RU2393136C2 - Способ производства удобрения с питательными микроэлементами - Google Patents
Способ производства удобрения с питательными микроэлементами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393136C2 RU2393136C2 RU2005127225/15A RU2005127225A RU2393136C2 RU 2393136 C2 RU2393136 C2 RU 2393136C2 RU 2005127225/15 A RU2005127225/15 A RU 2005127225/15A RU 2005127225 A RU2005127225 A RU 2005127225A RU 2393136 C2 RU2393136 C2 RU 2393136C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ammonia
- phosphate fertilizer
- granulator
- phosphoric acid
- reactor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D9/00—Other inorganic fertilisers
- C05D9/02—Other inorganic fertilisers containing trace elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
- C05B17/00—Other phosphatic fertilisers, e.g. soft rock phosphates, bone meal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
- C05B7/00—Fertilisers based essentially on alkali or ammonium orthophosphates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к способу получения фосфатного удобрения. Способ производства фосфатного удобрения включает получение первой порции фосфатного удобрения, заключающееся в добавлении твердого питательного микроэлемента или множества питательных микроэлементов к фосфорной кислоте в реакторе при нагревании и перемешивании для растворения питательного микроэлемента и получения обогащенной кислоты; добавление обогащенной кислоты и жидкого аммиака в крестообразный трубчатый реактор и введение в реакцию обогащенной кислоты и аммиака для получения фосфата аммония; получение второй порции фосфатного удобрения, включающее объединение аммиака и фосфорной кислоты в предварительном нейтрализаторе; добавление питательного микроэлемента к фосфорной кислоте до объединения фосфорной кислоты с аммиаком в предварительном нейтрализаторе и подачу как первой, так и второй порций фосфатного удобрения в гранулятор. Способ позволяет получить удобрение, которое поставляет небольшие количества микроэлементов к каждому растению равномерно в одинаковых количествах. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Description
Предпосылки к созданию изобретения
В дополнение к первичным питательным веществам, таким как углерод, водород, кислород, азот, фосфор и углекислый калий (поташ), растениям требуются вторичные питательные вещества и питательные микроэлементы. Вторичные питательные вещества требуются в меньших количествах, чем первичные питательные вещества, и включают в себя кальций, серу и магний. Питательные микроэлементы требуются в очень малых количествах, меньше, чем количества вторичных питательных веществ, и включают в себя цинк, марганец, железо, медь, молибден, бор, хлор, кобальт и натрий.
Такие первичные питательные вещества, как азот, фосфор и углекислый калий, могут поставляться за счет удобрений. В зависимости от потребности растения, можно также поставлять питательные микроэлементы за счет удобрений. Однако, по причине очень небольших количеств, трудно вводить питательные микроэлементы в удобрения таким образом, чтобы поставлять небольшие количества питательного микроэлемента (микроэлементов) к каждому растению главным образом равномерно (в одинаковых количествах).
Краткое изложение изобретения
Для решения указанных и других проблем в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ производства фосфатного удобрения, в котором первую порцию фосфата производят в реакторе с трубной крестовиной, а вторую порцию фосфата производят в предварительном нейтрализаторе. Как первую, так и вторую порции фосфата подают в гранулятор. Аммиак добавляют в гранулятор для реакции с первой и второй порциями фосфата.
Вторая порция может составлять от 22 вес.% до 38 вес.% фосфатного удобрения, причем остаток получают в реакторе с трубной крестовиной и в грануляторе. Фосфатное удобрение может быть монофосфатом аммония или дифосфатом аммония.
Заданное отношение аммиака к фосфорной кислоте может быть использовано для получения желательного продукта. В этом случае, аммиак и фосфорная кислота могут поступать в предварительный нейтрализатор с дефицитом аммиака и с отношением аммиака к фосфорной кислоте меньшим, чем заданное отношение. Добавка аммиака в гранулятор компенсирует дефицит аммиака. В результате указанного дефицита вторая порция фосфата может иметь более высокую растворимость, чем растворимость фосфата, произведенного с использованием заданного отношения. Для реактора с трубной крестовиной аммиак и фосфорная кислота могут поставляться главным образом при заданном отношении.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ производства фосфатного удобрения, в соответствии с которым питательный микроэлемент добавляют к фосфорной кислоте, чтобы получить обогащенную кислоту, и обогащенную кислоту и аммиак добавляют в реактор с трубной крестовиной, где они вступают в реакцию, чтобы получить фосфат аммония. Единственный питательный микроэлемент или множество питательных микроэлементов могут быть использованы. Цинк, марганец, железо, медь, молибден, бор, хлор, кобальт и натрий представляют собой примеры возможных питательных микроэлементов.
В этом случае первая порция фосфата может быть получена в реакторе с трубной крестовиной. Для производства второй порции фосфата аммиак и фосфорная кислота могут быть объединены в предварительном нейтрализаторе. Питательный микроэлемент может быть добавлен к фосфорной кислоте ранее объединения фосфорной кислоты с аммиаком в предварительном нейтрализаторе. Первая и вторая порции фосфата могут быть добавлены в гранулятор.
Указанные ранее и другие задачи и преимущества изобретения будут более ясны из последующего детального описания, данного в качестве примера, не имеющего ограничительного характера и приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.
На фиг.1А показана блок-схема системы для производства удобрения, имеющего добавленные в него питательные микроэлементы.
На фиг.1В приведена кривая растворимости, показывающая растворимость в воде фосфата аммония при различных температурах, для переменного молярного отношения азота к фосфору.
На фиг.2 схематично показан крестообразный трубчатый реактор, показанный на фиг.1.
На фиг.3 показано поперечное сечение гранулятора, показанного на фиг.1.
Подробное описание предпочтительного варианта изобретения
Далее будет приведено подробное описание предпочтительного варианта настоящего изобретения, примеры которого иллюстрируются сопроводительными чертежами, на которых аналогичные элементы имеют одинаковые позиционные обозначения.
На фиг.1А показана блок-схема системы для производства удобрения, имеющего добавленные в него питательные микроэлементы. В системе, показанной на фиг.1А, удобрение в виде фосфата аммония получают за счет ввода в экзотермическую реакцию фосфорной кислоты (Н3РO4) с аммиаком (NH3).
Моноаммоний фосфат ("MAP") или диаммоний фосфат ("DAP") могут быть получены в соответствии со следующими реакциями, в зависимости от отношения двух реагентов:
NH3+Н3РO4⇒(NH4)Н2РO4 | (MAP) |
2NН3+Н3РO4⇒(NH4)2НРO4 | (DAP) |
Способ, показанный на фиг.1А, предусматривает объединение реакции прямого титрования с реакцией в крестообразном трубчатом реакторе. В предварительный нейтрализатор 1 подают фосфорную кислоту из первого кислотного резервуара 3 и аммиак из источника 5 аммиака. Для осуществления реакции, которая протекает в крестообразном трубчатом реакторе (PCR) 7, подают фосфорную кислоту из второго кислотного резервуара 9 и аммиак из источника 5 аммиака. Питательные микроэлементы могут быть введены в удобрение за счет первого растворения питательных микроэлементов в первом кислотном резервуаре 3 и/или во втором кислотном резервуаре 9. Несмотря на то что могут быть использованы различные отношения, от 33 вес.% до 99 вес.%, преимущественно от 50 вес.% до 80 вес.%, а еще лучше от 62 вес.% до 72 вес.% фосфата аммония могут быть получены в PCR 7, с остатком, полученным в предварительном нейтрализаторе 1.
Предварительный нейтрализатор 1 представляет собой реактор с мешалкой, в котором получают суспензию фосфата аммония. MAP или DAP или их комбинация могут быть получены в предварительном нейтрализаторе 1, в зависимости от отношения аммиака и фосфорной кислоты. Фосфат аммония, полученный в предварительном нейтрализаторе 1, подают в гранулятор 9. Время контакта в предварительном нейтрализаторе может составлять от 5 до 55 минут, преимущественно от 15 до 45 минут, а еще лучше от 25 до 35 минут.
PCR 7 представляет собой реактор в виде трубы, в котором фосфат аммония образуется за счет реакции аммиака и фосфорной кислоты. Как и в предварительном нейтрализаторе 1, MAP или DAP или их комбинация могут быть получены в PCR 7. Теплота, выделяющаяся на выходе PCR 7, составляет в одном примере 600,000 BTU/час/дюйм2, так как реакция между аммиаком и фосфорной кислотой является экзотермической. Высокая температура в PCR 7 помогает продвижению реакции с высокой скоростью.
Фосфат аммония поступает из PCR 7 в гранулятор 9 в виде аэрозоли, так как фосфат аммония расплавлен за счет высокой температуры в PCR 7. После выхода он немедленно охлаждается для образования гранул. Эти гранулы могут быть неправильной формы, с неровностями. Эти неровности могут быть устранены, когда фосфат аммония из PCR 7 дополнительно реагирует с аммиаком в грануляторе 9. Таким образом, гранулятор 9 формирует удобрение в продукт, который легко может быть внесен на соответствующей плантации.
Как это обсуждается далее более подробно, гранулятор 9 выполнен в виде качающегося слоя. Слой фосфата аммония внутри гранулятора идет от пола частично до вращающейся стенки, так как гранулятор вращается. Кроме поступлений от предварительного нейтрализатора 1 и PCR 7 в гранулятор поступает также аммиак из барботера 11 аммиака. Аммиак, поступающий из барботера 11 аммиака, завершает реакцию фосфата аммония. Поэтому реакция является реакцией с прямым титрованием. В гранулятор 9 также подают повторно используемое удобрение из потока 13 повторного цикла.
Образованный в грануляторе 9 фосфат аммония содержит главным образом гранулы с высокой сферичностью, не имеющие неровностей. Чем выше сферичность гранул фосфата аммония, тем легче производить хранение, перемещение, транспортировку и внесение в почву гранул. Сферичность повышается за счет повторного введения гранул фосфата аммония в гранулятор 9 в потоке 13 повторного цикла.
Выход гранулятора расположен на меньшей высоте по сравнению с входом, что позволяет продукту (самотеком) поступать на сушку в сушильный барабан 15. В сушильном барабане 15, над удобрением, для его сушки, пропускают горячий воздух при температуре от 400 до 700°F, а преимущественно от 500 до 600°F. Горячий воздух может быть получен при помощи газовой горелки и может быть направлен через сушилку в противотоке с потоком удобрения. Сушилка также может быть выполнена в виде сушилки с вращающимся слоем.
Из сушильного барабана 15 сухой продукт поступает на сита 17. Ситами 17 могут быть множество вибрационных сит, которые отделяют слишком мелкие или слишком крупные частицы от частиц установленного заданного размера. Слишком крупные частицы посылают на дробилку 19. Для измельчения таких слишком крупных частиц может быть использована вальцовая мельница, цепная мельница или другое подходящее устройство измельчения. Измельченные частицы объединяют со слишком мелкими частицами и повторно направляют в гранулятор 9. Поток 13 можно назвать потоком "рециркулируемой мелочи".
Сита 17 позволяют также отделить поток продукта, который содержит частицы установленного заданного размера. Поток продукта охлаждают в сборнике 21. Ранее направления в сборник для охлаждения порция продукта с частицами нормального размера может быть повторно направлена назад в гранулятор 9 вместе со слишком мелкими частицами и измельченными слишком крупными частицами. Потенциально рециркулируемые частицы нормального размера показаны на фиг.1А позицией 23. Любые летучие материалы, выделяемые при процессе охлаждения, так же как и летучие материалы, выделяемые из сушильного барабана 15 или из гранулятора 9, могут быть направлены в скруббер, где производят их обработку ранее выпуска в атмосферу.
На фиг.1В приведена кривая растворимости (Frank Achorn and David Saliday, "Latest Developments in use of TVA Rotary Ammonia Granulator", AlChE Meeting, Washington, D.C., November 1983), показывающая растворимость в воде фосфата аммония при различных температурах, для переменного молярного отношения азота к фосфору. Можно видеть, что кривая растворимости имеет два минимума, а именно при N/P отношениях 1.0 и 2.0. При этих минимумах очень мало фосфата аммония остается в растворе. Минимум при 1.0 отображает MAP, а минимум при 2.0 отображает DAP.
Количества аммиака и фосфорной кислоты, которые подают в различные блоки на фиг.1А, контролируют на основании кривой растворимости. На фиг.1В показано, что растворимость растет с повышением температуры. PCR 7 работает с сильно повышенной температурой. При таких температурах фосфат аммония находится в состоянии расплава. Аммиак и фосфорная кислота могут быть введены в PCR 7 при желательном отношении аммиака к фосфорной кислоте (N/P) в диапазоне ориентировочно от 1.0 до 2.0.
С другой стороны, фосфат аммония, который поступает из предварительного нейтрализатора 1 в гранулятор 9, находится при пониженной температуре. Молярное отношение N/P в предварительном нейтрализаторе находится вне минимумов низкой растворимости, что может способствовать сохранению (поддержанию) фосфата аммония в виде суспензии до введения в гранулятор 9. Для получения MAP N/P отношение реагентов, вводимых в предварительный нейтрализатор, может составлять от 0.3 до 0.9, преимущественно от 0.5 до 0.7, а еще лучше от 0.55 до 0.65. Для получения DAP N/P отношение реагентов, вводимых в предварительный нейтрализатор, может составлять от 1.1 до 1.7, преимущественно от 1.3 до 1.5, а еще лучше от 1.35 до 1.45.
При приготовлении MAP или DAP предварительный нейтрализатор работает с нехваткой аммиака. Реакции для получения фосфата аммония завершаются в грануляторе 9. Аммиак, который вводят в гранулятор 9 через барботер 11, компенсирует дефицит аммиака в предварительном нейтрализаторе 1. Часть аммиака, поступающая из барботера 11 аммиака, может оставаться не прореагировавшей. Для того чтобы надлежащее количество аммиака поступало в гранулятор 9 из барботера 11 аммиака, продукт в виде фосфата аммония может быть проанализирован, чтобы определить N/P отношение продукта. N/P отношение отражается в рН продукта. Следовательно, простое измерение рН может быть использовано для определения N/P отношения.
В первом и втором кислотных резервуарах 3, 9 должно быть обеспечено достаточно хорошее перемешивание, чтобы растворять питательные микроэлементы в кислоте, если производят добавление питательных микроэлементов. Кроме питательных микроэлементов в один или оба кислотных резервуара 3, 9 может быть добавлен источник сульфата, как это предложено в патенте США No. 6,544,313, который включен в данное описание в качестве ссылки. Один или оба кислотных резервуара 3, 9 имеют перегородки для повышения эффективности перемешивания. Перемешивание в кислотных резервуарах 3, 9 проводят с использованием мешалки пропеллерного типа.
Несмотря на то что могут быть использованы различные температуры, может быть желательно нагревать кислотные резервуары 3, 9 до температуры, связанной с температурой предварительного нейтрализатора 1 и/или PCR 7. Повышенные температуры способствуют также растворению питательных микроэлементов. Температура в кислотных резервуарах 3, 9 может лежать в диапазоне от 140 до 260°F, преимущественно от 175 до 225°F, а еще лучше от 195 до 205°F. Эти температуры могут быть близки к температуре предварительного нейтрализатора.
Реакция производства фосфата аммония представляет собой экзотермическую реакцию. Если NН3 используют в его природном газообразном состоянии при комнатной или более высокой температуре, то будет протекать интенсивная реакция между газообразным NN3 и Н3РО4. Поэтому рекомендуется использовать жидкий NH3, что требует некоторой теплоты для его превращения в газообразный NH3, в результате чего дополнительно выводится часть теплоты из системы. Использование жидкого NH3 особенно полезно в PCR 7, где температура может лежать в диапазоне ориентировочно от 220 до 380°F. Когда NH3 вводят в предварительный нейтрализатор 1, начинается экзотермическая реакция с Н3РO4, вызывающая повышение температуры выше температуры кислоты. Повышение температуры зависит от количества добавленного аммиака. Например, в предварительном нейтрализаторе может быть температура от 200 до 275°F, а преимущественно от 225 до 250°F.
Кислотные резервуары нагревают при помощи обычных средств, таких как паровые рубашки. Кроме теплоты, подводимой таким способом, если питательные микроэлементы добавляют в кислотный резервуар, то может начинаться экзотермическая реакция с фосфорной кислотой. Например, когда оксид цинка добавляют как питательный микроэлемент, теплота, выделяющаяся за счет реакции с фосфорной кислотой, может повышать температуру в кислотном резервуаре на величину от 5 до 35°F, преимущественно от 10 до 30°F, а еще лучше от 15 до 25°F. Таким образом, добавление питательных микроэлементов позволяет уменьшить энергию, которая требуется для нагревания кислотного резервуара (резервуаров).
На фиг.2 схематично показан крестообразный трубчатый реактор, показанный на фиг.1. Крестообразный трубчатый реактор имеет внутреннюю трубу 71 и внешнюю трубу 73. Во внутренней трубе 71 имеются два входных отверстия. Жидкий аммиак поступает через первое отверстие 711, а пар поступает через второе отверстие 712. Во внутренней трубе 71 имеется выпускное отверстие 713, расположенное в крестообразном трубчатом реакторе ниже по течению. Внутренняя труба 71 может иметь протяженность от 1 до 25% по длине внешней трубы 73. Преимущественно внутренняя труба 71 может иметь протяженность от 3 до 17%, а еще лучше от 8 до 12% по длине внешней трубы 73. За счет введения пара с аммиаком можно избежать закупоривания крестообразного трубчатого реактора. Как уже было упомянуто здесь выше, экзотермическая реакция в PCR 7 продвигается с высокой скоростью, в результате чего получают большие количества фосфата аммония в течение относительно короткого промежутка времени, что потенциально создает проблемы закупоривания PCR 7.
Во внешнюю трубу 73 через впуск 731 подают фосфорную кислоту, а через впуск 733 подают воду скруббера. У выпускного конца 713 внутренней трубы 71 фосфорная кислота вступает в реакцию с жидким аммиаком. Вода скруббера действует как охладитель и управляет температурой PCR. Позицией 75 обозначены две пластины, которые герметично соединяют внутреннюю трубу 71 с внешней трубой 73. Пластины 75 гарантируют, что фосфат аммония не выгружается на конце выше по течению PCR. На противоположной от пластин 75 стороне PCR имеет выпускное отверстие 77. Выпускное отверстие 77 имеет уменьшенный диаметр по сравнению с диаметром внешней трубы 73. Этот уменьшенный диаметр позволяет поддерживать в PCR повышенное давление, так что реакция протекает быстро и интенсивно, с выпуском продуктов. Диаметр выпускного отверстия 77 PCR 73 может составлять от 10 до 50%, а преимущественно от 15 до 44% диаметра внешней трубы 73. Колено 79 может быть предусмотрено у выпуска 77, чтобы направлять расплавленный фосфат аммония на качающийся слой гранулятора 9. В частности, колено 79 может направлять расплавленный фосфат аммония в рециркулируемую мелочь.
Крестообразный трубчатый реактор может работать при температурах в диапазоне от 220 до 380°F, преимущественно от 250 до 350°F, а еще лучше от 290 до 310°F. Если крестообразный трубчатый реактор закупоривается, то температура может за несколько секунд возрастать на сотни градусов. Поэтому необходимо гарантированно предотвращать закупоривание PCR, для чего служат множество термопар 78. По причине повышенной температуры большая часть воды на выходах 733 и 712 имеет вид пара. Когда расплавленный фосфат аммония выходит через колено 79, температура существенно падает, что вызывает застывание фосфата аммония при выгрузке.
На фиг.3 показано поперечное сечение гранулятора, показанного на фиг.1А. Гранулятор 9 выполнен в виде вращающегося барабана, имеющего внешние стенки 901. Когда барабан вращается, слой фосфата аммония частично нарастает (налипает) на одной из стенок внутри гранулятора 9. Позицией 903 обозначена верхняя поверхность слоя фосфата аммония на стенке. Сила тяжести совместно с медленно движущимся скребковым стержнем 905, имеющим скребковые ножи 907, удаляет фосфат аммония с верхних стенок гранулятора. Последовательность скребковых ножей 907, выступающих из скребкового стержня 905, соскребает любой нарост со стенок гранулятора, когда скребковый стержень 905 медленно движется вперед и назад, при продвижении в направлении внутрь оболочки гранулятора и наружу из нее. Гранулятор имеет множество входов. Рециркулируемую мелочь 13 вводят в гранулятор 9 при помощи транспортера 909. По желанию, сера может быть введена по трубопроводу 911. Выход трубопровода 911 находится ниже по течению относительно места ввода рециркулируемой мелочи 13. Позицией 7 обозначен выход крестообразного трубчатого реактора, который в грануляторе 9 расположен ниже по течению как относительно транспортера 909 ввода рециркулируемой мелочи, так и выхода трубопровода 911 подачи серы. Фосфат аммония из предварительного нейтрализатора выводят через трубопровод 915, который может быть расположен ниже по течению относительно выхода 7 крестообразного трубчатого реактора 7.
Газообразный аммиак вводят в гранулятор 9 из барботера 11 аммиака. Барботер 11 аммиака, который имеет множество отверстий для выпуска аммиака, расположен ниже качающегося слоя фосфата аммония. На впускном конце 917 гранулятора предусмотрено кольцо. Кольцо предусмотрено также и на выпускном конце 919 гранулятора. Для того чтобы продукт гарантированно выходил из выпускного конца 919 (а не из впускного конца 917), кольцо на выпускном конце 919 сделано более узким, чем на впускном конце 917. За счет этого уменьшена высота выпуска 919.
За счет добавления одного или нескольких питательных микроэлементов в соответствии с описанным выше способом производят удобрение, которое имеет содержание питательного микроэлемента (микроэлементов) в количестве от 0.01 вес.% до 5 вес.%, преимущественно от 0.1 до 3 вес.%, а еще лучше от 0.1 до 1.5 вес.%. В соответствии с описанным выше способом питательные микроэлементы равномерно распределены по всему объему удобрения, так что небольшое количество питательного микроэлемента может поступать равным образом ко всем получающим удобрение растениям.
Примеры
Были проведены два испытания для определения того, могут ли быть введены в удобрение питательные микроэлементы с использованием крестообразного трубчатого реактора. В обоих испытаниях исследовали образование MAP с содержанием цинка около 1 вес.%, причем весь содержащий цинк материал (в виде оксида цинка (ZnO)) был растворен в фосфорной кислоте, вводимой в PCR. Следует иметь в виду, что кроме ZnO в качестве источника цинка могут быть использованы и другие соединения цинка. В PCR была использована (внешняя) труба диаметром 3/4 дюйма из материала Hastelloy С. Внешняя труба имела длину 84 дюйма. Внутренняя труба диаметром 1/4 дюйма также была изготовлена из материала Hastelloy С. Выход внутренней трубы находился на расстоянии 9 дюймов от входа PCR. У выхода из PCR было образовано колено диаметром 1/8 дюйма.
При проведении первого испытания вводили как элементарную серу, так и сульфатную серу. При проведении второго испытания серу вообще не добавляли. Отверстие диаметром 1/8 дюйма в трубе из Hastelloy С обеспечивает достаточный поток на выходе и создает хорошую форму распыла. Как в первом, так и во втором испытаниях две трети добавленной фосфорной кислоты вводили через PCR, в котором она частично вступала в реакцию с безводным аммиаком. Остальную одну треть фосфорной кислоты частично нейтрализовали безводным аммиаком в реакторе предварительного нейтрализатора. Нижний слой барботера аммиака в грануляторе был использован для завершения добавления аммиака и получения N:P молярного отношения 1:1 на выходе гранулятора. В обоих случаях PCR работал очень хорошо, частично аммонифицируя массу фосфорной кислоты ранее ее распыления в грануляторе.
При проведении первого испытания, когда добавляли серу, растворение сульфата аммония (источника серы) и ZnO в кислотном резервуаре для PCR не оказывает существенного влияния на характеристики PCR. Нагрев в PCR контролировали при помощи пара низкого давления. При проведении второго испытания добавляли только ZnO в кислотный резервуар для питания PCR. ZnO не оказывает существенного влияния на характеристики PCR. Температуру PCR контролировали при помощи воды скруббера. При проведении второго испытания MAP выгружали при температуре около 350°F.
Был проведен анализ продуктов, полученных при проведении первого и второго испытаний. Подученные результаты сведены в следующую таблицу:
Стандартный анализ, % | Анализ серы, % | Анализ пинка, % | ||||||||
Всего N | ТРА | АРА | SO4-S | S° | Всего S | Всего | WS | CS | Avail. | |
Тест 1 | 10.3 | 45.8 | 43.6 | 3.5 | 4.5 | 8.0 | 1.20 | 0.30 | 0.82 | 1.12 |
Тест 2 | 9.9 | 52.5 | 50.7 | 0 | 0 | 0 | 1.20 | 0.20 | 0.97 | 1.17 |
Стандартный анализ, первые три колонки таблицы, показывает полное содержание N (Всего N), полное содержание P2O5 (ТРА) и имеющийся P-iOs (АРА), соответственно. При проведении первого испытания было определено, что удобрение имеет 3.5 вес.% сульфатной серы (SO4-S) и 4.5 вес.% элементарной серы (S°), с полным содержанием серы (Всего S) 8.0 вес.%. Для случая питательного микроэлемента в виде цинка удобрение содержит 1.20 вес.% полного цинка (Всего). Из этих 1.20 вес.%, 0.30 вес.% растворимы в воде (WS) и 0.82 вес.% представляют собой растворимый цитрат (CS). Таким образом, при добавке 1.2 вес.%, 1.12 вес.% (Avail.) находятся в виде, подходящем для питания растения. При проведении второго испытания удобрение вновь содержит 1.20 вес.% цинка. Из этих 1.20 вес.%, 0.20 вес.% растворимы в воде и 0.97 вес.% представляют собой растворимый цитрат. При наличии 1.17 вес.% (Avail.) цинка в виде, подходящем для питания растения, было определено, что крестообразный трубчатый реактор представляет собой жизнеспособный вариант поставки питательных микроэлементов.
Несмотря на то что был описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят за рамки формулы изобретения.
Claims (25)
1. Способ производства фосфатного удобрения, который включает в себя следующие операции: получение первой порции фосфатного удобрения, включающее добавление твердого питательного микроэлемента или множества питательных микроэлементов к фосфорной кислоте в реакторе при нагревании и перемешивании для растворения питательного микроэлемента и получения обогащенной кислоты; добавление обогащенной кислоты и жидкого аммиака в крестообразный трубчатый реактор; и введение в реакцию обогащенной кислоты и аммиака для получения фосфата аммония; получение второй порции фосфатного удобрения, включающее объединение аммиака и фосфорной кислоты в предварительном нейтрализаторе; добавление питательного микроэлемента к фосфорной кислоте до объединения фосфорной кислоты с аммиаком в предварительном нейтрализаторе; и подача как первой, так и второй порций фосфатного удобрения в гранулятор.
2. Способ по п.1, в котором добавляют множество питательных микроэлементов.
3. Способ по п.1, в котором питательный микроэлемент представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, в которую входят цинк, марганец, железо, медь, молибден, бор, хлор, кобальт и натрий.
4. Способ по п.1, в котором питательный микроэлемент добавляют к фосфорной кислоте в реакторе.
5. Способ по п.4, в котором реактор нагревают.
6. Способ по п.4, в котором питательный микроэлемент добавляют в виде твердого соединения, которое растворяется в фосфорной кислоте.
7. Способ по п.4, в котором питательный микроэлемент представляет собой оксид цинка.
8. Способ по п.1, в котором фосфатное удобрение содержит от 0,1 до 5 вес.% питательного микроэлемента.
9. Способ по п.1, в котором крестообразный трубчатый реактор имеет выпускное отверстие с внутренним диаметром, который на 10-50% меньше внутреннего диаметра реактора.
10. Способ по п.1, в котором крестообразный трубчатый реактор имеет внутреннюю и внешнюю концентрические трубы, аммиак вводят во внутреннюю трубу, а фосфорную кислоту вводят во внешнюю трубу.
11. Способ по п.10, в котором во внутреннюю трубу добавляют пар, а во внешнюю трубу добавляют воду.
12. Способ по п.10, в котором внутренняя труба имеет протяженность от 1 до 25% от длины внешней трубы.
13. Способ по п.10, в котором проводят объединение газообразного аммиака и фосфорной кислоты в предварительном нейтрализаторе, чтобы получить вторую порцию фосфатного удобрения.
14. Способ по п.13, в котором от 33 до 99 вес.% фосфатного удобрения получают в реакторе.
15. Способ по п.13, в котором аммиак добавляют в реактор в виде жидкости, а в предварительный нейтрализатор - в виде газа.
16. Способ по п.13, в котором аммиак и фосфорная кислота в предварительном нейтрализаторе имеют время контакта от 5 до 55 мин.
17. Способ по п.13, в котором аммиак добавляют в гранулятор, чтобы завершить образование фосфатного удобрения.
18. Способ по п.17, в котором аммиак и фосфорную кислоту подают в предварительный нейтрализатор при отношении аммиака к фосфорной кислоте, которое меньше, чем отношение аммиака к фосфорной кислоте, использованное для реактора, и вторая порция фосфатного удобрения, полученного из предварительного нейтрализатора, имеет более высокую растворимость в воде при данной температуре, чем фосфатного удобрения, полученного в реакторе.
19. Способ по п.17, в котором подача второй порции фосфатного удобрения в гранулятор производится в местоположении ниже по течению от выпускного отверстия для фосфатного удобрения реактора.
20. Способ по п.19, в котором порцию фосфатного удобрения, выходящую из гранулятора, вводят повторно в гранулятор, причем повторно вводимое фосфатное удобрение вводят в местоположении выше по течению от выпускного отверстия для фосфатного удобрения реактора и от местоположения, в котором в гранулятор вводят вторую порцию фосфатного удобрения.
21. Способ по п.17, в котором из гранулятора выходит гранулированное фосфатное удобрение, причем порцию гранулированного фосфатного удобрения с выхода гранулятора повторно вводят в гранулятор.
22. Способ по п.21, в котором гранулированное фосфатное удобрение с выхода гранулятора сушат и затем разделяют по размерам частиц.
23. Способ по п.22, в котором мелкие частицы повторно вводят в гранулятор, а крупные частицы измельчают и затем повторно вводят в гранулятор.
24. Способ производства фосфатного удобрения, который включает в себя следующие операции: добавление твердого питательного микроэлемента к фосфорной кислоте в реакторе при нагревании и перемешивании для растворения питательного микроэлемента и получения обогащенной кислоты; добавление обогащенной кислоты и жидкого аммиака в крестообразный трубчатый реактор, имеющий внутреннюю и внешнюю трубы; добавление аммиака во внутреннюю трубу; добавление фосфорной кислоты во внешнюю трубу; введение в реакцию обогащенной кислоты и аммиака для получения фосфата аммония.
25. Способ производства фосфатного удобрения, который включает в себя следующие операции: добавление твердого питательного микроэлемента к фосфорной кислоте в реакторе при нагревании и перемешивании для растворения питательного микроэлемента и получения обогащенной кислоты; добавление обогащенной кислоты и жидкого аммиака в крестообразный трубчатый реактор для получения первой порции фосфатного удобрения; и введение в реакцию обогащенной кислоты и аммиака для получения первой порции фосфата аммония; объединение газообразного аммиака и фосфорной кислоты в предварительном нейтрализаторе для получения второй порции фосфатного удобрения; подача как первой, так и второй порций фосфатного удобрения в гранулятор; подача второй порции фосфатного удобрения в гранулятор в местоположении ниже по течению от выпускного отверстия для фосфатного удобрения крестообразного трубчатого реактора; и добавление аммиака в гранулятор для завершения образования фосфатного удобрения.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/929,501 | 2004-08-31 | ||
US10/929,501 US7497891B2 (en) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Method for producing a fertilizer with micronutrients |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005127225A RU2005127225A (ru) | 2007-03-10 |
RU2393136C2 true RU2393136C2 (ru) | 2010-06-27 |
Family
ID=34982240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005127225/15A RU2393136C2 (ru) | 2004-08-31 | 2005-08-30 | Способ производства удобрения с питательными микроэлементами |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7497891B2 (ru) |
EP (1) | EP1630150B1 (ru) |
CN (1) | CN100542995C (ru) |
AU (1) | AU2005204339B2 (ru) |
CA (1) | CA2516423C (ru) |
ES (1) | ES2536917T3 (ru) |
HK (1) | HK1091805A1 (ru) |
IL (1) | IL170573A (ru) |
MA (1) | MA27870A1 (ru) |
RU (1) | RU2393136C2 (ru) |
ZA (1) | ZA200506786B (ru) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2393381B1 (en) | 2009-02-03 | 2018-10-31 | Agtec Innovations, Inc. | Micronutrient fertilizers and methods of making and using the same |
US9181137B2 (en) * | 2009-03-20 | 2015-11-10 | Agtec Innovations, Inc. | Micronutrient fertilizers and methods of making and using the same |
CN102811979B (zh) | 2010-03-03 | 2015-12-16 | Mos控股公司 | 包含微量营养元素的肥料组合物及其制备方法 |
AU2011288133B2 (en) | 2010-08-10 | 2014-02-27 | Agtec Innovations, Inc. | Polyphosphate fertilizer combinations |
AU2011288134B2 (en) | 2010-08-10 | 2014-02-27 | Agtec Innovations, Inc. | Phosphate fertilizers and methods of using the same |
CA2821799C (en) | 2010-12-16 | 2020-01-14 | Merck Patent Gmbh | Dry granulated cell culture media |
WO2012129487A2 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Paul Kucera | Fertilizer composition incorporating fibrous material for enhanced particle integrity |
BR112014002749B1 (pt) | 2011-08-04 | 2021-02-09 | The Mosaic Company | fertilizantes de muriato de potássio coeso contendo micronutrientes e métodos para fabricação dos mesmos |
CN102584385B (zh) * | 2012-01-11 | 2015-10-28 | 中航化肥有限公司 | 一种防老化长效多功能磷肥的制备方法 |
WO2014085190A1 (en) | 2012-11-27 | 2014-06-05 | Cytec Technology Corp. | Compositions and methods for reducing fugitive dust particles |
US9162932B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-10-20 | The Mosaic Company | Fertilizer composition and method for preparing the same |
MA38708B1 (fr) * | 2013-07-03 | 2017-06-30 | Shell Int Research | Procédé de préparation d'un engrais |
US10654759B2 (en) | 2013-08-19 | 2020-05-19 | The Mosaic Company | System and methods for addition of beneficial agricultural, biological, and/or dedusting additives to granular fertilizers |
US9187380B2 (en) * | 2014-03-04 | 2015-11-17 | Compass Minerals Manitoba, Inc. | Phosphorus zinc manganese fertilizer |
US20150251962A1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-10 | The Mosaic Company | Fertilizer compositions containing micronutrients and methods for preparing the same |
AU2015288096A1 (en) | 2014-07-07 | 2017-02-02 | The Mosaic Company | Incorporation of biological agents in fertilizers |
CN104193453A (zh) * | 2014-09-01 | 2014-12-10 | 瓮福(集团)有限责任公司 | 一种含有微量元素磷酸铵的生产方法 |
US10487016B2 (en) | 2015-08-12 | 2019-11-26 | The Mosaic Company | Acid treatment for fertilizers to increase zinc solubility and availability |
JOP20190228A1 (ar) | 2017-03-31 | 2019-09-30 | Mosaic Co | أسمدة تحتوي على مصادر سريعة و بطيئة لاطلاق البورون |
CN115989785B (zh) * | 2023-03-24 | 2023-05-30 | 吉林省意昂农业集团有限公司 | 一种基于微量元素的气态立体生态水培种植方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2902342A (en) | 1955-01-27 | 1959-09-01 | Jr Bernard J Kerley | Method and apparatus for producing ammonium salts |
US3153574A (en) | 1960-12-08 | 1964-10-20 | Tennessee Valley Authority | Production of granular diammonium phosphates |
US3244500A (en) * | 1963-07-25 | 1966-04-05 | Tennessee Valley Authority | Incorporation of micronutrients in fertilizers |
CA1007421A (en) | 1969-07-07 | 1977-03-29 | Cominco Ltd. | Process and apparatus for production of ammonium phosphate fertilizers |
US3954942A (en) * | 1974-09-16 | 1976-05-04 | Tennessee Valley Authority | Granular ammonium phosphate sulfate and monoammonium phosphate using common pipe-cross-type reactor |
US3985538A (en) | 1974-10-24 | 1976-10-12 | Tennessee Valley Authority | Pipe reactor-continuous ammoniator process for production of granular phosphates |
US4028087A (en) * | 1976-02-23 | 1977-06-07 | Tennessee Valley Authority | Fertilizer processes incorporating scrubbed flue gas sludge byproduct |
UST969002I4 (en) | 1977-07-25 | 1978-04-04 | Tennessee Valley Authority | Granular ammonium phosphate sulfate and urea-ammonium phosphate sulfate using a common pipe-cross reactor |
US4377406A (en) | 1981-07-20 | 1983-03-22 | Tennessee Valley Authority | Ammonium polyphosphate sulfate fertilizers from wet-process phosphoric acid |
FR2510550A1 (fr) * | 1981-07-31 | 1983-02-04 | Generale Engrais Sa | Nouveaux engrais composes granules a proprietes ameliorees, et procede pour les obtenir |
US4601891A (en) | 1985-10-15 | 1986-07-22 | Tennessee Valley Authority | Production of granular ammonium polyphosphate from wet-process phosphoric acid |
DE3878561D1 (de) * | 1988-11-08 | 1993-03-25 | Norsk Hydro As | Verfahren zur herstellung von granuliertes diammonphosphat enthaltenden duengemitteln. |
CN1025021C (zh) * | 1992-04-11 | 1994-06-15 | 四川省德阳市什邡化肥总厂 | 一种工业级磷酸铵的生产方法 |
US6241796B1 (en) * | 1999-07-21 | 2001-06-05 | Imc-Agrico Company | Method for producing fertilizer grade DAP having an increased nitrogen concentration from recycle |
US6280494B1 (en) | 1999-07-21 | 2001-08-28 | Imc-Agrico Co. | Method for producing fertilizer grade DAP having an increased nitrogen concentration in a spray column |
KR100732129B1 (ko) | 2000-05-17 | 2007-06-27 | 카아길, 인코포레이팃드 | 황 함유 비료 조성물 및 그 제조 방법 |
US20030110821A1 (en) | 2001-10-11 | 2003-06-19 | Peacock Lawrence Alan | Process for manufacturing fertilizer |
EA007775B1 (ru) * | 2002-11-14 | 2007-02-27 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ получения серосодержащих аммонийфосфатных удобрений и их применение |
-
2004
- 2004-08-31 US US10/929,501 patent/US7497891B2/en active Active
-
2005
- 2005-08-19 CA CA 2516423 patent/CA2516423C/en active Active
- 2005-08-24 ZA ZA200506786A patent/ZA200506786B/xx unknown
- 2005-08-25 ES ES05076959.5T patent/ES2536917T3/es active Active
- 2005-08-25 EP EP20050076959 patent/EP1630150B1/en not_active Not-in-force
- 2005-08-29 MA MA28467A patent/MA27870A1/fr unknown
- 2005-08-30 AU AU2005204339A patent/AU2005204339B2/en not_active Ceased
- 2005-08-30 IL IL170573A patent/IL170573A/en active IP Right Grant
- 2005-08-30 RU RU2005127225/15A patent/RU2393136C2/ru active
- 2005-08-31 CN CNB2005101373077A patent/CN100542995C/zh active Active
-
2006
- 2006-11-08 HK HK06112273A patent/HK1091805A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100542995C (zh) | 2009-09-23 |
MA27870A1 (fr) | 2006-05-02 |
HK1091805A1 (en) | 2007-01-26 |
EP1630150B1 (en) | 2015-02-25 |
AU2005204339A1 (en) | 2006-03-16 |
AU2005204339B2 (en) | 2011-05-26 |
CA2516423A1 (en) | 2006-02-28 |
EP1630150A3 (en) | 2009-12-09 |
CA2516423C (en) | 2011-04-19 |
US20060042338A1 (en) | 2006-03-02 |
RU2005127225A (ru) | 2007-03-10 |
EP1630150A2 (en) | 2006-03-01 |
CN1789206A (zh) | 2006-06-21 |
ZA200506786B (en) | 2006-05-31 |
US7497891B2 (en) | 2009-03-03 |
ES2536917T3 (es) | 2015-05-29 |
IL170573A (en) | 2010-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2393136C2 (ru) | Способ производства удобрения с питательными микроэлементами | |
US4134750A (en) | Granular ammonium phosphate sulfate and urea-ammonium phosphate sulfate using a common pipe-cross reactor | |
ES2286500T3 (es) | Procedimiento para la manufactura de fertilizantes de fosfato de amonio que contienen azufre. | |
NO142155B (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av orale legemiddelpreparater | |
US3954942A (en) | Granular ammonium phosphate sulfate and monoammonium phosphate using common pipe-cross-type reactor | |
US20160075607A1 (en) | Fertilizer compositions and methods thereof | |
US4601891A (en) | Production of granular ammonium polyphosphate from wet-process phosphoric acid | |
CN106660892A (zh) | 含有微量养分的肥料组合物及其制备方法 | |
FI108028B (fi) | Parannettu menetelmä ureapohjaisten seoslannoitteiden valmistamiseksi | |
US20050144997A1 (en) | Extended-release nitrogen-containing granular fertilizer | |
US4512793A (en) | Granulation of urea phosphate from urea and merchant-grade phosphoric acid | |
USH980H (en) | Two-stage, single-unit, and energy-efficient granulator dryer | |
Young et al. | Phosphate fertilizers and process technology | |
Hein et al. | Fertilizer Technology, Granulation of High-Analysis Fertilizers | |
US3436205A (en) | Process for producing granular nitric phosphate fertilizer with high phosphate availability | |
US3415638A (en) | Process for preparing ammonium phosphate | |
Striplin et al. | Compound Fertilizers from Rock Phosphate, Nitric and Sulfuric Acids, and Ammonia | |
US3125435A (en) | hzsox | |
Siegel et al. | Fertilizer technology, high-analysis fertilizers from phosphoric acid and conventional ammoniating materials | |
Meline et al. | Developments in production of granular urea-ammonium phosphate fertilizers | |
Salladay et al. | Recent Developments in Producing Monoammonium and Diammonium Phosphates Using the TVA Pipe-cross Reactor: Presented at the Annual Meeting of the Fertilizer Industry Round Table, Washington, DC, November 3, 1981 | |
Hignett | Compound Fertilizers | |
Hignett et al. | BIBLIOGRAPHIC INPUT SHEET | |
GB2050335A (en) | Process and apparatus for the manufacture of granular fertilisers | |
RU2111940C1 (ru) | Способ получения гранулированных удобрений |