SI20375A - Metoda granulacije umetnega gnojila - Google Patents

Abstract

Metoda granulacije umetnega gnojila za inkorporacijo sečnine neposredno v kalup kroglice umetnega gnojila. Postopek vsebuje uvajanje sečnine v tekoči obliki v kalup ter nato postopno ohlajevanje mešanice kroglice in sečnine, da se sečnina reklistalizira znotraj kalupa kroglice. Rezultati so bistveno trši delec v primerjavi s trdoto pred obdelavo, zmanjšana topnost, ki omogoča dlje časa trajajoče kroglice, ter bistveno zmanjšane težave s prahom in druge težave pri postopanju z oblikovanimi kroglicami.ŕ

Description

PODROČJE TEHNIKE

Predmetni izum se nanaša na metodo granulacije umetnih gnojil, podrobneje se predmetni izum nanaša na metodo za impregnacijo sečnine v material umetnega gnojila ter granulacijo kroglice.

is STANJE TEHNIKE

Priraščanje spojin umetnih gnojil s pomočjo obdelave s sečnino, tipično s pršenjem ali aerosolom, se je v panogi že izvrševalo. Najbolj nezaželen vidik te obdelave izhaja iz dejstva, da je sečnina topna v vodi in ker se trenutno dodaja topično, je veliko snovi enostavno izgubljene, ker jo odplavi dež, namakanje zemlje ipd. To je drag postopek z omejeno učinkovitostjo. Da bi se rešilo težavo izgub, sta potrebna proizvod in postopek, pri katerem se bo lahko sečnina zmešala ali kristalizirala v kalup umetnega gnojila. Predmetni izum ta problem rešuje.

INDUSTRIJSKA UPORABLJIVOST

Predmetni izum je uporaben v industriji umetnih gnojil.

OPIS IZUMA

Eden od namenov ene od izvedb predmetnega izuma je ponuditi izboljšani proizvod umetnega gnojila ter metodo za inkorporacijo sečnine iz njenega vira v umetno gnojilo.

Nadaljnji namen ene od izvedb predmetnega izuma je ponuditi metodo granulacije za granulacijo začetnega materiala, ki sestoji iz naslednjih stopenj:

preskrbeti spojino, ki vsebuje sečnino;

preskrbeti vir amonijevega sulfata v velikostni distribuciji 3 mesh (3 nitke na inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo);

uvajanje sečnine ter amonijevega sulfata v bobenski granulator;

is ohranjanje temperature v bobenskem granulatorju, ki je zadostna za ohranjanje spojine v tekočem stanju za mešanico z amonijevim sulfatom; in ohlajanje mešanice, da se oblikujejo granule amonijevega sulfata, vsebujoče sečnino.

Da bi se pospešilo lažje kotaljenje delcev v bobnu, je lahko boben obrobljen, med drugim z gumo, Teflonom™ ali neoprenom.

Upoštevati je potrebno dejstvo, da granulirane kroglice vsebujejo relativno visoko stopnjo praznega prostora med delci, in sicer zaradi kristalinične strukture. Ta prostor daje še zlasti uporabno prostornino, v kateri je mogoče rekristalizirati sečnino.

V skladu z nadaljnjim ciljem ene od izvedb predmetnega izuma je izvedena granula umetnega gnojila, ki jo sestavljata:

kalijeva granula, ki vsebuje okrog 20% praznega prostora med delci; ter sečnina v tem prostoru.

io Glede tipa spojin sečnine, ki se lahko uporabljajo pri izvajanju predmetnega izuma, primeri vsebujejo formaldehid sečnine, amonijev ortofosfat sečnine, amonijev polifosfat sečnine, ureaform in podobno. Ostali ustrezni primeri, ki so združljivi s kemičnimi dogajanji, prisotnimi v predmetnem izumu, bodo poznani strokovnjakom na tem področju.

is Še en cilj ene od izvedb predmetnega izuma je ponuditi metodo za granulacijo materiala umetnega gnojila, ki obsega naslednje stopnje:

preskrbeti spojino, ki vsebuje sečnino;

preskrbeti vir kalijevega sulfata v velikostni distribuciji 3 mesh (3 nitke na inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo);

uvajanje sečnine ter kalijevega sulfata v bobenski granulator;

ohranjanje temperature v bobenskem granulatorju, ki je zadostna za ohranjanje spojine v tekočem stanju za mešanico s kalijevim sulfatom;

in ohlajanje mešanice, da se oblikujejo granule kalijevega sulfata, vsebujoče sečnino.

Da se poveča zmožnost materiala za sprejemanje vlažnosti, se lahko 5 doda sredstvo, ki zmanjšuje površinsko napetost. Sredstvo, ki zmanjšuje površinsko napetost, dovolj zmanjša površinsko napetost proizvoda umetnega gnojila, da lahko sečnina doteka v umetno gnojilo. To je bistvenega pomena, ko se mešanica sečnine in umetnega gnojila ohladi nad točko topnosti sečnine, saj je rezultat rekristalizacija sečnine v kalupu umetnega gnojila.

Še nadaljnji cilj ene od izvedb predmetnega izuma je ponuditi metodo za granulacijo materiala umetnega gnojila, ki obsega naslednje stopnje:

preskrbeti spojino, ki vsebuje sečnino;

preskrbeti vir kalijevega klorida v velikostni distribuciji 3 mesh (3 nitke na inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo); uvajanje sečnine ter kalijevega klorida v bobenski granulator; ohranjanje temperature v bobenskem granulatorju, ki je zadostna za ohranjanje spojine v tekočem stanju za mešanico s kalijevim kloridom;

in ohlajanje mešanice, da se oblikujejo granule kalijevega klorida, vsebujoče sečnino.

Ugotovljeno je bilo, da rekristalizacija sečnine znotraj kalupa bistveno poveča zaželene lastnosti granul, ki so tako oblikovane. Tipično protilomna moč kroglic ali granul, ki vsebujejo sečnino, presega 7 kilogramov. Ta značilnost je koristna, ker trdni delci ne povzročajo velikih količin prahu; se med prevozom ne lomijo, krušijo in podobno; omogočena je prilagodljiva topnost in spodbujena uporaba sečnine, ki ne bi bila mogoča, če bi temeljili na metodologiji, trenutno poznani na tem področju.

Še en cilj predmetnega izuma je ponuditi metodo za granulacijo materiala umetnega gnojila, ki obsega naslednje stopnje:

preskrbeti spojino, ki vsebuje sečnino;

preskrbeti vir kalijevega nitrata v velikostni distribuciji 3 mesh (3 nitke na inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo);

uvajanje sečnine ter kalijevega nitrata v bobenski granulator;

ohranjanje temperature v bobenskem granulatorju, ki je zadostna za ohranjanje spojine v tekočem stanju za mešanico s kalijevim nitratom;

in ohlajanje mešanice, da se oblikujejo granule kalijevega nitrata, vsebujoče sečnino.

Ko je bil izum tako na splošno opisan, se bomo zdaj obrnili k spremljajočim risbam, ki ilustrirajo prednostne izvedbe.

KRATEK OPIS RISB

Slika 1 je shematičen prikaz priprave za izvajanje metode in

Slika 2 je fotografija granule amonijevega sulfata, v kateri je rekristalizirana sečnina.

s Enake številke, ki se uporabljajo v besedilu, opisujejo enake elemente.

NAČINI IZVAJANJA IZUMA

Sedaj se sklicujemo na sliko 1, na kateri napotitvena številka 10 predstavlja material umetnega gnojila, ki je lahko med drugim kalijev io klorid, kalijev sulfat ali amonijev sulfat. Material 10 je vzet iz vira tega materiala, na primer iz delokroga ponevske granulacije (ni prikazan).

Material 10 je v velikostni distribuciji med okrog 3 mesh (3 nitke na inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo). Material se uvaja v bobenski granulator 12. Primerni bobenski granulatorji bodo strokovnjakom na tem is področju poznani. Poleg tega, da je v boben 12 uveden material 10, je vanj uveden tudi vir spojine 14, ki vsebuje sečnino. Sečnino je mogoče uvesti v granulator 12 v tekočem stanju ali pa je mogoče granulator 12 dovolj segreti, da se sečnina v spojini, ki to snov vsebuje, utekočini. Začetni material pa je mogoče tudi dovolj segreti, da se spodbudi topitev sečnine v spojini, kar je naslednja mogoča alternativa.

Kot stopnja, ki jo lahko izberemo ali ne, glede na naravo vpletenih kemičnih dogajanj, je lahko v granulator 12 uvedeno primerno sredstvo, ki zmanjšuje površinsko napetost 16, da se poveča prenos tekoče sečnine v kalup materiala umetnega gnojila. Mešanica, ki jo splošno označuje napotitvena številka 18, je nato uvedena v pripravo za ohlajevanje 20. Priprava lahko vsebuje nadaljnji bobenski granulator, utekočinjeno ležišče ali katerokoli drugo hladilno napravo, ki poleg hlajenja pospešuje tudi s premikanje proizvoda. Da bi se pospešila kristalizacija sečnine v materialu proizvoda, je v granulator 20 skozi odprtino 22 na način protismernega toka uvedena tekočina za ohlajanje. Tekočina za ohlajanje je lahko katerakoli tekočina, ki je inertna glede na kemikalije, prisotne v pripravi za ohlajevanje 20. Primeroma lahko v pripravo za ohlajevanje 20 za ohlajanje io sečnine uvajamo zrak.

Do kristalizacije pride na katerikoli točki, ki je nad točko taljenja sečnine (tipično 110° C) in ohlajujoči zrak v pripravi za ohlajevanje 20 znižuje temperaturo na približno 65° C, pri čemer nastane proizvod, ki zapušča napravo na točki 24.

is Vrtenje in nagnjenost bobenskih granulatorjev 12 in/ali 20 bosta strokovnjakom s tega področja poznana. Ta parametra bosta poleg drugih faktorjev odvisna tudi od narave materiala.

Proizvod 24 je fotografsko predstavljen na sliki 2, kjer so granule prikazane v bistveno sferičnem stanju, kot tudi v prerezu. Iz pregleda prerezov je jasno razvidno, da je sečnina kristalizirana v kalupu umetnega gnojila. Kot je poznano, imajo granule umetnega gnojila tipično kjerkoli med 15% do 25% praznega prostora med delci. To daje idealno možnost za uvajanje tekoče sečnine za morebitno rekristalizacijo v kalupu materiala.

Odkrito je bilo, da iz uvedbe sečnine izhajajo bistvene prednosti, ki na primer vključujejo povečano protilomno moč delcev. Protilomna moč s kroglic amonijevega sulfata je tipično okrog 2 kilograma do okrog 3 kilograme, pri čemer pa potem, ko je bila sečnina kristalizirana v kalupu, protilomna moč obdelane kroglice splošno presega 7 kilogramov. V primeru kalijevega klorida in kalijevega sulfata je protilomna moč granul pred obdelavo od okrog 2 kilograma do okrog 3 kilograme, granule, ki io vsebujejo sečnino, pa izkazujejo protilomno moč od okrog 7 kilogramov do okrog 8 kilogramov.

Kot je prikazano na grafu, se sečnina hitro raztaplja. S prirastom kalijevega klorida se stopnja raztapljanja bistveno zmanjša, tako pa je omogočen dlje časa trajajoč, počasi se raztapljajoč proizvod umetnega is gnojila, ki ne razpada/se ne razdrobi, pač pa se progresivno razpušča, tako da se njegov premer v času bistveno enakomerno zmanjšuje.

GRAFIČNI PRIKAZ STOPNJE RAZPUŠČANJA KOT FUNKCIJA ČASA

LEGENDA: —·— sečnina

1111111 KCL in sečnina _ sečnina

Kot je bilo navedeno zgoraj, obstajajo bistvene dodatne prednosti, ki izhajajo iz inkorporacije sečnine. Ena najbolj privlačnih prednosti is predmetnega izuma je dejstvo, da se lahko razmerje NPKS učinkovito prilagodi, tako da je produkt lahko kakršnokoli željeno razmerje dušika, fosforja, kalija in žvepla. V primeru s slike 2 je razmerje NKPS 30-0-0-20.

Čeprav so bile izvedbe izuma specifično opisane, je potrebno razumeti, da je izum podvržen bistvenim variacijam, ne da bi se oddaljili od smisla, so narave in obsega izuma, kot je razviden iz zahtevkov in opisa.

Claims (5)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Metoda granulacije materiala umetnega gnojila, ki obsega naslednje stopnje:

   s preskrbeti spojino, ki vsebuje sečnino;

   preskrbeti vir amonijevega sulfata v velikostni distribuciji 3 mesh (3 nitke na inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo);

   uvajanje navedene sečnine ter navedenega amonijevega sulfata v bobenski granulator;

   io ohranjanje temperature v navedenem bobenskem granulatorju, ki je zadostna za ohranjanje navedene spojine v tekočem stanju za mešanico z amonijevim sulfatom; in ohlajanje navedene mešanice, da se oblikujejo granule amonijevega sulfata, vsebujoče sečnino.
2. 2. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, da ima navedena granula velikostno distribucijo okrog 5 mesh (5 nitk na inčo) do okrog 10 mesh (10 nith na inčo).
3. 3. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, da navedena sečnina obsega formaldehid sečnine.
4. 4. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, da navedena sečnina obsega amonijev ortofosfat sečnine.

   s 5. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, da navedena sečnina obsega amonijev polifosfat sečnine.

   6. Metoda po zahtevku 1, io označena s tem, da navedena sečnina obsega ureaform.

   7. Granula umetnega gnojila, ki obsega:

   kalijevo granulo, ki vsebuje okrog 20% praznega prostora med delci; ter is sečnino v tem prostoru.

   8. Umetno gnojilo po zahtevku 7, označeno s tem, da ima navedena granula velikostno distribucijo okrog 3 mesh (3 nitke 2o na inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo).

   9. Umetno gnojilo po zahtevku 7, označeno s tem, da navedena sečnina obsega formaldehid sečnine.

   ₅ 10. Umetno gnojilo po zahtevku 7, označeno s tem, da navedena sečnina obsega amonijev ortofosfat sečnine.

   11. Umetno gnojilo po zahtevku 7, w označeno s tem, da navedena sečnina obsega amonijev polifosfat sečnine.

   12. Umetno gnojilo po zahtevku 7, označeno s tem, is da navedena sečnina obsega ureaform.

   13. Umetno gnojilo po zahtevku 7, označeno s tem, da navedena kalijeva granula obsega kalijev klorid.

   14. Umetno gnojilo po zahtevku 7, označeno s tem, da navedena kalijeva granula obsega kalijev sulfat.

   15. Umetno gnojilo po zahtevku 7, označeno s tem, da navedena kalijeva granula obsega kalijev nitrat.

   s 16. Metoda granulacije materiala umetnega gnojila, ki obsega naslednje stopnje:

   preskrbeti spojino, ki vsebuje sečnino;

   preskrbeti vir kalijevega sulfata v velikostni distribuciji 3 mesh (3 nitke na inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo);

   io uvajanje navedene sečnine ter navedenega kalijevega sulfata v bobenski granulator;

   ohranjanje temperature v navedenem bobenskem granulatorju, ki je zadostna za ohranjanje navedene spojine v tekočem stanju za mešanico s kalijevega sulfatom; in is ohlajanje navedene mešanice, da se oblikujejo granule kalijevega sulfata, vsebujoče sečnino.

   17. Metoda po zahtevku 16, označena s tem, so da navedena metoda nadalje vsebuje stopnjo uvajanja sredstva, ki zmanjšuje površinsko napetost, v navedeni bobenski granulator.

   18. Metoda po zahtevku 16, označena s tem da se navedena mešanica hladi v drugem bobenskem granulatorju s protitočnim stikom z ohlajujočim zrakom.

   19. Metoda po zahtevku 16, označena s tem, da je navedena temperatura v navedenem bobenskem granulatorju najmanj temperatura, na kateri se navedena sestavina sečnine tali.

   20. Metoda po zahtevku 16, označena s tem, da je navedena mešanica dovolj ohlajena, da se navedena sestavina sečnine strdi v navedenem kalijevem sulfatu.

   21. Metoda po zahtevku 16, označena s tem, da imajo navedene granule velikostno distribucijo okrog 4 mesh (4 nitke na inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo).

   22. Metoda granulacije materiala umetnega gnojila, ki obsega naslednje stopnje:

   preskrbeti spojino, ki vsebuje sečnino;

   preskrbeti vir kalijevega klorida v velikostni distribuciji 3 mesh (3 nitke
5. 5 na inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo);

   uvajanje navedene sečnine ter navedenega kalijevega klorida v bobenski granulator;

   ohranjanje temperature v navedenem bobenskem granulatorju, ki je zadostna za ohranjanje navedene spojine v tekočem stanju za io mešanico s kalijevim kloridom; in ohlajanje navedene mešanice, da se oblikujejo granule kalijevega klorida, vsebujoče sečnino.

   23. Metoda po zahtevku 22,

   15 označena s tem, da navedena metoda nadalje vsebuje stopnjo uvajanja sredstva, ki zmanjšuje površinsko napetost, v navedeni bobenski granulator.

   24. Metoda po zahtevku 22,

   20 označena s tem, da se navedena mešanica hladi v drugem bobenskem granulatorju s protitočnim stikom z ohlajujočim zrakom.

   25. Metoda po zahtevku 22, označena s tem, da je navedena temperatura v navedenem bobenskem granulatorju najmanj temperatura, na kateri se navedena sestavina sečnine tali.

   26. Metoda po zahtevku 22, označena s tem, da je navedena mešanica dovolj ohlajena, da se navedena sestavina sečnine strdi v navedenem kalijevem kloridu.

   27. Metoda po zahtevku 22, označena s tem, da imajo navedene granule velikostno distribucijo okrog 5 mesh (5 nitk na inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo).

   28. Metoda granulacije materiala umetnega gnojila, ki obsega naslednje stopnje:

   preskrbeti spojino, ki vsebuje sečnino;

   preskrbeti vir kalijevega nitrata v velikostni distribuciji 3 mesh (3 nitke na 2o inčo) do okrog 10 mesh (10 nitk na inčo);

   uvajanje navedene sečnine ter navedenega kalijevega nitrata v bobenski granulator;

   ohranjanje temperature v navedenem bobenskem granulatorju, ki je zadostna za ohranjanje navedene spojine v tekočem stanju za mešanico s kalijevim nitratom; in ohlajanje navedene mešanice, da se oblikujejo granule kalijevega 5 nitrata, vsebujoče sečnino.