SK9827Y1 - Liquid fertilizer - Google Patents
Liquid fertilizer Download PDFInfo
- Publication number
- SK9827Y1 SK9827Y1 SK20-2023U SK202023U SK9827Y1 SK 9827 Y1 SK9827 Y1 SK 9827Y1 SK 202023 U SK202023 U SK 202023U SK 9827 Y1 SK9827 Y1 SK 9827Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- sulfur
- solution
- fertilizers
- potassium
- liquid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyThe field of technology
Riešenie sa týka kvapalných hnojív obsahujúcich draslík a síru.The solution concerns liquid fertilizers containing potassium and sulphur.
Doterajší stav technikyCurrent state of the art
Už dávnejšie je známe, že síra patrí medzi dôležité rastlinné živiny. V minulosti sa síra zaraďovala medzi tzv. sekundárne živiny, kde tvorila jednu skupinu spolu s vápnikom, horčíkom a železom. V súčasnosti sa však jednoznačne preukázalo, že táto živina by mala patriť medzi základné rastlinné živiny - spolu s dusíkom, fosforom a draslíkom (Hester, B. - „Sulphur-The Fourth Major Nutrient, Solutions 44-50, nov. - dec. 1979).It has long been known that sulfur is an important plant nutrient. In the past, sulfur was included among the so-called secondary nutrients, where it formed one group together with calcium, magnesium and iron. However, it has now been clearly established that this nutrient should be among the essential plant nutrients - along with nitrogen, phosphorus and potassium (Hester, B. - "Sulphur-The Fourth Major Nutrient, Solutions 44-50, Nov. - Dec. 1979 ).
I v našich pôdno-klimatických podmienkach sa potvrdilo, že viaceré rastliny odoberajú z pôdy viac síry ako fosforu, i keď celkové množstvá síry v pôdach sú nižšie ako polovičné zásoby fosforu.Even in our soil and climate conditions, it has been confirmed that several plants take more sulfur than phosphorus from the soil, even though the total amounts of sulfur in the soil are lower than half the phosphorus reserves.
Deficiencie síry sú zapríčinené jednak zvyšujúcimi sa výnosmi poľnohospodárskych plodín, používaním priemyselných hnojív, ktoré často neobsahujú síru (napr. nižšie používanie jednoduchého superfosfátu ako zdroja fosforu), obmedzovaním používania fosílnych palív, zvyšujúcim sa tlakom na znižovanie priemyselných exhalácií, klesajúcim rozsahom používania pesticídov (fungicídov a insekticídov) obsahujúcich síru a tiež neustále sa znižujúcim obsahom organického podielu v pôdach.Sulfur deficiencies are caused by the increasing yields of agricultural crops, the use of industrial fertilizers that often do not contain sulfur (e.g. lower use of simple superphosphate as a source of phosphorus), the limitation of the use of fossil fuels, the increasing pressure to reduce industrial exhalations, the decreasing range of use of pesticides (fungicides and insecticides) containing sulfur and also by the constantly decreasing content of organic content in soils.
Syntéza bielkovín v rastlinných organizmoch nemôže prebiehať, ak rastliny nemôžu prijať popri dusíku tiež potrebné množstvo síry a opačne. Z uvedeného vyplýva závislosť medzi výživou rastlín dusíkom a sírou, ako i nedostatočné využitie jednej z predmetných rastlinných živín v prípade, ak rastline nie je umožnené prijať primerané množstvo druhej - deficitnej živiny. Je dokázané, že v rastlinách, pri ktorých sa vyskytol nedostatok síry, výrazne poklesla koncentrácia rozpustných bielkovín a na druhej strane bol v nich stanovený zvýšený obsah nežiaducich dusičnanov a dusitanov (Mortvedt. J. J. - „Identifying and correcting suphur deficiencies in crop plants, Crop and Soils Magazíne 11-14, June-July 1981).Protein synthesis in plant organisms cannot take place if plants cannot receive the necessary amount of sulfur in addition to nitrogen and vice versa. From the above, it follows the dependence between nitrogen and sulfur nutrition of plants, as well as the insufficient use of one of the plant nutrients in question, if the plant is not allowed to receive an adequate amount of the second - deficient nutrient. It has been proven that in plants with a sulfur deficiency, the concentration of soluble proteins significantly decreased and, on the other hand, an increased content of undesirable nitrates and nitrites was determined in them (Mortvedt. J.J. - "Identifying and correcting sulfur deficiencies in crop plants, Crop and Soils Magazine 11-14, June-July 1981).
Vedecky bolo dokázané, že síra je pre rastliny potrebná asi v takej miere ako kyselina fosforečná (napr. Hofman, E. 1959). Je pozoruhodné, že i keď význam hnojenia sírou bol v minulosti jednoznačne preukázaný i v našich podmienkach, jednoznačne preukazne výsledky agronomického výskumu ostávali v minulosti v našej poľnohospodárskej praxi len veľmi málo využívané. Na praktickú dokumentáciu uvedeného možno odcitovať aspoň dve tvrdenia pracovníkov bývalej VŠP v Nitre: „V podmienkach poľných pokusov sme zistili, že nové odrody ozimnej pšenice sú náročnejšie na síru ako na fosfor., alebo na inom mieste „Na hnojenie sírou citlivo reaguje jarný jačmeň, citlivejšie ako na draslík. (Ivanič, J. - Benko, V. - Referát VIII. Slovenského seminára o racionálnom využívaní priemyselných hnojív, Michalovce, 27. - 29. 1. 1982 - zborník prednášok s. 150).It has been scientifically proven that sulfur is needed by plants to the same extent as phosphoric acid (eg Hofman, E. 1959). It is remarkable that, even though the importance of sulfur fertilization was clearly demonstrated in our conditions in the past, clearly demonstrable results of agronomic research remained very little used in our agricultural practice in the past. For the practical documentation of the above, at least two statements of the workers of the former VŠP in Nitra can be quoted: "In the conditions of field trials, we found that new varieties of winter wheat are more demanding on sulfur than on phosphorus., or in another place "Spring barley reacts sensitively to sulfur fertilization, more sensitive than potassium. (Ivanič, J. - Benko, V. - Report of the VIII Slovak Seminar on the Rational Use of Industrial Fertilizers, Michalovce, 27 - 29 January 1982 - collection of lectures p. 150).
Síra má významnú úlohu tiež pri tvorbe chlorofylu a zlúčenín vznikajúcich v dôsledku fotosyntézy konverzie oxidu uhličitého a vody pri pôsobení slnečnej energie na uhľovodíky. Význam síry v živých organizmoch je všeobecne známy. Síra je súčasťou každej bunky a nachádza sa v aminokyselinách (metionín, cysteín, cystín).Sulfur also plays an important role in the formation of chlorophyll and compounds resulting from photosynthesis, the conversion of carbon dioxide and water under the influence of solar energy into hydrocarbons. The importance of sulfur in living organisms is generally known. Sulfur is part of every cell and is found in amino acids (methionine, cysteine, cystine).
Z uvedeného vyplýva, že nedostatok síry v rastlinami prijateľnej forme negatívne ovplyvňuje nielen výnosy, ale podstatnou mierou i kvalitu rastlinnej produkcie.It follows from the above that the lack of sulfur in a plant-acceptable form negatively affects not only yields, but to a significant extent also the quality of plant production.
Odborná, hlavne americká literatúra uvádza, že síra je nevyhnutná na dosahovanie kvalitatívnych parametrov obilnín. Dostatok rastlinám prijateľnej síry je nevyhnutný na dosahovanie požadovanej kvality chlebovej pšenice. Pšenica pestovaná pri nedostatku síry má nízku akosť - múka je cestovitá, s vysokým obsahom popolovín, má zlú meliteľnosť, nízky obsah lepku a celkovo nevhodné „pekárenské vlastnosti. Viaceré odborné štúdie dokazujú, že vysoká hladina aplikovaného dusíka bez zodpovedajúcej dávky síry veľmi významne znižuje kvalitu chlebovej múky.Professional, mainly American literature states that sulfur is essential for achieving the quality parameters of cereals. Sufficient plant-acceptable sulfur is essential to achieve the required quality of bread wheat. Wheat grown with a lack of sulfur has a low quality - the flour is doughy, with a high ash content, poor grindability, low gluten content and overall unsuitable "bakery properties". Several professional studies prove that a high level of applied nitrogen without a corresponding dose of sulfur significantly reduces the quality of bread flour.
Odborná literatúra odporúča zabezpečiť, aby obsah síry v pôde neklesol pod 22,5 kg S na hektár. V súvislosti s aplikáciou hnojív je potrebné dosiahnuť, aby pomer dusíka k síre bol aspoň 5 : 1 a pomer fosforu k síre (P2O5/S) bol minimálne 3 : 1. Dokázalo sa, že prítomnosť síry priaznivo ovplyvňuje prijateľnosť fosforu, hlavne mladými rastlinami, a tiež pomáha udržiavať fosfor v rastlinám v prijateľnej forme - chráni ho pred retrogradáciou.Professional literature recommends ensuring that the sulfur content in the soil does not fall below 22.5 kg S per hectare. In connection with the application of fertilizers, it is necessary to ensure that the ratio of nitrogen to sulfur is at least 5:1 and the ratio of phosphorus to sulfur (P2O5/S) is at least 3:1. It has been proven that the presence of sulfur positively affects the acceptability of phosphorus, especially by young plants. and also helps maintain phosphorus in plants in an acceptable form - it protects it from retrogradation.
V krajinách s vyspelou úrovňou výroby a používania priemyselných hnojív sa v súčasnosti ako zdroje rastlinami prijateľnej síry používajú tieto látky: elementárna síra, polysulfidy, síran amónny, sírnatany tiosírany, síran vápenatý - sadra, jednoduchý a obohatený superfosfát, síran horečnatý (tzv. epsomská soľ), síran horečnato-draselný, síran draselný, síran železnatý (tzv. zelená skalica) a sírany kovových stopových prvkov - medi, zinku a mangánu. Aj keď uvedené látky umožňujú hnojenie rastlín, len niektoré z nich je možné efektívne využívať i na listovú - foliárnu výživu.In countries with an advanced level of production and use of industrial fertilizers, the following substances are currently used as sources of plant-acceptable sulfur: elemental sulfur, polysulfides, ammonium sulfate, sulfates, thiosulfates, calcium sulfate - gypsum, simple and enriched superphosphate, magnesium sulfate (so-called Epsom salt ), magnesium-potassium sulfate, potassium sulfate, iron sulfate (so-called green rock) and sulfates of metal trace elements - copper, zinc and manganese. Even though the mentioned substances enable the fertilization of plants, only some of them can be effectively used for foliar nutrition.
Hlavne koncom dvadsiateho storočia sa i v našich podmienkach postupne rozšírila výroba i používanie kvapalných hnojív obsahujúcich popri ďalších biogénnych prvkoch tiež síru v rastlinami asimilovateľnej forme. Popri špeciálnych kvapalných hnojivách, pri ktorých obsah celkovej síry bol často len veľmi nízky, sa postupne rozšírilo i používanie kvapalných hnojív na báze síranu amónneho (SAM, SADAM), síranu horečnatého a vysoko koncentrovaných viaczložkových kvapalných hnojív na báze sírnatanov, tzv. tiosíranov.Especially at the end of the twentieth century, even in our conditions, the production and use of liquid fertilizers containing, in addition to other biogenic elements, also sulfur in a plant-assimilable form gradually expanded. In addition to special liquid fertilizers, where the total sulfur content was often only very low, the use of liquid fertilizers based on ammonium sulfate (SAM, SADAM), magnesium sulfate and highly concentrated multi-component liquid fertilizers based on sulfates, the so-called thiosulfates.
V tejto súvislosti je zvlášť potešiteľné, že v uplynulom roku sa na Slovensku začala výroba kvapalného dusíkato-sírneho roztokového hnojiva typu: 12-0-0+26 S zo sírnych odplynov petrochemického priemyslu. Pôvodnej technológii výroby roztokových kvapalných hnojív na báze sírnatanov - tiosíranov, ako i overovaniu ich vlastností a účinnosti v podmienkach našej poľnohospodárskej praxe bola ešte začiatkom osemdesiatych rokov venovaná značná pozornosť v bývalom Výskumnom ústave agrochemickej technológie v Bratislave (AO č. 227137).In this context, it is particularly gratifying that last year the production of liquid nitrogen-sulfur solution fertilizer of the type: 12-0-0+26 S from sulfur off-gases of the petrochemical industry began in Slovakia. The original technology for the production of solution liquid fertilizers based on sulfates - thiosulfates, as well as the verification of their properties and effectiveness in the conditions of our agricultural practice, was paid considerable attention in the early eighties in the former Research Institute of Agrochemical Technology in Bratislava (AO No. 227137).
V súvislosti s výrobou kvapalných agrochemikálií slúžiacich rastlinám ako zdroj síry sa v súčasnosti používajú predovšetkým draselné sírany a polysulfidy. Použitie síranov draselných pri príprave kvapalných hnojív roztokového typu je značne obmedzené z dôvodu ich relatívne nízkej rozpustnosti vo vode. Polysulfidy draselné sa využívajú hlavne v súvislosti s výrobou fungicídnych a akaricídnych prípravkov.In connection with the production of liquid agrochemicals serving plants as a source of sulfur, primarily potassium sulfates and polysulfides are currently used. The use of potassium sulfates in the preparation of solution-type liquid fertilizers is considerably limited due to their relatively low solubility in water. Potassium polysulfides are mainly used in connection with the production of fungicidal and acaricidal preparations.
V zahraničí sa ako kvapalné sírno-draselné hnojivá používajú tiež koncentrované (cca 50 %) vodné roztoky sírnatanu - tiosíranu draselného, K2S2O3 (0-0-25+17S).Abroad, concentrated (approx. 50%) aqueous solutions of potassium sulfate - thiosulfate, K2S2O3 (0-0-25+17S) are also used as liquid sulfur-potassium fertilizers.
Výroba obdobného kvapalného hnojiva bola, v osemdesiatych rokoch uplynulého storočia, poloprevádzkovo zvládnutá i v už spomínanom VÚAgT v Bratislave. Väčšiemu uplatneniu tohto, inak veľmi kvalitného kvapalného hnojiva, v našej poľnohospodárskej praxi nateraz bráni jeho obmedzená dostupnosť, pomerne náročný technologický proces výroby, vyššia cena a tiež menšia fázová stabilita v porovnaní s kvapalnými hnojivami pripravovanými na báze amónnej soli.The production of a similar liquid fertilizer was, in the eighties of the last century, semi-operationally managed also in the already mentioned VÚAgT in Bratislava. The greater application of this otherwise very high-quality liquid fertilizer in our agricultural practice is currently hindered by its limited availability, relatively demanding technological production process, higher price and also lower phase stability compared to liquid fertilizers prepared on the basis of ammonium salt.
V poslednom období sa venuje pozornosť tiež zdrojom organicky viazanej síry. V tejto súvislosti je možné uviesť napr. alkylsírne zlúčeniny a z nich napr. dimetylsulfoxid (DMSO), ako efektívny zdroj síry rýchlo prenikajúcej cez bunkové steny, pričom predmetnú sírnu zlúčeninu možno považovať za látku, ktorá má prírodný pôvod a je súčasťou kolobehu síry v prírode (ÚV 6642).Recently, attention has also been paid to sources of organically bound sulfur. In this context, it is possible to mention e.g. alkylsulfur compounds and from them e.g. dimethyl sulfoxide (DMSO), as an effective source of sulfur that quickly penetrates through cell walls, while the sulfur compound in question can be considered a substance that has a natural origin and is part of the sulfur cycle in nature (ÚV 6642).
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Aj keď v súčasnosti vyrábané a v praxi používané kvapalné hnojivá významne pomáhajú pri zabezpečovaní výživy rastlín sírou, medzi ich časté nevýhody patrí buď relatívne nízky obsah síry, nevhodné fyzikálno-chemické vlastnosti (fázová stabilita pri nízkej teplote), alebo pomerne zložitý proces ich prípravy a ich cenová náročnosť.Even though the liquid fertilizers currently produced and used in practice significantly help in ensuring the nutrition of plants with sulfur, their frequent disadvantages include either a relatively low sulfur content, inappropriate physico-chemical properties (phase stability at low temperature), or a relatively complex process of their preparation and price difficulty.
Uvedené nevýhody brániace väčšiemu rozšíreniu výroby a používania kvapalných hnojív obsahujúcich draslík a síru umožňujú produkty v zmysle tohto riešenia. Pre tieto kvapalné hnojivá je charakteristické, že obsahujú siričitan dvojdraselný - K2SO3. Štúdiom fázových rovnováh v binárnej sústave: K2SO3 - voda sa zistilo, že vodné roztoky siričitanu dvojdraselného sa vyznačujú mimoriadne vysokou fázovou stabilitou (eutektikum: 51 % K2SO3 pri teplote mínus 45,5 °C !). Zistená skutočnosť umožňuje značne jednoduchším, a teda i lacnejším technologickým procesom získavať roztokové kvapalné hnojivá, obsahujúce draslík a síru obdobnej a často i vyššej kvality, ako v prípade už spomínaných produktov. Zistilo sa, že uvedená sústava umožňuje prípravu kvapalných hnojív roztokového typu, pre ktoré je charakteristická ich vysoká fázová stabilita (bezproblémové skladovanie i pri teplotách výrazne pod bodom mrazu vody), pričom tieto môžu v 100 hmotnostých dieloch hnojiva obsahovať okolo 30 hmotnostých dielov draslíka (ako K2O) a okolo 10 hmotnostých dielov síry (ako S). Pri neobvykle vysokej špecifickej hmotnosti - hustote koncentrovaných vodných roztokov siričitanu dvojdraselného (d = cca 1 500 kg/m3 pri cca 20 °C) môžu draselno-sírne roztokové kvapalné hnojivá podľa riešenia obsahovať i viac ako 374 g síry (ako SO3) a cca 450 g draslíka (ako K2O) v chlór neobsahujúcej forme v litri. Napriek neobvykle vysokému obsahu biogénnych prvkov v predmetných produktoch sú ich manipulačné a skladovacie vlastnosti výrazne lepšie, než je tomu pri väčšine dnes vyrábaných a používaných kvapalných hnojív obdobného typu.The mentioned disadvantages preventing a greater expansion of the production and use of liquid fertilizers containing potassium and sulfur are made possible by the products in terms of this solution. It is characteristic of these liquid fertilizers that they contain dipotassium sulfite - K2SO3. By studying the phase equilibria in the binary system: K2SO3 - water, it was found that aqueous solutions of dipotassium sulfite are characterized by extremely high phase stability (eutectic: 51% K2SO3 at a temperature of minus 45.5 °C!). The established fact makes it possible to obtain solution liquid fertilizers containing potassium and sulfur of similar and often even higher quality, as in the case of the already mentioned products, by a much simpler and therefore cheaper technological process. It was found that the mentioned system enables the preparation of solution-type liquid fertilizers, which are characterized by their high phase stability (problem-free storage even at temperatures significantly below the freezing point of water), while these can contain around 30 parts by weight of potassium in 100 parts by weight of fertilizer (as K2O) and about 10 parts by weight of sulfur (as S). With an unusually high specific gravity - the density of concentrated aqueous solutions of dipotassium sulfite (d = approx. 1,500 kg/m 3 at approx. 20 °C), potassium-sulfur solution liquid fertilizers can, depending on the solution, contain more than 374 g of sulfur (as SO3) and approx. 450 g of potassium (as K2O) in chlorine-free form per liter. Despite the unusually high content of biogenic elements in the products in question, their handling and storage properties are significantly better than the majority of liquid fertilizers of a similar type produced and used today.
Príprava kvapalných hnojív v zmysle riešenia môže byť jednoduchá - pohlcovanie oxidu siričitého vo vodných roztokoch vhodnej draselnej alkálie v zmysle značne zjednodušených reakčných schém:The preparation of liquid fertilizers in the sense of a solution can be simple - absorption of sulfur dioxide in aqueous solutions of suitable potassium alkali in terms of greatly simplified reaction schemes:
KOH + SO2 ^ K2SO3 + H2O K2CO3 + SO2 ^ K2SO3 + CO2.KOH + SO2 ^ K2SO3 + H2O K2CO3 + SO2 ^ K2SO3 + CO2.
Pri príprave kvapalných hnojív na báze sírnatanu - tiosíranu draselného sa obvykle musí uvažovať s používaním elementárnej síry. Proces možno vyjadriť, v prípade použitia hydroxidu, zjednodušenou reakčnou schémou takto:When preparing liquid fertilizers based on sulfate - potassium thiosulfate, the use of elemental sulfur must usually be considered. The process can be expressed, in the case of the use of hydroxide, by a simplified reaction scheme as follows:
KOH + SO2 + S ^ K2S2O3 + H2O.KOH + SO2 + S ^ K2S2O3 + H2O.
V záujme dosahovania požadovanej výťažnosti a kinetiky procesu musí byť elementárna síra v reakčnom prostredí prítomná v aspoň miernom nadbytku. Ak má byť zachovaný roztokový charakter produktu finálneho kvapalného hnojiva, je nevyhnutné nezreagovanú elementárnu síru z reakčnej zmesi odseparovať. Výraznou prednosťou procesu výroby kvapalných hnojív v zmysle riešenia je teda úplné vylúčenie manipulácie s pevnou reakčnou zložkou, v procese sa pracuje výlučne s roztokmi a nie suspenziami, pričom technológia nemusí používať žiadny zo spôsobov separácie nezreagovaných tuhých častíc z produktu. Vzhľadom na tieto skutočnosti technologické zariadenie môže byť výrazne jednoduchšie, a teda i lacnejšie.In order to achieve the desired yield and kinetics of the process, elemental sulfur must be present in at least a slight excess in the reaction medium. If the solution nature of the final liquid fertilizer product is to be preserved, it is necessary to separate the unreacted elemental sulfur from the reaction mixture. A significant advantage of the liquid fertilizer production process in the sense of the solution is the complete exclusion of the handling of the solid reaction component, the process works exclusively with solutions and not suspensions, while the technology does not have to use any of the methods of separating unreacted solid particles from the product. Considering these facts, the technological device can be significantly simpler, and therefore cheaper.
Kvapalné hnojivá obsahujúce draslík a síru podľa riešenia sú miešateľné s väčšinou hnojív a prípravkou používaných na ochranu rastlín a umožňujú tiež prípravu ďalších špeciálnych viaczložkových minerálnych i organominerálnych hnojív.Liquid fertilizers containing potassium and sulfur according to the solution can be mixed with most fertilizers and preparations used for plant protection and also allow the preparation of other special multi-component mineral and organo-mineral fertilizers.
Kvapalné hnojivá v zmysle riešenia sú určené na všetky v praxi používané spôsoby výživy pôdy a rastlín, ale sú zvlášť vhodné na hnojenie rastlín formou postreku ich nadzemných častí, na tzv. listovú - foliárnu aplikáciu.Liquid fertilizers in the sense of the solution are intended for all methods of soil and plant nutrition used in practice, but they are especially suitable for fertilizing plants by spraying their above-ground parts, on the so-called foliar application.
Príklady uskutočneniaImplementation examples
Uvádzané príklady objasňujú a dokumentujú predmetné riešenie, ale v žiadnom prípade neobmedzujú nároky na jeho ochranu.The given examples clarify and document the solution in question, but in no way limit the claims for its protection.
Príklad 1Example 1
S cieľom pripraviť vzorku roztokového kvapalného hnojiva obsahujúceho draslík a síru sa v 490 ml vody rozpustilo 510 g kryštalického siričitanu dvojdraselného, K2SO3. Uvedeným spôsobom sa pripravilo 1 000 g prakticky číreho, bezfarebného roztoku, slabo alkalickej chemickej reakcie, ktorý obsahoval viac ako 30 hmotn. % K2O a 10,3 hmotn. % síry (ako S). Pripravený produkt si zachoval svoj pôvodný roztokový charakter i po niekoľkomesačnom uložení v mraziacom priestore chladničky (cca -18 °C).In order to prepare a sample of solution liquid fertilizer containing potassium and sulfur, 510 g of crystalline dipotassium sulfite, K2SO3, was dissolved in 490 ml of water. 1,000 g of a practically clear, colorless solution, with a weakly alkaline chemical reaction, containing more than 30 wt. % K2O and 10.3 wt. % sulfur (as S). The prepared product retained its original solution character even after several months of storage in the freezer compartment of the refrigerator (approx. -18 °C).
Príklad 2Example 2
V záujme overenia možnosti kontinuálnej prípravy roztokového kvapalného hnojiva obsahujúceho draslík a síru podľa riešenia sa overovala technológia s použitím absorpčnej veže (naplnenej Berlovými sedielkami a Raschigovými krúžkami). Cirkulácia absorbentu bola zabezpečená čerpadlom, pričom na odvod reakčného tepla sa využíval rúrkový chladič zaradený za čerpadlom. Ako absorbent sa do hornej časti veže dávkoval cca 45 % vodný roztok hydroxidu draselného a do jej spodnej časti - pod výplň sa privádzala modelová plynná zmes pozostávajúca zo vzduchu a oxidu siričitého. Absorbent stekajúci po výplni reagoval s oxidom siričitým podľa schémy:In order to verify the possibility of continuous preparation of solution liquid fertilizer containing potassium and sulfur according to the solution, the technology was verified using an absorption tower (filled with Berl saddles and Raschig rings). Circulation of the absorbent was ensured by a pump, while a tubular cooler placed behind the pump was used to remove reaction heat. An approximately 45% aqueous solution of potassium hydroxide was dosed into the upper part of the tower as an absorbent, and a model gas mixture consisting of air and sulfur dioxide was fed into its lower part - under the filling. The absorbent flowing down after the filling reacted with sulfur dioxide according to the scheme:
2KOH + SO2 ^ K2SO3 + H2O.2KOH + SO2 ^ K2SO3 + H2O.
Dávkovanie hydroxidu draselného sa upravovalo podľa chemickej reakcie (pH) roztoku kontinuálne odvádzaného zo zásobníka umiestneného pod absorpčnou vežou. Pri dodržaní pH odtekajúceho roztoku v rozmedzí 7,5 - 9,0 sa uvedeným spôsobom získaval požadovaný produkt podľa riešenia, ktorý mal charakter prakticky číreho, bezfarebného roztoku. Merná hmotnosť - hustota roztoku pri teplote miestnosti kolísala v rozmedzí 1,46 až 1,50 g/cm3. Pripravené kvapalné hnojivo svojím zložením zodpovedalo formule: 0-0-30+10S.The dosage of potassium hydroxide was adjusted according to the chemical reaction (pH) of the solution continuously removed from the reservoir located under the absorption tower. By maintaining the pH of the draining solution in the range of 7.5 - 9.0, the desired product was obtained according to the solution, which had the character of a practically clear, colorless solution. Specific gravity - the density of the solution at room temperature fluctuated between 1.46 and 1.50 g/cm 3 . The composition of the prepared liquid fertilizer corresponded to the formula: 0-0-30+10S.
Príklad 3Example 3
Pri overovaní kontinuálnej prípravy kvapalného hnojiva v zmysle riešenia sa pracovalo obdobným spôsobom a s použitím identického zariadenia ako v príklade 2, pričom ako absorbent sa používal vodný roztok uhličitanu draselného - potaše v zmysle schémy:When verifying the continuous preparation of liquid fertilizer in the sense of the solution, it was worked in a similar way and using identical equipment as in example 2, while an aqueous solution of potassium carbonate - potash was used as an absorbent according to the scheme:
K2CO3 + SO2 ^ K2SO3 + CO2.K2CO3 + SO2 ^ K2SO3 + CO2.
Príklad 4Example 4
Pri laboratórnej príprave kvapalného hnojiva obsahujúceho draslík a síru podľa riešenia sa postupovalo tak, že najskôr sa zmiešaním 77,97 hmotnostných dielov vodného roztoku hydroxidu draselného, obsahujúceho 49,5 hmotn. % KOH, s 6,75 hmotnostnými dielmi vody pripravil zriedený vodný roztok KOH. Do takto pripraveného vodného roztoku hydroxidu draselného sa postupne za stáleho miešania, cez sklenenú kapiláru siahajúcu pod hladinu hydroxidu, celkom pridalo 22,03 hmotnostných dielov oxidu siričitého z tlakovej fľaše vybavenej redukčným ventilom cez rotameter.In the laboratory preparation of liquid fertilizer containing potassium and sulfur according to the solution, the procedure was followed by first mixing 77.97 parts by weight of an aqueous solution of potassium hydroxide containing 49.5 parts by weight. % KOH, with 6.75 parts by weight of water prepared a dilute aqueous solution of KOH. A total of 22.03 parts by weight of sulfur dioxide from a pressure bottle equipped with a reducing valve was added gradually to the thus prepared aqueous solution of potassium hydroxide, with constant stirring, through a glass capillary reaching below the level of the hydroxide, through a rotameter.
Týmto spôsobom sa pripravilo viac ako 106 hmotnostných dielov číreho, bezfarebného roztoku obsahujúceho cca 50 hmotn. % siričitanu dvojdraselného, ktorý sa vyznačoval mimoriadne vysokou fázovou stabilitou (teplota vyčírenia, tzv. clearing point cca - 45 °C).In this way, more than 106 parts by weight of a clear, colorless solution containing approx. 50 parts by weight were prepared. % of dipotassium sulfate, which was characterized by extremely high phase stability (clearing point, approx. - 45 °C).
Príklad 5Example 5
V záujme posúdenia miešateľnosti kvapalných hnojív obsahujúcich draslík a síru podľa riešenia s dusíkatým hnojivom typu 30-0-0 a dusíkato-fosforečným kvapalným hnojivom typu 8-24-0 boli pripravené tieto zmesové roztoky.In order to assess the miscibility of liquid fertilizers containing potassium and sulfur according to the solution with nitrogen fertilizer type 30-0-0 and nitrogen-phosphorus liquid fertilizer type 8-24-0, the following mixed solutions were prepared.
Pripravené zmesové roztoky po 24 hodinách ich skladovania pri teplote miestnosti nevykazovali žiadnu zmenu.The prepared mixed solutions did not show any change after 24 hours of their storage at room temperature.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability
Pre kvapalné hnojivá obsahujúce draslík a síru podľa riešenia je typické, že obsahujú siričitan dvojdraselný - K2SO3. Na báze systému siričitan dvojdraselný - voda možno pripravovať hnojivá s vysokým obsahom draselnej zložky (cca 30 hmotn. % K2O ) a síry (cca 10 hmotn. % S). Predmetné produkty sa vyznačujú vysokou fázovou stabilitou, obvykle neobsahujú chlór a sú miešateľné s väčšinou hnojív a prípravkou určených na ochranu rastlín.It is typical for liquid fertilizers containing potassium and sulfur by solution that they contain dipotassium sulfite - K2SO3. Fertilizers with a high content of potassium (approx. 30 wt.% K2O ) and sulfur (approx. 10 wt.% S) can be prepared on the basis of the dipotassium sulfite - water system. The products in question are characterized by high phase stability, usually do not contain chlorine and can be mixed with most fertilizers and preparations intended for plant protection.
Proces výroby týchto hnojív je nenáročný a umožňuje efektívne zhodnocovanie emisií oxidu siričitého z priemyselných odplynov (napríklad odsírovanie exhalácií z procesov spracovania ropy, celulózovo-papiernického priemyslu a pod.).The production process of these fertilizers is undemanding and enables efficient recovery of sulfur dioxide emissions from industrial gases (for example, desulfurization of exhalations from oil processing processes, pulp and paper industry, etc.).
Kvapalné hnojivá v zmysle riešenia sú určené na všetky spôsoby hnojenia pôdy a rastlín, ale sú zvlášť vhodné na hnojenie rastlín formou postreku ich nadzemných častí, na tzv. listovú - foliárnu aplikáciu.Liquid fertilizers in the sense of the solution are intended for all methods of fertilizing soil and plants, but they are especially suitable for fertilizing plants by spraying their above-ground parts, on the so-called foliar application.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK20-2023U SK9827Y1 (en) | 2023-02-17 | 2023-02-17 | Liquid fertilizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK20-2023U SK9827Y1 (en) | 2023-02-17 | 2023-02-17 | Liquid fertilizer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK202023U1 SK202023U1 (en) | 2023-03-29 |
SK9827Y1 true SK9827Y1 (en) | 2023-08-23 |
Family
ID=85722405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK20-2023U SK9827Y1 (en) | 2023-02-17 | 2023-02-17 | Liquid fertilizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK9827Y1 (en) |
-
2023
- 2023-02-17 SK SK20-2023U patent/SK9827Y1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK202023U1 (en) | 2023-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103787782B (en) | A kind of multi-element fertilizer synergist and production method | |
US11124462B1 (en) | Compositions and their use in agricultural applications | |
DE102007034278A1 (en) | Lime-containing nitrogen-sulfur fertilizer and process for its production | |
CN103772071A (en) | Special fertilizer for wheat and producing method for special fertilizer | |
SK9827Y1 (en) | Liquid fertilizer | |
EP0949221B1 (en) | Composition suitable as liquid fertilizer containing sulphur as potassium tetrathionate | |
LT5200B (en) | Liquid nitrogen-potash fertiliser | |
Saydullayev et al. | Influence of the amount and fineness of grinding of ammonium sulfate on the properties of sulfate-containing urea | |
CS227137B1 (en) | Method of preparing liquid sulpho-nitrogenous fertilizers | |
CN110054523A (en) | Novel slow controlled release multi-element compound fertilizer of one kind and preparation method thereof | |
CN1099392C (en) | CO2 gas fertilizer and preparation method thereof | |
US8968440B1 (en) | Fertilizer production | |
US11827576B2 (en) | Calcium cyanamide fertilizer with triazone | |
US4883530A (en) | Use of ammonium syngenite as a slow-acting nitrogen fertilizer | |
LT5297B (en) | Liquid complex fertilizer | |
EP4293000A1 (en) | Method for the manufacture of a solid, particulate fertilizer composition comprising an additive | |
CN106064994A (en) | Highly acid fertilizer ammonium hydrogen phosphate vitriol for basic soil improvement and preparation method thereof | |
CN118076573A (en) | Composition for granulated urea fertiliser | |
Kumar | Role of Chemistry in Agricultural Fertilizers | |
Jaswal | Chapter-6 Fertilizers and Their Role in Plant Growth | |
SK8370Y1 (en) | Sulfur and boron-containing liquid fertilizer | |
WO2019164389A1 (en) | Method for producing a liquid fertiliser with a high concentration of nitrogen and conditioning with sulfur | |
SU954376A1 (en) | Method of producing liquid complex fertilizerz | |
KR20010025957A (en) | Nutrient composition for fertigation culture of the chives and method culturing the chives using soil culture | |
SU1234390A1 (en) | Complex granulated fertilizer |