Способ получения азотного удобрения Советский патент 1993 года по МПК C05F11/00 C05C9/00 

Изобретение относится к производству минеральных удобрений, в частности к технологии карбамида.

Известен способ получения сложно- смешанного удобрения, включающий предварительное введение двойного суперфосфата в плав карбамида при одновременной обработке газообразным аммиаком. Обработку аммиаком ведут до рН 6,5-6,8. Получают сложно-смешанное удобрение с соотношением питательных веществ М:РаОб 1:2. Полученный продукт содержит до 48% питательных веществ.

Недостатками способа является сложность аппаратурного оформления процесса, громоздкость технологической схемы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сложно-смешанного удобрения путем введения в плав карбамида фосфорсодержащего компонента (аммофоса или двойного суперфосфата) в смеси с гумматом аммония. В плав карбамида с концентрацией 80% при температуре 90-100°С вводят гумат аммония (рН 6-12) в количестве 25-35% и фосфорсодержащий компонент в количестве 50-250% от массы карбамида. Смесь тщательно перемешивается и направляется на гранулирование. Полученный продукт содержит, мас.%: N 14,6-31.3; РаОб 14,5-29,2; органики 10,0- 10,3.

Недостатком известного способа является низкое содержание азота в удобрении. Кроме того, введение добавки в плав карбамида с концентрацией 80% и температурой 90-100°С ведет к разложению карбамида и потери азота. Способ не нашел широкого практического применения из-за невысокой эффективности действия вводимой добавки и сложности аппаратурного оформления.

Целью изобретения является упрощение способа и повышение агрохимической эффективности удобрения.

Цель достигается тем, что в способе получения азотного удобрения, включающем введение добавки - раствора гумата в раствор карбамида и грануляцию полученного продукта, в качестве раствора гумата используют 10-12%-ный водный раствор гидрогумата или оксигумата натрия, полученных из торфа, а введение добавки осуществляют в раствор карбамида на первой ступени выпарки в количестве из расчета по сухому веществу 0,05-0,10% гумата натрия от массы удобрения при температуре 120°С. Причем раствор гумата натрия вводят в 65-68 %-ный водный раствор карбамида.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет заключить, что заявляемый способ отличается от известного следующим. В качестве раствора гуматов используют 10- 12%-ный водный раствор гидрогумата или оксигумата натрия, выделенного из торфа; введение добавки осуществляют в 65-68%- ный водный раствор карбамида на первой ступени выпарки в количестве 0,05-0,10% гумата натрия (из расчета по сухому веществу) от массы удобрения при температуре 120°С. Предлагаемый способ включает стадии введения добавки в раствор карбамида, упаривание модифицированного раствора и гранулирование. Способ может быть реализован в промышленном масштабе на существующем технологическом оборудовании.

Известный способ предполагает применение в качестве добавки гуматов аммония в сочетании с фосфорсодержащим компонентом (порошковидным двойным суперфосфатом или аммофосом с частицами размером не более 1 мм); количество вводимой добавки составляет соответственно 25-35% и 50-250%; введение добавки осуществляет при температуре 90-100°С. Известный способ предполагает введение процесса получения удобрения следующим образом: введение добавки в плав карбамида, перемешивание и гранулирование. Способ не нашел практического применения в промышленности.

Гуматы натрия, предлагаемые в качест- ве добавки для введения в раствор карбамида, получают из торфа и выпускаются согласно ТУ 88 БССР 202-91 Гидрогумат и ТУ 88 БССР 204-91 Оксигумат. Препараты используются в сельском хозяйстве как ре- 0 гуляторы роста растений, входят в состав питательных субстрактов в теплично-парниковых хозяйствах, применяются в виде добавок в поливные воды при выращивании растений, а также при предпосевном зама- 5 чивании семян.

Гидрогумат натрия - продукт гидролитической деструкции торфа путем последовательной обработки его при температуре 110-120°С в кислой и щелочной средах. 0Оксигумат натрия - продукт окисления торфа перекисью водорода в водно-щелочной среде при повышенной температуре и избыточном давлении в присутствии катализатора.

5Гуматы натрия из торфа представляют собой темно-коричневую вязкую жидкость со средним содержанием органических веществ 9-10%, рН 10-11 и имеют состав, %:

Гидрогумат:органическая 0 масса 9-10

минеральная часть 2,4-2,6 вода87,2-88,6 гуминовые

5вещества

(натриевые соли гумино- вых веществ) 6,7-7,0 нелетучие 0карбоновые

кислоты1,3-1,7 аминокислоты 0,4-0,5 редуцирующие вещества 0,1-0,2 5 Оксигумат: органическая

масса9-10 минеральная часть 2,4-2,6 вода 87,4-88,6 0 гуминовые

кислоты4,6-5,0 фульвокис- лоты 2,8-3,0 (продукты окислительной деструкции 5 гуминовых кислот)

органические кислоты1,3-1,5

пектины 0,6-0,9

Введение гуматов натрия (гидрогумата

или оксигумата), выделенных из торфа, в

раствор карбамида, подаваемый на первую

ступень выпарки, позволяет получить удобрение с целым рядом новых свойств.

Снижение скорости растрорения карбамида, содержащего гуматы натрия, по сравнению с исходным (стандартным) карбамидом объясняется тем, что при повышенной .температуре 120-140°С между карбамидом и гуматом натрия происходит взаимодействие с образованием менее растворимых комплексных соединений, которые, кроме того, способствуют замедлению процесса нитрификации азота карбамида в почве.

Гуматы натрия, выделенные из торфа, обладают повышенной биологической активностью. Биологически активные гумино- вы е вещества торфа, не проникая внутрь живой клетки, повышают степень проницаемости мембран для элементов минерального питания и интенсифицируют обмен веществ в клетке, что в конечном итоге приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур и улучшению качества сельскохозяйственной продукции.

Высокая биологическая активность используемых гуминовых препаратов дает возможностью вводить их в карбамид в небольшом количестве (0,05-0,10% в пересчете на сухое вещество) и получать удобрений с высокой агрохимической эффективностью.

Удобрение может быть получено на существующем технологическом оборудовании по производству гранулированного карбамида без внесения изменений в ведений технологического процесса. По сравнению с прототипом осуществление процесса по предлагаемому способу позволит снизить стоимость продукции в основном за счет уменьшения количества вводимой добавки до 0,05-0,1 % и капитальных затрат на осуществление процесса.

Оптимальное количество гумата натрия, вводимого в раствор карбамида, составляет 0,05-0,10%. При количестве вводимого гумата натрия менее 0,05% не проявляется его положительное влияние на физико-химические и агрохимические свойства удобрения. Введение гумата натрия в количестве более 0,1 % не сказывается положительно на агрохимических свойствах удобрения.

Ниже приведен пример осуществления способа в условиях, аналогичных промышленным.

К 50 т 65-68%-ного водного раствора карбамида после второй ступени дистилляции, имеющего температуру 120°С, добавляют 175 кг 10%-ного водного раствора оксигумата натрия. Полученную смесь направляют на первую ступень выпарки, где температура раствора достигает 130°С, а содержание карбамида в плаве - 98-96%, а затем на вторую ступень выпарки, где тем- 5 пература плава - 140°С, а содержание карбамида - 99,5-99,8%. Со второй ступени выпарки плав поступает на грануляцию. После грануляции в потоке воздуха получают гранулированный продукт следующего 0 фракционного состава, %: размер гранул 1- 4 мм - 99,7; 2-3 мм - 86,2; 1 мм - 0,2. Статическая прочность гранул - 0,94 кгс/гран. Содержание воды (по Фишеру) - 0,5%. Содержание азота - 46,3%. Содержание до- 5 бавки-0,05%.

Аналогичным образом выполнены остальные примеры и сведены в табл.1.

Результаты агрохимических испытаний удобрений, полученных по заявляемому

0 способу, проведенные в производственных опытах, свидетельствуют о том, что их применение обеспечивает повышение урожая картофеля на дерново-подзолистых суглинистых почвах по сравнению со стандарт5 ным карбамидом на 23 ц/га или 8,5%, снижение содержания нитратов на 19,6%; а на дерново-подзолистой супесчаной или песчаной почве - на 31 ц/га или на 13,3%, содержание нитратов - на 16,3%.

0 Прибавка урожая при применении карбамида, содержащего гидрогумат натрия, под кормовые корнеплоды при внесении дробно по сравнению со стандартным карбамидом на дерново-подзолистой сугли5 нистой почве составила 212 ц/га или 19,9%, а при применении карбамида, содержащего оксигумат натрия, - 196 ц/га или 23,7%; при внесении в один прием соответственно 285 ц/га или 26,7% и 220 ц/га или

0 26,2%.

При этом в вариантах с новыми формами удобрений увеличилось содержание и сбор сухого вещества, улучшилось качество корней корнеплодов за счет снижения со5 держания нитратов.

Кроме того удобрения, содержащие гу- миновые препараты (гидрогумат или оксигумат), способствуют увеличению содержания сырого протеина в основной продукции и

0 улучшают ее качество по аминокислотному составу.

Результаты агрохимических испытаний свидетельствуют о высокой агрохимической 5 эффективности удобрения и перспективности его применения.

Применение удобрения, полученного по предлагаемому способу, под ряд сельскохозяйственных культур (картофель, ячмень, овёс) позволяет снизить расход удобрения

на 15-25% по сравнению с расходом карбамида для достижения одного и того же планируемого урожая.

По сравнению с базовым объектом - карбамидом с защитным покрытием на основе продуктов окисления торфа .- удобрение, получаемое по заявляемому способу, содержит в 10-30 раз меньше модифицирующей добавки, сохраняя при этом положительное действие добавки (агрохимическую эффективность и ингибирующее действие) и обладает способностью медленнее выделять питательный компонент- азот (в средней в 1,3 раза), что способствует уменьшению потерь азота от-вымывания и повышению коэффициента его использования.

Формула изобретения

1. Способ получения азотного удобрения, включающий введение добавки - раствора гумата в раствор карбамида и грануляцию

полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения агрохимической эффективности удобрения, в качестве раствора гумата используют 10-12%-ный водный раствор

гидрогумата или оксигумата натрия, полученных из торфа, а введение добавки осуществляют в раствор карбамида на первой ступени выпарки в количестве из расчета по сухому веществу 0,05-0,10% гумата натрия

от массы удобрения при 120°С.

2. Способ поп.1,отличающийся тем, что раствор гумата натрия вводят в 65- 68%-ный-водный раствор карбамида.

Изобретение относится к производству минеральных удобрений на основе карбамида. Сущность изобретения: в способе, включающем введение добавки - раствора гумата - в раствор карбамида и грануляцию полученного продукта, предлагается для упрощения способа и улучшения агрохимической эффективности удобрения в качестве раствора гумата использовать 10-12%-ный водный раствор гидрогумата или оксигума- та натрия, полученных из торфа, а введение добавки осуществлять в раствор карбамида на первой ступени выпарки в количестве из расчета по сухому веществу 0,05-0,10% гумата натрия от массы удобрения при 120°С. При этом раствор гумата натрия следует вводить в 65-68%-ный водный раствор карбамида. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Характеристика опытных партий удобрений, полученных по предлагаемому способу (в промышленныхусловиях)

.Таблица2

Сравнительные данные по предлагаемому и базовому объектам (образцы удобрений

получены в лабораторных условиях)

Таблица 1

Продолжение табл. 2