CS206151B1 - Sposob přípravy kvapalného hnojivá a zariadenia k jeho vykonávaniu - Google Patents

Description

Vynález rieši postup a zariadenie pre přípravu kvapalného hnojivá na báze močoviny energeticky, investičně výhodným spósobom,

Kvapalné hnojivá, ako vhodné roztoky anorganických hnojivých solí, napr. dusičnanu amonného, dusičnanu horečnatého, síranu amonného, fosforečnanu amonného, polyfosforečnanu amonného, a to samostatné alebo ako zmes týchto solí a močovinou, predstavujú v súčasnosti progresívny trend vo vývoji agrochemickéj technologie. Ich vzájomný poměr je volený tak, aby sa dosiahlo optimálneho zloženia pri maximálnom obsahu požadovaných živin pri dobrých aplikačnýoh vlastnostiach, menovite nízkom bode tuhnutia.

Ich příprava z vodných roztokov je jednoduchá, spravidla poměrovým zmiešaním horúcich vodných roztokov solí s teplotou 70 až 100 °C s horúcim vodným roztokom močoviny s koneentráciou 70 až 73 $ priamo zo syntézy s teplotou 80 až 120 °C. Takýto spósob je vhodný a plné ekonomický tam, kde sú potřebné suroviny o vhodnej koncentrácii a teplote roztoku priamo z ioh syntézy, alebo přípravy. Spósoby a zariadenie je pre takýto případ přípravy publikovaný napr. u NITROGEN 1971 2. 69, CHIM. PROM. 1969, 45 č. 10.

V podmienkach přípravy kvapalných hnojiv, kde nie je k dispozici! syntézny roztok priamo z výroby močoviny, avšak Je k dispozíoii roztok hnojivých solí sa močovina přepravuje ako syntézny roztok s použitím technologie žmlešovania roztokov, Takýto spósob je nevýhodný, keSže přeprava močoviny v roztoku zvyšuje přepravné náklady o zníženú koncen206 151

208 131 tráoiu suroviny, ako aj náklady, ktoré su nevyhnutné na udržanie roztoku v tekutom stave pri dopravě. Vel*kotonážne výrobně vyžadujú budovanie investiSno néročnýoh ekladov pre roztok močoviny, kde počas skladovania dochádza k jej rozkladu. Z kinětiky rozkladu močoviny vyplývá, že napr. po dobu 100 hodin skladovania, teplotách nad bodom tuhnutia u 70 až 75 % roztoku močoviny stúpne obsah NH^ v dósledku jej rozkladu o 1 ¢, To komplikuje vlastnú přípravu hnojivých roztokov potřebou riešiť odstránenie vzniklého NH^, zvyáujú sa straty močoviny počas skladovania za tvorby nežiadúoeho biuretu,

Sú známe riešenia, pri ktorýoh sa přepravuje pevná močovina, z ktorej rozpúšťaním vo vodě sa připravuje roztok přibližné zhodnej koncentrácie k syntáznemu roztoku a jeho následným zmieSáváním s roztokmi hnojivých soli. Tu zariadenie pozostáva z dávkovača a miešadlom opatřeného zásobníka, ako aj úplného manipulačného skladovaoieho a traneportného vybavenia pre močovinu. Takýto postup je však mimoriadne náročný na energie, pre velká rozpúšťacie teplo močoviny (260 kJ/kg), Z týohto dóvodov je uvedený postup uplatněný len v malotonážnych výrobniach, prevážne poloprevádzkového charakteru.

Rovnako sú známe postupy i zariadenia uplatňujúoe rozpúšťanie močoviny v miešanýoh zásobníhoch s přidáváním pevnej močoviny do horúceho roztoku hnojivýoh solí, ktoré sice eliminujú nároky na rozpúšťacie teplo močoviny, avšak pre výrobná linky β velkým výkonom 30 až 60 t/hod vyžadujú poměrně velký příkon el, energie, potřebný pre manipulačný, transport ný, dávkovači systém močoviny, ako i miešadlá v rozpúšťaoíoh zásobníkooh. Celková riešenie vyžaduje naviac budovanie ekladu močoviny, zariadenie pre jej manipuláoiu a je preto investičně náročná.

Uvedená nedostatky je možné odstrániť a riešiť principiálně iným spósobom přípravy kvapalnýoh hnojiv, pósobením roztokov hnojivýoh solí, alebo ioh zmesou na pevnú močovinu podl’a vynálezu. Jeho podstatou je, že do nepohyblivej vrstvy močoviny sa dávkujú roztoky hnojivýoh solí, alebo roztoky hnojivýoh solí s obsahom močoviny, s teplotou 40 až l4o °C, Zariadenie pre uskutočnenie takéhoto spósobu pripravy, pozostávajúoe zo sila pevnej močoviny, zásobníka roztoku, čerpadla, ohladiča, ohrievača, zmešovača, ukl*udňovača toku, podstatou ktorého je, že zásobník roztoku soli je přepojený cirkulačnými potrubiami so silom močoviny. Na prepojovaoom výstupnom potrubí zo zásobníka roztoku soli a vstupnom potrubí do sila pevnej močoviny je zaradená čerpadlo, prekonávajúoe bydraulioký odpor vrstvy pevnej močoviny a umožňujúoe súčasne cirkuláoiu roztoku medzi zásobnikom a silom. U přepojovač ieho potrubia medzi výtlakom čerpadla a zásobnikom roztoku hnojivýoh solí je zabudovaný ohrievaČ, alebo ohladič. Ioh zaradenie v okruhu dovol*uje měnit* podmienky a rýohlosť pripravy podl’a vstupných parametrov a vlastností použitýoh hnojivýoh soli, ako i typu připravovaného kvapálnáho hnojivá. Rovnaký účel má i zaradenie zmešovača, alebo ukl*udňovača toku v prepojovaoom potrubí výstupu zo sila pevnej močoviny a vstupu do zásobníka roztoku solí.

Na pripojenom obrázku je znázorněná zariadenie pre prlpravu podl'a vynálezu, ktorý objasňuje podstatu vynálezu. Silo J_ pevnej močoviny ako železničný prepravnik je přepojené potrubiami v uzavřetom cirkulačnom okruhu so zásobnikom 2 roztoku hnojivýoh solí oez

206 1S:

čerpadlo 2. Na výtlačnom potrubí čerpadla £ je zaradený ohrievač 2 ^a chladič 6 pre reguláciu optimálnych podmienok pripravy. Na výstupnom potrubí oirkulačného okruhu zo sila 1 pevnej močoviny a zásobníka 2 roztoku hnojivých solí je zaradený zmešovač £ a ulďudňovač 4 toku. Silo _1_ i zásobník 2 ®ň opatřené vážnými elementární 8.

Příklad prevedenia:

1. Na 36,0 t pevnej močoviny v sile, ktoré je súčasne prepravníkom, pdsobí sa podl’a pod mienok vynálezu 100 t 60 fy roztoku dusičnanu amonného s teplotou 70 °C z regenerácie odpa dovýoh vdd. Pri priebehu pdsobenia charakterizovaného týmito údajmi:

Obsah močoviny v roztoku	fy	0	13,4	23,7	31,4	35,5
Teplota roztoku	°C	70	55	40	25	16
Teplota kryštalizácie zmesi	°c	15	4	-2	-9,5	-11
Λ T od rovnovážnej konoen-
tráoie	°c	55	51	38	35	27

sa v konečnom Stádiu dosiahne kvapalné hnojivo β obsahom 30,55 fy N, pH 7 ai 8, bodom kryS talizáoie -11 °C.

2, Do 40 t močoviny v sile, so zložením 99,5 fy mo&ovíny a 0,5 fy vody sa nastrekuje čerpadlom 68,63 t roztoku dusičnanu amonného s teplotou 100 °C s obsahom 69,4 fy dusičnanu amonného a 30,6 fy vody zo zásobníka. Po rozpuštění obsahu sila sa získá roztok so zložením 36,7 fy močoviny, 43,93 fy dusičnanu amonného, 19,37 fy vody, s teplotou 45 až 50 °C, ktorý ea prídavkom 3,2 t 69,4 fy dusičnanu amonného a 0,62 t vody upraví na konečné zloženie hnojivého roztoku 35,4 fy močoviny, 44,3 fy dusičnanu amonného, 20,3 % vody. Zmes sa preoirkuluje cez chladič, oohladí na 40. °C a 112,4 t hotovéj zmesi sa odčerpá na sklad.

3. Do 40 t močoviny v sile, ktorá je súčasne prepravníkom so zložením 99,5 fy močoviny a 0,5 fy vody nastrekuje ea čerpadlem 109,1 t roztoku dusičnanových solí s teplotou 106 °C a zloženia 12,3 fy dusičnanu horečnatého, 14,4 fy dusičnanu vápenatého, 39,4 fy dusičnanu amonného, 33,9 fy vody zo zásobníka. Po rozpuštění obsahu močoviny v sile sa získá 149,1 t roztoku zloženia 9 fy dusičnanu horečnatého, 10,5 fy dusičnanu vápenatého, 28,8 fy dusičnanu amonného, 26,8 fy močoviny, 24,9 fy vody s teplotou 45 až 5θ °^c· Získaný roztok v množstve 149,1 t cirkuluje cez chladič do dosiahnutia teploty 40 °C. Hnojivý roztok v prepravnom sile ea odtransportuje a zbytok sa odčerpá do skladu výrobku.

Spdsobom a zariadením podTa vynálezu sa obmedzí počet zariadení inak potřebných pre překládku, skladovanle, transport, dávkovanie močoviny, oproti iným známým postupom. Nie je nutné používat* močovinu s protispiekavou úpravou. Znížia sa investičné náklady na realizáoiu výrobnej linky. Vylúčia sa straty na močovině počas přepravy i skladovania. Obmedzí ea spotřeba el. energie inak potřebná pre prekladaoie, miešacie, transportné a dávkovač ie aparáty a zariadenia. V plnej miere sa využije rozpúSťaoieho tepla močoviny s minimálnou spotřebou cirkulačněj vody, inak potrebnej pre chladenie zmiešavanýoh roztokov. Vy lučuje sa potřeba dodávky tepla pre rozpúšťanie močoviny, respektívne dodávky tepla pre

206 1S1 udržanie roztoku močoviny v kvapalnou stave. Vylučuje sa následné rozklad močoviny, zvySovanie obsahu čpavku v připravovaných hnojivýoh roztokooh, ako i obsah biuretu.

Příprava kvapalnýoh hnojiv postupom a zariadením podTa vynálezu umožňuje veTkokapaoitnú výrobu, limitovaná len veTkosťou přepravného sila pevnej močoviny, ktoré mdžu byť čestné, železničně, alebo kontejnerového typu. Vylučuje praktioký nároky na manipuláciu s pevnou močovinou a minimalizuje počet praoovnýoh sil oproti doposiaí’ známým postupom vyohádzajúcich z rovnakých surovin.

Claims (4)

PREDMET VYNÁLEZU

1, Spósob přípravy kvapalného hnojivá pósobením roztokov hnojivýoh soli, alebo ioh zmesou na pevnú močovinu vyznačujúoi sa tým, že do nepohyblivej vrstvy močoviny sa dávkujú roztoky hnojivýoh solí alebo roztoky hnojivýoh solí e obsahom močoviny s teplotou 4o až 140 °C.

2. Zariadenie pre uskutočnenie spósobu přípravy hnojivého roztoku podl’a bodu 1, pozostávajúoe zo zásobníka, sila, čerpadla, vyznačujúce sa tým, že zásobník (3) roztoku hnojivýoh solí je přepojený oirkulačnými potrubiami sosilom (i) pevnej močoviny, pričom na přepojovačem výstupnom potrubí zo zásobníka (3) roztoku soli a vstupnom potrubí do sila (1) pevnej močoviny je zaradené čerpadlo (2).

3, Zariadenie podTa bodu 2 vyznačujúce sa tým, že v prepojovaoom potrubí medzi výtlakom čerpadla (2) a zásobní kom (3) roztoku hnojivýoh solí je zabudovaný ohřievač (7) a/ alebo ohladič (6).

4. Zariadenie podTa bodu 2 a 3 vyznačujúce sa tým, že v prepojovaoom potrubí výstupu zo sila (1) pevnej močoviny a vstupu do zásobníka (3) roztoku hnojivých solí je zaradený zmeéovač (5) ^a/ alebo ulcTadňovač (4) toku.