешалки, вызываемые ограниченным каналом прохождения, который создает турбулентный поток вследствие угла в 90 градусов между двумя потоками расплава (Т-образная мешалка), и высокий перепад давления реализуется вследствие небольшого диаметра канала прохождения. В результате насос подачи серы должен работать в диапазоне 5-9 бар, а в одном примере - при 14 бар. Требуется, чтобы гомогенизирующий статический смеситель эмульгировал частицы S до размеров <100 мкм. Данная гомогенизация требует дополнительной механической энергии. Вследствие того факта, что две нерастворимые фазы только смешиваются механически, скорость рекомбинации сегментов фаз является очень высокой (метастабильная эмульсия) и частицы в диапазоне размеров 10-30 мкм составляют только минорную часть распределения частиц по размерам. Патент не доказывает, как отвержденная эмульсия улучшает агрономический урожай в зависимости от дефицита S в почве. Необходимо использовать средство против комкования для получения порошка из гранул против гигроскопичности мочевины.

Основная цель настоящего изобретения состоит в обеспечении способа эмульгирования элементарной серы в жидком состоянии в расплаве жидкой мочевины.

Еще одной целью данного изобретения является обеспечение доступности серы в виде источника S при достаточно низких размерах частиц и обеспечение добавки, которая могла бы сделать возможным достижение размеров частиц в предпочтительном диапазоне для увеличения биологического окисления.

Еще одна цель состоит в обеспечении мочевинно-серного удобрения без необходимости использования средства против комкования.

Еще одна цель состоит в уменьшении потерь в результате улетучивания аммиака из мочевинно-серного удобрения.

Еще одна цель состоит в том, чтобы добавка была биоразлагаемой, встречающейся в виде природного соединения в окружающей среде экологически приемлемым образом.

Еще одна цель состоит в получении различных размеров частиц S в виде функции концентрации добавки, таким образом, делая удобрение адаптируемым для различных климатических условий.

Данные и другие цели настоящего изобретения достигают посредством способа и продукта, как описано ниже. Изобретение далее определяется и характеризуется патентной формулой изобретения.

Изобретение, как заявлено, решает проблему как смешивать серу и мочевину в расплавленном состоянии и обеспечивает S-содержащие удобрения, имеющие требуемый размер частиц. Средства против комкования не являются необходимыми. Добавка регулирует распределение частиц по размерам.

Способ в соответствии с настоящим изобретением включает эмульгирование элементарной серы в жидком состоянии в жидком расплаве мочевины и воздействие на поверхностное натяжение между двумя фазами серы и мочевины в жидком состоянии при температурах выше температур плавления посредством подачи добавки, являющейся устойчивой к температуре и амфотерной, к жидкому расплаву сера/мочевина для получения гомогенно-смешанной фазы.

Предпочтительным является эмульгировать элементарную серу в жидком состоянии в жидком расплаве мочевины. Агрономическая причина использования элементарной серы состоит в том, что элементарная сера может предоставить более высокое содержание азота в удобрении в присутствии высоких концентраций S, например, >42 мас.% N при >8 мас.% S. Для наибольшего числа применений, связанных с растениями, массовое отношение N:S находится в диапазоне между 6:1 и 4:1, предпочтительно, приблизительно 5:1. Для применений, связанных с питанием животных, массовое отношение N:S находится в диапазоне между 10:1 и 15:1.

Настоящее изобретение отличается от загустения/покрытия S, так как два основных ингредиента не являются системой твердое вещество/жидкость, но находятся оба в жидком состоянии. Стабильная эмульсия не может быть достигнута, так как две жидкости различаются значительно по поверхностному натяжению и плотности и, таким образом, разделяются немедленно на две отдельные фазы, даже если жидкие фазы быстро охлаждаются или даже непосредственно гасятся жидким азотом (-194°С).

Сера (140°С):плотность:1,787 кг/м³,вязкость:0,008 Па·сМочевина (140°С):плотность:1,214 кг/м³,вязкость:0,002 Па·с

В литературе опубликовано в качестве общепринятого метода применение мешалок или статических смесителей для смешивания двух соединений в жидком состоянии, способных к образованию эмульсий. Основной принцип состоит в приложении механического усилия с помощью привода. Данный метод тестировали как в техническом, так и промышленном масштабе, но в случае смешанной фазы мочевина/жидкая S результат, однако, состоял в том, что применение высокоэффективных статических миксеров в промышленном масштабе увеличивало скорость разделения двух фаз, что является прямо противоположным общему прогнозу.

В качестве пилотного теста применяли способ получения мочевины после традиционной двухстадийной вакуумной системы от основных насосов подачи расплава до системы распределения расплава, в данном случае вращающейся корзины. Охлаждение/кристаллизацию обеспечивали посредством постоянного охлаждения окружающим воздухом в башнях для гранулирования в обычном исполнении диаметром 15/19 м, начиная с высоты 60 м. Подачу второй жидкой фазы, элементарной серы (чистота 99,9%) устанавливали добавлением емкости для подпитки, включающей насос подачи с контролируемой скоростью.

Для проведения теста неорганических твердых соединений, которые могут применяться, чтобы служить следовыми питательными компонентами в сочетании с основной гранулированной мочевиной категории N-S, применяют оборудование для дозирования твердых веществ. Для исследования распределения частиц по размерам применяли устройства для отбора проб после процесса, происходящего с потоком от момента смешивания до получения отвержденной гранулированной частицы. Многочисленные измерения, касающиеся распределения частиц по размерам капелек серы в мочевинном расплаве, производимом статическим смесителями, показали, почему механическое усилие не в состоянии увеличить гомогенность/стабильность смешанной жидкой фазы. Скорость/эффективность диспергирования не является движущим фактором для гомогенной фазы с небольшим диаметром S-капелек, вместо этого процесс направляется рекомбинацией скорость/вероятность. Поскольку распределение частиц по размерам увеличивается от входа до выхода статического смесителя, парам S-частиц предоставлена более высокая вероятность для рекомбинации в статическом смесителе.

Секция пилотного теста (как указано выше) была оптимизирована по отношению к более короткому времени пребывания, <180 секунд от момента ввода до получения твердой гранулы на конвейере. Также тестировали на предмет выяснения того, оказывают ли неорганические вещества влияние на поверхностное натяжение жидкой диспергированной фазы серы и, таким образом, влияют на вероятность рекомбинации и на размер частиц эмульгированной серы. Исследовали соединения цинка, магния, кальция и бора. Растворенный ZnO изменял цвет смешанного расплава и влиял на поверхностное натяжение положительным образом, достигнутые размеры частиц составляли <200 мкм. ZnO, применяемый в интервале 1-2%, был в состоянии стабилизировать в течение короткого времени пребывания. ZnS и MgO исследовали в качестве дополнительных следовых соединений, которые могут быть дозированы в гомогенной жидкой системе без негативного воздействия на размер частиц. CaO, CaSO₄, MgSO₄·4H₂O могут быть дозированы, вызывая некоторую сегрегацию фазы. Na₂B₄O₇ и Borax оставались суспендированными в расплаве и не диспергировались гомогенно.

Интервал концентраций неорганических соединений составляет 1,0-2,5 мас.%, предпочтительно, 1,5-2,1 мас.%. Соединения меди, марганца, селена и молибдена также могут быть суспендированы в эмульсию мочевины и элементарной серы без разложения и неблагоприятного воздействия.

Цель состояла в обеспечении биоразлагаемого соединения, которое может влиять на поверхностное натяжение жидкой фазы S для реализации отталкивающего эффекта, достаточно высокого, чтобы стабилизировать небольшие частицы в процессе их пребывания в оборудовании для тестирования при низких концентрациях добавки <0,1 мас.%. Достигаемый диапазон размеров частиц должен находиться в интервале 20-30 мкм для увеличения биологического окисления также в более холодных окружающих условиях. Соединение должно противостоять температурному уровню 140°С, который требуется для поддержания двух фаз в их жидком состоянии. Скрининг веществ осуществляли в лабораторном масштабе с использованием интенсивного смесителя и исследованием распределения размеров частиц для S как функции от времени. Тесты проводили в концентрационном интервале (0-150 частей на миллион) окончательно предпочтительного вещества.

В качестве добавок может служить группа жирных кислот с прямой цепью от С₆ до С₃₀. Было обнаружено, что наиболее предпочтительной добавкой является миристиновая кислота C₁₄Н₂₈О₂, имеющая молекулярную массу 228,36 г, температуру плавления 58,8°С и температуру кипения 199°С. Миристиновая кислота представляет собой природное производное, находящееся в виде сложного эфира глицерина в ореховом масле (70-80%), масле какао (20%) и спермацетовом масле (15%). Кальций-стеароил-лактат и натрий-стеароил-лактат тестировали в интервале концентраций 100-1000 частей на миллион, но данные соединения разлагались, кроме того, с указанными соединениями наблюдался негативный эффект вспенивания. Также тестировали додециламин и олеиламин и концентрация 1000 частей на миллион приводила к размерам частиц в интервале 100 мкм. Подходящими добавками также могут быть сложные эфиры, такие как изопропилмиристат и триглицериды, метиловые сложные эфиры глицеридов.

Распределение по размерам частиц элементарной серы может быть модифицировано посредством концентрации добавки и для демонстрации данного эффекта проводили тесты. Результаты представлены в Таблице 1.

Таблица 1Концентрация миристиновой кислоты, ч. на млнРазмер частиц введенной фазы элементарной S, мкм8150102001615019150231202412045606080901095101001010410108151121011810145101481028110

Результат способа:

Размер частиц <50 мкм элементарной S в виде частиц реализуется при концентрациях добавки >75 частей на миллион.

Чем меньше размер частиц, тем выше скорость окисления окисляющими бактериями Thiobacillus Thiooxidans в почве для конверсии серы из элементарного состояния в доступный для растения сульфат (при постоянной температуре, влажности и концентрации видов):

S - элементарная сера; (S₂O₃)^2- - тиосульфат; (S₄O₆)^2- - тетратионат; (SO₄)^2- - сульфат.

Сера может таким образом быть сделана доступной для растений как функция от времени (медленное высвобождение). Концентрация отложений серы не может быть потеряна во время обильных дождей (эффект вымывания) вследствие нерастворимости серы в ее элементарном состоянии.

Агрономические тесты проводили для определения поглощения S растениями с применением стандартного теста в горшках в теплице. Результат состоял в том, что скорость биологического окисления бактерией Thiobacillus была связана с размером частиц. Более крупные частицы реализовали более медленную скорость окисления. На скорость, как таковую, положительно влияли более высокие температуры >25°С, как и ожидалось.

Агрономические тесты и тесты по урожайности также проводили в областях тестовых полей. Открытые полевые тесты подтверждают ожидаемую прочную взаимосвязь между размером частиц и скоростью окисления. Продукт тестировали на полях в Германии и Южной Африке. Категорией применяемого продукта была мочевина + элементарная S: 42,7 мас.% N, 8 мас.% S, массовое отношение N:S составляло 5,3:1. Концентрация добавки составляла приблизительно 50 частей на миллион. Средний размер частиц S составлял 70 мкм. Нижние уровни могут быть получены посредством увеличения концентрации добавки. Также могут быть получены более высоки S-концентрации, при этом, однако, доступное N-содержание уменьшается.

Потери аммиака вследствие улетучивания в результате применения мочевины представляют собой проблему особенно в теплых климатических условиях, вследствие потерь содержания питательных компонентов в воздух. Поскольку от биологического окисления in situ в почве можно ожидать, что конверсия элементарной серы в элементарном состоянии в сульфат (ссылка на вышеупомянутый тип химической реакции) будет местно, в микроокружении отложения мкм частиц S, уменьшать рН-уровень, происходящие потери аммиака были измерены в сравнении с нормальной гранулированной мочевиной (без элементарной S).

Способ получения мочевинного удобрения с элементарной серой из серы в жидком состоянии и жидкого расплава мочевины в соответствии с настоящим изобретением включает воздействие на поверхностное натяжение между двумя фазами серы и мочевины в жидком состоянии при температурах выше температур плавления посредством подачи добавки, являющейся устойчивой к температуре и амфотерной, к жидкому расплаву сера/мочевина для получения гомогенной смешанной фазы, которую последовательно распределяют и отверждают.

Добавка может присутствовать в концентрациях 5-300 частей на миллион, предпочтительно, в концентрациях 45-100 частей на миллион. Добавка может включать С₆-С₃₀ жирные кислоты с прямой цепью, предпочтительно, добавка включает миристиновую кислоту. К жидкому расплаву сера/мочевина могут быть добавлены неорганические соединения цинка и/или магния, и/или кальция, и/или бора, также к жидкому расплаву сера/мочевина могут быть добавлены неорганические соединения меди и/или марганца, и/или селена, и/или молибдена. Неорганические соединения добавляют в количествах 1,0-2,5 мас.%, предпочтительно, 1,5-2,1 мас.%. Время пребывания от момента ввода до образования твердой гранулы составляет <180 секунд. Температура составляет >140°С.

Мочевинно-серное удобрение в соответствии с настоящим изобретением включает мочевину, элементарную серу и добавку, являющуюся устойчивой к температуре и амфотерной. Добавка может присутствовать в концентрациях 5-300 частей на миллион, предпочтительно, 45-100 частей на миллион. Добавка может включать С₆-С₃₀ жирные кислоты с прямой цепью, предпочтительно, добавка включает миристиновую кислоту. Удобрение может также включать неорганические соединения цинка и/или магния, и/или кальция, и/или бора. Удобрение может также включать неорганические соединения меди и/или марганца, и/или селена, и/или молибдена. Неорганические соединения могут присутствовать в количествах 1,0-2,5 мас.%, предпочтительно, 1,5-2,1 мас.%. Распределение по размерам частиц для S составляет приблизительно 10-200 мкм предпочтительно, 50-90 мкм. Предпочтительно, чтобы распределение по размерам частиц для S являлось таким, что 90% частиц имеют размер приблизительно 10 мкм при концентрациях добавки >150 частей на миллион.

Изобретение далее поясняется и рассматривается в следующих фигурах и примерах.

Фиг.1 показывает влияние мочевины и элементарной серы (мочевина+eS) на урожай и содержание серы в случае масляничного рапса в сравнении с мочевиной и мочевиной/серой (мочевина S) на двух тестовых полях в Германии.

Фиг.2 показывает влияние мочевины и элементарной серы (мочевина+eS) на урожай и содержание серы в случае озимой пшеницы в сравнении с мочевиной и мочевиной/серой (мочевина S) на двух тестовых полях в Германии.

Фиг.3 показывает влияние мочевины и элементарной серы (мочевина+eS) на урожай масляничного рапса в сравнении с CAN (нитрат кальция аммония), CAN+ASN (сульфат аммония/нитрат аммония) и мочевины на тестовом поле в Южной Африке.

Фиг.4 показывает влияние мочевины и элементарной серы (мочевина+eS) на урожай кукурузы в сравнении с суперфосфатным NPS-удобрением категории тестирования 24-10-10 и мочевины на тестовом поле в Южной Африке.

Фиг.5 показывает потери аммиака для мочевины и элементарной серы (мочевина+eS) на тестовом поле в Германии (Hhof) и тестовом поле в Южной Африке (RSA) по сравнению с гранулами мочевины.

Фиг.6 показывает образование пыли, устойчивость к истиранию, прочность на раздавливание и показатель комкования для мочевины, мочевины + S и мочевины + элементарная S + добавки.

Фиг.7 показывает улучшение по образованию пыли, по (мочевина + eS) на урожай кукурузы в сравнении с суперфосфатным NPS-удобрением категории тестирования 24-10-10 и мочевины на тестовом поле в Южной Африке.

В следующих примерах 1-6 в качестве добавки использовали миристиновую кислоту.

Пример 1

Эксперименты проводят на масляничном рапсе на двух тестовых полях в северной Германии с добавлением мочевины, мочевины + сульфат аммония (мочевина + S) и мочевины + элементарная сера (мочевина + eS). Удобрение мочевина + элементарная сера, используемое в тесте, включает 42,7% N и 8% S, концентрация добавки составляет 50 частей на миллион, и размер частиц S составляет приблизительно 70 мкм. Применяют 36 кг/га S. Тесты длятся в течение от 3 дней до недели. Урожай и содержание серы в масляничном рапсе измеряют и результаты показаны на фиг.1. Фиг.1 показывает, что для масляничного рапса мочевина + элементарная сера (мочевина + eS) и мочевина, содержащая сульфат в виде сульфата аммония (мочевина S), дают почти одинаковое увеличение урожая в интервале 6-20%. Температурный интервал озимой пшенице измеряют и результаты показаны на фиг.2. Фиг.2 показывает, что для озимой пшеницы мочевина + элементарная сера (мочевина+eS) и мочевина + сульфат аммония (мочевина S), дают почти одинаковое увеличение урожая на 7-8%. Температурный интервал составляет 7-15°С. GS 31 является кодом области тестового поля.

Пример 3

Эксперименты проводят на масляничном рапсе на тестовом поле в Южной Африке. Для масляничного рапса применяют 10 кг/га S и мочевину + элементарная сера (мочевина+eS) сравнивают с CAN, CAN+ASN и мочевиной. Результаты показаны на фиг.3. Фиг.3 показывает урожай для масляничного рапса в т/га для CAN, мочевины, мочевины + элементарная сера (мочевина+eS) и CAN+ASN.

Пример 4

Эксперименты проводят на кукурузе на тестовом поле в Южной Африке. Применение S в общем случае зависит от применяемого N/га. Мочевину + элементарная сера (мочевина+eS) сравнивают с суперфосфатным NPS-удобрением категории тестирования 24-10-10 и мочевиной. Добавляют 58, 83 и 108 кг N/га. Для мочевины + элементарная сера (мочевина+eS) соответствующие количества добавляемой S составляют 10, 14 и 18 кг S/га и для NPS-удобрения добавляют 25, 35 и 45 кг S/га. Результаты показаны на фиг.4. Фиг.4 показывает урожай кукурузы в кг/га для мочевины + элементарная сера (мочевина+eS), NPS-удобрения и мочевины.

При более высоких температурах в Южной Африке урожай увеличивается на 14% для кукурузы, а масляничный рапс реагирует 71% увеличением урожая.

Пример 5

Эксперименты по улетучиванию аммиака проводят на тестовом поле в северной Германии (Hhof) и на тестовом поле в Южной Африке (RSA). Потери аммиака из мочевины + элементарная сера (мочевина+eS) измеряют на двух участках и сравнивают с потерями из гранул мочевины, результаты показаны на фиг.5. Потери аммиака вследствие улетучивания из мочевины + элементарная сера (мочевина+eS) уменьшаются приблизительно на 15% по сравнению с гранулированной мочевиной стандартной категории качества.

Пример 6

Образование пыли, устойчивость к истиранию, прочность на раздавливание и показатель комкования измеряют/рассчитывают для мочевины, мочевины + S и мочевины + S + добавка.

Образование пыли, которая представляет собой сумму свободной пыли и пыли, полученной при истирании, определяют как потерю массы удобрения в лотке в установленных условиях времени и воздушного потока. Образование пыли определяют взвешиванием удобрения до и после воздействия потока воздуха в лотке в течение установленного времени.

Устойчивость к истиранию определяется в виде процентного содержания разрушенных гранул после обработки в тесте устойчивости к истиранию. Устойчивость к истиранию определяют, устанавливая количество разрушенных частиц (фракция <1 мм для небольших гранул мочевины, фракция <1,6 мм для гранул мочевины, фракция <1,5 мм для мочевины для подкормки скота) введением образца гранул в циклон с использованием контролируемого потока воздуха.

Прочность на раздавливание (твердость) гранул определяют по усилию, необходимому для раздавливания гранулы как таковой. Прочность на раздавливание определяют тестом, где индивидуальные гранулы подвергают измеряемому усилию, приложенному посредством металлического плунжера. Усилие (единица: кг силы (кгс)), при котором гранулы разламываются, принимают в качестве замера усилия.

Тенденция удобрения к комкованию определяется силой (кгс), требуемой для разрушения лепешки спрессованного удобрения. Прессование образца осуществляют при хорошо определенной температуре, усилии и в точно определенный период. Тенденцию к комкованию определяют тестом, где часть гранул удобрения переносят в форму и к удобрению прикладывают давление посредством сжатого воздуха, действующего на поршень. После того как образец находится под давлением 2 бара в течение 24 часов, давление уменьшают. Верхнюю и нижнюю пластины формы удаляют. Пневматический поршень переустанавливают на верхнюю часть лепешки и давление увеличивают постепенно до разрушения лепешки.

Фиг.6 показывает образование пыли (мг/кг), устойчивость к истиранию (%), прочность на раздавливание (г) и показатель комкования (кг) для мочевины, мочевины +е S и мочевины + S + добавка.

Фиг.7 показывает улучшение по образованию пыли, по показателю комкования, по устойчивости к истиранию и по прочности на раздавливание для мочевины +е S + добавка по сравнению с мочевиной и мочевиной + S.

Измеренное образование пыли при истирании составляет 10% от значения для нормальной стандартной гранулы.

Гомогенно-интегрированная сера значительно снижает гигроскопическое поведение мочевинной матрицы, таким образом, уменьшая тенденцию мочевины к комкованию. Продукт позволяет осуществлять свободное применение. Различные концентрационные уровни S, покрывающие оптимальные отношения N:S для растений или жвачных животных, могут быть реализованы в матрице гранулы. (N:S=5:1 или 10:1, соответственно)

Результатом воздействия биологического окисления является уменьшение потерь вследствие улетучивания аммиака. Вследствие небольшого размера частиц достигается высокая степень интеграции в кристаллической структуре матрицы мочевины, увеличивая механическую прочность гранулы против внешнего воздействия.

Возможно применение свободного от формальдегида N/S соединения для питательных составов для растений или для пищевой категории качества. Вследствие медленного высвобождения и нерастворимости серы в элементарном состоянии применяемое количество S защищено против потерь при выбывании в случае обильных дождей.

Посредством настоящего изобретения элементарная сера может быть сделана доступной для растений в качестве источника S при достаточно низких размерах частиц. Посредством влияния на поверхностное натяжение между двумя фазами (мочевина/сера) в жидком состоянии при температурах выше температур плавления могут быть реализованы различные размеры частиц также в низком мкм диапазоне. Соединение, устойчивое к температуре, с амфотерными характеристиками оценивают и применяют для обеспечения образования в интервале 10-50 мкм при низких концентрациях добавки. Молекулярная структура применяемого поверхностно-активного вещества является биоразлагаемой, чтобы избежать накопления в почве в случае непрерывного применения для питания растений на поле. Добавка может применяться в концентрациях, которые позволяют определить интервал размера частиц S, который также контролирует скорость окисления и, таким образом, подачу S в виде микробиологически окисленного сульфата к корням растений. Возможно получить продукт, который обладает свободной текучестью потока без поверхностных покрытий или кондиционирования формальдегидом.

Пример 7.

Были проведены тесты по исследованию в качестве добавок других жирных кислот, кроме миристиновой кислоты, и их эфиров. В Таблице 2 показано, что лауриновая кислота, пальмитиновая, стеариновая кислота и метиловый эфир миристиновой кислоты оказывают такое же влияние на распределение по размерам частиц элементарной серы, что и миристиновая кислота, и могут использоваться в способе по изобретению.

Таблица 2Добавка (число атомов углерода)Размер частиц введенной фазы элементарной S с использованием 100 ч. на млн добавкиРазмер частиц введенной фазы элементарной S с использованием 200 ч. на млн добавкиЛауриновая кислота (С12)20 мкм15 мкмПальмитиновая кислота (С16)10 мкм5 мкмСтеариновая кислота (С18)20 мкм10 мкмМетиловый эфир миристиновой кислоты (С15)30 мкм20 мкм

Изобретение относится к мочевинно-серному удобрению и получению этого удобрения из серы в жидком состоянии и жидкого расплава мочевины. Способ состоит в воздействии на поверхностное натяжение между двумя фазами серы и мочевины в жидком состоянии при температурах выше температур плавления подачей добавки, включающей устойчивые к температуре С₆-С₃₀ жирные кислоты и их эфиры, для получения гомогенной смешанной фазы, которую последовательно распределяют и отверждают. Добавка, в качестве которой используют, например, миристиновую кислоту, присутствует в концентрации 5-300 частей на миллион. Удобрение может включать неорганические соединения в количествах 1,0-2,5 мас.%. Посредством настоящего изобретения элементарная сера доступна для растений в качестве источника серы при достаточно низких размерах частиц и возможно получить продукт, который обладает свободной текучестью потока, без поверхностных покрытий или кондиционирования формальдегидом. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

1. Способ получения мочевинного удобрения с элементарной серой из серы в жидком состоянии и жидкого расплава мочевины, отличающийся воздействием на поверхностное натяжение между двумя фазами серы и мочевины в жидком состоянии при температурах выше температур плавления посредством подачи добавки, включающей устойчивые к температуре С₆-С₃₀ жирные кислоты и их эфиры, для получения гомогенной смешанной фазы, которую последовательно распределяют и отверждают.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавка присутствует в концентрациях 5-300 частей на миллион.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что добавка присутствует в концентрациях 45-100 частей на миллион.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавка включает С₆-С₃₀ жирные кислоты с прямой цепью.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что добавка включает миристиновую кислоту.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что неорганические соединения цинка, и/или магния, и/или кальция, и/или бора добавляют к жидкому расплаву сера/мочевина.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что неорганические соединения меди, и/или марганца, и/или селена, и/или молибдена добавляют к жидкому расплаву сера/мочевина.8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что неорганические соединения добавляют в количествах 1,0-2,5 мас.%, предпочтительно 1,5-2,1 мас.%.9. Способ по п.1, отличающийся тем, что время пребывания от момента ввода до образования твердой гранулы составляет <180 с.10. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура составляет >140°С.11. Мочевинно-серное удобрение, отличающееся тем, что данное удобрение включает гомогенно смешанные фазы мочевины и элементарной серы и добавку, включающую устойчивые к температуре С₆-С₃₀ жирные кислоты и их эфиры.12. Мочевинно-серное удобрение по п.11, отличающееся тем, что добавка присутствует в концентрациях 5-300 частей на миллион.13. Мочевинно-серное удобрение по п.12, отличающееся тем, что добавка присутствует в концентрациях 45-100 частей на миллион.14. Мочевинно-серное удобрение по п.11, отличающееся тем, что добавка включает С₆-С₃₀ жирные кислоты с прямой цепью.15. Мочевино-серное удобрение по п.14, отличающееся тем, что добавка включает в себя миристиновую кислоту.16. Мочевино-серное удобрение по п.11, отличающееся тем, что удобрение включает неорганические соединения цинка, и/или магния, и/или кальция, и/или бора.17. Мочевинно-серное удобрение по п.11, отличающееся тем, что удобрение включает неорганические соединения меди, и/или марганца, и/или селена, и/или молибдена.18. Мочевинно-серное удобрение по п.16 или 17, отличающееся тем, что неорганические соединения присутствуют в количествах 1,0-2,5 мас.%, предпочтительно 1,5-2,1 мас.%.19. Мочевинно-серное удобрение по п.11, отличающееся тем, что распределение по размерам частиц для S составляет приблизительно 10-200 мкм.20. Мочевинно-серное удобрение по п.19, отличающееся тем, что распределение по размерам частиц для S составляет 50-90 мкм.21. Мочевинно-серное удобрение по п.19, отличающееся тем, что распределение по размерам частиц для S является таким, что 90% частиц имеют размер приблизительно 10 мкм при концентрациях добавки >150 частей на миллион.