EA025226B1

EA025226B1 - Способ получения комплексных гранулированных удобрений

Info

Publication number: EA025226B1
Application number: EA201290814A
Authority: EA
Inventors: Альфредас Мартынас Свиклас; Видмантас Кусинскас
Original assignee: Уаб "Арви" Ир Ко
Priority date: 2011-06-13
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2016-12-30
Also published as: UA106519C2; EA201290814A1; LT2011056A; LT5921B; WO2012115496A1; EP2718245A1

Abstract

В изобретении представлен способ получения гранулированных комплексных удобрений, включающий смешивание твердых компонентов в течение 1-10 мин с влажными компонентами, полученными путем нейтрализации щелочных компонентов минеральными кислотами в трубчатом реакторе, расположенном в нижней части смесителя. Температуру смеси повышают до 140°C. Водные растворы аммиака, содержащие нитрат аммония, мочевину, сульфат аммония, нитрат кальция, нитрат магния или их смеси, гидроксид калия или соли калия или их смеси, применяют в качестве щелочного компонента, а азотную, фосфорную или серную кислоты - в качестве кислотного компонента. Содержание азота в гранулированном продукте составляет от 5 до 25 вес.%, а серы - до 15 мас.%.

Description

Настоящее изобретение относится к области удобрений и подходит для получения комплексных гранулированных азотно-фосфорно-калийных (АФК) удобрений с добавлением второстепенных питательных веществ для растений и микроэлементов.

Уровень техники

Известен способ получения комплексных удобрений, заключающийся в том, что удобрение получают путем смешения трех различных твердых легкосыпучих удобрений с последующим смачиванием смеси водой и/или водяным паром и добавлением измельченной глины (патент США № 5749936, дата приоритета 07.06.1996, опубликован в 1998 г.). При применении данного способа получения выход товарной фракции удобрений увеличивается, а качество продукта улучшается. Однако, необходима подготовка специального глиняного шликера, а концентрация балластной глины в готовом удобрении может достигать 5 вес.%, что приводит к снижению концентрации питательных веществ.

Наиболее близким из известных технических решений является способ получения комплексных удобрений, где компоненты твердого удобрения смешивают в грануляторе с продуктами взаимодействия минеральных удобрений и аммиака, после чего смесь гранулируют, высушивают и разделяют (патент Литвы № 4720, дата приоритета 29.11.1999, опубликован в 2000 г.). Недостатками этого способа являются недостаточно высокая концентрация азота, а также то, что количество мелкодисперсной фракции, отправляемое на переработку, достигает 30-35 вес.%, что, в свою очередь, снижает эффективность гранулирующего устройства.

Краткое описание изобретения

Согласно настоящему изобретению способ получения комплексных гранулированных удобрений включает смешивание легкосыпучих твердых компонентов удобрения в течение 1-10 мин совместно с увлажненными компонентами, полученными из трубчатого реактора, расположенного в нижней части смесителя, где щелочные компоненты удобрения нейтрализуют минеральными кислотами; повышение температуры смеси до 140°С; гранулирование путем распыления с подкисленной водой и/или нагрева водяным паром; высушивание, разделение и возврат мелкодисперсной фракции гранулированного продукта в смеситель. В результате смешивания щелочного компонента с кислотным компонентом в трубчатом реакторе происходит экзотермическая реакция. Щелочной компонент состоит из водных растворов аммиака, содержащих нитрат аммония, мочевину, сульфат аммония, нитрат кальция, нитрат магния или их смеси, гидроксид калия или соли калия или их смеси. Кислотный компонент состоит из азотной, фосфорной или серной кислот. Молярное соотношение щелочных и кислотных компонентов составляет: ΝΗ₃:Η₃ΡΟ=1-3:1, или ΝΗ₃:Η₂8Ο₄=0.9-2:1, или ΝΗ₃:ΗΝΟ₃=0.9-1:1. Количество и соотношение всех компонентов подбирают таким образом, чтобы количество азота в гранулированном продукте составляло от 5 до 25 вес.%, а серы - до 15 вес.%. Минералы кальция, магния и бора или их смеси могут быть смешаны с твердыми компонентами удобрения.

Получение комплексных гранулированных минеральных удобрений осуществляют по следующей технологической схеме (чертеж).

Подробное описание изобретения

Легкосыпучие твердые компоненты, предназначенные для получения удобрения, из емкости (1) взвешивают на весах (2) и подают посредством механических подающих устройств (3, 5) и элеватора (4) в смеситель (6), где их смешивают с увлажненными компонентами, полученными в трубчатом реакторе, расположенном в нижней части смесителя, где щелочные компоненты удобрения из емкости (7) нейтрализуют минеральными кислотами из емкости (8) и подвергают гранулированию. Гранулирование продолжают и завершают в грануляторе (9). Полученное удобрение высушивают в сушильном шкафу (10) при помощи дымовых газов из печи (11). Гранулированное удобрение поднимают при помощи элеватора (12) на первый просеиватель (13), откуда мелкодисперсную фракцию возвращают в смеситель (6), а оставшуюся часть охлаждают в холодильном шкафу (14); затем разделяют на втором просеивателе (15), после чего товарную часть отправляют на хранение или перед поступлением на хранение подвергают кондиционированию с помощью добавок, улучшающих качество. Мелкодисперсную фракцию возвращают в смеситель (6), а слишком крупные частицы измельчают на дробильной установке (16) и разделяют на втором просеивателе (15). Если в удобрение необходимо добавить минералы кальция, магния и бора, их смеси или другие питательные вещества, подходящие для растений, то их загружают в бункер (1).

Концентрация питательных веществ в комплексном гранулированном удобрении, его физикохимические свойства и товарные качества были определены при помощи стандартных методов тестирования.

Сущность настоящего изобретения иллюстрируется при помощи следующих примеров.

Пример 1.

В трубчатом реакторе пилотной установки 200 кг/ч раствора, содержащего 12 мас.%, аммиака, 42.5 мас.%, мочевины, 45.5 мас.%, воды, нейтрализовали 72 кг/ч 98% концентрированной серной кислоты в молярном соотношении ΝΗ₃:Η₂8Ο₄=1.95:1. Полученную суспензию смешали в смесителе со 109 кг диаммонийфоса, содержащего 18% азота и 46% пентаоксида фосфора, с 430 кг сульфата аммония, содер- 1 025226 жащего 21% азота, с 200 кг нитрата аммония, содержащего 34% азота, и с 83 кг хлористого калия, содержащего 60% оксида калия. Полученное удобрение гранулировали, высушили при температуре 80°С и разделили в зависимости от размера частиц. Полученное АФК удобрение имеет соотношение 24:5:5. Выход товарной (с диаметром гранул 1-5 мм) фракции составил 91%. Предел прочности гранулы (3 мм) на сдавливание составил 3520 г/гран.

Пример 2.

В трубчатом реакторе пилотной установки 100 кг/ч смеси щелочного компонента того же состава, как и в примере 1, нейтрализовали 35 кг 98% концентрированной серной кислоты, в молярном соотношении ΝΗ₃:Η₂8Ο₄=2:1. Полученную суспензию смешали с 265 кг сульфата аммония, 79 кг мочевины, содержащей 46% азота, 292 кг диаммонийфоса, 50 кг аммофоса, содержащего 12% азота и 52% пентаоксида фосфора, и 267 кг хлористого калия. Удобрения далее дополнительно обрабатывали таким же образом, как и в примере 1. Полученное АФК удобрение имело соотношение 16:16:16. Выход товарной фракции (с диаметром гранул 1-5 мм) составил 93%. Предел прочности гранулы на сдавливание составил 3320 г/гран.

При получении комплексного гранулированного удобрения по способу согласно настоящему изобретению в трубчатом реакторе при нейтрализации щелочных компонентов кислотами возникает экзотермическая реакция, тепловой эффект которой ускоряет образование гранул в смесителе, до 20% снижает количество мелкодисперсной фракции продукта, отправляемой на переработку, уменьшает потребление энергии на единицу продукции и увеличивает выход товарной фракции до 93%. Предел прочности гранулы на сдавливание возрастает до 3200-3500 г/гран. Полученные настоящим способом удобрения имеют высокую концентрацию питательных веществ для растений (около 50% АФК и до 25% азота). Кроме того, указанные удобрения обогащены важным для растений второстепенным питательным веществом - серой (до 15%). Удобрения, полученные по способу согласно настоящему изобретению, могут содержать питательные вещества для растений в различном соотношении и количестве. Это расширяет ассортимент получаемых удобрений и область их применения. Процесс получения удобрений становится более дешевым, эффективным и экологически безопасным.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения комплексных гранулированных азотно-фосфорно-калийных (АФК) удобрений, включающий смешивание твердых компонентов удобрения в смесителе, увлажнение водой и/или водяным паром, гранулирование, сушку, разделение на фракции, возврат мелкодисперсной фракции в смеситель и кондиционирование, характеризующийся тем, что:

(а) смешивают в смесителе в течение 1-10 мин твердые компоненты удобрения с влажными компонентами, полученными в трубчатом реакторе, расположенном в нижней части смесителя, где щелочные компоненты удобрения, содержащие мочевину, нейтрализуют минеральными кислотами;

(б) температуру смеси повышают до 140°С с получением однородной массы;

(в) полученную однородную массу подвергают гранулированию при более низкой температуре путем распыления с подкисленной водой и/или водяным паром.
2. Способ получения комплексных гранулированных азотно-фосфорно-калийных (АФК) удобрений по п.1, отличающийся тем, что выход гранул составляет 91-93%.
3. Способ получения комплексных гранулированных азотно-фосфорно-калийных (АФК) удобрений по п.1 или 2, отличающийся тем, что предел прочности при сжатии полученных гранул составляет 32003500 г/гран.
4. Способ получения комплексных гранулированных азотно-фосфорно-калийных (АФК) удобрений по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что щелочной компонент включает водные растворы аммиака, содержащие нитрат аммония, сульфат аммония, нитрат кальция, нитрат магния или их смеси, гидроксид калия или соли калия или их смеси, а кислотный компонент содержит азотную, фосфорную или серную кислоты в молярном соотношении ΝΗ₃:Η₃ΡΟ₄=1-3:1, или ΝΗ₃:Η₂8Ο₄=0.9-2:1, или ΝΗ₃:ΗΝΟ₃ = 0.9-1:1.
5. Способ получения комплексных гранулированных азотно-фосфорно-калийных (АФК) удобрений по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что количество и соотношение всех компонентов выбирают таким образом, чтобы гранулированный продукт содержал от 5 до 25 мас.% азота и до 15 мас.%. серы.
6. Способ получения комплексных гранулированных азотно-фосфорно-калийных (АФК) удобрений по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что к компонентам гранулированного удобрения добавляют минералы кальция, магния и бора или их смеси.