EA016901B1 - Method of producing liquid nitrogen fertilizer - Google Patents
Method of producing liquid nitrogen fertilizer Download PDFInfo
- Publication number
- EA016901B1 EA016901B1 EA201000452A EA201000452A EA016901B1 EA 016901 B1 EA016901 B1 EA 016901B1 EA 201000452 A EA201000452 A EA 201000452A EA 201000452 A EA201000452 A EA 201000452A EA 016901 B1 EA016901 B1 EA 016901B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- liquid nitrogen
- ammonium nitrate
- finished
- initial
- density
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение - способ получения жидкого азотного удобрения - относится к технологии минеральных удобрений и может быть использовано для получения жидких азотных удобрений на основе карбамида и аммиачной селитры.The invention - a method for producing liquid nitrogen fertilizer - relates to the technology of mineral fertilizers and can be used to produce liquid nitrogen fertilizers based on urea and ammonium nitrate.
Известен способ получения жидкого азотного удобрения с пониженным содержанием аммиака, включающий смешение растворов карбамида и аммиачной селитры между собой и с водой, охлаждение смеси и нейтрализацию избытка аммиака азотной кислотой до остаточного содержания контролируемого по величине рН удобрения [1].A known method of producing liquid nitrogen fertilizer with a low ammonia content, including mixing solutions of urea and ammonium nitrate with each other and with water, cooling the mixture and neutralizing excess ammonia with nitric acid to a residual content of fertilizer controlled by the pH value [1].
Недостатком известного способа является отсутствие автоматического контроля за количеством добавляемой азотной кислоты в зависимости от содержания аммиака, поступающего в технологическую схему получения КАС с исходными продуктами - карбамидом и аммиачной селитрой, что в конечном итоге влияет на качество (строго регламентируемое) готового удобрения, определяющегося содержанием селитры, карбамида и азота в целом.The disadvantage of this method is the lack of automatic control over the amount of nitric acid added, depending on the ammonia content supplied to the technological scheme for producing UAN with the starting products urea and ammonium nitrate, which ultimately affects the quality (strictly regulated) of the finished fertilizer, which is determined by the content of nitrate carbamide and nitrogen in general.
Наиболее близким по совокупности и по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения жидкого азотного удобрения с пониженным содержанием аммиака, включающий смешение исходных растворов карбамида и аммиачной селитры, нейтрализацию избытка аммиака азотной кислотой до остаточного содержания, контролируемого по величине рН удобрения, и охлаждение смеси. Азотную кислоту дозируют в исходный раствор аммиачной селитры в зависимости от концентрации свободного аммиака в исходном растворе карбамида, на нейтрализацию которого подают подкисленный раствор аммиачной селитры, который смешивают с исходным раствором карбамида, предварительно объединенным с частично рециркулируемой охлажденной смесью [2].The closest in aggregate and in technical essence to the proposed method is a method for producing liquid nitrogen fertilizer with a low ammonia content, including mixing the initial solutions of urea and ammonium nitrate, neutralizing the excess ammonia with nitric acid to a residual content controlled by the pH of the fertilizer, and cooling the mixture. Nitric acid is metered into the initial solution of ammonium nitrate depending on the concentration of free ammonia in the initial urea solution, to neutralize which an acidified solution of ammonium nitrate is fed, which is mixed with the initial urea solution, previously combined with a partially recirculated cooled mixture [2].
Недостатками прототипа являются частичный контроль и автоматизация технологического процесса получения жидкого азотного удобрения.The disadvantages of the prototype are partial control and automation of the technological process for producing liquid nitrogen fertilizer.
Задачей предлагаемого изобретения является использование взаимосвязи физико-химических свойств готового продукта и исходных компонентов для автоматизации процесса получения жидкого азотного удобрения, позволяющей, тем самым, интенсифицировать процесс в целом.The objective of the invention is to use the relationship of the physicochemical properties of the finished product and the starting components to automate the process of producing liquid nitrogen fertilizer, thereby allowing to intensify the process as a whole.
Задача изобретения решается следующим образом. Способ получения жидкого азотного удобрения включает смешение растворов карбамида с содержанием частично рециркулируемого охлажденного готового удобрения с раствором аммиачной селитры, подкисленной азотной кислотой в количестве, зависящем от концентрации свободного аммиака в исходном растворе карбамида, и разбавленной водой. Согласно изобретению стабилизацию соотношения заданного количества в готовом удобрении исходных компонентов получают путем постоянного измерения фактического расхода и плотности готового жидкого удобрения, плотности и расхода исходных компонентов аммиачной селитры, карбамида и расхода воды. По заданной производительности выхода готового ЖАУ и удельным расходам на это количество исходных компонентов карбамида и аммиачной селитры корректируют массовый расход исходных компонентов, а по величине их плотности автоматически определяют исходную концентрацию и объемный расход. Измеряя электропроводность готового ЖАУ, тем самым, контролируют стабилизацию соответствия заданному соотношению необходимых компонентов в готовом продукте.The objective of the invention is solved as follows. A method for producing liquid nitrogen fertilizer involves mixing urea solutions containing partially recirculated cooled ready-made fertilizer with an ammonium nitrate solution acidified with nitric acid in an amount depending on the concentration of free ammonia in the initial urea solution and diluted with water. According to the invention, the stabilization of the ratio of a given amount in the finished fertilizer of the starting components is obtained by continuously measuring the actual flow rate and density of the finished liquid fertilizer, the density and flow rate of the starting components of ammonium nitrate, urea and water flow. Given the output yield of the finished JAU and the specific costs for this amount of the initial components of urea and ammonium nitrate, the mass flow rate of the initial components is adjusted, and the initial concentration and volumetric flow rate are automatically determined by the value of their density. By measuring the electrical conductivity of the finished ZhAU, thereby controlling the stabilization of compliance with a given ratio of the necessary components in the finished product.
Существенными отличиями предлагаемого изобретения от прототипа является следующее.Significant differences of the invention from the prototype is the following.
Благодаря непрерывному автоматическому измерению фактического выхода и плотности готового жидкого азотного удобрения, плотности и расхода исходных компонентов аммиачной селитры, карбамида и расхода воды при помощи автоматической системы управления технологическим процессом происходит оптимальная стабилизация соотношения необходимого количества в готовом удобрении исходных компонентов аммиачной селитры и карбамида.Due to the continuous automatic measurement of the actual yield and density of the finished liquid nitrogen fertilizer, the density and flow rate of the starting components of ammonium nitrate, urea and water flow using an automatic process control system, the ratio of the required amount in the finished fertilizer of the starting components of ammonium nitrate and urea is optimally stabilized.
Благодаря заданной производительности выхода готового ЖАУ и удельным расходам на это количество исходных компонентов карбамида и аммиачной селитры автоматически корректируют массовый расход исходных компонентов.Due to the given output performance of the finished ZhAU and the specific costs for this amount of the initial components of urea and ammonium nitrate, the mass flow rate of the initial components is automatically adjusted.
Благодаря измерению величины плотности исходных компонентов автоматически определяют их исходную концентрацию и объемный расход.By measuring the density of the starting components, their initial concentration and volumetric flow rate are automatically determined.
Благодаря измерению электропроводности готового ЖАУ автоматически контролируют стабилизацию соответствия заданному соотношению необходимых компонентов в готовом продукте.Thanks to the measurement of the electrical conductivity of the finished ZhAU, the stabilization of compliance with a given ratio of the necessary components in the finished product is automatically monitored.
Предложенное изобретение способ получения жидкого азотного удобрения поясняется примером. Пример.The proposed invention a method for producing liquid nitrogen fertilizer is illustrated by example. Example.
Исходя из заданного соотношения на 1 т готового жидкого азотного удобрения, содержание в нем 100%-го карбамида составляет 342 кг/т, а 100%-ной аммиачной селитры - 447 кг/т. Для получения 125 т/ч жидкого азотного удобрения согласно удельным нормам расхода исходных компонентов автоматически рассчитывается их расход: 125 т/ч-0,342 т/ч (удельный расход карбамида)=42,75 т/ч 100%-го карбамида и 125 т/ч-0,447=55,87 т/ч 100%-ной аммиачной селитры. Автоматически измеряется плотность 72% раствор карбамида, поступающего на стадию смешения следующим образом.Based on the given ratio per 1 ton of finished liquid nitrogen fertilizer, the content of 100% urea in it is 342 kg / t, and 100% ammonium nitrate is 447 kg / t. To obtain 125 t / h of liquid nitrogen fertilizer according to the specific consumption rates of the starting components, their consumption is automatically calculated: 125 t / h -0.342 t / h (specific urea consumption) = 42.75 t / h of 100% carbamide and 125 t / h-0.447 = 55.87 t / h of 100% ammonium nitrate. The density of a 72% urea solution entering the mixing step is automatically measured as follows.
Плотность водного раствора карбамида в интервале температур от -10 до 155°С и концентрацией от 0 до 100% определяется автоматически системой управления технологическим процессом по следующей формуле:The density of an aqueous urea solution in the temperature range from -10 to 155 ° C and a concentration of 0 to 100% is automatically determined by the process control system according to the following formula:
- 1 016901- 1 016901
6К = φ + 2,82854 · ΙΟ'3 · χκ + 2,42713 ·10~6 · χκ2 + 9,88406 · ΙΟ'9 · χκ 3 - 7,72694 ·6 K = φ + 2.82854 · ΙΟ ' 3 · χκ + 2.42713 · 10 ~ 6 · χκ 2 + 9.88406 · ΙΟ' 9 · χ κ 3 - 7.72694
10'6·ΐ ·χκ +4,13334· ΙΟ'8·ΐ2 χκ + 3,33625 · 10~'° · ΐ ·χκ 2, где хк - концентрация карбамида в водном растворе, мас.%;10 ' 6 · ΐ · χκ + 4.13334 · ΙΟ' 8 · ΐ 2 χκ + 3.33625 · 10 ~ '° · ΐ · χ κ 2 , where x k is the concentration of urea in the aqueous solution, wt.%;
ΐ - температура раствора, °С;ΐ is the temperature of the solution, ° C;
άι - плотность воды при ΐ, г/см3;άι is the density of water at ΐ, g / cm 3 ;
она равна 1,195 т/м3, и по формуле 42,75:0,72=59,4 т/ч:1,195 т/м3 (Т=110°С) получаем объемный расход карбамида 72%го карбамида на заданную мощность установки (125 т/ч) в количестве 49,7 м3/ч.it is equal to 1.195 t / m 3 , and according to the formula 42.75: 0.72 = 59.4 t / h: 1.195 t / m 3 (T = 110 ° C) we obtain a volumetric flow rate of urea of 72% urea for a given unit capacity (125 t / h) in an amount of 49.7 m 3 / h.
Измеряется плотность 89%-го раствора аммиачной селитры, поступающей на стадию смешения.The density of an 89% solution of ammonium nitrate, which enters the mixing stage, is measured.
Плотность водного раствора аммиачной селитры в интервале температур от 0 до 230°С и концентрацией от 0 до 100% определяется автоматически системой управления технологическим процессом по следующей формуле:The density of an aqueous solution of ammonium nitrate in the temperature range from 0 to 230 ° C and concentration from 0 to 100% is automatically determined by the process control system according to the following formula:
= Ф +4,19221 -ΙΟ'3· х ас + 8,86614 · 10'6· хас2 + 1,28686 · 10’8· хас 3-9,62983 ·10’6·1 · Хас-2,87463· ΙΟ'8 ·ΐ2 ’хас+5,52508 · ΙΟ'8· ΐ· хас 2 где хас - концентрация аммиачной селитры, мас.%;= Ф + 4.19221 -ΙΟ ' 3 · x ac + 8.86614 · 10' 6 · xas 2 + 1.28686 · 10 ' 8 · x ac 3 -9.62983 · 10' 6 · 1 · Xas-2 , 87463 · ΙΟ ' 8 · ΐ 2 ' xas + 5.52508 · ΙΟ ' 8 · ΐ · x as 2 where x as is the concentration of ammonium nitrate, wt.%;
ΐ - температура раствора, °С;ΐ is the temperature of the solution, ° C;
άι - плотность воды при ΐ, г/см3;άι is the density of water at ΐ, g / cm 3 ;
плотность равна 1,341 т/м, и по формуле 55,87:0,89=62,78 т/ч:1,341 т/м3 (140°С) получаем объемный расход 89%-ной аммиачной селитры на заданную мощность установки (125 т/ч) в количестве 46,8 м3/ч.the density is 1.341 t / m, and according to the formula 55.87: 0.89 = 62.78 t / h: 1.341 t / m 3 (140 ° C) we obtain the volumetric flow rate of 89% ammonium nitrate for a given unit capacity (125 t / h) in an amount of 46.8 m 3 / h.
Контроль содержания компонентов (аммиачная селитра, карбамид) в готовой смеси удобрения выполняется путем измерения электропроводности раствора. Соотношение концентрации компонентов и удельной электропроводности (Ом/м) определяется следующей формулой:The content of the components (ammonium nitrate, urea) in the finished fertilizer mixture is controlled by measuring the conductivity of the solution. The ratio of the concentration of components and electrical conductivity (Ohm / m) is determined by the following formula:
χ= 10,9090-0,377954 · хк + 5,868 · 10’3 · хк2 - 3,57618 · 10’5 · хк -298741 · 10’8 · хк4 + 1,93234 · Хас - 2,32435 · 10'2 · хас2 + 7,58074 · 10’5 · Хас3 - 5,32556 · 10’7 · Хас4 - 1,04353 · 10’2 · хас * Хк>χ = 10,9090-0,377954 · x k + 5,868 x 10 '3 · x ^ 2 - 3.57618 · 10 "5 · 10 · -298,741 xk' 8 4 · xk + 1.93234 · Has - 2.32435 x 10 '2 · Has 2 + 7.58074 · 10 "5 · Has 3 - 5.32556 × 10" 7 · Has 4 - 1.04353 x 10' 2 · Xk Huse *>
где хас - содержание аммиачной селитры, мас.%;where x as - the content of ammonium nitrate, wt.%;
хк - содержание карбамида, мас.%.x to the content of urea, wt.%.
Эти данные анализируются автоматической системой управления технологическим процессом и благодаря постоянным измерениям плотностей карбамида и аммиачной селитры происходит корректировка их объемных расходов в зависимости от величины исходных концентраций, путем подачи сигналов на исполнительные устройства, регулирующие расходы, а также контролируется содержание аммиачной селитры и карбамида в готовой продукции.These data are analyzed by an automatic process control system and due to constant measurements of the densities of urea and ammonium nitrate, their volumetric costs are adjusted depending on the value of the initial concentrations, by supplying signals to actuators that control the costs, and the content of ammonium nitrate and urea in the finished product is controlled .
Использование предложенного способа получения жидкого азотного удобрения по сравнению с прототипом позволяет путем существующей взаимосвязи физико-химических свойств готового продукта и исходных компонентов автоматизировать непрерывный процесс получения жидкого азотного удобрения с оптимальными стабильными расходными коэффициентами исходных компонентов и, тем самым, интенсифицировать технологический процесс.Using the proposed method for producing liquid nitrogen fertilizer in comparison with the prototype allows, through the existing interconnection of the physicochemical properties of the finished product and the starting components, to automate the continuous process for producing liquid nitrogen fertilizer with optimal stable flow coefficients of the starting components and, thereby, to intensify the process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201000452A EA016901B1 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Method of producing liquid nitrogen fertilizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201000452A EA016901B1 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Method of producing liquid nitrogen fertilizer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201000452A1 EA201000452A1 (en) | 2011-08-30 |
EA016901B1 true EA016901B1 (en) | 2012-08-30 |
Family
ID=44544167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201000452A EA016901B1 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Method of producing liquid nitrogen fertilizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA016901B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09309782A (en) * | 1996-05-27 | 1997-12-02 | Tosoh Corp | Fertilizer and its production |
RU2110782C1 (en) * | 1996-04-26 | 1998-05-10 | Александр Владимирович Шафрановский | Method of determination of composition index of mixed carbamide and ammonium nitrate water solution |
RU2114092C1 (en) * | 1994-11-30 | 1998-06-27 | Александр Владимирович Шафрановский | Method of producing liquid fertilizer at decreased ammonium content |
DE102004049119A1 (en) * | 2004-10-07 | 2006-04-13 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | Continuous production of a liquid fertilizer comprising urea (U), ammonium nitrate (AN), ammonium sulfate (AS) and water (W) comprises mixing an AN-U-W solution with ammonia, water and sulfuric acid |
WO2007133821A2 (en) * | 2006-02-21 | 2007-11-22 | Georgia-Pacific Chemicals Llc | High nitrogen liquid fertilizer |
-
2010
- 2010-02-01 EA EA201000452A patent/EA016901B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2114092C1 (en) * | 1994-11-30 | 1998-06-27 | Александр Владимирович Шафрановский | Method of producing liquid fertilizer at decreased ammonium content |
RU2110782C1 (en) * | 1996-04-26 | 1998-05-10 | Александр Владимирович Шафрановский | Method of determination of composition index of mixed carbamide and ammonium nitrate water solution |
JPH09309782A (en) * | 1996-05-27 | 1997-12-02 | Tosoh Corp | Fertilizer and its production |
DE102004049119A1 (en) * | 2004-10-07 | 2006-04-13 | Skw Stickstoffwerke Piesteritz Gmbh | Continuous production of a liquid fertilizer comprising urea (U), ammonium nitrate (AN), ammonium sulfate (AS) and water (W) comprises mixing an AN-U-W solution with ammonia, water and sulfuric acid |
WO2007133821A2 (en) * | 2006-02-21 | 2007-11-22 | Georgia-Pacific Chemicals Llc | High nitrogen liquid fertilizer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201000452A1 (en) | 2011-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104003363A (en) | Production method of calcium dihydrogen phosphate | |
CN104355948A (en) | Long-acting organic-inorganic compound fertilizer and production method thereof | |
Barčauskaitė et al. | Mechanochemically synthesized gypsum and gypsum drywall waste cocrystals with urea for enhanced environmental sustainability fertilizers | |
CN103373717B (en) | A kind of preparation method of the low-polymerization-dammonium ammonium polyphosphate aqueous solution | |
CN113993840A (en) | Process for the manufacture of an ammonium carbamate solution | |
EA016901B1 (en) | Method of producing liquid nitrogen fertilizer | |
CN107056367A (en) | Make the method for ammonium phosphate anti-caking agent with sulfate | |
CN102503648A (en) | Method for producing ammonium phosphate sulfate by S-NPK (Sulfur-Containing Nitrogen-Phosphorus-Potassium Compounds) device | |
KR101904305B1 (en) | Co-precipitation reactor in tandem | |
CN104744250A (en) | Method for synthesizing diacetylglycine | |
EA027008B1 (en) | Preparation method and station for non-caking agent solutions | |
EP2867159B1 (en) | Continuous process for manufacturing freely flowing solid acidic p/k fertilizer | |
CN104557693B (en) | A kind of synthetic method of 3,5-Dimethyl-4-nitropyridine-N-oxide | |
US3220824A (en) | Process for making a mixed fertilizer containing urea-formaldehyde polymer | |
RU2618763C2 (en) | Method of producing granulated ammonium sulphate | |
CN104276561B (en) | A kind of production method preparing calcium hydrogen phosphate by-product Pericarpium Zanthoxyli special fertilizer | |
US20090054686A1 (en) | Process for preparing concentrated solutions of salts of organic acids | |
JP3170234B2 (en) | Manufacturing method of chemical gypsum | |
CN108975374A (en) | The method and calcium nitrate of calcium nitrate are prepared using ardealite | |
CN104261381B (en) | A kind of production method preparing monocalcium phosphate by-product chili special-purpose fertilizer | |
RU2233822C1 (en) | Method for preparing nitrogen-potassium fertilizer | |
Mashkhurakhon et al. | A new kind of fertilizer carbonitrophos of Central Kyzylkum phosphates and urea | |
CN103058736A (en) | 3+1 nutrient enrichment compound fertilizer and production process thereof | |
DE102004049119B4 (en) | Continuous production of a liquid fertilizer comprising urea (U), ammonium nitrate (AN), ammonium sulfate (AS) and water (W) comprises mixing an AN-U-W solution with ammonia, water and sulfuric acid | |
KR102722226B1 (en) | Systems and methods for forming specialized solutions of ammonium carbamate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM |