CS237462B1 - Process for preparation of condensed ammonium phosphate - Google Patents

Description

237462

Vynález sa týká spSsobu "rípravy kondenzovaných fosforečnanov amonných, ktorýumožňuje leh přípravu aj bez ^ahustenia komerčně dodávaných trlhydrogénfosforečnýchkyželín.

Tavenina kondenzovaných fosforečnanov amonných, pozostévajúca zo snesl dihydrogénmonofosforečnanu amánneho a kondenzovaných fosforečnanov amánnych charakterizovanýchnásledujícím aumárnym vzůrcom: (NH„ m H(n+2)-m Pn °3n+1' kde η ίϊ 2 a m li n + 2, je základnou východiskovou látkou - medziproduktom výroby tzv. roztokovýeh, alebo suspenz-ných kvapalných viaczložkových hnojív.

Hoci taveninu kondenzovaných fosforečnanov amonných (KFA) po prvý raz pokusnév priemyselnom meradle připravili v súvislosti s přípravou kvapalného hnojivá ,1-33-0 už,957 vo West Kentattky Llquid Fertillzet Compahy v Hopkinsville (USA), převážná vačšinavýrobcov tzv. základných dusíkato-fosforečných kvapalných hnojív polyfosforečnanováhotypu dodnes používá pri ich přípravě v súčasnosti už klasické procesy, kterých základomje neutralizácia polyfosforečnej tzv. superfosforečnej kyseliny čpavkovou vodou aleboplynným amoniakom. Proces výroby KFA neutralizáciou polyfosforečnej kyseliny amoniakom -možno zjednodušené znázornit takto: ,. stupeň - příprava polyfosforečnej (tzv. superfosforečnej) kyseliny dehydratáciou H^PO^ nH3PO4- "*Hn+2 Pn°3n+1 K2° 2. stupeň - neutralizácia polyfosforečnej kyseliny

Hn+2Pn°3n+l + ffiNH3' ‘(n+2) -mPn°3n+1 alebo

Hn+2Pn°3n+, + 111 (Μ13·Η2Ο)"-><NH4)mH(n+2)-mPn°3n+, mH20

Tieto procesy sú však už dnes překonané, a to z ddvodu, že ich využitie v prevádzko- vej praxi nie je energeticky efektívne.

Pri zakoncentrovaní H^PC^ na superfosforečnú kyselinu je na jednej straně potřebné do systému dodat vel’ké množstvo energie a na druhejstraně, pri neutralizácii takto pripravenej kyseliny amoniakom sá uvolní 1,05.,0^kJ(2,5.,0^ kcal) tepla na tonu taveniny KFA.

Uvolněné neutralizačné teplo nemožno v procese dostatočne využit a třeba ho asiz 3/4 odvádzat zo systému chladením (Egan, E. F. - Wakefield, Z. T.: <J. Agr. Food Chem., ,3, 1965, č. 1, s. 99 až ,00, Kelso, T. U. - Stumpe, J. J, - Williamson, P. C.: Com. Fert.116, 1968, č. 3, 8. ,0 až 12, ,4 až ,6). Popři už uvedenej nevýhodě, úspěšné zvládnutietechnologie cez superfosforečnú kyselinu kladie mimoriadne vysoké nároky na koro'znu odolnostkovových konštrukčných materiálov (Meline, R. S.-Lee, R. G.-Scott, W. C.: Use of PipeReactor in the Production of Llquid Fertilizers with Věry High Polyphosphate Content.

Fertilizer Solutions, ,6, 1972, č.' 2, s. 32 až 45; Achorn, F.P.-Balay, H. L.-Kimbrough,H. L.: Commercial Uses of the Pipe Reactor Procese for the Production of High Polyphosphate 3 237462

Liquids. Fertilizer Solutions, March-April 1973, s. 44 až 54; Aehorn, F.P. - Kimbrough, H. L.: Latest Developments in Commercial Use of the Pipe Reactor Procese. FertilizerSolutions, July - August 1974; Barber, J. C.: Štorage and Containment of Phosphoric Acidand Liquid Fertilizer. Fertilizer Solutions, September - Octomber 1975; Aehorn, F. P. -- Whight, E. B. - Ballay, H. L. : Corrosion Problems can be Alleviated with Right Materials.Fertilizer Solutions, Ja.y - June 1976). V súčasnosti asi 70 závodov v USA a 4 závody vo Francúzsku vyrábajú kvapalné hnojivotypu 10-34-0 zo superfosforečnej kyseliny připravenéj povačéine koncentrováním pre-čistenej vyrobenej mokrým spSsobom tzv. extrakčnej H^PO^. Vývoj procesov výroby dusíkato-fosforečných kvapalnýeh hnojív na báze KFA sa pretostále viac orientuje na čo najúčelnejšie využitie tepla, uvolněného pri neutralizačnejreakcii fosforečnéj kyseliny s amoniakom na dehydratáciu reakčnej zmesi. Procesy tohtotypu majú dve hlavně přednosti; uvolněné neutralizačně teplo sa využije priamo vo vý-robnom procese a látky vyskytujúce sa v technologii sa vyznačuji! nižšou koróznou agresi-vitou vflči kovovým konřtrukčným materiálom. Simultánně prebiehajúcu neutralizáciu a molekulárnudehydratáciu reakčnej zmesi možno znázornit reakčnou schémou: n H3PO4 + m NH3-> t«*4).H(n+2)-.řnO3nt1 + (n+,)H2°

Priamy spfisob výroby taveniny KFA chrání viacero patentov (USA patent, č. 3 375 063, 3 382 059, 3 399 032, 3 420 624, 3 429 624, 3 464 808, 3 503 706, 3 -649 175, 3 650 727, 3 677 734, 3 723 086, 3 733 191, 3 788 817, 3 949 058, NSR patent č. 1 909 438, Franc, patent, č. 1 386 897, 1 426 746, 1 493 803, Juhoafr. patent 67/5806 a aut. osvedčenie ZSSB 220 965), ktoré navzájom sa líšia najma druhom použitej kyseliny, jej koncentrácioua čistotou, typoa použitého reaktora, spSsobom vedenia reakcie, spOsobom zachytávaniapřebytečného amoniaku z technologického stupňa přípravy taveniny KFA, teplotou reagujúciohzložiek, pracovným tlakom, sp8sobom odpeňovania reakčnej zmesi^ a podobné. Z postupov výroby za použitia komerčnej extrakčnej kyseliny fosforečnej širokú publi-citu získal spCsob známy pod označením POLY-ACTOR PHASE, ktorý vyvinula americká spoločnosťFERGUSON INDUSTRIES, lne. Firma Swift Agricultural Chemicals zahájila výroby dusíkato--fosforečného kvapalného hnojivá polyfosforečnanového typu z komerčnej extrakčnej ^PO^po niekolkoročnom poloprevádzkovom výskume. Získané skúsenosti firma uplatnila pri výstavbě novej výrobnej jednotky produktu10-34-0 v Mont Pulaski v Státe Illinois (USA). Technológia fy. Swift sa vyznačuje patentovochráněným rúrovým T-reaktorom (USA patent, č. 3 464 808, 3 503 706, 3 649 175, 3 650 727a 3 677 734). Modifikovaný postup výroby kvapalného hnojivá 10-34-0 připraveného reakciouextrakčnej ^PO^ s plynným amoniakom v dvoch stupňoch, vyvinutý v NFDC-TVA (USA pat. číslo3 382 059, 3 399 032, 3 420 624, 3 429 624, 3 464 808, 3 503 706, 3 649 175, 3 650 727, 3 677 734, 3 723 086 a 3 733 191), ověřila v poloprevádzkovom meradle aj francúzska spo-ločnosť Kaltenbach-Gardinier (Kaltanbach et Gardinier, Paris: Chem. Ing. Techn., 42, 1970,č. 24, s. 2 309; Kotlarevski, I.: Production the Ammonium Polyphosphates and the LiquidFertilizers from 52 — 54 56.

Phosphoric Acid. In: Zborník prednášok 11. medzinárodné sympózium o priemyselnýchhnojivách. Unido. Viedeň 1971; Kaltenbach and Cie: 192, Grande Rue, 92 310 Sevřeš (Fran-eúzsko), Kaltenbach Processes - Liguid Fertilizers Manufactured from Ammonium Polyphospha-tes (B.r./ 2s.). V súčanosti využívá táto technológiu závod na výrobu kvapalnýeh hnojívv Mont-Nótre-Dame. Záujemcom o kúpu licencie na priamu přípravu kvapalného NP-hnojivatechnologickým postupom označeným "PSG" ponúka francúzska firma Pechiney-Saint-Gobain. 237462 4

Zovšeobecnením publikovaných poznatkov možno konštatovať, že najvačšie ťažkostipři priamom spSsobe výroby KFA z extrakčných H^PO^ vznikájú: - pěněním reakčnej zmesi (v dčsledku přítomnosti organických látok), - koróziou výrobného zariadenia (reaktor), - tvorbou inkrustov na stěnách reaktora (vznik inkrustov je podmienený obsahom zne-čisťujúcich příměsí anorganického 1 organického charakteru v spracúvanej kyselině, hlavnětzv. čierneho typu), - dosahováním potřebného stupňa premeny monofosforečnanov (MF) na kondenzovanéfosforečnany (KF), - nedostatočným využitím amoniaku a podobné (Fleming, J. D.: Polyphosphates AreRevolutionizing Fertilizers-Part I-What Polyphosphates Are. Farm Chemicals, 132, 1969,č. 8; Siegel, M. R.- Young, R. D.: Polyphosphates Are Revolutionizing Fertilizers-PartII- Base Materials. Farm Chemicals, 132, 1969, 6. 9, s. 41; Achorn, F. P. - Scott, W. C.:Polyphosphates Are Revolutionizing Fertilizers - Part III - Polyphosphates in Mixtures.Farm Chemicals, 132, 1969, č. 12; Huffman, E. 0. - Newman, E. L.: Polyphosphates AreRevolutionizing Fertilizers - Part IV - Behavior and Outlook. Farm Chemicals, 133, 1970,č. 2; Meline, R. S.-Lee, R. G. - Scott, W. C.: Use od Pipe Reactor in the Production ofLiquid Fertilizers with Věry High Polyphosphate Content. Fertilizer Solutions, 16, 1972,č. 2, s. 32 až 45; Achorn, F. P. - Balay H. L. - Kimbrough, H. L.: Commercial Uses ofthe Pipe Reactor Process for the Production of High Polyphosphate Liquids.

Fertilizer Solutions, March-April 1973, s. 44 až 54; Achorn, F. P. - Kimbrough, H. L.:Latest Developments in Commercial Use of the Pipe Reactor Process. Fertilizer Solutions,July-August 1974; Barber, J. C.: Storage and Cóntainment of Phosphoric Acid and Liquid-Fertilizer.

Fertilizer Solutions, September-Octomber 1975; Achorn, K. P. - Whight, E. B. - Balay,11. L.: Corrosion Problems can be Alleviated with Right Materials. Fertilizer Solutions,

May - June 1976; Pratt, Ch. J.: Brit. Chem. Engng. 16, 1971, s, 172) Kaltenbach et Oardi-riier, Paris: Chem. Ing. Techn., 42, 1970, č. 24, š. 2 309; Kotlarevski, I.: Productionthe Ammonium Polyphosphates and the Liquid Fertilizer from 52 až 54 %. Phosphoric Acid.

In: Zborník prednářok 11. medzinérodné sympozium o priemyselných hnojivách. UNIDO. Vie-deň 1971).

Uplatnenie KFA v technologiach kvapalných hnojiv tzv. roztokového typu umožnilo zvýšitkoricentráciu produktov z pčvodných 26 až 32 % na 44 až 48 % sumy čiastých rastlinných živin(N + PjOj + KgO). Podmienkou pre přípravu roztokových kvapalných hnojiv s ešte vyššímobsahom rastlinných živin je vyššie zastúpenie lineárně kondenzovaných fosforečnanov(hlavně obsahom dvoj a trojfosforečnanov) v tavenine, používawej na přípravu finálnychproduktov (Siegel, M. R. - Young, R. D.: Polyphosphates Are Revolutionizing Fertilizers - - Part II - Base Materials.

Farm Chemicals, 132, 1969, č. 9, s. 41). Snaha o dosiahnutie čo najvyššieho obsahulineárnych KFA v produktov reakcia kyseliny fosforečnej s plynným amoniakom je motivovanátiež agrochemickými a agronomickými dSvodmi (Janiševsklj, F. V.; Polifosfaty ammonija,ich povedenie v počve i effektivnosť v srovnali s ortofosfatami. In: Zborník přednášekz 8. medzinárodného kongresu minerélnych hnojiv (sekcia č. 7), Moskva 1976 , Isao Hashimoto - Lehr, J. R.: Mobility of Polyphosphates in Soil. Soil Sci. Soc. Am. Proč., 37, 1973,δ. 1 (január - február), 36 až 41; Khasawneh, F. E. - Sample, E. C. - Ysao Hashimoto:Reactions of Ammonium Ortho - and Polyphosphate Fertilizers in Soil: It Mobility of Phosjp-horus. Soil Sci. Soc. Am. Proč., 38, 1974, č. 3 (máj - jdn), 446 až 451; Terman, G. L.:Agronomie Results with Polyphosphate Fertilizers. Phosphorus Agric., 65, 1975, sept., 21 až 26; Sample, E. C. - Soper, R. J. - Racz, C. F.: Reactions of Phosphate Fertilizersin soils. The Role of Phosphorus in Agriculture, Chapter 11. Am. Society of Agronomy, 5 237462 lne., Crop Sci Soc. of America, lne., Soil Science Society of America, lne., MadisonWisconsin 19Θ0), možnostami používat kvapalné NP hnojivá ako základné zložku pri výrobě^stabilných suspenzných hnojív (ACHORN, F. R. : Fert. Solutions, 20, 1976, č. 1, s. 72)tiež možnosťou využívat ich sequestračné vlastnosti při aplikécii stopových prvkov, (Achorn, F. P. - Scott, W. C.: Polyphosphates Are Revolutionizing Fertilizers - PartIII - Polyphosphates in Mixtures. Farm Chemicals, 132, 1969, 2. 12; Huffman, E. 0. -- Newman, E. L.: Polyphosphates Are Eevolutionizing Fertilizer - Part IV - Behaviorand Outlook.

Farm Chemicals, 133, 1970, č. 2; Mortvedt, J. J. et al.: Mocronutrients in Agricul-ture. Madison, Wisa, USA. Soil Sci. Soc. of America 1972; GÓR-NAGY, S. Káldi, P. - Bésán, J. - Szánto, A.: The Solubility of Micronutrients in Ammonium Polyphosphate Solutions.

Hung. J. ind. Chem. Veszprém, 6, 1978, s. 259 až 274). V súvislosti s vývojom procesov výroby KFA, ktorých základom sú neutralizačno-de-hydratačné reakcie medzi HjPO^ a amoniakom a v spojitosti s potupným uplatňovánímtýchto technologií vo výrobnej praxi sa javí ako zvlášť výhodný spísob prehlbovaniamolekulárnej dehydratácie účinkom chemických kondenzačných činidiel. Ďalšie zdokonalenie vo vývoji priamych procesov výroby KFA představuje spísob ichvýroby podl’a vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že ku tvorbě taveniny obsahujúcej kondenzovanéfosforečnany amo'nne dochádza reakciou trihydrogénfosforečnej kyseliny k ncentrácie 32 až64 % 8 tePloty 5 až 150 °C, alebo roztoku dihydrogénfosforečnanov amonných v tri- hydrogénfosforečne j kyselině s plynným amoniakom.

Neutralizačno-dehydratačná reakcia prebieha za podmienok, pri ktorých středná hodnotamernej hmotnosti kvapalnej reakčnej zložky obsahujúcej kyselinu trihydrogénfosforečnú je minimálne 1,5-ná8obne vyššia než je středná hodnota mernej hmotnosti heterogénnej reakčnejzmési v reakčnom prostředí, pričom kvapalná fáza obsahujúca trihydrogénfosforečnij kyselinusa před jej reakciou s amoniakom podrobí reakci! s oxidmi síry a/alebo neutralizáčno-de-hydratačná reakcia medzi fosfor obsahujúcou kvapalnou fázou a amoniakom prebieha v pří-tomnosti oxidov síry a/alebo v přítomnosti produktov ich polymerizačných alebo hydratačnýchreakcií. Molekulárna dehydratácia takto připravenéj kvapalnej - taveninovej fázy reakčnejzmesi sa míže připadne ešte áalej prehíbiť jej reakciou s močovinou.

Oxidy 3Íry (najma oxid sírový vo všetkých skupenstvách a modifikáciach), produkty ichpolymerizačných reakcií (napr. cyklické molekuly triméru zastúpené v kvapalnom stave, lineárně reťazce molekúl SO^, říznými aditívmi stabilizovaný oxid sírový, ktorý nezvyšujesvoj bod tuhnutia komerčně známy ako "SULFAN"), ako aj produkty hydratačných reakcií oxidovsíry sa velmi energicky zlučujú s vodou.

Naviac všetky tieto reakcie sú výrazné exotermické, čím sa pozitivně ovplyvnuje priebehtermickéj dehydratácie, napr.: SO3 (g) + H20 (1)-*H2S04 so3 (1) + h2o (,)->h2so4 (1) 4kH°298jl5 = -1,303 8.105J (-31,14 kcal)(1) δ H°298,15 = ~®>758 8.104 J (-20,92 kcal)

Vysoká afinita týchto zlúčenín k vodě sa prejavuje až zuholnatením organických látok. 237462

Reakciou oxidu sírového s amoniakom v bezvodom stav·; dochádza v závislosti od reakčnýchpodmienok k tvorbě amidu sulfurylu ísulfamld) a imidu sulfurylu (sulfimid) pódia rovnic:

I

S03 + 2NH3->S02 (RH?)2 + HjO S03 + NH3->S02 <Iiíí) + h2o.

Za přítomnosti kyseliny sírovej sa imid sulfurylu mSže tiež áalej polyraerizovuť zatvorby reťazovitých polysulfurylimidosírových kyselin, HO-SO,-(NH-SO2)n resp. ich amonnýchsolí. Aby ss pri molekulérnej dehydratácii fosforečnanov amánnych v řtudovanom systémevyléčila možnosť priebehu vyššie uvedených, nežinddcich vedlajřich reakci!, je potřebnéupravit reakčné podmienky tak, aby nodochádzalo ku styku oxidu sírového s amoniakomv bezvódom prostředí (sírnu reakčná zložku přidávat buá do kvapalnej fózy obsahujácej před jej reakciou s amoniakom, alebo túto přidávat až do neutralizačno-dehydratačnéhoreaktora, v mieste kde je zaruíená už i přítomnost dehydratujácej sa fosforeřnej reakčnejzložky).

SpĎsob přípravy kondenzovaných fosforečnanov amonných neutralizačno-dehydratačnoureakciou HjPO^ reáp. roztoku dihydrogenfosforečnanov amonných v í^PO^ s plynnýmamoniakom v přítomnosti oxidov síry, alebo v přítomnosti produktov polymerizačných alebohydratačných reakeií týchto oxidov má v porovnaní s dnes používanými procesmi přípravy KFAcelý rad předností. Možno z nich uviesť aspoň tieto: - na přípravu KFA možno použit aj I^PO^ s vyšším obsahom vody bez potřeby ich předběž-ného zakoncentrovania, čím sa podstatné znižuje energetická a investičně náročnost procesu;

A - kyseliny fosforečné používané na přípravu KFA nie je nevyhnutné predohrievat navysoké teploty, čím sa podstatné znižujú nároky na použitie Speciálnych nehrdzavejácichocelí pri strojno-technologickom rieSení procesu výroby KFA; - proces umožňuje spracovanie řízných typov HjPO^ (extrakčnej čiernej i zelenej ky-seliny, termickej kyseliny); - podstatné sa znižuje tvorba inkrustov na stěnách neutralizačno-dehydratačného reak-tora v dĎsledku přítomnosti kationických a anionických nečistit v spracovávanej f^PO^; - při vyššom obsahu siry v produkte neutraizačno-dehydratačnej reakcie sa výraznémenia jeho vlastnosti (stráca sa amorfný charakter taveniny) a tento je vhodný pře spra-covanie do formy kvalitného granulátu; - reakčný produkt sa obohacuje o áalšiu velmi významná sekundárnu rastlinnú živinu -- o síru. fialej uvedené příklady objasňujú, avšak neobmedzujá predmet vynálezu. 7 237462 Příklad 1

Počas tohto kontinuálně vedeného Stvrťprevádzkového pokusu sme ověřovali spdsobpřípravy kondenzovaných fosforečnanov amónn.ych podl’a vynálezu v súvislosti s přípravoukoncentrovaného NPS - kvapalného hnojivá suspenzného typu.

Pracovali sme s extrakčnou tzv. zeleného typu, připravenou z kalcinovaných fosforitov, ktorá podl’a výsledku fotometrického stanovenia obsahovala 47,8 hmot. % cel-kového v zostave kontinuálně pracujúcej modelovéj aparatúry sme používali vertikál- ny prietočný filmový neutralizačno-dehydratačný reaktor v zmysle PV 1016-82 so súprudnýatokom kvapalnej a plynnej fázy reakčnej zmesi smerom zhora nadol.

Celková výška reaktorového telesa bola 1 000 mm a jeho vnútorný priemer bol 120 mm.Na perforovanom nosnom dne reaktora bola uložená organizované výplň pozostávajúcaz 9 radov prstencových krúžkov priemeru 50 mm, na tuto vrstvu nadvazovala vrstva orga-nizované j výplně tvořená 12-timi radmi prstencových krúžkov priemeru 30 mm, pričom výplňreaktora z jej hornej strany uzetvárala poměrně úzká vrstva volné nasypaných prstencovrSzneho priemeru tvoriacioh tzv. rozdelovaciu vrstvu náplně reaktora. Teleso reaktora,ako aj jeho výplň bola zhotovená z impregnovaného grafitu. Přívod kvapalnej reakčnejzložky obsahujúcej kyselinu fosforečr.ú, ako aj přívod plynného amoniaku ústili nad vrstvuvýplně.

Spracovávanú extrakčnú kyselinu fosforečná sme dávkovali peristaltickým - hadicovýmdávkovacím čerpadlom zo zásobníka kyseliny umiestneného na mdstkovej váhe, cez rúrovývýmenník ohrievaný nízkotlakovou vodriou parou do reaktora. t

Tesne před vstupom kyseliny do reaktora sa cez jej štipec vo zvislo umiestr.ejen rúrezahltenej kyselinou prebublával plynný oxid sírový, ktorý sme získávali z cca 30 %-néhoolea. Heakcia dávkovanej trihydrogénfosforečnej kyseliny s oxidom sírovým bola prudká,sprevádzená syčaním a tvorbou jemnej hmly.

Priemerne sa hodinové dávkovalo 52,4 kg extrakčnej H^PO^ (47,8 % PgO^), 10.5 kg plynnéhoSO3 a 13,6 kg plynného amoniaku. Spenená reakčná zmes teploty 250 °C přetékala perforovanýmnosným dnom telesa reaktora do rozpúšťacieho reaktora do ktorého sa kontinuálně dávkovalacca 15 %-ná suspenzia natrifikovaného bentonitu, připravovaná nepřetržitým spdsobom podl*aČs. AO δ. (PV č. 2800-81), v množstve cca 7,0 kg.h-'. Teplota reakčnej zmesi v rozpúšťacomreaktore sa udržiavala jej cirkuláciou cez chladič při 65 až 75 °C. Úplné viazanie dávko-vaných plynných reakčných zložiek v produkte sa zabezpečovalo vypieraním plynnej fázy kva-palnej zmesi pomocou slabo kyslej reakčnej vo výplňovej absorbčnej koloně.

Reakčný produkt - suspenzné NPS hnojivo, charakterizované zložením 13,4 - 30 - 0 - 5Skontinuálně odtékalo z rozpúšťiaceho reaktora cez kvapalinový uzávěr a zhromažňoval sav prevádzkovom zásobníku produktu. Produkt sa vyznačoval veTmi priaznivými manipulačnýmivlastnosťami, dobrou skladovatefnosťou, mal slabo kyslú reakciu (pH neriedenej suspenzie6,5) a pri teplote 25 °C obsahoval v 1 m^ 187 kg dusíkaj 418,5 kg PjO^ 8 síry v plné rastlinami asimilovatel’nej formě. Viac než 55 % z celkove v suspenzi! přítomnéhofosforu sa nachádzalo v polykondenzovanej formě. Chromatografickou analýzou na celulózovejtenkej vrstvě sa zistilo, že maximálny kondenzačný stupeň fosforu v reakčnom produkteodpovedal štvorfosforečnanu (n = 4).

Aj keá obsah tuhej fázy nebol v pripravovanom suspenznom hnojivé priamo stanovovaný,možno předpokládat, že podiel tuhých-suspendovaných častíc v hnojivé nebol vačší než18 hmot. %. Hnojivo i po niekoTko týždennom skladovaní vykazovalo úplnú stabilitu suspenziea vzorka produktu sa úplné resuspendovala už na jedno pozvolné otočenie sedimentačného valca.Dynamická viskozita suspenzného hnojivá při teplote 20 °C bola 0,215 Pa.s. 237462 8 Příklad V rámci niekoTkohodinového kontinuálně vedeného pokusu na modelovej aparatdre sapracovalo s vertikálně situovaným neutralizačno-dehydratačným reaktorem pracujúcim s vrstvou kvapalnej fázy prebublávanej plynom, v zmysle Čs. A.0 č.zovanom týmito geometrickými parametrem!: 210 335, charakter! - celková dl’žka telesa reaktora 1 000 mm - vndtorný priemer telesa reaktora - poměr plochy vndtorného prierezu telesa reaktora v miestepřepadu reakčnej zmesi (F,) k ploché vndtorného prierezutelesa reaktora v mieste dstia vtoku kyseliny fosforečnej(F2), f,/f2 = 1 125 mm - vzdialenosť přívodu H-jPO^ od dna - vzdialenosť přepadu reakčnej zmesi od horného uzáveru-veka 50 mm reaktorového telesa - výška přepážky (prstencového tvaru) oddeTujdcej ústieprívodných rdr plynných reakčných zložiek od vtoku 100 mm kyseliny fosforečnej - vzdialenosť dstia sdosovo vedenej rdry na přívod oxidu 200 mm sírového od dna reaktorového telesa- vzdialenosť dstia sdosovo vedenej rdry na přívod plynného 35 mm amoniaku od dna reaktorového telesa 160 mm. Těleso reaktora, ako aj rdry na přívod plynných reakčných zložiek, deliaca prstencovápřepážka, přívod H^PO^ a odvod reakčnej zmesi boli zhotovené z impregnovaného grafitu.Ostatně časti používaného technologického zariadenia boli zhodné so stavom uvedenýmv příklade č. 1.

Do neutralizačno-dehydratačného reaktora pracujdceho s vrstvou fcvapalnej fázy pre-bublávanej plynora vyžěie Specifikovanéj konžtrukcie sme priemerne mindtove kontinuálnědávkovali: 1 071,0 g čiernej extrakčnej trihydrogénfosforečnej kyseliny obsahujúcej 53,8 hmot. %celkového Pg®5 > 180,5 g plynného oxidu sírového a286,8 g plynného amoniaku.

Teplota dávkovanej extrakčnej H^PO^ na vstupe do neutralizačno-dehydratačného reaktorakolísala v priebehu pokusu v intervale 43 až 65 °C. Plynné reakčné zložky vstupovali doreaktora pri teplote blízkej teplote miestnosti. Reakčná zmes opdčťala neutralizačno-de-hydratač.ný reaktor pri teplote 244 až 252 °C. Do rozpdšťacieho reaktora sme mindtovepriemerne dávkovali 521,9 cm^ vody.

Za uvedených podmienok sme v prlemere hodinové získali cca 90 litrov resp. 123,6 kgroztokového kvapalného NPS hnojivá charakterizovaného zložením 11,4 - 28,0 - 0 - 3,5 S,ktorého hodnota pH (neriedený produkt) bola 6,3 až 6,7 a měrná hmotnost pri teplote 20 °Ckolísala v rozmedzí 1 362 až 1 369 kg.m J. Kvapalné hnojivo obsahovalo viac než 60 %fosforu viazaného vo formě lineárně kondenzovaných fosforečnanov.

Vzorka kvapalného NPS hnojivá si zachovala dobrd tekutost a vyhovujdce reologickévlastnosti i po mesačnom skladovaní v mrazničke pri priemernej teplote skladovania - 17 °C.

Claims (1)

1. 9 237462 Příklad 3 V rámci tohto pokusu sa pracovalo s modifikovaným neutralizačno-dehydratačnýmreaktorem pracujúcim s vrstvou kvapalnej fázy prebublávanej plynom, s tokom kvapalnejfázy reakčnej zmesi po vonkajžej časti telesa reaktora v spojitej zhora nadol klesajúcejskrutkovici (čc. AO č. 205 849 resp. 216 856). Popři súosovo umiestenených rúrach slúžiacich na přívod 8 ( obdobné ako v pokuse popísanom v příklade č. 2) ústila 120 mm pod spodný okraj přepadu reakčnejzmesi zvislo vedená přívodová rúra roztavenej močoviny. Pomocou nej sa do horúcejreakčnej zmesi zubovým dóvkovacím čerpadlom ponořeným pod hladinu roztavenej močovinyv jej taviacom zásobníku dávkovala močovina, ktorá v čtudovanom systéme plnila funkciukondenzačného činidla. Počas niekórkohodinového štvrťprevádzkového pokusu sme priemerne minútove dávkovali: 1 100 g čiastočne zahuštěněj extrakčnej obsahujúcej cca 38 % celk. PgO^, 174 g plynného oxidu sírového, 198,2 g plynného amoniaku a70,0 g roztavenej močoviny. Za uvedených podmienok sme hodinové priemerne získali 89,6 kg kvapalného NPS-hnojivacharakterizovaného zložením: 11,6 - 28 - 0 - 4,7 S. Kvapalné hnojivo obsahovalo 26 % fosforu viazaného v kondenzovanéj formě, pričom5,7 % z celkového obsahu dusíka bolo viazané v amidickej formě. Vzorka kvapalného NPS hnojivá si zachovala dobrú tekutost a vyhovujúce reologickévlastnosti i po mesačnom skladovaní v mrazničke při priemernej teplote skladova.nia - 17 °C. PREDÍ4ET VYNÁLEZU SpČsob přípravy kondenzovaných fosf orečr.anov amonných reakciou trihydrogéngosforečuejkyseliny koncentrácie 32 už 64 % PjO^ s 1-eP^oty 5 až 150 °C, alebo roztoku dihydrogén-fosforečnanov amonných v tjihydrogénfosforečnej kyselině s plynným amoniakom, pričomneutralizačno-dehydratačná reakcia prebieha za podmienok, pri ktorých středná hodnotamernej hmotnosti kvapalnej reakčnej zložky obsahujúcej kyselinu trihydrogénfosforečnúje minimálně 1,5 - násobné vyřřia než jo středná hodnota mernej hmotnosti heterogér.nejreakčnej zmesi v reakčnom prostředí vyznačený tým, že kvapalná fáza obsahujúca trihydro-génfosforečnú kyselinu se před jej reakciou s amoniakom podrobí reakcii s oxidmi sirya/alebo neutralizačno-dehydratačná reakcia medzi fosfor obsahujúcou kvapalnou fázou aamoniakom prebieha v přítomnosti oxidov síry a/alebo v přítomnosti produktov ich polyme-rizačných alebo hydratačných reakcii, pričom molekulárně dehydratácia takto připravenéjkvapalnej - taveninovej fázy reakčnej zmesi a připadne ešte prehlbi jej reakciou s mo-čovinou. 1