CS202154B1 - Spdsob kontinuálnej výroby kvapalných NP-hnojív - Google Patents
Spdsob kontinuálnej výroby kvapalných NP-hnojív Download PDFInfo
- Publication number
- CS202154B1 CS202154B1 CS772777A CS772777A CS202154B1 CS 202154 B1 CS202154 B1 CS 202154B1 CS 772777 A CS772777 A CS 772777A CS 772777 A CS772777 A CS 772777A CS 202154 B1 CS202154 B1 CS 202154B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- ammonia
- fertilizers
- acid
- liquid
- rate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 16
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 8
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 8
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate Chemical compound [NH4+].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229940061607 dibasic sodium phosphate Drugs 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052567 struvite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Description
Predmetom vynálezu je spósob kontinuálnej výroby kvapalných NP-hnojív.
Kvapalné NP-hnojivá ortofosforečnanového typu sú vodné roztoky zmesi dihydrofosforečnanu amonného a hydrofosforečnanu dvoj amonného. Pripravujú sa neutralizáciou termickej alebo extrakčnej kyseliny trihydrofosforečnej plynným alebo kvapalným amoniakom, alebo vodným roztokom čpavku tzv. čpavkovou vodou. Pri amoniakalizácii extrakčnej trihydrofosforečnej kyseliny sa vyzrážajú nečistoty obsiahnuté v kyselině ako sú Al, Fe, Mg, SiFl vo formě gelovitých ťažko filtrovatelných zrazenín. Množstvo týchto zrazenín a ich štruktúra sú závislé na hodnotě pH a teplote reakčnej zmesi, teda na spósobe vedenia neutralizačnej reakcie. Vzhladom k tomu je možné v súčasnosti známe spósoby přípravy základných NP-roztokov rozdělit do dvoch hlavných skupin.
Do prvej skupiny patria postupy, pri ktorých sa vyzrážané nečistoty odděluj ú, pričom sa získá čirý NP-roztok a oddělená zrazenina sa používá ako tzv. kalové hnojivo, alebo sa zapravuje do tuhých hnojív. Za týmto účelom je proces neutralizácie vedený tak, aby sa získala zrazenina o naj vyššej filtračně j připadne sedimentačnej rýchlosti. Známy je postup dvoj stupňové j neutralizácie trihydrofosforečnej kyseliny plynným amoniakom (USA pat. 3 264.087, Chemical Enginneering progress, Vol. 58, No. 9, september 1962, 89—93), pri ktorom neutralizácia v prvom stupni prebieha pri teplote 103 °C do hodnoty pH 4,2, v druhom stupni sa pri teplote 102 °C reakčná zmes doneutralizuje na finálny produkt o pH 6,0-6,6. Kontinuálnou sedimentáciou sa potom získává 70 % objemových čirého hnojivá a 30 % kalového hnojivá.
Do druhej skupiny patria postupy, pri ktorých sa vyzrážané nečistoty neoddelujú, takže sa v pravom slova zmysle získává NP-suspenzia. Pri týchto postupoch sa získává produkt, v ktorom je sedimentácia častíc zrazeniny pomalá a vzniknuté částice sú natolko jemné, že nezhoršujú fluiditu produktu a neupchávajú rozstrekovacie trysky aplikačných zariadení. Takto je známy postup dvojstupňovej neutralizácie, pričom v prvom stupni sa vedie neutralizácia do pH 7 alebo vyššie, v druhom stupni sa kyselinou vyrovná pH na hodnotu 6,7 za súčasného pridávania 1—2 °/o hydrofilnej hliny s napučiavacími vlastnosťami. Narastaniu kryštálov fosforečnanu horečnatoamónneho je možné zabrániť rýchlym ochladením na normálnu teplotu (Agricultural and Food Chemistry, september—október 1961, 343—348).
Dalej sú známe postupy, pri ktorých sa do hotového NP-roztoku pridávajú rózne stabilizujúce přísady, ako sú attapulgit, bentonit, lignosulfonáty, kaolíny (USA pat. č. 3 179.496, USA pat. č. 3 160.495).
Spósob výroby a zariadenie pre přípravu kvapalných ortofosforečnanových hnojiv je popisaný i v patente USA č. 2 969.280. Čpavková voda, H3PO4 a technologická voda sú dávkované do reaktora, odkial’ sa horáci roztok odčerpává a v dvoch prúdoch sa vedie do chladiacej sprchovacej veze, chladenej obiehajúcou studenou vodou.
Spósob výroby NP-kvapalného hnojivá s využitím trubkového reaktora je predmetom patentu USA č. 3 130.033. Reaktor sa skládá z dvoch zón, pričom do prvej zóny sa dávkuje H3PQ4 a do druhej čpavková voda. Uvedené je zariadenie a spósob chladenia, pri ktorom sa 50—75 % ochladeného cirkulujúceho produktu mieša s čerstvým produktom. Podlá patentu USA č. 2 917.380 sa dá připravit kvapalné hnojivo s vopred určeným pomerom N — Ρ2Ο5 — H2O spósobom, podl’a ktorého sa do premiešavacej nádoby, umiestnenej v samotnej reakčnej nádobě, privádza kvapalný amoniak, kyselina fosforečná a zmes pozostávajúca z vody a cirkulujúceho schladeného produktu. Teplota reakčnej zmesi udržiava maximálně do 71 °C a pri pH 6,85 sa získá kvapalné hnojivo zloženia 8 — 24 — 0.
Výrobné postupy tejto druhej skupiny, aj keď umožňujú přípravu čerpatefných a skladovatelných NP-hnojív, sú z hfadiska technologického zariadenia poměrně náročné, či už je to viacstupňová neutralizácia alebo příprava stabilizačnej přísady a v niektorých postupoch i poměrně zložitý systém odvodu neutralizačného tepla.
Teraz sa zistilo, že nedostatky niektorých popísaných spósobov možno do značnej miery odstranit spósobom kontinuálnej výroby kvapalných NP-hnojív podfa vynálezu.
Podfa tohto spósobu, spočívajúceho na neutralizácii kyseliny trihydrofosforečnej amoniakom sa kyselina a amoniak dávkujú do reakčného prostredia tvořeného zmesou a východiskových surovin, ktoré cirkuluje rýchlosťou minimálně 10-násobne vyššou a maximálně 500-násobne vyššou, než je rýchlosť dávkovania H3PO4.
Je zvlášť výhodné zavádzať do cirkulujúceho reakčného prostredia najprv amoniak a až potom H3PO4, čím sa dosiahne nastavenie požadovanej hodnoty pH-produktu smerom z mierne zásaditej oblasti, čo má zvlášť priaznivý vplyv na charakter kalu tvořeného vyzrážanými nečistotami, ktoré sa do reakčného prostredia vnášajú extrakčnou trihydrofosforečnou kyselinou.
Za týchto podmienok, pri použití značné znečistěných extrakčných H3PO4, sa vytvára jemná, homodisperzná, gelovitá zrazenina, ktorá nezhoršuje reologické vlastnosti a čerpatefnosť NP-roztoku.
Takto získaný NP-roztok má dlhodobú skladovatelnost a sediment vznikajúci pomalým usadzovaním sa jemných častíc zrazeniny nečistot je možno 1’ahko suspendovat jeho premiešaním v zásobníku s výhodou pomocou tlakového vzduchu. Takto vyrobený produkt obsahuje minimálně 8 % N a 24 °/o celkového P2O5, z čoho minimálně 96—98 % P2O5 je vo vodorovnej formě, jeho pH sa pohybuje v rozmedzí 6—7.
Spósob výroby podfa vynálezu je vhodné realizovat' na výrobnom zariadení, ktorého jeden z možných príkladov prevedenia je znázorněný na obr. 1. Zariadenie. pozostáva z výmenníka tepla 1, zásobníka produktu 2, cirkulačného čerpadla 3, přívodu amoniaku 4, přívodu kyseliny trihydrofosforečnej 5, a z přívodu vody 6.
Pri výrobě základných NP-roztokov ortofosforečnanového typu cirkuluje reakčná zmes zo zásobníka 2 pomocou cirkulačného čerpadla 3 cez výmenník tepla 1 spát do zásobníka 2. Do sacieho potrubia cirkulačného čerpadla 3 sa prúdom 4 privádza v požadovanom množstve amoniak, a to buď v koncentrovanej formě ako kvapalný resp. plynný alebo ako vodný roztok amoniaku vo formě tzv. čpavkovej vody. V inom mieste cirkulačného potrubia sa privádza prúdom 5 v požadovanom množstve H3PO4. Ukázalo sa výhodnejšie privádzať kyselinu trihydrofosforečnú do sacieho potrubia až za miestom dávkovania amoniaku v smere toku obiehaj úceho NP-roztoku. Samotná neutralizačná reakcia prebieha takto v sacej časti potrubia a ďalej v cirkulačnom čerpadle 3, kde dochádza k jej dokonalej homogenizácii. Je výhodné používat na cirkuláciu odstředivé čerpadlo, v ktorom sa dosiahne vysokého stupňa homogenizácie. Technologická vodu, potřebná na získanie vodného NP-roztoku požadovanej koncentrácie, je možné priviesť alebo do zásobnej nádrže 2 alebo tiež do cirkulačného potrubia. Množstvo privádzaných surovin sa reguluje podfa hodnoty pH a mernej hmotnosti produktu.
Ďalej uvedené příklady bližšie ilustrujú, ale nijako neobmedzujú predmet vynálezu.
Příklad 1
Do zásobného kotlá objemu 1501 sa načerpá NP-roztok v takom množstve, aby po spustení cirkulačného čerpadla boli zahltené potrubně trasy a chladič a súčasne aby bola hladina NP-roztoku vo výške bočného výtoku pre produkt opatřeného kvapalinovým uzáverom, čo zodpovedá objemu 130 1. Základný NP-roztok obieha pomocou cirkulačného čerpadla rýchlosťou 1501 min-1 cez výmenník tepla o chladiacej ploché 1,5 m2. Dávkovacími čerpadlami sa do sacej části potrubia, v ktorom obieha reakčná zmes, dávkuje čpavková voda koncentrácie 21,88 % NH3, technologická voda a extrakčná kyselina H3PO4 o koncentrácii 47,42 % celkového. P2O5 a alkalimetrický stanovenou koncentráciou 69,55 % H3PO4.
Extrakčná kyselina trihydrofosforečná bola dávkovaná rýchlosťou 1,5 kg min--1, úmeme k tomu boli dávkované čpavková voda a technologická voda tak, aby hodnota pH kontinuálně odtekajúceho produktu sa pohybovala v rozsahu 6—7 a jeho měrná hmotnost’ v rozmedzí 1270— 1350 kg m-3. Počas 8 hodinového nepřetržitého pokusu sa připravilo 1390 kg kvapalného NPhnojiva, obsahujúceho 8,46 % celkového dusika a 24,80 °/o celkového P2O5, pričom 97 % z celkového obsahu P2O5 bolo vo vodorozpustnej formě. Priemerná hodnota pH finálneho produktu bola 6,8, priemerná hodnota mernej hmotnosti pri 20 °C bola 1289 kg m<!. V priebehu pokusu bola rýchlosť cirkulácie reakčnej zmesi 127-krát váčšia ako rýchlosť dávkovania kyseliny trihydrof osf orečne j.
Příklad 2
Reakčná zmes cirkulovala zo zásobníka objemu 150 1 cez výmenník tepla s chladiacou plochou 1,5 m2 spáť do zásobníka rýchlosťou 250 kg min-1. Do cirkulujúcej reakčnej zmesi bola dávkovaná v množstve 1 kg min-1 extrakčná H3PO4, obsahujúca 52,87 % P2O5 a podlá hodnoty pH a mernej hmotnosti produktu sa nastavilo dávkovanie plynného amoniaku a technologickej vody. Počas 6-hodinového pokusu sa získalo 770 kg základného NP-roztoku, obsahujúceho 8,12 % dusika a 24,35 % celkového P2O5.
Příklad 3
Do zásobníka objemu 31 bol zadávkovaný vopred připravený základný NP-roztok a zahájená jeho cirkulácia cez chladič s výměnnou plochou 0,3 m2. Cirkulačná rýchlosť reakčnej zmesi bola 300 kg h_1. Do takto cirkulujúcej reakčnej zmesi bola dávkovaná extrakčná H3PO4 s obsahom 52,08 % celkového P2O5 a v odpovedajúcom množstve čpavková voda s obsahom 25 % NH3 a technologická voda. Kyselina fosforečná bola dávkovaná rýchlosťou 10 kg h-1, takže rýchlosť cirkulujúcej reakčnej zmesi bola 30-krát váčšia. Po dvoch hodinách nepřetržitého chodu sa získalo 41,5 kg základného NP-roztoku, obsahujúceho 8,4 % dusika a 24,54 % P2O5.
Claims (1)
- PREDMET VYNÁLEZUSposob kontinuálnej výroby kvapalných NP-hnojív neutr alizáciou kyseliny trihydrogénfosforečnej amoniakom plynným, kvapalným alebo vo formě vodného roztoku, vyznačujůci sa tým, že kyselina trihydrogénfosforečná a amoniak sa dávkujú do reakčného prostredia tvořeného zmesou produktu a východiskových surovin, ktoré cirkuluje rýchlosťou 10 až 500-násobne vyššou ako je rýchlosť dávkovania kyseliny trihydrogénfosforečnej. 1
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS772777A CS202154B1 (sk) | 1977-11-23 | 1977-11-23 | Spdsob kontinuálnej výroby kvapalných NP-hnojív |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS772777A CS202154B1 (sk) | 1977-11-23 | 1977-11-23 | Spdsob kontinuálnej výroby kvapalných NP-hnojív |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS202154B1 true CS202154B1 (sk) | 1980-12-31 |
Family
ID=5426897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS772777A CS202154B1 (sk) | 1977-11-23 | 1977-11-23 | Spdsob kontinuálnej výroby kvapalných NP-hnojív |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS202154B1 (sk) |
-
1977
- 1977-11-23 CS CS772777A patent/CS202154B1/sk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1567822C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Ammoniumpolyphosphat enthaltendem Ammoniumphosphat mit selbstrnaskierenden Eigenschaften | |
| US3950495A (en) | Method for the continuous preparation of stable aqueous ammonium polyphosphate compositions | |
| US3290140A (en) | Method of mixing and storing solutions comprising ammonium phosphate | |
| US3969483A (en) | Removal of carbonaceous matter from ammonium polyphosphate liquids | |
| US4724132A (en) | Continuous process for the manufacture of metal salt solutions from water-insoluble metal compounds and mineral acids | |
| US3022154A (en) | Concentrated liquid fertilizers from superphosphoric acid and potassium hydroxide | |
| CS202154B1 (sk) | Spdsob kontinuálnej výroby kvapalných NP-hnojív | |
| US4230479A (en) | Process for improving the quality of urea-ammonium nitrate solution | |
| US3676100A (en) | Process for producing a stabilized suspension npk,np or pk fertilizer | |
| US5002601A (en) | Suspension fertilizers | |
| EP4056542A1 (en) | Odda process for the production of nitrogen-based fertilizers with reduced sand formation | |
| IE42012B1 (en) | Manufacture of solid ammonium phosphate | |
| US4375980A (en) | Production of suspension fertilizers from orthophorphoric acid | |
| US3938982A (en) | Process for preparing liquid fertilizers | |
| US3507641A (en) | Preparation of slurry fertilizer by acid treatment of phosphate rock and ammoniation | |
| EP0237775A2 (en) | Stable ammonium Polyphosphate liquid fertilizer from merchant grade phosphoric acid | |
| CA1039475A (en) | Manufacture of solid ammonium phosphate | |
| US3579321A (en) | Ammonium phosphate fertilizer composition and method | |
| US3676101A (en) | Self-suspending ammonium polyphosphate suspension fertilizer | |
| RU2378232C1 (ru) | Способ получения сложного азотно-фосфорного минерального удобрения | |
| RU1172214C (ru) | Способ получени цинкнитратфосфатного концентрата | |
| US3933459A (en) | High-magnesium ammonium polyphosphate solutions | |
| RU2046115C1 (ru) | Способ получения суспендированного удобрения | |
| US3429686A (en) | Method of precipitating calcium sulfate from an acidulated phosphate rock slurry | |
| CN109160828A (zh) | 冷冻法硝酸磷肥工艺过程中母液的两次氨中和、浓缩方法 |