SU1528342A3 - Способ получени гранулированного удобрени с контролируемой скоростью выделени азота - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии получени  гранулированных удобрений пролонгированного действи  и может быть использовано при получении удобрений с контролируемым выделением азота. С целью обеспечени  возможности регулировани  температурной зависимости скорости растворени  азотсодержащего компонента удобрени  на гранулы нанос т покрытие из смолы из группы: полиэтилен, полипропилен, полистирол, сополимер этилена с винилацетатом, сополимер винилиденхлорида с винилхлоридом или их смесь

причем в смоле диспергирован тонкий минеральный порошок из группы: тальк, оксиды железа и алюмини , карбонат кальци , двуокись кремни , диатомитова  земл . Порошок используют с дисперсностью 0,01-40 мм в количестве 40-80%, а смолу напыл ют в виде раствора в органическом растворителе - тетрахлорэтилене с в зкостью не более 40 сП. Смолу и порошок распыл ют на гранулы вместе с поверхностно-активным веществом - октаоксиэтилен-н-нонилфениловым простым эфиром или гексаоксиэтилен-н-гексилфениловым простым эфиром при соотношении смолы и ПАВ 1,0: (0,001-0,005). 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл.

Description

ахи li pT;iiIH i;;j: К:

(21)2649301/2:V-2fi

(22)07.08.7Я (З) 98)/78 (32) 09.01 ЛЯ ( 33) (46) 07. 2,ЯЧ , UKPI.

(71)Чиссоа. Лтд (,

(72)Тоснр й уд ита, Тнг(1 Таках си, Сигемилл и XHIV;; (; С/иг-пг; I J O

(53)631 ,a42,Ai 088.8 i

(56)Пат мгг -IT г 15Э2566, кл. С OS О 1/00, 1972,

(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕШШ ГРА1 УЛИРОВА11 НОГО У/ЮБРКНШ С КПНТРОЛИРУЕЬ ОЙ СКОРОСТЬЮ ЙЫЛЕЛЕ)1ИЧ АЗОТА

(57)Изобретение относитс  к технологии попучени  г рапу.пирон аи 1 ыу. удобрений пролонгиропанмого действи  и может быт1, использовано при тюлуче- иии удобрений с контролируемым выделением азота. С пельк обеспечени  возможности регулирорани  температурной зависимости гкорости растворс; . Г .Ч 1 ;- И ;in , -Г И.

1 о р- г г; ( и i i

f: :ii чч.псп;::.: :: I -HUpriv л,---;-;;(- .т ,: : . ь; iipiii г; с; 10П(: диглк г- -птн-I-:-MJ nilKHJi МЧ i njlbHb fi llCl OlIinK --Ч гр-,-..11ы ,iur;-:nv )i. i: :; «- 1--; , : ;, ,. i y- -.:-. ivp - i sufi. дилтом:- ГОППЯ ;лм.|;п )- с (ИГ-СТ1,Г

о, л - Li ;.;к количестве ; .аг . б , ;1 молу н 1:|,1Л | тт 1-. виде jircTBopa н ср Лми еском пл - -; . ifHTeJ- -- i - ту,--- хлотгггчли) с i H;iivOCTb fi не более 40 еТ1, Смо.лу и 1 оро чок олспыл ю гг гран -пь Т , norie.pxiTPCTH; --r KTi P

Hhi:-1 T. jnieC7 ROM - .Ч ТЯ OKCI- ТИ.Л

ньикЫ Иилормм iipoc biv эфиром или 1 ек с i о . И стилен--и -м сксчлфен попьлм нрос- TbiM : Лиром f.i-i ссч тнопении и ПАР 1 ,0(OsOOi-O OOS) . 1 ч ли ф-хгы, 2 ил, , 5 тло.п..

Изобретение относитс  к технологии получени  гранулированных удобрений пролонгированного действи  и может быть использовано при получении удобрений с контролируемым выделением азота.

Цель изобретени  - обеспечение во можности регулировани  темпврт- турной зависимости скорости растворени  азотсодержащего компонет-тта удобрении,

Пример . Способ получени  покрытых гранулированных удобрений

ОС:/1иСС1РЛЯ}ОТ при Д 1СПерГИрОБ, ПП г

порошка в растворе, Алпарг дл  покрыти  типа пе пемеиаю П гГ Ог  имеет проточную кол они-у ;iria- метром 250 мг и высотой 2000 мм диамето ч.стн р дуишого от,:: .: с г тарл ет 50 мм, а тол оО Поток роздуха проходит ьп жс к 4 -11:01 части проточной колг-инь; с f мощьм-1 ррнтил торр (воэдуходу1 ки ) чр.рез прибор дл  определен ; ско ти потока и теплообмепш к, К..гичес вс пг V :сэ во-чдухй регулирунг ;;:-гм

мером дл  воадуха, а температуру регулируют теплообменником, отработанный воздух поступает через входное отверстие дл  отработашюго воздуха , выход щего из колонны. Гранулированное удобрение, подвергаемое обработке дл  покрыти , поступает из входного отверсти  дл  удобрени  в колонну при пропускании через нее гор чего воздуха в соответствующих услови х с образованием потокас После достижени  температуры частиц в колонне, составл ющей 70 С, раствор смол ного покрыти  продувают в поток в виде распыл ймой струи через сопло дл  текучего потока. Смол ной раствор подают с помошыо насоса из резервуара дл  раствора, где производ т смешивание с помощью мешалки , в сопло. Устройство дл  поддержани  температуры обеспечивает поддержание температуры раствора смолы на установленной величине. При достижении покрытием определенной величины (%) вентил тор выключают, а полученный продукт удал ют через рагрузочное отверстие Кроме того, температуру гор чего воздуха, температуру покрь тых частиц и температуру выход щего воздуха определ ют соответственно с помощью термометров Т , , Т 2 и Т.

Основные услови  примера следующие: сопло дл  потока (степень открыти  0,8 мм) конического типа Фулла; количество гор чего воздуха А м /мин; температура гор чего воздуха 100°С; удобрение - сферические частицы мочевины (5-7 меш); количество подаваемого удобрени  10 кг; количество подаваемого раствора 0,5 кг/минс

Смолы, примен емые по данному изобретению в качестве основного компонента смол ной части композиции , включают смолу полиолефинового типа: полиэтилен, полипропилен, полистирол , сополимер этилена с винил ацетатом, сополинер винилиденхлори- да - винилхлорид, а также комбинаци вышеуказанных компонентов.

Тонкоизмельченными порошками по данному кзобретению  вл ютс  такие порошки, которые образуют пустоты внутри покрывного сло : тальк, кремнезем , диатомитова  земл , оксиды железа и алюмини , карбонат кальци  и т.п. Наиболее предпочтительным из

HVix  вл етс  тальк вследствие его болуе легкой диспергирующей сносгиЗ- ности. Размер частиц находитс  в ин- тервале 0,01-40 мкм, предпочтительно 0,1-20 мкм. Если размеры част1н; превышают указанный интервал, то вогнутые элементы не могут быть покрыты пленкой из смолы, дл  полного покQ рыти  следует создавать более толстое пленочное покрытие. Если размер частиц составл ет менее 0,01 мкм, то пористое покрытие пе получаетс . Растворитель - тетрахлорэтилен

5 (кип, 21 с), смолу, тонкий порошок и т.п. в заданных количествах подают в емкость дл  растворени , температуру повышают до 110°С, растворение осуществл ют при перемешиваQ НИИ дл  получени  раствора дл  покрыти . Подачу материалов провод т при перемешивапии дл  однородного распределени  тонкого порошка„ Лл  подтверждени  того, однородно ли

5 распрст,ел етс  порошок но врем  подачи , заранее провод т предварительные испытани  дл  доказательства посто нйости концентрации порошка в растворе со временем и того, поддерживаетс  ли така  концентраци  на посто нном уровне.

В табл. 1 показаны услови  приготовлени  образцов, полученных в данном примере, и степень растворени  образцов (%) поеле помещени  их в воду при 25°С в течение 24 ч. Каждый из этих образцов сохран ет способность к медленному высвобождению .

Каждый образец разрезают на нопо- вины с помощью ножа, полученные материалы , высущенные после полного растворени  мочевины, содержащейс  внутри них, упаковывают в цилиндрическую фильтровальную бумагу, а затем провод т экстрагирование тетра- хлорэтиленом в качестве растворител  в экстракторе Сокслета с целью определени  количества талька, ос0 тающегос  на фильтровальной бумаге, и количества смолы, получаемой упариванием экстракта досуха, результаты исследований подтверждают состав полученной капсулы;

5 Образование пустот в пористом покрытии измен етс  в зависимости от количества добавл емого тонкого порошка . Если его количество составл 0

5

0

5

ет менее 30 мае,7,, то не происходит образовани  пустот. При его количестве , составл ющем 40 мас.% или более , количество пустот повышаетс  с увеличением добавл емого количества. Раствор смолы образует форму раствора в состо нии, чо происходит отделсчлш тонкоизмепьченного компонента смолы при охлг ждении раствора , в целом образуетс  желпподоб- ный гель, в котором однородно распределен смол ной компонент. Таким образом , если не удоклетпор етс  условие мгновенной сушки раствора смелы из гранул удобрений, то однородное пленочное пористое покрытие не образуетс .

Пример 2. Наносит ногрытие при диспергиропанин тонкого гторошка в воздухе дл  сутки Отпичие аггплра- та.дл  покрыти  по примдру 1 состоит в том, что устройство дл  подлчи тонкого порошка pacnoj.o.iKeKc перед теплообменником, порошок в заданном количестве поступ-тет через это уст ройство, так что врем  его подпчи может соотпетствоват) времени подачи раствора дл  покрыти  Причин;; того , что устройство дл  подачи тонко- го порО1 ка р сттоложено сггереди теп-- лооОменника, закль)чаетс  п ynynmeiufH дисперсионной способности тонкого порошка п воздухе, получаемом при использовании такого /стройства, и его расположение несущественно дл  получени  хорошей дисперсии.

В табл. 2 Г1оказа1 ы услопи  получени , используемые в данном примере , а также процентное содержание выделени  в водный раствор при 25°С, измеренное через 24 ч. Хот  имеютс  отклонени  в процентном содержании покрыти , каждый из обладает фуьшпи- ей медленно высвобождамиегос  удобрени . Кроме того, определ ют отношение смолы и порошка в капсуле, полученной в соответствии с примером 1, и подтверждают состав композиции

П р и м е р 3, Подтверждение образовани  пустот с помощью добавлени  тонкого порошка, В этом примере доказываетс , что капсула по изобретению имеет пустоты, расположенные внутри нее. Образец, полученный по примеру 1 , разрезают ножом, а затеГ помешают его в воду дл  растворени  мочевины, содержащейс  п нем, и высушивают воздухом. Тетрахлорзтиле

52834

и mnjioBLiri cnjipT; охлажде/и1ые до

г о г:

э 1., смешивают в разных cooTHoiiieHn-  х с получением серий ппстворг в, . вес которых поставл ет Oi92-l,.6 г/мл. Измер ют удельный пес соогпетствуюших отрезанных кусочков к л тт с Ml , -1 и с а и н I .|м е т о д пм ,

T loji, 3 сог rr. r-i Rt-; а ( Л |1с:чо -, } ч.;

,:: т л;.;ТПТОВ ) peИИП

Гг /Г;ьтать :ПГ-;.Р-ЧИЙ ii -- :-i .inr ;- :

KniiOlTK p2 s ОЧС ЛИПНО, что к .I J. i С

no .ieuHi-- талька ( п} с-БЫ1 I L:T ;;

n-4JM.-CTb рг П: ППГТ СГ НЧ

М1.ч1ичи аетс  л отн-шсиг. . гтпт у;.(-ппчт наетс , Kp-v-fp тоге, птноп.

OO hOHn К тгуЛ - nOnV4-inT рГ уЛЬТП Г г л ;). . I iMX пычис.Л .;- и; . Г | ;: :м гч-сдии :in.v oju u:ci :i-i смопы ч лль -.р н 

Г ;п-1 COrT j:i:r:;.-v 1 /р, ь- ; oi K: :. iii -; ( CTHJ-imi iT Y :i Y, Пп: , i;n ..ii3c nyc f OT ;1ычи::- т1от no

1 / p , 1 / p5 .

V - п... П чинл рычис:и-1 : Я пгвеличина ,, РЫЧИГ: ч:-ит;п i , p.

- V/ ,;, , ,. „ 1

rr,-.: I p

vAe:ibHh f IUK; сь : ль 0,93 г/мл) ;

ДеЧ};НЬТ1| ЯеС

2,8 -/чг),

или

(:

H.i .si nej;v i-Mjii ;

; и

ГТЩКММГ -,.,

И ; , МО0

5

ои п т а:-1 ;. пол чпт1 И1 рп  р| ; i ; Hoi o отношени  CMoni.i и тспк- г Кг). Ri;i увегтичь;нип ciTtirriojU q ncipr Ji;p количестве T vrTrr тпк,-: уьг личираетс -и вьщеление из рт i стпног итс  менее чувстР -:rt ):) к вл;-1Я1;ию температуры. 1 1Т;ри,.. при исрольчо :(ан11и только гмолы иги Г-ЧР- лы и тонкого порошка т кгмги ггтнр или менее О, р , а ;тс;гк- -- не происходит образпнапие пуетот. температурна  зависимостт- .к; ргм;-т1, выдзлери  из раствпла VM c-ni -;ib; i- ЕЛ, Рг :. том случае 1- : депе1 И(- m т-ап - вера измен етс  приГ :ернр - - ::,-:

7

при повышении температуры на каждые 10 С. Ири смешивании тонкого порошка ; получением максимального количества , составл ющего 80 мас.%, выделение Hs раствора измен етс  примерно в 1,9 раза, а вли ние температуры дает минимальную величину. Таким образом, в упом нутом интервале величин становитс  возможным регулиропать скорость выделени  из раствора.

Кроме того, при добавлении тонкого порошка можно существенно измен ть свойства капсулы. Прочность капсулы имеет тенденцию к заметному снижению. Например, при добавлении 50 мас.% тонкого порошка, например талька,а в качестве наполнител  к полиолефиновой смоле и при получении пленки из расплава в экструдере прочность почти не измен етс , но в случае данного изобретени  прочност снижаетс  примерно на 1/5. Это вызвано тем, что в случае обычной формовки тонкий порошок и смола прилипают друг к другу очень прочно, но в случае продукта по изобретению происходит образование большого количества пустот. Это довольно важно свойство, так как остаток капсулы после использовани  подвержен раэло х(ению и может превратитьс  в структуру почвы. В случае добавлени  порошка наблюдаетс  тенденци  того, что при увеличении смешиваемого количества ускор етс  выделение из раствора. Что же касаетс  смолы, то если желательно уменьшить скорость выделени  ее из раствора путе повьш1ени  количества смешиваемого тонкого порошка, т.е. если желатель сделать меньшей зависимость от температуры , то необходимо выбрать толко одну смолу или же комбинацию смо с меньшей влагопроницаемостью. Упом нутое свойство позвол ет получить удобрени  с различными скорост ми выделени  из растворов и удобрени  с разнообразной зависимостью от вы- де.чени  из растворов путем подбора комОинации тонкого порошка и смолы.

Пример 4. В этом примере иллюстрируетс  эффективность зависи . мости от температуры скорости выделени  питательных веществ из раствора . Каждый образец весом 10 г ввод т в 200 мл воды и после определенного периода времени выдержи0

5

0

5

283428

пают при определенной температуре, затем подвергают анализу комппиепт. выделившийс  из водного растпорл, в соответстьии с обычным способом и определ ют степень выделени  ич раствора. Раствор дл  растворени  обновл ют в каждом анализе, анализ продолжают до определени  скорости вьщелени  из раствора по отношению к продо;гаительности времени и стро т кривые дл  таких скоростей выделени  из раствора

На фиг о 1 показаны кривые при разных температурах, измеренных дл  образца опыта 1 по примеру I; на фиг. 2 - продолжительность времени в дн х, необходима  дл  достижени  выделени  из раствора питательных веществ, составл юшего 80 мас.%, в занисимости от температуры,.

Повышение температуры на 10 С увеличиваем скорость ныделенип п- раствора примерно в 2,5 раза. Это отношение можно выразить как Q,o 2,5. Таким образом, измер ют Q ,д каждого образца, которые сведены в табл. Д, Эффективность данного изобретени  очевидна из факта, показанного в табл. А, где при увеличении добавл емого количества талька вли ние температуры становитс  меньшим.

Некоторые испытани  провод т в отношении к образцам, полученным по примеру 2, которые подтверждают, что вли ние температуры можно контролировать в тех случа х, когда любой тонкий порошок используетс  аналогично примеру 1.

Из данных табл. 1-4 следует, что температурна  зависимость скорости выделени  азота (Q) может регулироватьс  не только за счет количества минерального порошка, но и за счет количества поверхностно-активного вещества (ПАВ) и соотношени  смола:ПАВ, которое остаетс  посто нным , и равно 1:0,001.

Пример 5(пс изобретению). Готов т мочевину с покрытием смолы, содержащим 40 мае.52 полиэтилена и 60 мас.% талька по методике, описанной в Примере 1, и определ ют процент вьщелени  из водного раствора, при этом продолжительность выделени  80 мас.% азота из раствора при 25 С составл ет 188 дней, а Q ,, 2,09, Это показывает такую .

0

5

0

5

0

5

степень выделени  из раствора, как в образце при проведении опыта I, но зависимость от температуры улучшаетс , как показано в табл. 5.

По данному изобретению можно получить покрытое 1 ранулиропанное удобрение с разнообразными скорост ми выделени  из раствора и с желаемой допговечностью и зависимостью от температуры . Покрытые гранулированные удобрени  абсорбируют влагу почвы через покрывающую пленку за счет разности давлени  вод ного пара, Расположенные внутри капсулы удобрени  абсорбируют влагу, разжижа сь, а кака -то их часть раствор етс  с образованием раствора. Принима  большо количество влаги вовнутрь, внутреннее , т.е осмотическое, давление повышаетс , Помимо напр жений, создаваемых этим осмотическим давлением , воздействие средства, образующего проколы поверхностно-активного вещества подход щего молекул рного веса, создает разгрузочные отверсти  солей.

Вьделение из раствора компонента удобрени  частично осуществл етс  путем концентрационной диффузии, но преимущественно путем растворени  в потоке воды, котора  проходит вовнутрь через покрывающую пленку и вытекает из разгрузочных отверстий. Поэтому на скорость выделени  из раствора наиболее существенное вли ние оказывает проникание определенного количества вод ного пара. Причина , по которой выделение из раствора покрытого гранулированного удорени  в значительной степени зависит ОТ температуры, заключаетс  именно в этом моменте, так как повышение температуры увеличивает разницу в давлении вод ного пара снаружи и внутри смольной капсулы экспоненциально , а повышение температуры еще более увеличивает влагопроницаемост

34210

самой пленки , Эти два Э|})фекта соо- дин ютс , что способствует noBt.niie- нию влагопроницаемости смол ной капсулы в довольно большой степени, в то врем  как по прототипу температурной зависимости выделени  азота из удобрени  не наблюдаетс .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   . Способ получени  гранулированного удобрени  с контролируемой скоростью выделени  азота, включающий наносенш сло  покрыти , образованного смолой полимерного типа с диспергированным тонким минеральным по- poшкo i, путем распылени  раствора смолы на поверхносль гранул в струе гор чего воздуха, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  возможности регулировани  температурной зависимости от скорости растворени  азотсодержащего компонента удобрени , смолу выбирают из группы: полиэтилен, полипропилен, полистирол, сополимер этилена с ви- нилацетатом, сополимер винилиден- хлор1ща с винилхлоридом или их смесь, а минеральный порощок выбирают из группы: тальк, и А120з, карбонат кальци , двуокись кремни , диатомитова  земл , порошок используют с дисперсностью 0,01-40 мк в количестве 40-80 мас.%, а смолу напыл ют в виде раствора в органическом растворителе - тетрахлорэтилене с в зкостью не более 40 сПз.

   2 о Способ по По 1,отлич.а- ю щ и и с   тем, что указанную смолу и минеральный порошок распыл ют на гранулы вместе с поверхностно- активным веществом - октаоксиэтилен- н-нонилфениловым простым эфиром или гексаоксиэтилен-н-гексилфениловым простым эфиром при соотношении смолы к поверхностно-активному веществу в интервале от 1,0:0,001 до 1,0:0,005 по массе. С1--ола - скесь 60% полиэтилена низкой ппоттюсти с 40% сополимера этилена с зинилацетатом.

   Тальк - размер частиц 1-20 90%; удельный вес 2,8 г/мл. По ерхностно-акт1шное вещество - н-чоиипфемипоный эфир октаоксиэтилена,

   : -ол||Ч р пнн иишеихлоркча с пнинлхлппидом. Псл1:з гклен и полистирол ), rarnnp .-niujfH, - Пплкпропкпен н сслолкмер виннлаиетатз с зтилено (l:i)i ПАР длч примеров 20-25 - гексаоксизтклен

   н rt Krftji (ени/-зфнр, улоОренив; талые А и карйондт кальци  имеют почти такие размеру acTHUj как

   в тпбл. ; т.шьк В н кремнезем В - размеры члстиц ь интерв ге мкм 90Ilj врем  ппдлчн галька В

   г, кrч:мкc ч - В гостазл ет 30 мин знасто 20 МЮ1 р случае других млтериагзов тебл , е STDM случд1 . достигаетс 

   f i I i ртэ Рппьше того, что roAfUOT такое Ж1 колнчестЕО раствора, к к 9 прнмеуй I, т.е., 0,5 кг/нии.

   т .1 о л и II -I 2

   ЮО

   (

   /

   , V

   -г

   X

   h:l

   т

   Г9Ш

   /ш

   .;; П - Л .f.i

   r, f

   /

   25 С

   755.

   ,.

   t7 6

   т

   4