PL189832B1

PL189832B1 - Sposób wytwarzania granulek złożonego nawozu sztucznego

Info

Publication number: PL189832B1
Application number: PL99345104A
Authority: PL
Inventors: Brempt Arthur Van; Juhani Poukari
Original assignee: Kemira Agro Oy
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2005-09-30
Also published as: ZA200007434B; EE200000771A; ES2212585T3; FI982013A0; RU2227064C2; NO20006487D0; JP2002519290A; DE69913193T2; NO20006487L; AU4912399A; PT1127035E; FI981490A; ATE255081T1; PL345104A1; EE04272B1; EP1127035A1; CZ294922B6; ID27474A; WO2000000452A1; SK19772000A3

Abstract

1. Sposób wytwarzania granulek zlozonego nawozu sztucznego, zawierajacego co najmniej dwa sposród takich jak azot, fosfor oraz potas srodków odzywczych dla roslin, znam ienny tym, ze dostarcza sie staly surowiec zasilajacy obejmujacy co naj- mniej staly mocznikowy nawóz sztuczny, wprowadza sie surowiec zasilajacy lub jego czesc do kotla stapiajac od 10% do 40% wagowych surowca oraz utrzymujac te czesc w stanie stopionym, wprowadza sie czesciowo stopiony surowiec do urzadzenia granulu- jacego z wytworzeniem produktu granulowanego, oraz schladza sie i przesiewa granulowany produkt z wytworzeniem suchych granulek zlozonego nawozu sztucznego o zadanym skladzie granulometrycznym. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania granulek złożonego nawozu sztucznego za pomocą granulowania w fazie stałej.

189 832

Określenie „złożony nawóz sztuczny” zdefiniowane jest i stosowane w kilku różnych znaczeniach; zawiera on co najmniej dwa z trzech składników odżywczych roślin jakimi są azot, fosfor i potas. Złożone nawozy sztuczne wytwarzane są na drodze chemicznej lub też poprzez wymieszanie. Mogą one występować w postaci granulek, pastylek, bryłek lub kryształków oraz powinny mieć właściwość łatwego płynięcia.

Złożone nawozy sztuczne wytwarza się i często stosuje się, ponieważ łatwo się je wytwarza, transportuje, przechowuje i stosuje, a także ponieważ wypełniają one dobrze lokalne lub regionalne zapotrzebowania pokarmowe, w szczególności podstawowe potrzeby pokarmowe. Jako dodatek do podstawowych składników pokarmowych (N + P2O5 + K) w różnych stosunkach, złożone nawozy sztuczne zawierać mogą pewne składniki pokarmowe określane jako składniki drugorzędowe lub też mikroskładniki, specyficzne dla potrzeb danych upraw czy też dla potrzeb szczególnych rejonów agroklimatycznych.

Granulowane nawozy sztuczne mają kilka zalet w porównaniu do nawozów sproszkowanych, w szczególności jest to zmniejszenie ilości pyłów, poprawa jednorodności przepływu podczas ich stosowania oraz poprawa rozdziału podczas ich mieszania.

Przy klasyfikacji sposobów granulowania stosuje się fizyczne właściwości granulowanych materiałów. Jeżeli chodzi o gęstość tych materiałów, rozróżnić można następujące trzy grupy: granulowanie w fazie stałej, granulowanie w zawiesinie lub stopie oraz granulowanie w płynie połączone z reakcją, w której tworzy się produkt.

Podstawowe procesy wytwarzania złożonych nawozów sztucznych są następujące: granulowanie wodno/parowe, granulowanie chemiczne, kompleksowe lub granulowanie w zawiesinie, tworzenie kropli lub bryłkowanie, granulowanie kompaktujące oraz mieszanie na sucho.

Podstawowymi machanizmami odpowiedzialnymi za wstępne wytworzenie granuli nawozu oraz jej przebiegający następnie wzrost są aglomeracja oraz przyrost. Znane oraz szeroko stosowane sposoby granulowania złożonych nawozów sztucznych opisane są szczegółowo na przykład w publikacjach: „Fertilizer Manual”, Kluwer Academic Publishers, 1998, str. 434-451 oraz „Studies of Granulation of Compound Fertilizers Containing Urea: A Literature Review”, G.C. Hicks, National Fertilizer Development Center Bull Y-108, 15 str., 1976.

Przyrost jest procesem, w którym materiał płynny nakładany jest warstwa po warstwie na cząstkę fazy stałej, powodując wzrost jej rozmiarów; na przykład procesy granulowania w zawiesinie używane do wytwarzania takich produktów jak DAP, MAP, tSp oraz niektóre nitrofosfaty są procesami granulowania, w których główną rolę odgrywa przyrost.

Aglomeracja lub granulacja cząstek stałych stanowi klasyczny sposób granulowania nawozów sztucznych, na przykład produktów NPK. W większości procedur wytwarzania NPK typu aglomeracyjnego 50-75% surowców dostarczanych jest w postaci cząstek stałych. Wstępnie zmieszane surowce dostarczane są do urządzenia granulującego, w którym zainicjowany jest proces granulacji. Do urządzenia granulującego podawana jest również para wodna oraz/lub woda lub inna ciecz w celu zapewnienia wystarczającej ilości cieczy potrzebnej do wspomagania granulacji. W niektórych procesach może również być dodana niewielka ilość amoniaku w celu wspomagania procesu granulacji oraz poprawy jakości produktu poprzez podniesienie wartości CHR (krytycznej wilgotności względnej) oraz obniżenie kwasowości. Cząstki fazy stałej gromadzą się i łączą w granule poprzez kombinację blokowania mechanicznego oraz cementowania.

Opracowano oraz wdrożono kilka procesów wytwarzania złożonych nawozów sztucznych na skalę przemysłową. W procesie granulacji wodno/parowej do urządzenia granulującego podaje się parę oraz/lub wodę, lub inny płyn w celu zapewnienia ilości fazy ciekłej oraz plastyczności wystarczającej do tego, aby suche surowce aglomerowały w granulki o rozmiarach wymaganych jakością produktu.

Użycie mocznika jako źródła azotu w nawozach sztucznych różnych typów oraz klas, jest znane. Mocznik w fazie stałej, o wysokiej zawartości biuretu (0,8 - 2,0% wagowych), stosowany jest głównie w celu bezpośredniego podawania do gleby, zaś rozcieńczone roztwory wodne mocznika o niskiej zawartości biuretu (do 0,3 % wagowych) używane są do rozpylania na liście.

189 832

Użycie mocznika jest również znane przy wytwarzaniu (granulowanych) złożonych nawozów sztucznych wytwarzanych, na przykład, w oparciu o superfosfat czy fosforan amonowy.

Konwencjonalny sposób granulowania mokrego nie jest odpowiednią metodą wytwarzania preparatów zawierających mocznik, w szczególności jeżeli obecny jest chlorek potasowy, ponieważ taki produkt ma właściwości wysoce higroskopijne i jego suszenie jest zarówno trudne jak i drogie.

W procesie granulowania chemicznego do urządzenia granulującego podawane są obok dużych ilości surowców stałych, również i woda, para wodna, ciecze oraz/lub amoniak i kwas; granule tworzą się głównie poprzez aglomerację, jednak w niektórych procesach tworzenie granul odbywa się również poprzez przyrost.

Przy wytwarzaniu różnych granulowanych nawozów sztucznych szeroko stosowane są również takie procesy technologiczne jak: tworzenie kropli lub bryłkowanie, granulowanie kompaktujące, mieszanie lub blendowanie na sucho, etc.

Ponieważ w tradycyjnych procesach granulacji obecna jest zawsze pewna ilość wody lub wilgoci, suszenie stanowi konieczny, trudny oraz kosztowny etap technologiczny, jak również wprowadza potrzebę konstruowania oddzielnej suszarki. W celu rozwiązania problemu granulacji, jakości wytwarzanego produktu oraz suszenia opracowano różne, zależne od klasy, sposoby wytwarzania nawozów sztucznych.

Jeden ze sposobów granulowania opisany jest przez S. R. Doshi w artykule pt. „Fusion blend”, Fertilizer Research, 30(1), 87-97 (1991). W opisanym procesie, w celu przeprowadzenia aglomeracji fazy stałej w postaci sproszkowanej, bryłkowatej lub granulowanej stosowano wodę (lub parę wodną), lecz nie używano żadnych innych płynów takich jak amoniak, kwas fosforowy czy kwas azotowy; suszenie jednak stanowiło istotny etap technologiczny.

Pewna ilość wody jest zawsze obecna w takim procesie. Cały przebieg tego procesu jest zależny zarówno od temperatury jak i od zawartości wilgoci w materiale. Dla przykładu podaje się, że dla większości nawozów sztucznych NPK typu aglomeracyjnego optymalna jest zawartość fazy ciekłej wynosząca w przybliżeniu 300 kg/t.

Publikacja patentowa GB 1,189,398 (Sumitomo) ujawnia sposób wytwarzania nawozu sztucznego NK, który polega na spryskiwaniu stałego surowca w urządzeniu granulującym ciekłą mieszaniną mocznika, chlorku potasowego, gipsu oraz wodą o 1-10% zawartości wagowej. Suszenie nie jest stosowane. Ilość dodanej wody jest jednak wystarczająco duża, aby mocznik pozostawał w stanie roztworzonym, zaś produkt końcowy charakteryzuje się względnie wysoką zawartością wody, wynoszącą 1-2*% wagowych.

Publikacja patentowa US 4,138,750 (TVA) ujawnia sposób wytwarzania nawozów sztucznych z kwasu fosforowego, kwasu siarkowego, bezwodnego amoniaku oraz mocznika, w którym użyty jest, specjalnie w tym celu zaprojektowany, reaktor rurowo-krzyżowy, w którym z kwasu fosforowego, kwasu siarkowego, bezwodnego amoniaku oraz mocznika wytwarzana jest jednorodna zawiesina lub stop o niskiej zawartości wilgoci. Zastosowanie reaktora rurowo-krzyżowego eliminuje potrzebę wstępnego zobojętniania oraz, dodatkowo, z powodu niskiej zawartości wilgoci w stopie czy w zawiesinie, wyeliminowana jest potrzeba suszenia. Ciepło pochodzące z reakcji zobojętniania suszy materiał w reaktorze rurowo-krzyżowym.

Z powodu zawartości wody/wilgoci w surowcach oraz produktach, podczas granulowania nawozów sztucznych przy użyciu wody/pary wodnej oraz w procesach granulacji chemicznej, w szczególności zaś kiedy w produkcie obecne są SSP, TSP oraz/lub mocznik, zawsze pojawiać się będą problemy jakości zarówno procesu jak i produktu, takie jak podwyższona higroskopijność czy plastyczność. Zarówno higroskopijność jak i plastyczność utrudniają operacje suszenia, przesiewania oraz rozdrabniania, co więcej zaś właściwości magazynowania takich złożo nych nawozów sztucznych są często gorsze od takich właściwości nawozów nie zawierających powyższych substancji.

Wynalazek opracowany został w celu rozwiązania problemów takich jak granulowanie, jakość i magazynowanie produktu, etc. przy wytwarzaniu złożonych nawozów sztucznych. Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania złożonych nawozów sztucznych, takich jak nawozy NPK, Nk, etc., w którym surowce stałe mieszane są w mieszalniku, następnie zaś wprowadzane do urządzenia granulującego, do którego doprowadzane jest również ciepłe powietrze. Surowce granulowane są bez użycia wody ani innej cieczy takiej jak amoniak,

189 832 kwas fosforowy czy kwas azotowy. Proces granulowania jest więc rzeczywistym procesem granulowania w fazie stałej. Ponieważ nie jest dodawana ani woda ani inne ciecze, nie zachodzi potrzeba suszenia granulowanego produktu. Co więcej, również wysoka jest w tym przypadku jakość produktu.

Stanowiący przedmiot wynalazku sposób ma szczególnie duże zalety w porównaniu do tych znanych sposobów granulacji, które wymagają wysokich temperatur w fazie suszenia. Kontrola wilgotności oraz temperatury suszenia jest szczególnie ważna i szczególnie trudna; zbyt wysoka temperatura spowodować może stopienie granulowanego materiału, który będzie wówczas przywierał do wewnętrznych ścian oraz do zgarniaków suszarki w pobliżu otworu spustowego. Optymalne wartości wilgotności oraz temperatury zmieniają się znacznie w zależności od produktu.

Sposób wytwarzania granulek złożonego nawozu sztucznego zawierającego co najmniej dwa spośród takich jak azot, fosfor oraz potas środków odżywczych dla roślin, polega na tym, że obejmuje następujące etapy: dostarczenie stałego surowca zasilającego obejmującego co najmniej stały mocznikowy nawóz sztuczny, wprowadzenie surowca zasilającego, lub jego części, do kotła stapiając od 10% do 40% wagowych surowca oraz utrzymywania tej części w stanie stopionym, wprowadzenie częściowo stopionego surowca do urządzenia granulującego z wytworzeniem produktu granulowanego, oraz schłodzenie i przesianie granulowanego produktu z wytworzeniem suchych granulek złożonego nawozu sztucznego o żądanym składzie granulometrycznym.

Należy pokreślić, że do procesu nie wprowadza się ani wody, ani żadnego roztworu wodnego.

Optymalna zawartość stopionej części surowca zależy od żądanej klasy nawozu oraz od stosowanych surowców. Korzystnie zawartość stopionej części surowca wynosi 10 - 25% wagowych, jeszcze korzystniej zaś około 12 - 20% wagowych, w zależności od klasy.

Materiał surowca lub jego część stopić można wprowadzając do kotła gorące powietrze. Topienie to można również prowadzić przy użyciu innych środków, na przykład za pomocą grzałek.

Sposób według korzystnego wariantu wykonania wynalazku jest procesem ciągłym, w którym zawartość stopionej części surowca utrzymuje się na stałym poziomie poprzez kontrolę szybkości dopływu oraz temperatury surowca, na przykład ustawiając odpowiednio paramety gorącego powietrza wprowadzanego do kotła.

Jeżeli topienie odbywa się przy użyciu gorącego powietrza, to odpowiednia temperatura gorącego powietrza wprowadzanego do kotła wynosi od 200°C do 550°C. Na wylocie z kotła temperatura gorącego powietrza wynosi od 90°C do 120°C.

Odpowiednia temperatura stopionego lub też częściowo stopionego materiału surowca wynosi od 70°C do 135°C, korzystnie od 70°C do 110°C.

Stanowiący przedmiot wynalazku sposób zrealizowany może być albo poprzez wprowadzenie wszystkich indywidualnych składników materiału surowca do kotła do topienia, albo też poprzez wprowadzenie części indywidualnych składników materiału surowca do kotła do topienia, reszty zaś składników do urządzenia granulującego.

Materiał, który ma być wprowadzony do kotła oraz/lub do urządzenia granulującego może być wstępnie podgrzany. Z punktu widzenia kontroli temperatury procesu jest to korzystne. Materiał ten można wstępnie podgrzać do temperatury wynoszącej odpowiednio od około 80°C do około 110°C.

Temperatura granulacji może się zmieniać w zależności od receptury nawozu. Korzystnie, temperatura granulacji wynosi od około 75°C do około 125°C, jeszcze korzystniej wynosi

- _ _ -i ortozD J_ mror' ona ou okoio oto o, uo 02010

Temperatura schłodzonego produktu granulowanego, który ma zostać poddany przesiewaniu wynosi zazwyczaj od około 40°C do 60°C.

Typowymi stałymi surowcami do wytwarzania nawozów sztucznych, które można użyć w wynalazku są np. mocznik, fosforan diamonowy (DAP), siarczan potasowy (SOP), fosforan monoamonowy (MAP), fosforyt, chlorek potasowy (MOP, tzn. KCl), superfosfat pojedynczy (SSP), superfosfat potrójny (TSP), siarczan amonowy (AS) oraz chlorek amonowy (AC).

189 832

Korzystnie surowce do wytwarzania nawozów sztucznych obejmują mocznik, w szczególności bryłki mocznika oraz co najmniej jeden jeszcze surowiec do wytwarzania nawozów sztucznych.

Dodatkowo, wprowadzić można siarczan magnezowy oraz/lub jeden pierwiastek śladowy, tzw. mikroelement odżywczy, taki jak na przykład bór, lub też większą ich liczbę.

Dodać można również bentonit, kalcyt, tlenek wapnia, siarczan wapnia (bezwodny lub półwodny), dolomit oraz/lub piasek oraz/lub jakikolwiek inny, stosowany konwencjonalnie, wypełniacz.

Według wynalazku, wszystkie surowce stałe (wszystkie stałe surowce do wytwarzania nawozu oraz dowolnie materiał wtórny, mikroelementy odżywcze oraz wypełniacze) wprowadzone mogą być do kotła do topienia. Możliwe jest jednak również wprowadzenie części stałych materiałów surowca do kotła do topienia, reszty zaś stałych materiałów surowca do urządzenia granulującego.

W korzystnym wariancie wykonania wynalazku sposób obejmuje etap przesiewania granulowanego produktu w celu uzyskania suchych granulek złożonego nawozu sztucznego o rozmiarach od 2 mm do 5 mm.

Materiał o rozmiarach mniejszych (<2 mm), jak również materiał o rozmiarach większych (>5 mm) może być zawracany do procesu w charakterze wymienionego materiału wtórnego. Przed zawróceniem do procesu materiał o rozmiarach większych można dowolnie zmielić. Temperatura materiału zawracanego do procesu z etapu przesiewania wynosi zazwyczaj 60°C lub mniej.

Kocioł do topienia materiału oraz urządzenie granulujące mogą być oddzielnymi urządzeniami, mogą też stanowić części tego samego urządzenia.

Zaletą wynalazku w porównaniu do tradycyjnych sposobów granulowania stosowanych do tej pory w tej dziedzinie jest fakt, że surowce granulowane są bez pomocy wody ani innych cieczy, takich jak amoniak, kwas fosforowy czy kwas siarkowy. Ponieważ nie dodaje się wody ani innej cieczy, nie zachodzi również potrzeba suszenia produktu. Dzięki temu operacja granulowania jest prostsza, zaś koszty inwestycji niższe, ponieważ nie jest potrzebne osobne urządzenie do suszenia.

Zgodnie z korzystnym wariantem zawartość wilgoci w suchych granulkach złożonego nawozu sztucznego wynosi mniej niż 0,6% wagowego, zwłaszcza mniej niż 0,3% wagowego. Zawartość wody w produktach wytwarzanych sposobami tradycyjnymi wynosi normalnie około 1-2% powodując wspomniane już powyżej problemy ze zbrylaniem.

Wynalazek zilustrowano następującymi poniżej przykładami. Dodatkowo, po 3 miesiącach magazynowania sprawdzono wytrzymałość tak wytwarzanych granulowanych produktów i stwierdzono, że nie zmieniło się.

W przykładach zastosowano następujące skróty: AS - siarczan amonowy, DAP - fosforan diamonowy, KF - obliczone metodą Karla Fischera, MAP - fosforan monoamonowy, NAC - obojętny cytrynian amonu, SSP - superfosfat pojedynczy, WS - rozpuszczalny w wodzie oraz CRH - krytyczna wilgotność względna i RH - wilgotność względna.

Przykład 1. Proces granulowania na skałę laboratoryjną Formuła (kg/t)

		KLASA
Surowiec	15-15-15 DAP+SSP	15-15-15 MAP+piasek	17-17-17 MAP+NH4CI
Mocznik	249	255	204
MAP (Litwa 11-50)	-	300	340
DAP (Pemis 17-45)	210	-	-
SSP (Litwa 19%)	278	-	-
NH₄C1 (N 26%)	-	-	153
KC1 (K₂O 60%)	250	250	284
Piasek	-	175	-

189 832

Mieszaninę surowców wpowadzono do urządzenia granulującego w skali laboratoryjnej. Mocznik dodano w bryłkach. Na początku urządzenia granulującego 20% mieszaniny stopiono przy użyciu gorącego powietrza. Granulowanie miało miejsce w urządzeniu granulującym oraz częściowo w zbiorniku chłodzącym.

Warunki prowadzenia procesu przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1

		KLASA
Warunki prowadzenia procesu	15-15-15 DAP+SSP	15-15-15 MAP+piasek	17-17-17 MAP+NH,Cl
Surowiec+powrót [kg/h]	8,3	10,1	11,9
Stosunek powrotu	0,2	0,2	0,2
Ogrzewacz powietrza
- temperatura °C	336	316	322
- ciśnienie kPa	180	180	180
Temperatura produktu
spust granulatora °C	97	92	97
spust chłodnicy °C	30	32	35
Stopień granulacji	dobry	b. dobry	dobry

Właściwości produktu

HzO (KF) %	0,25	0,15	0,28
N %	15,2	16,1	18,2
Całkowity P205 %	15,9	15,0	17,1
K₂O %	15,8	16,7	18,5

Wytrzym. granuli N	52	40	50
Ścieranie %	0	0,2	0,7
Kruszenie %	37	32	45
CRH %	34	35	43

Abs. wilgoci 80% RH
2 h %	2,8	2,7	3,2
4 h %	5,7	5,5	6,2
6 h %	8,8	« Q	O 1

Klasa 15-15-15 granulowała się lepiej w przypadku kiedy zawierała MAP + piasek niż wówczas, kiedy zawierała DAP + SSP.

Zawierająca chlorek amonowy klasa 17-17-17 również granulowała się dobrze. Chlorek amonowy reagował częściowo z mocznikiem tworząc mocznik-NH4Cl. Zawartość środków odżywczych w każdym produkcie była dobra. Własności fizyczne produktów były dobre. Produkty te były bardzo suche.

189 832

Przykład 2

Proces granulowania na skalę laboratoryjną

KLASA	NK 16-0-31
	2A	2B
Formuła	16-0-31	16-0-31
Wypełniacz	Bentonit	Półwodzian CaSO4
	kg/t	kg/t
Mocznik (bryłki)	348	348
KC1 (biały)	517	517
Bentonit	125	-
CaS04*0,5H20 jako materiał suchy	-	125

Mieszaninę surowców stałych wprowadzono, razem z zawróconym materiałem wtórnym, do urządzenia granulującego na skalę laboratoryjną. Na początku urządzenia granulującego 25% mieszaniny stopiono przy użyciu gorącego powietrza. Granulowanie miało miejsce w urządzeniu granulującym oraz częściowo w zbiorniku chłodzącym.

Tak wytworzone produkty powleczono mieszaniną oleju powłokowego Esso dodanego w ilości 2 kg/t z talkiem dodanym w ilości 3 kg/t.

Uzyskano dobry lub bardzo dobry stopień granulacji przy jednoczesnej wysokiej jakości produktu. Jednak wysoka wilgotność powietrza używanego w tym procesie spowodowała natychmiastowy wzrost zawartości wody w produkcie końcowym.

Zarówno warunki prowadzenia procesu, jak i wyniki testów dla produktu przedstawione są w tabeli 2.

Tabela 2

KLASA	NK 16-0-31
1	2	3
	2A	2B
	16-0-31	16-0-31
Wypełniacz	Bentonit	Półwodzian CaSO.»

Surowiec + powrót [kg/h]	9,0	9,0
Stosunek powrotu	0,7	0,4
Ogrzewacz powietrza
- temperatura °C	294	238
- ciśnienie kPa	160	160
Temperatura produktu
spust granulatora °C	104	88
spust chłodnicy °C	28	27
Granulacja	b. dobra	dobra

189 832

c.d. tabela 2

1	2	3
Analiza chemiczna
H20 (KF) %	0,77	0,78
Mocznikowy N %	16,6	16,8
N %	16,6	16,8
K₂O %	31,8	30,9
S%	0,51	3,0
pH	7,3	5,6

Właściwości fizyczne
Wytrzymałość granuli N	27	41
Ścieranie %	1,3	1,1
Gęstość nasypowa kg/l	0,77	0,80
Płynność kg/min	4,83	4,80
Kruszenie %	52	45
CRH %	40	38
Absorpcja H2O 80% RH
2 h %	2,9	2,7
4 h %	5,0	4,5
6 h %	7,0	6,8

Przykład 3

Proces granulowania na skalę laboratoryjną

KLASA	18-12-6 + 1,5 MgO
	kg/t
Mocznik (bryłki)	172
KCl (biały)	100
Fosforan Kovdor	155
DAP (Pernis) 17-45	143
AS (Leuna)	366
MgSO4	53

Mieszaninę surowców stałych wprowadzono, razem z zawróconym materiałem wtórnym, do urządzenia granulującego na skalę laboratoryjną. Na początku urządzenia granulującego 15% mieszaniny stopiono przy użyciu gorącego powietrza. Granulowanie miało miejsce w urządzeniu granulującym oraz częściowo w zbiorniku chłodzącym.

189 832

Uzyskano bardzo dobry stopień granulacji przy jednoczesnej wysokiej jakości produktu.

Zarówno warunki prowadzenia procesu, jak i wyniki testów dla produktu przedstawione są w tabeli 3.

Tabela 3

KLASA	18-12-6+1,5 MgO
Surowiec + powrót [kg/h]	9,0
Stosunek powrotu	0,6
Ogrzewacz powietrza
- temperatura °C	233
- ciśnienie kPa	1,60
Temperatura produktu
spust granulatora °C	98
spust chłodnicy °C	28
Granulacja	Dobra

Analiza chemiczna
Woda (KF) %	0,36
Mocznikowy - N %	8,5
NH4-N%	9,7
N %	18,2
P₂O₅ całkowity %	11,3
P₂O₅ - NAC %	6,0 (53%)
P2O5 - WS %	5,5 (49%)
K2O %	8,4
Mg %	1,3
S%	10,8
PH	5,8

Właściwości fizyczne
Wytrzymałość granuli N	41
Ścieranie %	0,6
Gęstość nasypowa kg/l	0,84
Płynność kg/min	4,88
mi0zen 1A 1V1 / W	59
CRH %	40
Absorpcja H₂O 80% RH
2 h %	3,3
4 h %	5,2
6 h %

189 832

Przykład 4

Proces granulowania na skalę laboratoryjną

KLASA	12-12-17 + 2MgO + 0,5 B₂O₃
	kg/t
Mocznik (kruszony)	264
Fosforan marokański	270
TSP (P₂O₅ 45%)	89
KCl (biały)	284
MgSO₄	64
Kolemanit	6

Mieszaninę surowców stałych, razem z zawróconym materiałem wtórnym, podgrzano wstępnie do temperatury wynoszącej w przybliżeniu 100°C w ślimaku zasilającym urządzenie granulujące. Na początku urządzenia granulującego 20% mieszaniny stopiono przy użyciu gorącego powietrza. Granulowanie miało miejsce w urządzeniu granulującym oraz częściowo w zbiorniku chłodzącym.

Tak wytworzone produkty powleczono mieszaniną oleju SK Fert FW5 AG dodanego w ilości 2 kg/t z talkiem dodanym w ilości 3 kg/t.

Uzyskano bardzo dobry lub dobry stopień granulacji przy jednoczesnej wysokiej jakości produktu. Zarówno warunki prowadzenia procesu, jak i wyniki testów dla produktu przedstawione są w tabeli 4.

Tabela 4

KLASA	12-12-17 + 2MgO + 0,5B₂O₃
1	2
Surowiec + powrót [kg/h]	5,3
Stosunek powrotu	0,6
Temperatura granulacji °C	-120
Powietrze z chłodnicy °C	27
Granulacja	dobra

Właściwości produktu
Analiza chemiczna
Woda (KF) %	0,35
Mocznikowy - N %	12,4

Ρ₂(+5 całkowity %	12,2
P₂O₅ - NAC %	6,0 (49%)
P₂O₅ - WS %	2,8 (23%)
K₂O %	18,8
Mg%	1,5

189 832

c.d. tabeli 4

I	2
B ppm	750
pH	4,8

Właściwości fizyczne
Wytrzymałość granuli N	40
Ścieranie %	0,1
Gęstość nasypowa kg/l	0,82
Płynność kg/min	5,4
CRH %	23

Absorpcja H₂O 80% RH
2 h %	3,2
4 h %	5,5
6 h %	8,0

Przykład 5

Proces granulowania na skalę laboratoryjną

KLASA	12-6-24
	kg/t
Mocznik (kruszony)	264
SSP (P2O5 20%)	100
Fosforan marokański	130
KCl (biały)	400
Kolemanit	6
Bentonit	80

Tak wytworzony produkt powleczono mieszaniną oleju SK Fert FW5 AG dodanego

W Αίνονι i· w/uwijm w nw ovi u u.

Uzyskano bardzo dobry lub dobry stopień granulacji przy jednoczesnej wysokiej jakości produktu. Zarówno warunki prowadzenia procesu, jak i wyniki testów dla produktu przedstawione są w tabeli 5.

189 832

Tabela 5

KLASA	12-6-24
Surowiec + powrót [kg/h]	5,1
Stosunek powrotu	0,84
Temperatura granulacji °C	-120
Powietrze z chłodnicy °C	28
Granulacja	bardzo dobra

Właściwości produktu
Analiza chemiczna
Woda (KF) %	0,27
Mocznikowy - N %	13,1
P2O5 całkowity %	6,0
P2O5 - NAC %	2,9 (48%)
P2O5 - WS %	0,84 (14%)
K2O %	25,8
Mg %	1,5
B ppm	850
pH	6,1

Właściwości fizyczne
Wytrzymałość granuli N	39
Ścieranie %	0,1
Gęstość nasypowa kg/l	0,84
Płynność kg/min	5,6
CRH %	15

Absorpcja H2O 80% RH
2 h %	2,1
4 h %	4,1
6 h %	6,0

Przykład 6

Proces granulowania na skalę laboratoryjną

KLASA	15-15-15
Mocznik (46%)	276 kg/t
DAP (17-45)	142 kg/t
Fosforyt (P2O5 32%)	270 kg/t
K2SO4 (K2O 50%)	300 kg/t

189 832

Mieszaninę surowców stałych, razem z zawróconym materiałem wtórnym, za pomocą promieni podczerwonych podgrzano wstępnie do temperatury wynoszącej w przybliżeniu 100°C w ślimaku zasilającym bęben. Zewnętrzna ściana bębna granulującego również ogrzewana była za pomocą promieni podczerwonych. Mocznik uprzednio rozkruszono. Do stopienia mocznika w bębnie granulacyjnym użyto niewielkiej ilości ciepłego powietrza. Bęben osuszający spełniał rolę urządzenia chłodzącego.

Tak wytworzony produkt powleczono mieszaniną oleju SK Fert FW5 AG dodanego w ilości 2 kg/t z talkiem dodanym w ilości 3 kg/t.

Warunki prowadzenia procesu:
Surowiec + powrót [kg/h]	5,07
Stosunek powrotu	0,75
Temperatura powrotu °C	179
Bęben granulacyjny
Na zewnątrz °C	268
Wewnątrz °C	117
Powietrze do bębna °C	287
Powietrze do chłodnicy °C	24
Granulacja	dobra

Właściwości produktu:
Skład chemiczny:
Woda (KF) %	0,09
N %	15,5
P205 całkowity %	15,4
K20 %	16,1
S%	6,6


Właściwości fizyczne:
Wytrzymałość granuli N	30
Ścieranie %	0,4
Kruszenie %	28
CRH %	18

Absorpcja H₂0 80% RH
2 h %	2,6
4 h %	4,8
6 h %	6,6

Wytworzona w oparciu o SOP klasal5-15-15 dobrze poddawała się granulacji.

189 832

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania granulek złożonego nawozu sztucznego, zawierającego co najmniej dwa spośród takich jak azot, fosfor oraz potas środków odżywczych dla roślin, znamienny tym, że dostarcza się stały surowiec zasilający obejmujący co najmniej stały mocznikowy nawóz sztuczny, wprowadza się surowiec zasilający lub jego część do kotła stapiając od 10% do 40% wagowych surowca oraz utrzymując tę część w stanie stopionym, wprowadza się częściowo stopiony surowiec do urządzenia granulującego z wytworzeniem produktu granulowanego, oraz schładza się i przesiewa granulowany produkt z wytworzeniem suchych granulek złożonego nawozu sztucznego o żądanym składzie granulometrycznym.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzi się go w trybie ciągłym, przy czym zawartość stopionej części surowca utrzymuje się na stałym poziomie kontrolując szybkość dopływu oraz temperaturę surowca.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperatura częściowo stopionego surowca wynosi od 70°C do 135°C.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że topi się surowiec wprowadzając do kotła gorące powietrze.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że temperatura gorącego powietrza wprowadzonego do kotła wynosi od 200°C do 550°Ć.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadzany do kotła stały surowiec obejmuje wszystkie poszczególne składniki surowców.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadzany do kotła stały surowiec obejmuje jeden lub kilka poszczególnych składników surowca, a pozostałe składniki wprowadza się do urządzenia granulującego.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadzany do kotła stały surowiec wstępnie podgrzewa się.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że surowiec wstępnie podgrzewa się do temperatury w zakresie od 80°C do 110°C.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadzany do urządzenia granulującego surowiec wstępnie podgrzewa się.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że surowiec wstępnie podgrzewa się do temperatury w zakresie od 80°C do 110°C.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadzany do urządzenia granulującego oraz kotła surowiec wstępnie podgrzewa się.
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się temperaturę granulacji w zakresie od 75°C do 125°C, zwłaszcza od 80°C do 125°C.
14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się surowce do wytwarzania nawozu sztucznego wybrane z grupy obejmującej mocznik, fosforan diamonowy - DAP, K2SO4 - SOP, fosforan monoamonowy - MAP, chlorek potasowy - MOP, fosforyt, superfosfat pojedynczy - SSP, superfosfat potrójny - TSP, siarczan amonowy - AS oraz chlorek amonowy - AC.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że do wytwarzania nawozu sztucznego stosuje się surowce zawierające mocznik oraz co najmniej jeden inny spośród wymienionych surowców do wytwarzania nawozów sztucznych.

aa γλτ’/λγ'λοίι umrnwartaa cip f>r\ noiZjV WV |yiVWOU »ł jJl V ” UVł<JU υχγ VV A1WJ

1 C Mra/łłiirr aocTr-z

IV. UjJUOUU VVVU1U£ ZjUOUIj.

----------—_U1( mniej jeden materiał wybrany z grupy obejmującej siarczan magnezowy oraz mikroelementy odżywcze.
17. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do procesu wprowadza się co najmniej jeden wypełniacz wybrany z grupy obejmującej bentonit, kalcyt, tlenek wapnia, bezwodny siarczan wapnia, półwodny siarczan wapnia, dolomit oraz piasek.

189 832
18. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że uzyskany w procesie przesiewania materiał o zbyt małych rozmiarach oraz materiał o zbyt dużych rozmiarach zawraca się do procesu w charakterze materiału wtórnego, oraz ewentualnie materiał o zbyt dużych rozmiarach po przesianiu miele się.
19. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wytwarza się suche granulki złożonego nawozu sztucznego o zawartości wilgoci mniej niż 0,6% wagowego, zwłaszcza mniej niż 0,3% wagowego.
20. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stapia się od 10% do 25% wagowych surowca.
21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że prowadzi się go w trybie ciągłym, przy czym zawartość stopionej części surowca utrzymuje się na stałym poziomie kontrolując szybkość dopływu oraz temperaturę surowca.
22. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że temperatura częściowo stopionego surowca wynosi od 70°C do 110°C.
23. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że topi się surowiec wprowadzając do kotła gorące powietrze.
24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że temperatura gorącego powietrza wprowadzonego do kotła wynosi od 200°C do 550°C.
25. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że wprowadzany do kotła stały surowiec obejmuje wszystkie poszczególne składniki surowców.
26. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że wprowadzany do kotła stały surowiec obejmuje jeden lub kilka poszczególnych składników surowca, a pozostałe składniki wprowadza się do urządzenia granulującego.
27. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że wprowadzany do kotła stały surowiec wstępnie podgrzewa się.
28. Sposób według zastrz. 27, znamienny tym, że surowiec wstępnie podgrzewa się do temperatury w zakresie od 80°C do 110°C.
29. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że stosuje się surowce do wytwarzania nawozu sztucznego wybrane z grupy obejmującej mocznik, fosforan diamonowy - DAP, K2SO4 - SOP, fosforan monoamonowy - MAP, chlorek potasowy - MOP, fosforyt, superfosfat pojedynczy - SSP, superfosfat potrójny - TSP, siarczan amonowy - AS oraz chlorek amonowy - AC.
30. Sposób według zastrz. 29, znamienny tym, że do wytwarzania nawozu sztucznego stosuje się surowce zawierające mocznik oraz co najmniej jeden inny spośród wymienionych surowców do wytwarzania nawozów sztucznych.
31. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że do procesu wprowadza się co najmniej jeden materiał wybrany z grupy obejmującej siarczan magnezowy oraz mikroelementy odżywcze.
32. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że do procesu wprowadza się co najmniej jeden wypełniacz wybrany z grupy obejmującej bentonit, kalcyt, tlenek wapnia, bezwodny siarczan wapnia, półwodny siarczan wapnia, dolomit oraz piasek.
33. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że uzyskany w procesie przesiewania materiał o zbyt małych rozmiarach oraz materiał o zbyt dużych rozmiarach zawraca się do procesu w charakterze materiału wtórnego, oraz ewentualnie materiał o zbyt dużych rozmiarach po przesianiu miele się.
34. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że wytwarza się suche granulki złożonego nawozu sztucznego o zawartości wilgoci mniej niż 0,6% wagowego, zwłaszcza mniej