JP2023509727A - 肥料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)2NH2-CO-NH2→H2N-CO-NH-CO-NH2(ビウレット)+NH3
肥料顆粒を製造するための多くの方法では大きな空気流が使用され、一例として流動床造粒がある。アンモニアが空気流に入ると、大量の無機化合物を製造するプラントからの排出に関する現行のプロトコルを満たすために、アンモニアを除去しなければならない。
(2)NH3+H2O⇔NH4 +OH-
pHが9.25を超えると、平衡状態においてNH3が優勢な形態であるのに対し、pHレベルが9.25未満では、アンモニウムイオンNH4 +が全アンモニアの優勢な形態である。上記の式による平衡状態で存在する両方の種が、単純化のために、本発明による「アンモニア」という用語に包含される。
NH3+OH・→NH2+H2O
NH2+OH・→NH2OH
NH2OH→HNO→NO→N2
又は
NH3+OH・→NH2OH+H+
NH2OH+OH・→NO2 -→NO3 -
測定では比較的少量の亜硝酸イオン及び硝酸イオンしか現れないので、機構について上に示した最初の変形形態である可能性がより高い。したがって、アンモニア分子は、ヒドロキシルアミン、ニトロキシル、一酸化窒素に順調に酸化され、最後に還元されて気体窒素を生じる。
NH3→・NH2+H
311nm未満のより高い波長では、アンモニアはまた、以下の機構に従って分解する:
NH3→・NH+H2
イミドラジカル(・NH)は、アンモニアと反応してヒドラジンを形成することができる:
・NH+NH3→N2H4
2つのイミドラジカルは化合して窒素及び水素を形成することができる:
・NH+・NH→N2+2H
そして、2つのアミノラジカルが化合してヒドラジンを形成することができる:
・NH2+・NH2→N2H4
2つの水素原子が水素分子を形成するため、窒素、ヒドロキシルアミン及びヒドラジンと同様に、気体水素が生成される可能性もあり得るが、1000倍を超える空気流との混合物では、この水素は危険を及ぼすものではなく、プラントからのオフガスと共に放出され得るか、又は大気酸素と反応して水を形成する。
11 流動空気用の供給ライン
12 流動空気用のファン
13 噴霧空気用の供給ライン
14 噴霧空気用のファン
15 熱交換器
16 尿素溶融物用の供給ライン
17 ポンプ
18 顆粒を放出するためのライン
19 オフガスライン
20 オフガススクラバ
21 矢印
22 ポンプ
23 UFC用ライン
24 UVランプ
25 窓
26 反射層
27 紫外線
28 矢印
Claims (15)
- 尿素及び/又は少なくとも1つのアンモニウム化合物を含む肥料を製造する方法であって、アンモニアが製造プロセスにおいて不純物として得られ、
前記アンモニアは、紫外線の照射によって光触媒的に分解されることを特徴とする、方法。 - 肥料顆粒が造粒プロセスで製造されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 尿素含有肥料顆粒が造粒プロセスで製造されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 尿素含有肥料顆粒が流動床造粒によって製造されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 尿素溶融物又は濃縮尿素溶液において結合又は溶解したアンモニアが光触媒的に破壊されることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
- オフガス流に含有されるアンモニアが光触媒的に破壊されることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
- 前記尿素溶融物又は濃縮尿素溶液が、肥料造粒機(10)への移送路で紫外線を照射されることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記尿素溶融物又は濃縮尿素溶液が、短い空間的及び/若しくは時間的な距離で、又は前記肥料造粒機(10)への添加の直前に紫外線を照射されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記照射が、170nm~350nmの範囲、より具体的には170nm~315nmの範囲、非常に好ましくは185nm~254nmの範囲の波長の紫外線で行われることを特徴とする、請求項1から8のいずれかに記載の方法。
- 前記アンモニアが、少なくとも主に窒素及び水に光触媒的に分解されることを特徴とする、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 前記照射が、尿素溶融物又は濃縮尿素溶液が肥料造粒機(10)に送られる少なくとも1つの供給ラインの空間的近傍に配置されたUVランプ配置、好ましくはUV-LEDランプ(24)によって行われることを特徴とする、請求項1から10のいずれかに記載の方法。
- 尿素及び/又は少なくとも1つのアンモニウム化合物を含む肥料粒子、より具体的には肥料顆粒を、好ましくは請求項1から11のいずれかに記載の方法によって製造するための装置であって、前記肥料粒子が製造される作業空間を有するプラント部分、特に肥料造粒機(10)と、尿素溶融物又は濃縮尿素溶液が前記プラント部分に送られる、前記プラント部分への少なくとも1つの供給ライン(16)とを備え、少なくとも1つのUVランプ配置(24)が少なくとも1つの供給ラインの空間的近傍に配置され、前記UVランプ配置(24)によって前記供給ライン(16)を流れる前記尿素溶融物又は濃縮尿素溶液に紫外線が照射されることを特徴とする、装置。
- 前記UVランプ配置が少なくとも1つのUV-LEDランプ(24)を備えることを特徴とする、請求項12に記載の装置。
- 少なくとも前記UVランプ配置(24)が配置される領域において、前記供給ライン(16)が紫外線に対して透過性であるように構成されることを特徴とする、請求項12又は13のいずれかに記載の装置。
- 前記UVランプ配置(24)が配置される領域において、前記供給ライン(16)が、紫外線に対して透過性である窓(25)を有することを特徴とする、請求項12から14のいずれかに記載の装置。
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