SU1325038A1 - Способ получени карбамида,содержащего физиологически активное вещество - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к получению удобрений, содержащих физиологически активные вещества, ингибирующие . нитрификацию азота. Целью изобретени   вл етс  улучшение качества и удешевление удобрени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в карбамид ввод т нитрат аммони , который предварительно смешивают с частью плава карбамида при мол рном соотношении CO(NH)2:NH;,N03, равном 3,2-1,43:1 при 200-210°С в присутствии силикагел  при массовом соотношении силикагель: карбамид 1:1. Отношение отбираемой части плава к основному потоку составл ет I, 10-6,13, а в качестве CO(NH2)j и используют некондиционные фракции товарных форм. 2 з.п., 5 табл V (Л

Description

Изобретение относитс  к области химической технологии медленнодействующих азотных минеральных удобрений обладающих повышенным коэффициентом полезного действи  (КПД) питательных элементов.

Цель изобретени  - улучшение качества и удешевлени  конечного продукта .

Пример I, К 192 г безвод)юг плава карбамида при 200 С в присутствии такого же количества силикагел  добавл ют 80 г нитрата аммони . Смес выдерживают в течение 20 мин, затем после отделени  катализатора добавл ют к 1I78 г плава карбамида и гранулруют . Получают 1400 г карбамида с содержанием нитрата гуаиидина 10% от массы удобрени . Соотношение части о бираемого плава карбамида, используемого дл  синтеза нитрата гуанидина, к основному его потоку, поступающему на гранул цию, составл еф 1:6,13. Нират аммони  в продукте отсутствует. Удобрение не слеживаетс .

Пример 2. К 85,8 г плава кабамида при 200°С в присутствии таког же количества силикагел  добавл ют 80 г нитрата аммони . Смесь выдерживают в течение 20 мин, затем добавл ют к 860 г карбамида и гранулируют. Получают 98А г карбамида, содержащего 7% нитрата гуанидина и 3,53% нитрата аммони . Соотношение плава карбамида отбираемого на синтез гуанидина,к его основному потоку, поступающему на гранул цию , составл ет 1:10. Удобрение имеет удовлетворительные физико-химические и механические свойства.

Пример 3. К114г плава карбамида по услови м примера 1 добавл ют 80 г нитрата аммони , затем смешивают с 854 г плава карбамида и гранулируют . Получают 1003,5 г карбамида, содержащего 8,5% нитрата гуанидина и 2,3% нитрата аммони . Соотношение части плава карбамида, используемого дл  синтеза гуанидина, к основному его количеству, поступающему на гранул цию , составл ет 1:7,5. Удобрение имеет удовлетворительные физические свойства.

Пример 4. К 80 г карбамида аналогично примеру 1 добавл ют 80 г плава нитрата аммони  и гранулируют. Получают 790,35 г карбамида с концентрацией нитрата гуанидина 8,5%. Содержание нитрата аммони  составл ет 4,5%

Соотношение части плава карбамида к основному его потоку составл ет I: :8,33. Продукт имеет неудовлетворительные физические свойства, т.е. низкую гигроскопическую точку (50%) и высокую слеживаемость.

Дл  производства карбамида, содержащего ингибитор нитрификации - азотнокислый гуанидин, целесообразно использовать некондиционные отходы производств гранулированной аммиачной селитры и карбамида, которые составл ют около 10% от валового их выпуска.

Зависимость остаточного количества КНцЫО} от исходного соотношени  CO(NH) } и степени превращени  CO(NHj)jB C(.NH)(NHj)jHN05 за врем  реакции 1 ч при 200 С, приведен в

2о

Из приведенных данных видно, что оптимальным соотношением CO(NH.). : ,  вл етс  3,2-1,43:1, вьш1е ко25 торого имеет место стехиометрический избыток CO(NH,)2 по отношению к при достигаемой степени превращени  CO(NHj). в нитрат гуанидииа, что приводит к потере карбамида вслед2Q ствие его разложени , а ниже этого соотношени  содержание fni4NOj в конечном продукте после введени  реакцион- ,ной массы в основную часть плава карбамида в количестве, обеспечивающим 7-10%-ную концентрацию С(Ш)(КН,) xHNO,j, становитс  недопустимым, так как при концентрации CO(NH,), выше 3% его гигроскопическа  точка снижаетс  с 70 до 50% равновесной относительной влажности воздуха и зна40

чительно возрастает слеживаемость удобрени .

Из результатов опытов синтеза гу- 45 анидина в зависимости от температуры и времени проведени  процесса при мольном соотношении карбамид : аммиачна  селитра 2:1, которые приведены в табл. 2, следует, что оптимальными 5Q параметрами  вл ютс : температура 200-210 С и врем  15-25 мин, так как при более низких температурах в продуктах реакции образуетс  угнетающий развитие растений биурет, а с повьш1е- 55 нием температуры выше и времени более 25 мин снижаетс  выход гуанидина и увеличиваетс  содержание мелами- на, не обладающего физиологической активностью.

Г.оотиотенир части гиьчра карблмидп, отбираемого дл  синтеча гуанидипп, к основному его потоку, тюступаюш.ему на гранул цию, исход  ич степени превращени  карбамида в г-уанидин составл ет 1:10-6, IT и определ етс  резулр,- татами агрохимических испытаний образцов карбамида, содержащих различные количества гуа идина азотнокислого (г. а.) и дициандиамида (ЛЦДА), приве- денньп-1и в табл. 3, из которых видно, что оптимальное количество гуанидина составл ет 7-10%.

Применение гуанидина азотнокислого дл  получени  ингибированного карбамида в отличие от дициандиамида (циан- гуанидина) приводит к снижению затрат на его производство, так как давление паров над растворами карбамида, содер жащими добавки гуанидина азотнокислого снижаетс  в меньшей степени, чем при добавке ДЦДА. Так из данных, приведенных в табл. Д видно, что 10%-на  добавка гуанидина азотнокислого в 20%-ный раствор карбамида при приводит к понижению давлени  паров над раствором на 121,6 мм рт.ст., а при 10%-ной добавке Д11ДА - на 296,4 мм рт.ст., т.е. в 2,4 раза мень ше - и так на всем прот жении процесса выпарки вплоть до 70%-ных растворов карбамида, что соответствует в такой же степени снижению затрат при выпарке растворов дл  получени  высо- коконцентрированных плавов.

Лабораторные опыты по изучению превращени  удобрений, содержащих гу- анидин азотнокислый и циангуанидин, проводились на типичном сервееме без выращивани  растений в стекл нных сосудах в двукратной повторности при влажности почвы 60-65% от полной вла- гоемкости и температуре 23-25°С.

Лабораторные опыты дублировались микрополевыми опытами с хлопчатником сорта Ташкент-, проведенными в полевых лизиметрах площадью 1,25 м в трехкратной повторности. Карбамид вносили на фоне 175 кг/га фосфора и 75 кг/га кали  из расчета годовой

нормы азота 250 кг/га.

I

Фенологические наблюдени , отбор почвенных и растительных образцов и учет урожайности проводили по методик СоюзНИХИ. В качестве дополнительного контрольного использовалс  вариант с применением карбамида совместно с американским препаратом Nserve, обладаю

0

5 о 5 о

0

Q

g

38

ЩИМ НЫСОКИМ ИНГЦбируЮтИМ СГКТЙСТГ.,

прибанкл урожа  от которогсч спс тавила ПС) сравненин с, известным вариантом (карбамид - без добавок) всего 2-А п/ /га.

Дл  вы влени  кажущейс  аномалии между ингибируюшим действием изучен- Hf.ix препаратов и получаемой прибавкой урожа  от их применени  были проведены микробиологические исследовани  по изучению вли ни  добанок физиологически активных соединений }ta различные группы насел ющих почвы микроорганизмов .

Результаты микробиологических исследований , представленные в табл. 5 показыиают, что при внесении мочевины с гуанидином ачот 1окислым на 10-й день исследований происходит уменьшение денитрифицирующих бактерий по сравнению с вариантами: CO(NH,) - ДШ1А в 5 раз, СО(КН,)„ - в 500 раз при одинаковом количестве аммонифицирующих бактерий и бактерий, усваивающих минеральный азот, что свидетельствует о меньших потер х азота, почвы и удобрени  и увеличении коэффициента использовани  внесенных удобрений за счет сокращени  газообразных потерь в виде .свободного азота,  вл ющёг ОСй продуктом жизнеде тельности денитри- фицирутощтс бактерий.

К 20-му дню исследованш отмечено уменьшение аммонифицирующих бактерий, которые разрушают органическое вещество до свободного аммиака, что в итоге приводит к снижению плодороди  почв: при сравнении варианта COCNH) гу- анидин азотнокислый с вариантом CO(NH)j + Д1ЩЛ - в 3 раза, С0(№р - в 1 О раз.

Соотношение бактерий, растущих на минеральном азоте и органическом азоте , свидетельствует о степени минерализации органического вещества. При внесении CO(NH,j) + гуанидин азотнокислый отмечаетс  наименьща  степень минерализации органического вещества по сравнению с другими изученными вариантами .

Денитрифицирующие бактерии в варианте CO(NH2) + гуанидин азотнокислый отмечены в количестве в 10 раз меньшем, чем в варианте CO(NHp. + + ДЦЦА.

На 30-й день исследований отмечено дальнейшее инигибирование развити  нитрифицирующих бактерий в вари5-1325038

анте CO(NH.). гу нидин азотнокислый .

Таким образом, гуанидин азотнокислый в течение 30 дней оказывает значительное положительное действие на микрофлору, участвующую в трансфор- ции азота и способствует уменьшению . потерь азота удобрений.

При применении карбамида с нитра- том гуанидина по сравнению с циангу- анидином повьшаетс  мобилизаци  азота из почвенного органического вещества, значительно больше образуетс  минеральных соединений азота, уменьшаютс  его потери в газообразном виде и дополнительно используемый растени ми азот почвы при внесении карбамида с азотнокислым гуанидином обуславливает более высокий коэффициент использова- НИН азота удобрени .

Удобрение более дешево, поскольку его производство не требует введени  дорогих ингибиторов.

Степень превращени  COCNHj) в C(NH)(NHpj nHNO,, %31 ,3

Содержание С(: NH) (NH )2« HNOj в продуктах реакции63 ,0

Остаточное количество CO(NHj)j , %36,9

Остаточное количество NH NOjО

32,6 33,2 35,4 37,7 39,5 41,3

59,8 58,1

46,4 34,0

3.75 7,8

58,2 54,8 53,0 54,1

26,8 21,5 20,16 16,9

14,2 23,6 26,8 28,9

Claims (3)

1.Способ получени  карбамида,содержащего физиологически активное вещество , ингибирующее нитрификацию азота, включающий гранул цию плава, отличающийс  тем, что,

с целью улучшени  качества и удешевлени  конечного продукта, в карбамид ввод т нитрат аммони , который предварительно смешивают с частью плава карбамида в мол рном отношении карбамид : нитрат аммони  3,2-1,43:1 при 200-2Ю С в присутствии силикагел  в массовом отношении карбамид : силика- гель 1:1.

2.Способ по п. I,отличающий с   тем, что отношение части отбираемого плава карбамида к .его основному потоку составл ет 1:10-6,13

3.Способ по п. 1, отличающий с   тем, что в плав карбамида ввод т некондиционные фракции товарных форм гранулированных карбамида и нитрата аммони .

Таблица I

58,2 54,8 53,0 54,1

26,8 21,5 20,16 16,9

14,2 23,6 26,8 28,9

Результаты опытов

200 I 210 Врем , мин

Г 200I 210:

BI 30 60 10 20 30 10 20 30 10 20 30

Выход гуанидина, %

от теоретического 9,8 20,6 35,3 21,4 35,7 40,1 26,8 37,6 40,2 29,1 30,9 31

Содержание биурета 10,7 6,9 1,5 3,0 Следы О 1,1 Следы 0000 Содержание меламина О О О 1,3 2,7 3,8 2,2 3,4 5,8 3,3 4,7 6,9

Таблиц 3

аннда

43 53 218 267 4JI ВО 80 25 15 в 375 30,0 40 52 196 258 402

35 51 172 247 ЗЫ

30 46 168 201 329

27 45 160 178 323

26 43 256 164 320

26 41 144 155 318

36 123 143 3tS

25 36 92 ИЗ 315

40 35 46 73 150

35 33 36 55 118

31 32 32 41 90

25 23 33 }3 77

Температура,°С

200 I 210 Врем , мин

Г 200I 210

BI 10 20 30 10 20

15 в 375 30,0 17II

2013

2014

2015

2015 3418 3224 2826

8369

9071

572

37931,61,6

36532,12,1

40633,83,8

42535,45,4 43736,46,4 43436,26,2 43135,9},9

42635,55,5 38532,12,1

39532,92.9 404 33,7 3.7

67453.471557 ,23.8

74259,46.0

78262,69,2

79763,810.4

81565.2И.8

80564.4 11.0

79563,6 10.1

778.62.2 .

72457,9 4,5

74559.6 6,2

767«1.48.0

170 165 153 144 117 384 32.0 2,0 718 57,4 4.0

Таблица Д

Г)

о

о

S

8

S

8

ш

м

ш гч

«

о

о в ео гл

ю

-

о

о

8

ш

CJ

о

о

о ст о м

1

а Z о

г; 11 к V

S.iS-. SSs .«55 осамсчаа счЗЭ

о

S

о

« ы

1

S 3 § Z X М «М о - U о о

X ьГЗ -f 3

  м