CS217661B1 - Sposob a zariadenie pre výrobu kvapalného hnojivá - Google Patents

Description

2

Vynález rieši spósob a zariadenie pre vý-robu kvapalného hnojivá na báze roztokovminerálnych hnojivových solí, využívajúcichmedziprodukty výroby močoviny a dusična-nu amonného ako východiskových surovin.

Roztoky anorganických solí, napr. dusična-nu amonného, dusičnanu vápenatého, horeč-natého, draselného, fosforečnanu amonného,polyfosforečnanu amonného, čpavku, tvorias roztokom močoviny kvapalné hnojivové roz-toky pre priame použitie v pofnohospodár-stve, resp. ich ďalšou úpravou umožňujú pří-pravu kvapalných hnojív so specifickýmiúčinkami, (napr. s obsahom mikroelementovFe, Cu, Mn, Zn, Mo, Co, Ni, B, rastových regu-látorov, vitamínov, chelátotvorných látok, sta-bilizátorov, ako aj v kombinácii s přípravka-mi rastlinnej ochrany.)

Pri príprave kvapalných hnojív sa využíváich vlastností pre dosiahnutie maximálnehoobsahu účinných prvkov pre výživu rastlínpri dodržaní optimálnych fyzikálno-chemic-kých vlastností, hlavně: obsahu chemickyviazaného.dusíka v troch formách, bodu kryš-talizácie závislého od obsahu dusíka, resp. odhustoty produktu a nakoniec možnost přípra-vy tohto roztoku s nízkým koróznym účin-kom na běžné materiály vyrobené zo železa. Výroba kvapalného hnojivá obvykle vy-chádza pri malom výkone z pevných substrá-tov, ktoré sa rozpúšťajú v ekvimolárnom po-měre za súčasného přívodu tepla a vody, pri-čom sa použije protikorózny inhibitor, podl’aUS patent 2549430 z r. 1951. Pri vačšej vý-robě sa volí jedna zložka kvapalná a druhápevná. Súčasne známe postupy pre velkokapacitněvýroby vychádzajú z jednoduchého kontinu-álneho, alebo diskontinuálneho zmiešavaniaprúdov roztokov hnojivových solí z procesu ichpřípravy, napr. syntézy močoviny, přípravydusičnanu amonného s následným vychlade-ním vzniknutého roztoku. Takéto postupy súuvádzané napr. v NITROGEN 1971 č. 69,CHIM. PROM. 1969 č. 10.

Takto riešený postup přípravy hnojivovéhoroztoku nedosahuje stabilně výsledky v kva-litě výrobku. Výsledná kvalita produktu jezávislá od technologického systému, zloženiapoužitých roztokov minerálnych solí, od po-užitého meracieho systému a vplyvu obslu-huj úceho personálu.

Fyzikálně vlastnosti kvapalného hnojivá saměnia změnou skladby zložiek v rozmedzí ur-čenom fázovým diagramom pre močovinu,dusičnan amónny a vodu. V priebehu výrobymóže dójsť k změnám koncentrácie vstupnýchroztokov, čo vyvolává nutnost korigovať zlo-ženie hotového výrobku na sklade. Jej usku-točnenie je obtiažne na velkokapacitných jed-notkách.

Nové linky výroby kvapalných hnojív vy-užívajú dva zásobníky, v ktorých striedavoupravujú výrobu po ich naplnění, ako sme-novú výrobu před odčerpáním na sklad pro-duktu. („Some Aspecte of the Large ScaleProduction of UAN Solutions“, — referát na VIII. medzinárodnom kongrese o minerál-nych hnojivách v Moskvě, jún 1976). Takátovýroba roztoku spojená s dodatočnou úpra-vou má diskontinuálny charakter. Tieto do-posial’ známe procesy sú náročné na přípravu,úpravu a korekciu už připraveného roztokus nárokmi na výrobu, pracovníkov, přidává-me inhibítora korózie na skladbu surovin ana strojno-technologické zariadenie.

Nevýhodou týchto postupov je, že velkouzměnou jednej dávko vane j zložky móže savytvořit taká skladba, pri ktorej v procesechladeniá dochádza k upchatiu potrubia. Ta-kýto stav sa vyskytuje pri náhlej zmene dáv-kovania jednej zložky, alebo přerušením jejdodávky. Najviac však je ovplyvnená výsled-ná kvalita výrobku v dósledku nehomogenity.

Uvedený vynález rieši spósob výroby kva-palného hnojivá a uspořiadanie zariadenia prejeho výrobu, podstatou ktorého je, že vodnýroztok močoviny o teplote od 60 do 120 °Cs prímesou do 1 hmot. % biuretu, karbami-nanu amonného a volného čpavku sa konti-nuálně zmieša s roztokom dusičnanu amon-ného, alebo s roztokom dusičnanu amonnéhoa roztokom minerálnych solí o teplote od 50do 120 °C a s cirkulačným roztokom, ochlade-ným na teplotu 35—40 °C za súčasného zrie-ďovania vodou1 pri teplote od 50 do 60 °C,pričom vzniknutá zmes je delená na část ve-denú k opátovnému miešaniu so vstupnýmizložkami, na část tvoriacu tlmivý roztok a načást výstupnú. Cirkulačný roztok sa skládáz dusičnanu amonného a močoviny vo vzá-jomnom váhovom pomere čistých látok od1,28 do 1,30 a vody od 20 do 30 hmot. %.Obsah dusíka je regulovaný od 32 do 28 hmot.% prívodom vody v rozmedzí do 22 hmot. %podl’a hustoty vychladeného cirkulačnéhoroztoku.

Zariadenie pre přípravu kvapalného hnoji-vá, pozostávajúce zo zmiešavača 1, chladičaroztoku 2, cirkulačného čerpadla 3, vyrovná-vacieho zásobníka 4, skladového zásobníka 5,expedičného čerpadla 6, prívodných potrubípre roztok močoviny 7, roztok dusičnanuamonného 8, kondenzátu 9, cirkulačného roz-toku 10, z potrubných přepojení pre teplýroztok 11, vychladený roztok 12, tlmiaci roz-tok 13, homogenizovaný roztok 14, rozvody 15,16, 17, 18 do zásobníkov, na dopravu roztokuk expedícii 19, expedičně rozvody 20 a přívodchladiacej vody 21. Systém je vybavený me-racími a regulačnými prístrojmi pre meranieprietokov, teplot, stavu hladin, hustoty roz-tokov, pH, atď.

Usporiadanie zariadenia sa vyznačuje tým,že cirkulačně čerpadlo 3 s funkciou homoge-nizátora a druhého zmiešavača je na sacejstraně přepojené potrubím 12 s chladičom 2a potrubím 13 s vyrovnávacím zásobníkom 4.Výtlak čerpadla 3 je potrubím 14 a 10 napo-jené na zmiešavač 1, kde je zároveň připojenépotrubie 9, opatřené regulátorom s možnos-ťou vazby na hustomer, alebo indikátor kon-centrácie. Zmiešavač 1 je potrubím 11 spojenýs chladičom 2, potrubím 12 s čerpadlom 3 na

Claims (4)

1. Spósob výroby kvapalného hnojivá vyzna-čujúci sa tým, že vodný roztok močovinyo teplote 60 až 120 °C s prímesou 1 hm.% biuretu, karbaminanu amonného a vol-ného čpavku sa kontinuálně zmieša s roz-tokom dusičnanu amonného, alebo s rozto-kom dusičnanu amonného a roztokom mi-nerálnych solí o teplote 50 až 120 °C a s cir- šavača. Výrobok v množstve 28 ton/hod. jeodvádzaný do skladu. Nárast alebo pokles zá-soby sa sleduje meracími prístrojmi. Výrobok obsahuje 30 hmot. % N pri husto-tě 1,300 t/m3, 15 °C, pH 7—7,8, je bezfarebný,číry, mierne zapácha po amoniaku. Je dobréčerpatelný, stály pri manipulácii a skladova-ní, tuhne pod teplotou —10 °C. Švojím zlo-žením a vlastnosťami zodpovedá platnej PNDč. 54-014-79. Příklad 2. Do atmosférického zmiešavača sú privádza-né cez poměrová reguláciu suroviny: 20,000 t/h roztok 82,5 % hm. močoviny oteplote 110 °C 30,000 t/h roztok 70 % hm. dusičnanuamonného 80 °C 50,000 t/h cirkulačný roztok o teplote 30 °Cpříslušného zloženia (15 % N z DA a 15 %N z Mč). V zmiešavači dochádza k premiešaniu a vy-rovnaniu teplot roztoku na 60 °C, ktorý od-téká do chladiča k ďalšiemu ochladeniu cir-kulačnou vodou na 30 °C. Cirkulačně čerpadlovytláča roztok do zmiešavača a do vyrovná-vacieho zásobníka, resp. do skladovaciehozásobníka v množstve 50 t/h. Obsah celkovéhoN 30 % pri hustotě 1,300 t/m3 merané pri15 °C. Výrobok obsahuje 30 hmot. % N pri husto-tě 1,300 t/m3, 15 °C, pH 7—7,8, je bezfarebný,číry, mierne zapácha po amoniaku. Je dobréčerpatefný, stály pri manipulácii a skladovaní,tuhne pod teplotou —10 °C. Svojím zloženíma vlastnosťami zodpovedá platnej PND 54--014-79. Příklad 3. Do atmosférického zmiešavača sú privádza-né suroviny ako v příklade 2 a voda v množ-stve 3,6 t/h. V zmiešavači dochádza k premie-šaniu jednotlivých prúdov. Vychladenie roz-toku nastane v chladiči, cirkulačně čerpadlozabezpečí tok vychladeného roztoku v tech-nologickom slede operácií. Změnou hodnotyhustoty na 1,28 t/m3, 15 °C, výrobok vyhovujepožiadavkám pre obsah 28 % N v hodino ve jprodukcii 53,6 t. pH výrobku je 7—7,8, je bezfarebný, číry,mierne zapácha po amoniaku. Výrobok jedobré čerpatelný a stály pri manipulácii askladovaní. Tuhne pod teplotou —18 °C. kulačným roztokom, óchladeným na teplotu35 až 40 °C, za súčasného zrieďovania vodoupri teplote od 50 až 60 °C, pričom vznik-nutá zmes je delená na časť vedená k opá-tovnému miešaniu so vstupnými zložkami,na časť tvoriacu tlmivý roztok a na časť vý-stupnú. 4

2. Spósob výroby kvapalného hnojivá podl’abodu 1, vyznačujúci sa tým, že cirkulačnýroztok sa skládá z dusičnanu amonného amočoviny vo vzájomnom váhovom pomere1,28 až 1,30 a vody od 20 do 30 hmot. %.

3. Spósob výroby kvapalného hnojivá, podl’abodu 1, 2, vyznačujúci sa tým, že obsahdusíka je regulovaný od 32 do 28 hmot. %prívodom vody v rozmedzí do 22 hmot. %podl’a hustoty vychladeného cirkulačnéhoroztoku.

3 výtlaku ktorého je potrubím 14, 15, 16 napo-jený vyrovnávací zásobník 4 s cirkulačnýmmiešaním a potrubně prepojenia 17, 18 doskladového zásobníka 5, resp. na expedičněrozvody 20. Postupom a spósobom usporiadania zaria-denia podl’a vynálezu je možné spracovávaťvstupné komponenty s koncentráciou vyššou,alebo rovnou bilancii výroby. Vyšší účinoktohto usporiadania zariadenia sa prejavujev znížení vplyvu odchýliek koncentrácievstupných surovin v zmiešavači, využitímcirkulačného roztoku, na výsledný obsah du-síka vo výrobku, dosiahnutie homogenizácieroztoku v čerpadle a vytvorenie zásob rozto-ku stabilného zloženia vo vyrovnávacom zá-sobníku. Reguláciou hustoty roztoku na tomtozariadení sa stabilizuje kvalita výrobku v sa-motnom procese technologickej výroby a za-bezpečuje požadovaná přesnost v zložení vý-robku bez potřeby periodickej adjustáže v zá-sobníkoch. Tým odstraňuje diskontinuálnycharakter přípravy alebo úpravy finálnehoroztoku. Znižuje nároky na manipuláciu a obsluhu-júci personál. Splňa požiadavky nárokov nakvalitu výrobku. Využitie je v dusikárenskompriemysle pri výrobě kvapalných beztenz-ných dusíkatých hnojív. Příklad 1. Do atmosférického zmiešavača 1 sú privá-dzané cez poměrová reguláciu suroviny: 11,000 t/h roztok močoviny 85 % hm. o tep-lotě 110 °C 14,700 t/h roztok dusičnanu amonného 80 %hm o teplote 90 °C 2,300 t/h vody o teplote 60 °C a cirkul. roz-tok 50,000 t/h o teplote 35 °C so zložením 15 % N z dusičnanu amonného (4'2 % hm),15 % N z močoviny (33 % hm), 25 % vo-dy pri obsahu volného čpavku cca 0,1 %hm. V zmiešavači dochádza k premiešaniu a vy-rovnaniu teplot vzniknutého roztoku na 56 °C,ktorý potrubím odtéká do chladiča 2 k ďal-šiemu ochladeniu cirkulačnou vodou na 35 °C.Roztok kvapalného hnojivá je z chladiča čer-paný do vyrovnávacieho zásobníka 4 a dozmiešavača 1, resp. do skladovacieho zásobní-ka 5. Na základe merania hustoty cirkulova-ného roztoku sa reguluje přívod vody do zmie- PREDMET

4. Zariadenie pre přípravu kvapalného hno-jivá, podl’a bodu 1, 2, 3, pozostávajúce zozmiešavača, chladiča roztoku, cirkulačnéhočerpadla, vyrovnávacieho zásobníka, skla-dového zásobníka, expedičného čerpadla, potrubia surovin a roztoko v, meracích a re-gulačných prístrojov, vyznačujúce sa tým,že cirkulačně čerpadlo (3) je na sacej straněpřepojené potrubím (12) s chladičom (2) apotrubím (13) s vyrovnávacím zásobníkom (4), kým na výtlaku je potrubím (14) a (10)napojené na zmiešavač (1), do ktorého jezároveň napojené potrubie (9), opatřené re-gulátorom s možnosťou vazby na hustomer,zabudovaný medzi čerpadlom (3) a zmieša-vačom (1), ktorý je potrubím (11) spojenýs chladičom (2), ďalej potrubím (12) s čer-padlom (3), na výtlaku ktorého je potrubím (14), (15), (16) zároveň napojený vyrovná-vací zásobník (4) a potrubně přepoj enie(17), (18) do skladového zásobníka (5), resp.na expedičně rozvody (20). 1 výkres