CS199819B1 - Spósob výroby polykondenzovaných fosforečnanov amonných pre přípravu koncentrovaných kvepalných viaczložkových hnojív - Google Patents

Spósob výroby polykondenzovaných fosforečnanov amonných pre přípravu koncentrovaných kvepalných viaczložkových hnojív Download PDF

Info

Publication number
CS199819B1
CS199819B1 CS89074A CS89074A CS199819B1 CS 199819 B1 CS199819 B1 CS 199819B1 CS 89074 A CS89074 A CS 89074A CS 89074 A CS89074 A CS 89074A CS 199819 B1 CS199819 B1 CS 199819B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
ammonia
polycondensated
melt
ammonium phosphates
liquid
Prior art date
Application number
CS89074A
Other languages
Czech (cs)
English (en)
Inventor
Robert Nadvornik
Jan Teren
Eduard Hutar
Frantisek Cermak
Palka
Original Assignee
Robert Nadvornik
Jan Teren
Eduard Hutar
Frantisek Cermak
Palka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Nadvornik, Jan Teren, Eduard Hutar, Frantisek Cermak, Palka filed Critical Robert Nadvornik
Priority to CS89074A priority Critical patent/CS199819B1/sk
Publication of CS199819B1 publication Critical patent/CS199819B1/sk

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)

Description

Vynález sa týká spšsobu výroby taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných amoniakalizáciou a dehydratáciou jemne rozprášenej ortofosforečnej kyseliny róznej čistoty a koncentrácie, ako aj jemne rozprášenej zmesi tejto kyseliny a fosforečnanov amonných, alebo dehadratáciou do jemných kvapoček rozptýleného roztoku alebo taveniny fosforečnanov amonných, pričom takto získaná taveninu polykondenzovaných fosforečnanov amonných možno použiť najmM ako meziprodukt pre výrobu koncentrovaných kvapalných viaczložkových hnojív.
Kvapalné, najmM viaczložkové hnojivá majú v porovnaní s tuhými viaczložkovými hnojívami mnohé význačné přednosti.
Například vo vlastněj technologii odpadajú náklady na sušenie, granuláciu a povrchová úpravu. Skladovanie nie je spojené s nebezpečím spiekania, ich aplikácia je jednoduchšia, vyžaduje menej praeovných sil ako pri aplikácii tuhých hnojív a je výhodnéjšia z hiadiska práce. Ďalej pri manipulácii s kvapalnými viaczložkovými hnojívami odpadajú problémy spojené s odmiešavaním jednotlivých zložiek a pri aplikácii možno dosiahnuť vMčšej rovnoměrnosti rozptýlenia na pode, čo u tuhých viaczložkových najme zmesných hnojív sposobuje často značné ťažkosti. Napriek už uvedeným prednostiam mali v minulosti vyrábané typy kvapalných viaczložkových hnojív určité nevýhody. Pri poměrně vysokýeh nákladoch na ich výrobu, pohybovala sa maximálná koncentrácie živin v čirých kvapalných viaczložkových hnojivách v rozmedzí 32 až 34 %, nakoíko pri vyšších koncentréciach dochá199 819
199 819 dzalo k vylučovaniu kryštélov alebo zra ženiny. Ďalšie problémy a ťažkosti boli spojené s korozíami výrobného, skladového a aplikačného zariadenia.
Za uplynulých 10 až 15 rokov sa dosiahol rozhodujúcí pokrok pri překonávání uvedených nevýhod kvapalných viaczložkovýeh hnojiv.
Jednou zo základných východiekových látok pre přípravu koncentrovaných kvapalných viaczložkovýeh hnojiv je tavenipa polykondenzovaných fosforečnanov amonných sumárneho vzorca:
/NH4/mH/n+2/-.m Pn θ3η+1 kde n = počet atómov P viazaných v reťazci /tzv. stupeň polykondenzécie/ sí = počet nahradených atómov vodíka v molekule polykondenzovaného fosforečnanu.
Z taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných je možno pripraviť tzv. základné NP-roztoky obvykle o zložení 10-34-0 alebo 11-37-0, ktoré je možno používať alebo ako dvojzložkové NP kvapalné hnojivo, alebo po ich doplnění draselnou zložkou a po připadnej úpravě dusíka s močovinou alebo dusičnanem amonným, je možno z nich pripravovať plné čiré alebo suspenzné kvapalné viaczložkové hnojivá o zložení 7-21-7; 9-9-9j 6-12-6. 15-15-15·· 10-30-10, 10-20-20, 12-18-18, ako aj dalšie typy.
Napriek vyššej koncentrácii živin v základných čirých NP-roztokoch na báze polykondenzovaných fosforečnanov, májů tieto poměrně vyaokú stálosť pri nízkých teplotách v porovnaní so etalosťou NP-roztokov na báze ortofoaforečnanov. Naviac polykondenzované fosforečnany majú výrazné maakovacie /sekveatračné/ schopnosti a preto umožňujú přípravu čirých kvapalných viaczložkovýeh hnojiv, z ktorých sa nevylučuje tuhá fáza, i keá tieto okrem nečistot, pochádzajúeieh najmM z extrakčnej foaforečnej kyseliny, obsahujú ešte aj stopové prvky.
V zásadě možno snahy o zvládnutie technologie kvapalných viaczložkovýeh hnojiv připravených na báze polykondenzovaných fosforečnanov amonných rozdeliť do dvoch základných skupin.
Starším technologicky zvládnotým a· dnes už značné rozšířeným /USA/ spSsobom, je výroba taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných, resp. priama příprava základného NP-roztoku neutralizáciou polyfosforečnej, tzv. „ superfosforečnej kyseliny /zmes ortofosforečnej kyaeliny a polykondenzovaných fosforečných kyselin/, plynným amoniakom alebo jeho vodným roztokom. . Šuperfoaforečná kyselina sa pře tento technologický postup připravuje alebo z termickej fosforečnej kyseliny a P20,-, alebo zahušťováním ortofosforečnej kyaeliny vyrobenej tzv. mokrým procesom / rozkladom foafátov minerálnymi kyselinami/, ktorú ináč tiež nazýváme extrakčnou fosforečnou kyselinou.
Amoniakalizácia,,» superfosforečnej kyseliny može byť tlaková, alebo beztlaková.
Technologický postup cez superfosforečnú kyselinu je menej vhodný, predovšetkým pre jej značné vysokú cenu, pre ťažkosti spojené a koróziou zariadenia pri jej príprave / zahušťovaní/, ako aj pri jej neutralizácii amoniakom, ale hlavnou příčinou je nedoatatočné využitie neutralizačného tepla.
Pri amoniakalízácii » superfosforečnej kyseliny sa totiž na 1 t taveniny polykondenzovaných fosforečnanov uvolní cca 250 000 kcal a ak sa toto teplo aj využije například
199 819 na odparovanie kvapalného amoniaku, ostává eště prebytok cca 1i80 000 koal na 1 t taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných o zložení 15-60-0, takže převážné část tepla sa musí odviesť chladením.
S ohíadom na hospodárnost výroby sa už před rokom 1960 začalo vážné uvažovat o tom, že vývoj technologií by sa mal zameraí nie na „superfosforečnú kyselinu, ale na komerčnú extrakčnú kyselinu fosforečná. Tento názor vznikol ako logický ddsledok ekonomických úvah, že je výhodnéjšie využit neutralizačně teplo, ktoré sa uvolňuje při reakcii amoniaku s kyselinou fosforečnou, na odparenie volnej a molekulárnej vody z reagujúcej kyseliny, než používat výhradně zdroj tepla vonkajší na přípravu polykondenzovaných fosforečných kyselin a tie potom neutralizovat amoniakom za vzniku taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných, pričom uvolněné neutralizačně teplo je nutné odvádzat chladením. Tento tzv. priamy spésob přípravy taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných neutralizáeiou ortofosforečnej kyseliny plynným amoniakom využitím neutralizačního*tepla má dve hlavně přednosti:
1. neutralizačně teplo, uvoíňujúce sa při reakcii ortofosforečnej kyseliny a amoniaku, sa plné zhodnotí priamo vo výrobnom procese.
2. súčasne prebiehajúca neutralizácia znižuje korozívnost prostredia, ktorá je ináč vážným problémom při zahustuvaní a polykondenzácii ortofosforečnej kyseliny.
Priamy spfisob výroby taveniny polyfoaforečnanov amonných chrání rad patentov, ktoré sa navzájom líšia najmé druhom použitéj kyseliny, jej čistotou a koncentráciou, spSsobom amoniakalizácie, typom použitého reaktora, sposobom zachytávania prebytočného amoniaku, teplotou reagujúcich zložíek, sposobom odpeňovania amoniakalizovanej kyseliny apod.
V posledných rokoch bol poblikovaný rad práč súvisiacich s problematikou priamej o
přípravy polykondenzovaných fosforečnanov amonných.
Najvěčšie ťažkosti pri priamom spSsobe výroby taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných, určenej pre výrobu kvapalnýoh viaczložkových hnojív, z komerčných extrakčných kyselin sposobuje predovšetkým penenie kyseliny v prvom stupni amoniakalizácie /v abserbéri/, ktoré je zapříčiněné prítomnosťou organických látok v tejto kyselině.
Ďalšie ťažkosti súvisiace so značnými koróziami výrobného zariadenia /T-reaktora, odlučovače, absorbéra/, so vznikom nerezorbovateíných zlúčenín, resp. nerezorbovateíného PgO^ » čo súvisí s vyšším obsahom RgOj v opracovávanéj kyselině fosforečnej, áalej s nedosahováním potrebnej konverzie ortofosforečnanov na polykondenzované fosforečnany, s nedostatočným využitím amoniaku apod.
Prechodom od šaržovitej na kontinuálnu amoniakalizáciu / vo vfičšine známých spSsobov ide o dvoj- a viacstupňová amoniakalizáciu/ a hlavně použitím trubkových reaktorov namiesto klasických, miešadlom opatřených kotlových reaktorov, sa podařilo značnú časť uvedených ťsžkostí odstrániť. Pri viaostupňovej amoniakalizácii je však potřebné, aby převládajúca časť čerstvej a čiastočne už amoniakom neutralizovanéj kyseliny fosforečnej cirkulovala pri teplotách vyšších než 100 °C / obvykle 120 až 160 °C /, čím sa však v tomto technologickom stupni vytvárajú priaznivé podmienky pre značné penenie.
Ďalším vážným a technologiky len veími obtiažne zvládnutelným problémom pri výrobě
199 819 taveniny, resp. základného roztoku polykondenzovaných fosforečnanov amonných z extrakčných ortofosforečných kyselin, najmťl tzv. „čierneho” typu kontinuálně vedenou amoniakalizáciou v dnes používaných reaktoroch, je vytváranie nápekov na stěnách technologického zariadenia Vrstva inkrustu, ktorého vznik je podmienený obsahom nečistot anorganického a organického charakteru v spracovávanej kyselině, zhoršuje přestupy tepla a negativné ovplyvňuje aj vlastnú hydrodynamiku kvapalnej fézy.
Teraz sa zistílo, že vščšinu z uvedených nedostatkov používaných spósobov výroby taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných / ako je napr. penenie nastávajúce pri neutralizácii najmá extrakčných fosforečných kyselin plynným amoniakom, tvorba nápekov na stěnách technologického zariadenia, nedostatečné konverzia ortofosforečnanov na polykondenzované fosforečnany apod;./ je možno odstrániť tak, že neutralizácia alebo i dehydratácia / volnej i molekulárnej vody/ sa uskutoční po rozprášení fosforečnej kyseliny, alebo kvapaliny pozostávajúcej z roztoku alebo suspenzie fosforečnanov amonných vo fosforečnej kyselině, alebo rozprášením koncentrovaného roztoku, suspenzie alebo taveniny fosforečnanov amonných do formy jemných kvapiek velkosti 1 · 10”^ až 1,5 · 10~1 cm vo vyhrievenom alebo nevyhrievanom amoniakálnom prostředí.
, Středné veíkosť částic rozprašovanéj nenewtonovskej alebo newtonovakej kvapaliny je určená predovšetkým volbou rozprašovacieho zariadenia, základnými technologickými podmienkami rozprašovania /napr. volba počtu otáček a priemer rozstrekovacích otvorov rozstrekovacieho kotúča - atomizéra reep. rozprašovací tlak pri použiti rozprašovacích trysiek a podobné / ako aj fyzikálno-chemickými vlastnostatni rozprašovanéj kvapaliny.
Zvlášť jemné rozprašovanie kvapaliny,’,možno dosiahnuťpomocou dvojlátkových trysiek. Zistilo sa tiež, že prebytočný - nezreagovaný amoniak z prieatoru rozprašavania možno β výhodou aorbčně viazať v slabokyslom vodnom roztoku polykondenzovaných fosforečnanov amonných a/alebo vo vodě, pričom získaný vodný roztok amoniaku možno s výhodou použiť na rožpúšťanie taveniny polyfoeforečnanu amonného v záujme přípravy kvapalného viezložkového hnojivá.
Právě uvedený sposob sorbcie amoniaku je tiež výhodný aj s ohíadom na zachytávanie jemného aerosolu rozprašovanéj kvapaliny.
Kvapaliny do formy jemných kvapóčak možeme v relativné uzavřetom prieatore rozprášil pomocou kotúčového atomizéra, alebo pomocou jednolátkovej alebo dvojlátkovej trysky, s výhodou dvojlátkovej trysky s vnútorným alebo vonkajším miešaním, s výhodou a vonkajším miešaním.
. Relativné taveninou polykondenzovaných fosforečnanov amonných uzavretý priestor može byť nevyhrievaný alebo vyhrievaný jednak spalnými plynmi, alebo nepriamo vyhriatym vzduchom a/alebo prehriatou vodnou parou.
Rozprašovanie kvapalín do formy jemných kvapoček vo vyhrievenom relativné uzavretom priestore aa može robiť súprúdne alebo protiprúdné vzhíadom na prúdenie vyhrievacieho média.
Prebytok amoniaku, ktorý je potřebný pre dosiahnutie dostatočného stupňa amoniakalizácie, sa zachytává abaorbciou vo vodě a/alebo v obiehajúcom slabom kyalom vodnom roztoku polykondenzovaných fosforečnanov amonných. Absorbciou získaná amoniakálně voda mfiže byť
199 819 s výhodou použitá na přípravu finálneho produktu - koncentrovaného kvapalného viaozložkového hnojivá například typu 10-34-0.
Teplo, ktoré sa uvolňuje prizpvádzaní taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných do amoniakálněj vody, s výhodou možno použiť pre odparovanie kvapalného amoniaku a připadne i na predohriatie dávkovanéj kyseliny fosforečnéj.
Pri realizácii postupu podía vynálezu možno svýhodou použiť rdzne modifikovaných rozprašovacích alebo prúdových /fluidních/ sušiarní. Rozprášením kvapalného komponentu reakčného systému /fosforečná kyselina, roztok alebo suspenzie fosforečnanov amonných vo fosforečnéj kyselině, koncentrovaný roztok alebo suspenzia alebo tavenina fosforečnanov amonných do formy jemných kvapficiek uvedeným sp6sobom, vzniká enormne velký reakčný povrch, čím sa umožňuje dokonalý styk reagujúcich zložiek.
Přivedeným a pri reakcii uvolněným neutralizačným teplom sa dosiahne odparenie nielen voínej, ale aj molekulárnej vody, v ďSsledku čoho možno získať taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných o vysokej konverzii ortofosforečnanov na polykondenzované fosforečnany.
Ďalej sa zistilo, že spdsobom podía vynálezu možno bez vfičšíeh ťažkostí spracovať aj extrakčné fosforečné kyseliny tzv.čierného typu, ktoré obsahujú poměrně značné množstvo anorganických a organických nečistot bez toho, že by bolo potřebné mechanické alebo chemické odpeňovanie, alebo čistenie spraeovávanej kyseliny napr. kvapalinovou extrakciou. Ďalej sa dosiahlo prekvapujúceho efektu, ktorý spočíval v tom, že vhodným nestavením dávkovanie reagujúcich komponent, vstupnej teploty a výstupnej teploty, ako aj množstva teplonosného média, je možno na taveninu polykondenzovných fosforečnanov amonných spracovať podía vynálezu aj fosforečné kyseliny o nižšej koncentráoii než ská je běžná u komerčných extrakčných kyselin /cca 52 až 54 % P2°5
Teplo výstupných plynov, pozostávajúcich z teplonosného média, amoniaku a· dehydratáciou vzniknutéj vodnej páry, je možno s výhodou využiť na predohriatie systému dávkovaných surovin, najmfi na predohrievanie spracovávaných kvapalín.
Ďalsou výhodou spdsobu výroby polykondenzovaných fosforečnanov amonných podía vynálezu je nový aposob zachytávanie prebytočného amoniaku. Podía doposial známých sposobov výroby taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných dvoustupňovou amoniakalizáciou foeforečnej kyseliny / spósob TVA, Kaltenbach a i. / sa prebytočný amoniak viaže v predohriatej, do systému dávkovanéj foeforečnej kyseliny, ktorá u vfičšiny známých technologických postupov obieha oez abserbér pri teplote 135 až 155 °C. Siastočne amoniako> neutralizovaná kyselina fosforečná má na výstupe z abserbéra pH coa 1,5 až 2,0 , čo zodpovedá stupňu amoniakalizácie cca 100 až 120 g NH^ na 1 kg P^O^ v spraeovávanej kyselino.
Abeorbcia amoniaku v horúcej cirkulujúcej kyselině foeforečnej je spojená so značný* mi ťažkosťami, ktoré súvísia jednak a pěněním absorbentu a jednak s jeho korozívnosťpu, ktorá kladie vysoké nároky na koróznu odolnosť materiálu cirkulačného čerpadla a na jeho konštrukčné riešenie.
SpSaobom podía vynálezu sa prebytočný amoniak zachytává absorbciou vo vodě a/alebo v oblehájúcom alebo kyslom vodnom roztoku /pH 4,8 až 6,6/ taveniny polykondenzovyných
199 819 foaforečnanov amonných max. 60 °C teplom. Amoniakálně voda z abaorbára ea použije na rozpúšťanie horúcej taveniny polykondenzovanýoh foaforečnanov amonných.
Yýhodou tohoto spoaobu zachytávania prebytočného amoniaku je jednak podstatné nižáia korozívnoať abaorbentu, tj. slabo kyalého vodného roztoku polykondenzovanýoh fosforečnánov amonných, v porovnaní a korozívnosťou 135 až 160 °0 teplej, amoniakom čiastočne neutralizované j kyseliny fosforečnéj, a najmá prakticky úplnévylúčonie možnosti penenia v tomto technologickom stupni.
Tento nový spSsob výroby taveniny polykondenzovanýoh foaforečnanov amonných a jej apracovanie na základný NP - roztok přibližného žloženia 10-34-0 možno a výhodou prevádzať kontinuálnym aposobom na zariadení pozoatávajúcom z relativné taveninovým uzáverom uzatvoreného, nevyhrievaného alebo spalnými plynmi a/alebo prehriatou vodnou parou rozprešovacieho priestoru 20. opatřeného rozprašovacím zariadením 21. ktorým mdže byť jedno alebo dyojlátková tryska a vnútorným alebo vonkajším. miešaním, alebo rozprašovací kotúč-atomizér. Ďalej zariadenie pozoatává z rozpúšťacieho zariadenia g, ehladeného prevažne výparným teplom spracovávanáho amoniaku, zo súatevy výmeníkov tepla 11. 12. 13, 14 a zariadenia alúžiaceho k eorbicii nezreagovaného plynného amoniaku £, g.
Tri varianty výrobného zariadenia eú znázorněné na výkresoch 1 až 3. Na výkrese 4 je znázorněná dvojlátková tryska a vonkajším miešaním, ktorú možno s výhodou použiť ako rozprašovacie zariadenie 21.
Jedno zo zariadení, ktoré umožňuje β výhodou výrobu základného NP-roztoku je znázorněné na obr. 1,
Kvapalina obsahujúca anorganické látky charakterizované PO. -skupinou, a výhodou 4 kyselina fosforečná, alebo zmes kyseliny fosforečnéj s fosforečnanmi, alebo roztok, auspenzia alebo tavenina foaforečnanov amonných, sa dávkuje a dopravuje do zásobníka £ pomocou dávkovacieho čerpadla cez výměník tepla 12. v ktorom chladí cirfculujúoi abeorbent, tj. čpavková vodu, privádzaný z abeorbéra £ a cez výměník tepla 13, v ktorom sa áalej predohrieva využitím tepla plynnej zmesi odvádzanej z odlučovače 31.
Takto predohriata kvapalina sa dávkuje do zariadenia rozstrakujúceho /rozprašujúceho/ kvapalinu do formy jemných kvap8ček 21. Týmto zariadení® može byť rozstrekovácí kotúč-atomizér, jednolátková alebo dvojlátková tryska, a výhodou dvojlátková tryska β vonkajším alebo vnútorným miešaním, a výhodou s vonkajším miešaním /zmiešavacím/ /obr, 4/. Kvapalný amoniak ea dávkuje zo zásobníka 2 cez zariadenie pře přípravu roztoku z horúcej taveniny polykondenzovanýoh foaforečnanov amonných, ktoré má aj funkciu výparníka g, kde vplyvom taveninou odevzdaného tepla dochádza k odparovaniu kvapalného amoniaku a k jeho čiaatočnému predohriatiu.
Súčaane vplivom výparného tepla kvapalného amoniaku a z čaati aj vplyvom jeho měrného tepla dochádza k ochlazovaniu připraveného roztoku taveniny polykondenzovanýoh foaforeč— nanov amonných.
Plynný a z časti už aj predohriaty amoniak sa dávkuje z vyrovnávaoieho tlakového medzizásobníka £_ do zmeěovacej roztrekovacej trysky 21. alebo oez rozvádzač 22 teane pod rozstrekovácí kotúč-atom!sér.
199 819
Do rpiestoru rozpraSovania 20 ss z horáka 41 privádza teplonosné médium /horúce spalné plyny/ 23 o teplote a v množstve závislom najmfi od koncentrácie spracovávanej kvapaliny, obsahujúcej anorganické látky charakterizované PO^-skupinou a od požadovanéj konverzie ortofosforečnanov na polykondenzované fosforečnany v tavenine a vo finálnom produkte.
Heterogénny reakčný systém, pozostávajúci z kvapaliny rozprášenej do jemných kvapočiek a plynného amoniaku, představuje sústavu s enormne veíkým reakčným povrchom, takže pri, vhodné zvolenom tepelnom režime sú vytvořené optimálně podmienky nielen pre odparenie voínej vody, ale aj pre molékulárnu dehydratéciu reakciou vytvořených alebo už v reakčnom systéme přítomných anorganických látok carakterizovanýeh PO^- skupinou, s výhodou fosforečnanov amonných. Molekulárnou dehydratáciou vzniknutá tavenina polykondenzovaných foaforečnanov amonných sa zhromažáuje v spodnej časti touto taveninou relativné uzavřetého rozprašovacieho priestoru.
Vzhíadom na značnú korozívnoat horúcej taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných musí byť rozprašovací priestor zhotovený, resp. vyložený voči korozii inertným msteriálom. Vzniknutá tavenina polykondenzovaných fosforečnanov amonných vytéká cez taveninový uzávěr do rozpúěíacieho zariadenia opatřeného výparníkom amoniaku J, kde sa rozpú-/ šta v amoniakálnej vodě kontinuálně privádzanej zo zásobníka 6 absorbčnej kolony g a zmiešsva sa s prepadajúeou častou roztoku polykondenzovaných fosforečnanov amonných zo záaobníka 8 koncovéj absorbčnej kolony 2·
Odvádzané plyny 24. pozostávajúce zo zmesi prehriatej vodnej páry, spalných plynov a prebytočného amoniaku, sa oddelia od strhnutých kvapočiek taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných v odlučovači-cylóne 31 a ich teplo /najma teplo kondenzačně/ sa z prevažnej časti odvedle v kondenzačnom výměníku tepla 13 dávkovanou kvapalinou.
Prebytočný, nezreagovaný plynný amoniak sa z prevažnej časti zachytává v absorbčnej věži 5 vo vodě a vo formě amoniakálnej vody sa zhromažáuje v zásobníku 6, odkial sa jej časť odvádza na přípravu roztoku polykondenzovaných fosforečnanov amonných do rozpúštacieho zariadenia opatřeného výparníkom amoniaku J. Obytok absorbenta v zásobníku 6. ss kontinuálně doplňuje vodou.
Pre dosiahnutie maximálněj účinnosti absorbcie chladí sa absorbent-zriedená čpavková voda vo výměníku tepla JN2, ktorý je zabudovaný do cirkulačného okruhu absorbentu. Případné zvyěky nezabsorbováného amoniaku aa zachytávájú v slabo kyslom vodnom roztoku polykondenzovaných fosforečnanov amonných /pH 5,5 sž 6,6/ v absorbčnej koloně 2, pričom finálny produkt-základný NP-roztok přibližného zloženia 10-34-0 /pH 6,5 až 7,0/ sa kontinuálně odvádza zo zásobníka 8.
Strhnuté drobné kvapáčky absorbentu, tj. roztoku zloženia cca 10-34-0, sa odlúčia v eyklónovom odlučovači 33 od plynov odtahovaných koncovým ventilátorom g.
Ďalší variant výrobného zariadenia pre produkoiu taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných dalej zpracovávaných na základný roztok přibližného zloženia 10-34-0 podía vynálezu je znázorněný na obr. 2. Ako teplonosné médium, pre vyhrievanie rozprašovacieho priestoru taveninovým uzéverom relativné uzavretého, sa používá prehriata pára. Kvspalina, obsahujúca anorganické látky charakterizované PO^-skupinami, sa zo zásobníka
198 919 dávkuje a dopravuje pomocou dávkovacieho čerpadle cez aústavu výmeníkov tepla 11. 12, 13, 14, v ktorých dochádza k postupnému ohriatiu kvapaliny až na teplotu jej bodu varu.
Predohriata kvapalina sa dávkuje do rozatrekovacieho zariadenia 21. Kvapalný amoniak ea dávkuje zo zásobnika 2. do výparníka umiesteného v rozpúáíacom zariadení J, kde aa aplyňuje a aúčaane sa častočna predohrieva. Plynný částečné predohriatý amoniak aa dávkuje do dvojlátkovej trysky a výhodou a vonkajším zmešovaním alebo teane pod rozatrekovací kotúčnatomizér.
Pra čo najúčinějšie rozprášenie kvapaliny do jemných kvapoček tryskou je možno a výhodou použií prehriatú vodnú peru.
Do reletívne uzavretáho prieatorurozprašovania 20 aa cez trubkový prehrievač vodnej páry 42 privádza prehriatá vodná para. Množstvo privádzanej vodnej páry je s výhodou taká aby celkové množstvo získané jednak z kondenzáoie a jednak z dhýdratície bolo doatačujúce na přípravu základného NP-roztoku přibližného 10-34-0.
Teplota, na ktorú je potřebné páru prehrievať,. závisí od koncentrácie epracovanej kvapaliny /od obsahu vody/, od teploty dávkovaných zložiek reakčného systému, od veíkoati rozatrekovaním /rozprášením/ získaných čiaatoček Zkvapdčiek/, od požadovaného stupňa konverzie, ako aj polykondenzácie v tavenina, reep. roztoku polykonaenzovaných foaforečnanov amonných a pod.
Teplo spalných plynov odvádzejúcich z trubkového prehrievača vodnej páry 42 sa využívá v poalednom stupni predohrevania spraeovanej kvapaliny 14.
Dehydratáeiou získaná tavenina polykondenzovaných foaforečnanov amonných kontinuálně vytéká cez taveninový uzávěr, uzatvárajúci apodok rozprašovacieho prlestoru, do rozpúšíacieho zariadenia opatřeného výparníkom kvapalného amoniaku J, kde aa táto rozpúšťa v kontinuálně privádzanej čpavkovej vodě zo zásobnika 6 absorbčnej kolony g a mieša sa a čaaťou cirkulujúceho roztoku polykondenzovaných foaforečnanov amonných prepadajúceho zo zásobnika 8. koneovej absorbčnej kolony J. Chladenie vznikajúceho základného roztoku na teploty nižšie ako 60 °C sa okrem chladenia výparným teplom kvapalného amoniaku uakutočňuje jeho cirkuláeiou cez výměník tepla JJ_.
2o zmesi vodnej páry a prebytočného amoniaku, odvádzané z relativné uzavretého prieatoru rozprašovanie 24. aa oddfelia strhnuté číastočky taveniny kondenzovaných foaforečnanov amonných v odlučovači - cyklóne 31.
Teplo tejto aměai plynov, najme kondenzačně teplo vodnej páry a plynného amoniaku aa odvádza vo výměníku tepla 13. kde sa využívá na predohrievanie kvapaliny dávkovanéj do rozatrekovacieho zariadenia,
2bytky neakoniezovanej vodnej páry a amoniaku sa oddelia od akondenzovanej čpavkovej vody v odlučovači 32 a zachytávajú sa v absorbčnej koloně £ v oirkulujúcej čpavkovej vodě. Čpavková voda z odlučovače 32 a z absorbčnej kolony £ sa zhromažóuje v zásobníku £, odkiaíaa jej Časť odvádza do rospúšíacieho zariadenia J na pripravu základného NF-roztoku o zložení cea 10-34-0. Do zásobnika 6 je možno podía potřeby pridávať vodu na doplněni* úbytku absorbentu a připadne zriedujúcu čpavková vodu na požadovaná koncentráeiu pre přípravu základného NF-roztoku.
199 819
Posledně zvyšky neabeorfeovaného amoniaku ▼ prvom absorbčnom stupni 2. 88 zechytévajú ▼ cirkulujúoom slabo kyslom roztoku polykondenzovaných fosforečnanov amonných v abaorbčnej koloně 2j pričom takto získaný finálný produkt, tj. základný NP-roztok o zložení cca 10-34-0 o pH cca 6,5 ež 7 aa kontinuálně odvádza zo zásobníka 8.
Strhnuté drobné kvapky absorbentu aa od plynov odíahovaných koncovým ventilátorem £ odlučujú v cyklónovom odlučovači 33.
Postup výroby kvapalných viaczložkových hnojív cez taveninu polykondenzovaných fosforečnanov amonných podía vynálezu je možno realizoval na áalšej variante zariadenia znázorněné j na obr. 3.
Toto zariadenie 'sa od zariadenia znázorněno® na obr. 2 liší iba v spčaobe prehrievania vodnej páry /teplonoeného média/ zavádzanej do relativné uzavretého rozprašovacieho prieatoru.
Na obr. 2 je znázorněné zariadenie na nepriame prehrievbnie vodnej páry so súčasným využitím spalných plynov z tohto zariadenia na vyhriatie dávkovanéj kvapaliny vo výměníku tepla 1£.
Zariadenie na obr. 3 znázorňuje priame priehrievanie vodnej páry, ktoré sa uskutočňuje tak, že vodná para sa zavádza tesne za horákom 41 do prúdu spalných plynov. Zmea spalných plynov, a takýmto spósobom prehriatej vodnej páry, sa vedie do relativné uzatvořeného priestoru rozprašovania 20, 23.
Oatetné zariadenie je obdobou zariadenia, ktoré už bolo popísané a znázorněné na obr. 2. Nový spósob výroby polykondenzovaných fosforečnanov amonných pre přípravu koncentrovaných kvapalných viaczložkových hnojív, resp. pre přípravu základného NP-roztoku přibližného zloženia 10-34-0 na zariadeni podía vynálezu tým, že umožňuje okrem iných kvapalín obsahujúoich anorganické látky charakterizované PO^-skupinou aj kontinuálně spracovanie menej hodnotných extrakčných fosforečných kyselin čierného typu so značným obsahom organických látok a vyšším obsahom vody /nižšie koncentrované fosforečné kyseliny/, má rad výhod.
Výhody spočívajú v maximálnej efektivnosti z híadiska využitia tepla, v nenáročnosti z híadiska zvládnutia technologie, v možnosti dosiahnotie, pri poměrně krátkéj době zádrže v reakčnej zóně, vysokých konverzií ortofosforečnanov na polykondenzované fosforečnany pri poměrně nízkom stupni polykondenzáeie /max. n = 3-4/, a to ako dosledok veíkého reakčného povrchu dooieleného rozprašováním kvapaliny na malé kvapóčky, čím sa vytvořili optimálně podmienky na rychlý priebeh reakcie a dehydratácie.
Ďalej uvedené příklady ilustrujú, ale niako neomezujú predmet vynálezu.
Příklad 1
Do kotúčového rozprašovača-atomizéra rozprašovačej sušiarne, vyhrievanej spalnými plynmi zemného plynu, bolo v priemeru hodinové dávkovaných coa 60 kg 50 % vodného roztoku technicky čistého ortofosforečnanu amónneho /Amofos/, ktorý sa používá ako NP-hnojivo, obsahujúceho 12,85 % N a 53,7 % oelkového PgO^. PI‘í®®ei‘»é teplota dávkovaného roztoku aa udržovala v rozmedzí 55 ež 65 °C. Teplota výstupných plynov /spalné plyny, vodná para/ ea udržovala v rozmedzí 230 až 300 °C, a výhodou 250 až 260 °C. Dosiahla sa kapacita 25 až 27 no
198 819 kg taveniny polykondenzovahých fosforečnanov amonných za hodinu priemerného zloženia 12,5 % N a 62,5 % ^2°5‘ Vzor,£y taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných odobera né v priebehu pokusu vykazovali 45 až 55 % konverziu ortofosforečnanov na polykondenzované fosforečnany.
P2°5 T0 ^orme ortofosforečnanov a polykondenzovaných fosforečnanov bol stanovený pomocou iontoměničovéj-ehromatogrefie /na báziekom ionexe/.
Metodou kvalitativněj zoatupnej chromatografie na papieri bolo zistené, že odobraté vzorky tavenín obsahujú okrem ortofosforečnanov, dvoj- a trojfoeforečnanov ešte v malej miere aj štvorfosforečnany.
Příklad 2
Do kotúčového rozprašovača-atomizéra rozprašovanéj sušiarne vyhrievanej priamo spalnými plynmi zemného plynu bolo dávkované cca 100 kg vodnéj suspenzie NP-hnojiva na báze ortofoeforečnenu amonného /Amofos obsahujúci 12,85 % N a 53,7 % pričom na 70 hmotových dielov Amofoeu připadalo 30 hmotových dielov vody.
Teplota dávkovanéj suspenzie ea udržovala v rozmedzí 60 až 70 °C, teplota výstupných plynov sa udržovala v rozmedzí 230 až 300 °C, s výhodou na 250 až 260 °C. Dosiahlo sa kapacity 62 až 65 kg taveniny polykondenzovaných fosforečnanov za hodinu o priemernom zložení 12,2 % N a 63,4 % Ρ20^ přítomného vo formě polykondenzátov, pričom najvyšší polykondenzát v tavenine zastúpený mal n = 5.
Příklad 3
Do dvojlátkovej trysky a vonkajším miešaním /podía obr. 2/ rozprašovačej sušiarne se dávkovalo 63 kg extrakčnej kyaeliny foeforečnej čierneho typu o koncentrácii 54 % PgO^ za h. Extrakčná fosforečná kyselina bola predohriatá na 120 až 130 °C, súčasne sa dávkovalo 9,2 až 9,4 kg predohriatého plynného amoniaku. Teplote v rozstrekovacej tryake sa pohybovala v rozmedzí 220 až 245 °C. Teplota výstupných plynov aa pohybovala v rozmedzí 230 až 300 °C, a výhodou 250 až 260°C. Dosahovalo aa priememej kapacity 53 až 54,5 kg značné spenenej hneďočiernej taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných za hodinu priemerného zloženia 11,8 % N a 62,8 % P^O^. v priebehu pokusu odobraté vzorky taveniny obsahovali viac ako 40 % z celkového PgO^ ▼ polykondenzovanej formě, pričom nejvyšší póly kondenzát v tavenine mal n - 4.
Příklad 4
Do dvojlátkovej trysky s vonkajším miešaním /podía obr.2/ rozprašovačej sušiarne sa dávkovalo 63 kg čiernej extrakčnej kyseliny foeforečnej o konc. 54 % PgO^ za hodinu, pričom kyselina bola predohriata na 120 až 130 °C a 13,2 až 13,5 kg na 60 až 70°C predoliriateho plynného amoniaku za h. Teplota výstupných plynov sa pohybovala v rozmedzí 230 až 300 °C, a výhodou 250 až 260 °C. Teplo výstupných plynov ea využilo v kondenzačnom výměníku tepla na predohrievanie foeforečnej kyseliny dávkovanej do rozprašovačej tryeky. Čpavková voda získaná kondensíciou výstupných plynov sa použila ako abaorbent na zachytávanie amoniaku z plynnéj zmesi výstupujúcej z rozprašovačej eušiarae. Dosiahlo sa kapacity 54,4 kg taveniny polykondenzovaných fosforečnanov amonných za hod., ktorá sa pri
199 819 teplote 5& až 60 °C rozpúšíala v 45,6 kg čpavkovej vody / 2+,7 kg čpavkovej vody z kondenzácie a 23,9 kg vody přidanéj do abaorbcia/. Takto eme získali 100 kg kvapalného NP-hnojiva o zložení 10,7-33,9-0 o pH cca 6,0. Teplota kryštalizácie získaného kvapalného hnojivá bola nižšia ako -14,5 °C a jeho měrná hmotnosť pri teplote 20 °C bola 1 400 kg.m“^

Claims (2)

1. Spfisob výroby polykondenzovaných fosforečnanov amonných pre přípravu koncentrovaných víaczložkových kvapalných hnojiv neutralizáciou a/alebo dehydratáciou newtonovakej elebo nenewtonovakej kvapaliny obsahujúcej anorganická zlúčeninu a PO^ skupinou vyznačený tým, že neutrelizácia a/alebo dehydratácia sa uskutoční po rozprášení kvapaliny do formy jemných kvepiek velkosti 1.10“^až 1,5.10“1em vo vyhrievanom alebo nevyhrievanom smoniakálnom prostředí, pričom teplota prostredia je v rozmedzi 190 až 420 °C a prebytočný amoniak sa sorbčne viaže.
2. Spfisob podía bodu 1 vyznačený tým, že prebytočný amoniak sa s výhodou zachytává do kyslého vodného roztoku polyfosforečnanu amonného.
CS89074A 1974-02-08 1974-02-08 Spósob výroby polykondenzovaných fosforečnanov amonných pre přípravu koncentrovaných kvepalných viaczložkových hnojív CS199819B1 (sk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS89074A CS199819B1 (sk) 1974-02-08 1974-02-08 Spósob výroby polykondenzovaných fosforečnanov amonných pre přípravu koncentrovaných kvepalných viaczložkových hnojív

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS89074A CS199819B1 (sk) 1974-02-08 1974-02-08 Spósob výroby polykondenzovaných fosforečnanov amonných pre přípravu koncentrovaných kvepalných viaczložkových hnojív

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS199819B1 true CS199819B1 (sk) 1980-08-29

Family

ID=5341913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS89074A CS199819B1 (sk) 1974-02-08 1974-02-08 Spósob výroby polykondenzovaných fosforečnanov amonných pre přípravu koncentrovaných kvepalných viaczložkových hnojív

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS199819B1 (sk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4134750A (en) Granular ammonium phosphate sulfate and urea-ammonium phosphate sulfate using a common pipe-cross reactor
FI71720C (fi) Kontinuerligt foerfarande i tvao steg foer framstaellning av produkter i form av fasta partiklar, speciellt np/npk-goedselgranulat som innehaoller ammoniumfosfater och anordning foer utfoerande av foerfarandet.
US4758261A (en) Diammonium phosphate produced with a high-pressure pipe reactor
CA2407843C (en) Method for producing calcium nitrate granules
AU2001274357A1 (en) Method for producing calcium nitrate granules
US3419378A (en) Method of producing monoammonium phosphate by reacting phosphoric acid and ammonia under pressure
US4601891A (en) Production of granular ammonium polyphosphate from wet-process phosphoric acid
US3985538A (en) Pipe reactor-continuous ammoniator process for production of granular phosphates
US20200157013A1 (en) Process for coating fertilizer material in a mechanically agitating mixer
US2885279A (en) Plant food manufacture
JPS58145685A (ja) 粒状複合肥料の製造法
CS199819B1 (sk) Spósob výroby polykondenzovaných fosforečnanov amonných pre přípravu koncentrovaných kvepalných viaczložkových hnojív
EA016144B1 (ru) Способ получения гранулированного диаммонийфосфата
CA3009138C (en) Urea ammonium nitrate production
US3690820A (en) Production of ammonium nitrate
US2754192A (en) Conversion of acid sludges
EP3866961B1 (en) Method and fluidized bed granulator for the production of granules from a slurry
US3514255A (en) Production of granular diammonium phosphate
US3449107A (en) Process for preparing melts comprising ammonium nitrate and phosphate
US3125435A (en) hzsox
IL24090A (en) Production of dried granular solid chemical products
RU2800070C2 (ru) Способ и гранулятор с псевдоожиженным слоем для получения гранул из суспензии
RU2370477C1 (ru) Способ получения гранулированного аммофоса
SK65593A3 (sk) Spôsob výroby granulovaného dusíkato-fosfo-rečného hnojiva
RU2075464C1 (ru) Способ получения гранулированных азотнофосфорных удобрений