CS199801B1 - Kontinuálny spósob přípravy stábilných suspenzných hnojív a zariadenie na jeho prevádzanle - Google Patents

Description

Predmetom vynálezu je kontinuálny sposob přípravy stábilných suspenzných hnojív obsahujúcloh draslík homogsnizáoiou kvapalnej zložky s tuhou práškovou draselnou soíou za použitia vodnej suepenzie gelotvornéhe hydrofilného silikátu v sodnej alebo draselné j formě ako stabilizátore a zariadenie na prevádzanle tohto sposobu.

Naprlek tomu, že manlpulácia so suspenznými hnojivami a ich aplikácia sa vyznačuje točitými čpeclfikami a v porovnáni s roztokovými kvapalnými hnojivami a ich používanie prinááa i určité nevýhody, potřeba ioh výroby a používania v systéme komplexného využívania kvapalnýoh hnojiv vyplývá z požiadavky zabezpečenia výživy rastlin draslikom.

\

Suspenzná hnojivé totiž umožnujú výrobu kvapalnýoh hnojiv β podstatné vyšším obsahom živných látok, než je možné dosiahnuť v případe hnojivých roztokov. Uvedené skutočnosť je zvlášť výrazné vtedy, ak kvapalné hnojivo obsahuje draslík. Porovnanle koncentrácie živin v roztokovýoh a suspenzných hnojivéoh obsahujúcloh draslík je možné například na základe údajov uvédzaných v tábuíke é. 1.

199 801

199 801 Tabulka č. 1

Hmotový poměr základných čistých živin v kvapalnom hnojivé N«P205 » KgO	Reztokové hnojivá	Suspenzné hnojivá
% složenin N-P205 - KgO	oelkový obsah živin v %	% zloženie N”P2°5 K2°	oelkový obsah živin v %
0,33 » 1 « 1	3-9-9	21	7-21-21	49
0,33 » 1 «2	2-6-12	20	5-15-30	50
1 1 1 r 1	8-8-8	24	15-15-15	45
0,5 < 1 t 1	5-10-10	25	10-20-20	50
2 « I » 1	10-5-5	20	20-10-10	40

Zuašej a najma zahranlčnej literatúry je známy celý rad práč zaoberajúoicb ea problematikou výroby, manipulácie a aplikácie auspenznýoh hnojiv· Z týohto práo možno uviesť například následovně: ACHORN F.R. (TVA) - FERtilizer Solutions, Jan.-Febr., str· 72-85,

1976

SLACK A. V. (TVA) - Fertllizer Developments and Trende 1968, DNB- London

SLACK Α·V., ACHORN F.P.(TVA)- Ne* Developments in Jlanufaoture and

Use of Liquid Fertilizers,Referát přednesený na zaeadani The Fertlliser Society, Londýn, 15·2· 1973

SLACK A.V. VALTERS H.K. - Agrio.Chemieais, 17 (11), 56-58, 159-160 (1962)· súčasnej době sa uplatňuje výroba naja typov suspeaznýoh hnojiv 3-10-30, 5-15-50, 7-21-21 a 15-15-15·

Převážná vačšina výroboov auspenznýoh hnojiv používá na dosiahnntie požadovanej stability a leh vhodnýoh reologiokých vlastnosti přípravek hydrofllnýoh hlinito-želesltýoh křemlčitanovýoh llovýoh minerálov typu attapulglt, moatmorilonit, bentonit. Jedná sa o llové minerály ao skupiny glaseritov, ktoré vznikli postupnou premenou vulkanifcých hornin (čadiča, tufov, tufitov apod.) sa špeoifiokýoh geologických podmienok zvetrávanla.

Ioh stabilizační funkcia v suspenziách sa obvykle vysvětluje tak, že napučané a aktivované častioe (gelotvorného iln vyplnujú priestor medzi částicemi tuhých zložiek a zábraňujú tak ich sedimentáeli· ílový minerál používaný na atabilizáoiu suspeaznýoh hnojiv može byť používaný v chemicky neúpravěnej formě, alebo pod predohádzajúoej natrifikáoii, ako příslušný křemičitan hlinito-sodný·

Vyššiu stábilizačnú účlnnosť vo všeobecnosti vykazujú kremičitany hlinite-alkalloé a to najma hlinite-eodué·

Aj kefl prldavkom predom vo vodě napučanýoh natrlfikovanýoh hydrofllnýoh ilov sa

199 aoi z híadiska ioh stabllizačnýoh účinkov na suspenzie doaiahnu podstatné lepšie výsledky ako pri ioh přídavku v práškovítej forma, bráni ich širšiemu použitiu pri výroba euspensných hnojiv, to, že takto upravené íly majú konzistenciu polotekutých pást, ktorýeh manipulácia sposobuje značné obtiaže· Uvedená skutečnost komplikuje teohnologický postup, zvyšuje nároky na strojno-teohnologloké zariadenia pra natrifikáciu, transport a dávkovanie tohto hydrofilného ilu a ja tiež příčinou přetržitého vedenia technologického prooesu výroby suspenznýoh hnojiv vo vačšine už realizovaných sposobov leh výroby·

Terez sa zistilo, že přípravu stabilných suspenznýoh hnojiv obsahujúclch draslík homogeniaáoiou kvapalnej zložky, alebo viacerých zložiek s tuhou práškovou draselnou soíou a eo stabilitu suspenzného hnojivá zvyšujúoim hydrofilným gelotvorným silikátem v sodnéj alebo draselnéj formo vo vodou napučanom stave možno uskutečňovat kontinuálna, ak sa k vodnej suspenzll gelotvorného silikátu prad, alebo počas přípravy jej sodnej, alebo draselnoj formy pridávajú ako aditlvy zvyšujúee fluiditu, pvplyvňujůee nukleáciu a rast kryštálov deriváty lignosulfonovéj kyseliny technickej čistoty v množstve 0,1 až 25 % sušiny a vlastná příprava stabilných suspenznýoh hnojiv sa uskutočňuje v prostředí konventrovaného vodného roztoku fosforečnanov amonných a/alebo draselných· Je výhodné ak sa použijú deriváty lignosulfónovej kyseliny technickej čistoty, ktoré su zbavené liehovým kvašením kvasinkami Torula utllis, člastočne dosulfonovanej a oxidovanej kyslíkem, vzduohom a/alebo inými oxidovadlem!, připadne získané posobenim Ca/0H/₂ pri teplote 30 až 150 °0.

Experimentálně sa potvrdilo, že už Specifikované deriváty sú účinné vo formě lignosulfónovej kyseliny ako i vo formě jej vápenatej, sodnej, draselnej alebo amonnéj soli·

V závislosti od konoentráoie vodnej suspenzie hydrofilného gelotvorného ilu (obsahu sušiny), od typu připravovaného suspenzného hnojivá, požadovaného stupňa fluidity suspenzil ilu a hnojivá, ako i v závislosti od požiadaviek na skladovatelnosť je vhodné aby koncentráoia sušiny aditivu v suspenznom hnojivé nepřekročila hodnotu 5 %»

Sálej sa tiež zlatilo, že je obzvlášť výhodné ak homogenizácia kvapalnej zložky s tuhou práškovou draselnou soíou a vodnou suspenzlou gelotvorného ilu (bentonit, attapulgit apod·) v Naalebo K-forme obsahujúeou už Specifikovaný aditív prebieha v prostředí odpovedajúcom zloženiu připravovaného suspenzného hnojivá, alebo lan za mierneho nadbytku niektorej z jeho zložiek· Z vyššie uvedeného vyplývá výhodnost přípravy suspenzného hnojivá pódia vynálezu nepřetržitým - kontinuálnym sposobom, čo má značný význam najma pri továrenskej velkovýrobo suspenzll charakterizovaných dlhodobou skladovateínostou tzv· suspenzll základného typu so značné vysokým obsahom draslíka· Výroba suspenzll navrhovaným sposobom je znázorněná na prietočnej technologickoj sohéme obr· č· 1·

Přípravu suspenznýoh hnojiv kontinuálnym sposobom podía vynálezu možno s výhodou realizovat na zariadení pozostávajúeom ze zásobnikov použlvanej kvapalnej složky 15, zásobnika aditivu 12» zásobníku vodného roztoku natrifikačného, alebo kalizačného činidla 11, Sálej pozostávajúeom so skladových zásobnikov produktu gl, prevádzkových a homogeni4

199 801 začních medzizásobnikov používaného aditivu X2, vodného roztoku natrlflkačného alebo kalizačného činidla 2 a flnálneho suspenzného hnojivá £, ňalej z pésovej váhy draselnej soli g, slimákových podávačov hydrofllného silikátu 2 a draselnej soli 2, dávkovaoieho čerpadla kvapalnej zložky Xg, sllmákového miešača - podávače 2* vodomerov 2, kuželových filtrov produktu 22 ^a Serpadiel 12, X2, lít, 13, 12 a SZt pričom kontinuálnu homogenizácltt zabezpečuje prietočoý miešač X a/alebo prietočný miešač 2«

Experimentálně sa tiež zistilo, že ako kontinuálno pracujúci mieěač 1 a/alebo 2 može byť s výhodou použitý prietočný žíabový mieěač opatřený minimálně jedným vertikál uloženým mechanickým mieěadlcm 22·

Ukázalo sa byť obzvlášť výhodné, ak každý z kontinuálně praoujúoioh žíabovýoh mieěačov je opatřený tromi vertikálnymi mieěadlami 22·

Prepojenie a funkcla miešačov je zřejmé z naslodujúoeho dynamického - funkčného popisu zariadenia pódia vynálezu·

Do kontinuálno pracujúceho prletočného žlabového miešača X sa oez prietokomer 2 dývkuje technologická vada pomocou sllmákového dévkovača 2 práškový nenatrifikovaný bentonit a na opáčnej straně (k poslednému miešadlu) sa zo skladového zásobnika X2 čerpadlom 1§ cez parou vyhrievaný prevádzkový zásobník X2 pomocou dávkovaoieho čerpadla X$ dávkuje v potřebními množstve aditiv (etekueovadlo, ochranný koloid)· Vodou napučaný bentonit s obsahom aditivu přepadá vo formě vodnej suspenzie do sllmákového miešača podávača 2, kde sa k němu přidává vodný roztok natrlflkačného (kalizačného) činidla, připravený v kotli 2 a čerpaný čerpadlom X2 cez prevádzkový medzizásobnik χχ pomocou dávkovacieho čerpadla X2·

Vodná suspenzia gelotvorného llu v Na- alebo K- formě z miešača 2 ^aa kontinuálně přidává k suspenz11 draselnej soli v kvapalnej zložke - nasýtenom vodnom roztoka v kontinuálně praoujúoom prietočnám žíábovom miešači 2, do ktorého sa pomooou pásověj váhy g slimákovým podávačem 2 dávkuje mletá draselná soí a zo zásobnika Xg dávkovaoim čerpadlom Xg používaná kvapalná zložka (obvykle NF-roztok)· Je tiež výhodné, ak sa do miešača 2 přidává 1 časť už pripravenej suspenzie (na sohéme vyznačené čiarkovane)· Z miešača 2 produkt přepadá oez přepážku do homogenizačného zásobnika g, odkiaí sa čerpadlom X2 dopravuje cez kužeíový filter 22 (kužeíový filter 20 slúžl na ostránenle mechanických nečistot o priemere vačšom ako 1 mm) do skladového zásobnika produktu 2X opatřeného pneumatickým mlešaním·

Sálej uvedené příklady objasňujú, ale v žiadnom případe neobmedzujú predmet vynálezu·

Příklad 1

Do kontinuálně praoujáceho prletočného žíábového miešača opatřeného tromi vertikálně uloženými turbínovými mieěadlami ea priemerne hodinové kontinuálně dávkovalo 441,15

199 801 kg základného NB-roztoku charakterizovaného nasledujúoim chemickým zloženim:

- celkový obaah duslka» 10,5 % N

- celkový obsah PgO^ » 35,3 % ^5

- kooverzia PgO^ ^na polykondenzováné formy» 55,3 %·

Do miešača sa tiež kontinuálno dávkovalo 512,2 kg/hod· natrifikovanej vodnej bentonitovej suspenzie pripravenej tak, že k vodnej bentonitovej suspenzi! obsahujúcej 33,45 kg práškového bentonitu o zložení»

- obsah &2θ3* 1θ»5 %

- obsah AlgO^t 16,2 %

- obsah POgO^t 2,3 %·

- obsah CaO» 4,6 % v obsah MgO» 2,7 %

- strata žíhánim: 9,6 %

- obsah vlhkosti (stanovený sušením pri 105 °C> jo 6,2 % a 192,8 kg vody ( vrát&ne vody vnážanej bentonitom) sa na opačnej straně miešaciebo žíabu (k poslednému miešadlu) přidalo 60,0 kg/hod. asi 50 %-ného vodného roztoku technickoj vápenatej soli llgnosulfónovej kyseliny žbavenej oukrov kvasinkami Torula utilis a k takto pripravenej vodnej suspenzll bentonitu obsahujúcej aditív bol přidávaný 6,1 %-ný vodný roztok NagCOyir množstve 25,95 kg/hod· Prídavkom aditivu už uvedeného typu sa dosiahlo, žo bentonitová suspeozia po natrifikácll vodným roztokem sody si zachovala požadovaný stupen tekutosti, So umožňovalo jej prietok teohnologiokým zariadením a pravidelný nátok bentoaitovej suspenzie do homogenizaSno-dispergačného prietočného žíabového miešača pre pripravtt auspenzného hnojivá·

Do tohoto miešaSa sa tiež kontinuálno pomocou pásovej váhy, dávkovalo 75θ kg/hod· mletého technického chloridu draselného obsahujúceho 60,3 % K^O (používaná mletá draselná soí prakticky neobsahovala částice vačšie než 400 um priSom zaatúpenle šastío menších než 200 um odpovedalo asi 75 %)·

Uvedeným sposobom připravená homogenna suspenzia sa sústreóovala v homogenizačnom modzlzásobniku opatřenou miešadlom, do ktorého kontinuálno natékala zo žlabového miešaSa oez přepad tvořený přepážkou·

Zo zásobnika sa připravené suspenzné hnojivo Specifikované nasledujúoim chemickým složeninu

- celkový obsah dusikui 3,0 % N

- celkový obsah fosforu: 10,4 % ^2θ5

- celkový obsah draslika» 3θ,1 % KgO čerpadlo oez kúželový fliter do skladového zásobnika suspenzie. Po odstréneni případných mechanických nečistot filtrácion v množstvo 3,35 kg/hod**¹ sa prlemorao hodinové získalo 1 500 kg tj· ooa 1 m^ auspenzného hnojivá typu 3-IO-3O, které bolo dlhodobo ekladovateíne a málo vyhovujúeo reologioké vlastnosti·

198 801

Příklad 2

Do prietočnáhe miešača žíabovéhe typu opatřeného troma vertikálno uloženými mlešad· lamí tzv· pilového typu ea kontinuálno hodinové dávkovalo 355,0 kg teohnickej vody o priemernej teploto asi 45 °0, 300,0 kg vodnej ouspenalo natrlflkovaného bentonitu obeahujúoej aditiv a 655,0 kg mletého ohloridtt draselného, obsahujúceho 60, 3 % KgO·

Používaná aupenzla natrlflkovaného bentonitu bola připravované kontinuálnym miešanim zložiek v naoledovnych množstváoh a poradí:

194 kg technickoj vody kg práškového nonatrifikovaného bentonitu (obsah vody ooa 10 %) kg teohnickej vápenatej soli lignoaulfónovej kyseliny sbavenej cukrov kvasinkami

Torula utilis, obsahujúoej asi 50 % sušiny 40 kg asi 5 Jé-néhe vodného roztoku uhličitanu sodného·

Draslík obaahujúoa suspenzia vytékajúca z kontinuálno praoujúoebo miešača přepad om obsahovala 30,1 % KgO a bola ohrakterizována dobrými reologiokými vlastnostem! (viskozita pod 1000 oP, sedimentačný objem po 7 dňoeh skladovanía výše 95 % objemových)

Claims (2)

1· Kontinuálny sposob přípravy stabilnýoh suspenznýoh hnojív obsahujúoloh draslík, homogenizáoiou kvapalnej zložky a tuhou práškovou drasoínou solóu, zapoužitla vodnoj suspenzie gelotvorného hydrofilného silikátu v sodnej alebo draselnáj formě a vo vodou napučanom stave ako stabilizátore,vyznačený tým, že k vodnej suspenzií gelotvorného silikátu sa před alebo počas přípravy jej sodnej alebo draselnéj formy pridávajú ako aditívy zvyšujúoe fluiditu, ovplyvňujúee nukleáoiu a rast kryštálov, deriváty lignosulfónovej kyseliny teohnickej čistoty v množstve 0,1 až 25 % sušiny a vlastni příprava stabilných suspenznýoh hnojív sa uskutečňuje v prostředí koncentrovaného vodného roztoku fosforečnanov amónnyoh a/alebo draselných·

2. Zariadenie na prevédzanle sposobu podía bodu 1; pozostávajúoe zo zásobnlkov kvapalnej zložky aditlvu vodného rozotku natrifikačného alebo kallzačného činidla, ďalej skladových zásobnlkov finálneho produktu, prevádzkovýoh a homogenizačnýeh medzizásobnikov aditlvu vodného roztoku natrifikačného alebo kallzačného činidla a flnélneho produktu, ďalej z pásovéj váhy draselnéj soli, slimákových podávačův hydrofilnáhe silikátu a draselnej soli, dávkovaoieho čerpadla kvapalnej zložky, elimákevéhe miešača -podávača, vodomerov, kůže1ových filtrov produktu a čerpadiel, vyznačujúoa ea tým, že ďalej pozostáva z prietočnáhe miešača (1) na přípravu vodnej euepeaile gelotvorného hydrofilného silikátu a/alebo na vlastnú přípravu stabilných auapenznýoh hnojív a/alebo z prletočnéhe miešača (2) na přípravu vodnej auspenaie gelotvorného iltt a/alebo na vlastnú přípravu stabilných auapenznýoh hnojív·