UA123727C2

UA123727C2 - Спосіб виготовлення матеріалу, у вигляді частинок, на основі сечовини, який містить елементарну сірку

Info

Publication number: UA123727C2
Application number: UAA201800464A
Authority: UA
Inventors: Франсуа Леду; Філіп Колперт; Филип Колперт
Original assignee: Яра Інтернешнл Аса; Яра Интернэшнл Аса
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2021-05-26
Also published as: RU2020127520A; IL256453A; EP3319926B1; US20200062665A1; MX2017016813A; US20210214281A1; BR112018000330B1; CN107949552A; IL256453B; SA518390685B1; ES2926955T3; CN113336603B; AU2016289420A1; US10501380B2; PL3319926T3; EP3319926A1; WO2017005695A1; US20180179115A1; BR112018000330A2; RU2735097C2

Description

Опис

Стислий опис винаходу

Даний винахід стосується способу виготовлення гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить елементарну сірку. Винахід також стосується гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, що містить невеликі частинки фази елементарної сірки у вихідному матеріалі на основі сечовини, і утвореного за допомогою способу нарощування. Продукт особливо придатний як добриво.

Передумови винаходу

Сірковмісні добрива все більше користуються попитом задля компенсації дефіциту сірки в грунті. Зазвичай сірку вносили в грунт у формі елементарної сірки або сполук, таких як сульфат амонію, бісульфат амонію, форми тіосульфату, сульфіди або гіпс, або в комбінації з іншими добривними речовинами, такими як сечовина, наприклад, вкрита сіркою сечовина, яку розкрито в патентних документах 5 3903333 (Теппеззееє Майеу Ашіпогйу, 1975) ії 05 5599374 (КІ С

Тесппоіодієв5 ГІ С., 1997).

Сірковмісні добрива, у тому числі добрива, які містять елементарну сірку, відомі уже вподовж тривалого часу, при цьому перші патенти на добрива, які містять елементарну сірку, були опубліковані більш ніж 50 років тому. Сірковмісне добриво вирішує потребу в забезпеченні сірки як поживної речовини для рослин. Агрономічна перевага від використання елементарної сірки полягає в тому, що в добриві, яке містить елементарну сірку, може передбачатися більший вміст азоту в добриві за наявності високої концентрації сірки, наприклад, понад 42 ваг. до азоту (М) та понад 8 ваг. 95 сірки (5) в добриві на основі сечовини/сірки.

Однак, що стосується елементарної сірки як такої, то вона не є біологічно доступною і має бути перетворена бактеріями в грунті на сульфати та розчинена у воді, доступній в грунті, щоб мати поживну цінність для рослини. У зв'язку з цим були знайдені інші рішення, такі як забезпечення суміші сечовина-сульфат амонію (ОА5), де джерело сірки є розчинним у воді і не потребує біологічного перетворення.

За останній час нові зусилля були спрямовані на виробництво добрив на основі сечовини, які містять елементарну сірку, виготовлені з розплавленої суміші вихідного матеріалу на основі сечовини та елементарної сірки.

Зо В патентному документі ОЗ 3100698 (ЗПеїЇї, 1963) розкрита композиція добрива, яка складається переважно зі спільно розплавлених і прильованих сечовини та елементарної сірки.

Її виготовляють шляхом змішування рідкого потоку добрива з температурою 141 С і рідкого потоку елементарної сірки з температурою 127-142 "С із застосуванням насоса і її прилюють із застосуванням віялової розпилювальної форсунки в традиційній вежі для прилювання. Щоб уникнути розділення фаз, необхідне енергійне перемішування. Замість застосування вежі для прилювання продукт можна одержати за допомогою інших методик, таких як гранулювання, сферонізація або вальцювання. Основний недолік продукту на основі сірки та сечовини, одержаного відповідно до даного способу, полягає в тому, що елементарна сірка окислюється не достатньо швидко для забезпечення сірки як поживної речовини, доступної на ранніх стадіях вегетаційного періоду, і сірка стає доступною лише на пізніших стадіях розвитку рослин.

В патентному документі 05 4330319 (Сотіпсо ЦЯ, 1982) розкритий спосіб одержання добрива на основі сечовини, яке містить елементарну сірку, шляхом змішування розплавленої сечовини і розплавленої елементарної сірки з одержанням розплавленої суміші і забезпечення затвердіння розплавленої суміші з одержанням добрива у вигляді частинок на основі сечовини, яке містить елементарну сірку, пропускання розплавленої сечовини і розплавленої елементарної сірки крізь змішувальний пристрій (статичний змішувач) за температури вище точок плавлення сечовини і елементарної сірки у відносних кількостях, достатніх для одержання вказаного добрива на основі сечовини, яке містить елементарну сірку, підтримання перепаду тиску по всьому вказаному змішувальному пристрою, який складає щонайменше приблизно 200 кПа, з утворенням гомогенізованого розплаву сечовини та елементарної сірки і забезпечення затвердіння вказаного гомогенізованого розплаву у встановленому під нахилом грануляційному барабані, що обертається, з одержанням гомогенного твердого добрива у вигляді частинок на основі сечовини, яке містить елементарну сірку, де частинки фази елементарної сірки мають розмір, менший ніж приблизно 100 мкм. Принципово важливим в даному способі є забезпечення гомогенного розплаву шляхом застосування змішувальної трубки "Т"-подібної форми для об'єднання потоку розплавленої елементарної сірки з потоком розплавленої сечовини, при цьому розплав, який потім гомогенізують у змішувачі, далі твердне з утворенням твердих частинок в барабані, що обертається. Додатково розкрито, що можна застосовувати також будь-який із низки інших способів, в тому числі прилювання із використанням охолоджувального газу у вежі, встановленої під нахилом чаші, що обертається, або псевдозрідженого шару.

Було виявлено, що невеликий розмір частинок фази елементарної сірки був сприятливим для ефективного перетворення бактеріями на сульфати, і при цьому розмір частинок фази мав бути рівним або меншим ніж 100 мкм, переважно рівним або меншим ніж 20 мкм, для більш швидкого перетворення бактеріями на сульфати. Таким чином, було проведене дослідження щодо зведення до мінімуму розміру частинок фази елементарної сірки серед частинок добрива на основі сечовини за рахунок додавання поверхнево-активної речовини.

В УМО 03/106376 (МогеК Нуаго, 2003) розкрите застосування допоміжної речовини, переважно Св-Сзо-жирної кислоти з прямим ланцюгом, такої як міристинова кислота, що є термостабільною та амфотерною, для одержання гомогенної змішаної фази.

В УМО 2014/009326 (ЗПпеїІ, 2014) розкрите змішування першого потоку, який містить рідке добриво, з другим потоком, який містить рідку елементарну сірку, в змішувальному пристрої за наявності багатофункціональної іонної поверхнево-активної речовини з утворенням емульсії, що містить частинки елементарної сірки, які вкриті шаром поверхнево-активної речовини і дисперговані в добривній речовині, щодо якої можна забезпечити твердіння.

Вебие є прикладом комерційного продукту, який реалізується компанією Хага Іпіегпайопаї!

АБ5БА, при цьому він являє собою добриво у вигляді частинок на основі сечовини, яке містить невеликі частинки фази елементарної сірки з композицією 42-95, виготовлене (із мікроемульгованої елементарної сірки в рідкій сечовинній основі із застосуванням поверхнево- активної речовини та затверділе із застосуванням традиційної методики прилювання.

Компанією Мага Іпіегпайопаі! АЗА (Осло, Норвегія) були вироблені не лише прили, але і пастилки із добрива на основі сечовини, яке містить елементарну сірку, з композицією 42-95 із застосуванням охолоджувальної конвеєрної стрічки (Запамік, Стокгольм, Швеція, і в Мігодеп їж зупдаз 313, вересень-жовтень 2011).

Бажано було б мати добриво у вигляді частинок на основі сечовини, яке містить елементарну сірку, що не лише характеризується високим вмістом поживної речовини та високим співвідношенням М:5 з точки зору агрономії, але також містить елементарну сірку в такій формі та з таким розміром частинок, що є легше та швидше доступною як поживна

Зо речовина для рослин. Таке добриво може бути внесене та може бути ефективним на ранніх стадіях вегетаційного періоду або в інший час.

Всі відомі способи вирішення вищевказаної проблеми зорієнтовані на застосування гомогенного змішаного розплаву та/або на застосування поверхнево-активної речовини для зведення до мінімуму розміру частинок фази елементарної сірки.

Сутність винаходу

Несподіваним було те, що автори даного винаходу знайшли спосіб, де усувається необхідність не лише застосування допоміжної речовини, зокрема поверхнево-активної речовини, яка покращує гомогенність розплаву розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини та розплавленої елементарної сірки та/або зменшує середній розмір частинок фази елементарної сірки в ньому (у порівнянні з розплавом розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини та розплавленої елементарної сірки, який не містить такої допоміжної речовини), але й застосування гомогенно змішаного розплаву, при цьому все ще одержуються частинки, в яких частинки фази елементарної сірки мають середній розмір, менший ніж приблизно 100 мкм, що становить приблизно максимальний розмір, понад який елементарна сірка стає надто повільно доступною для рослин. За умови застосування поверхнево-активної речовини ускладнюються процедури, відомі з рівня техніки, і в добриво додаються сполуки, які не бажані у відкритому грунті та не мають цінності з точки зору сільського господарства. За умови застосування змішувального пристрою подовжується час утримування в системі (окремі елементи, змішувальний пристрій, насоси тощо), який мав би підтримуватися мінімальним, тобто декілька секунд, а не хвилин, щоб звести до мінімуму розкладання розплаву сечовини, зокрема на біурет і аміак, відповідно до реакції 2-СО(МН»2)2г-»біурет МО.

Спосіб відповідно до даного винаходу заснований на застосуванні гранулятора із псевдозрідженим шаром сечовини, у якому змішують рідкий матеріал на основі сечовини та елементарну сірку, розпилюють крізь один або більше засобів розпилення, які містять щонайменше одне сопло, та забезпечують тверднення з одержанням частинок.

Перевага способу відповідно до даного винаходу полягає в тому, що його можна здійснювати на звичайній установці для сечовини, де застосовується вищевказана технологія грануляції у псевдозрідженому шарі, без істотних модифікацій способу або впровадження додаткового обладнання, такого як змішувач розплаву, і без необхідності додавання бо допоміжних речовин, таких як поверхнево-активні речовини, зокрема іонні поверхнево-активні речовини, що покращують гомогенність розплаву розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини та розплавленої елементарної сірки та/або зменшують розмір частинок фази елементарної сірки в ньому.

В своєму найширшому понятті даний винахід стосується способу виготовлення гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить елементарну сірку, при цьому спосіб включає стадії: () забезпечення розплаву розплавленого матеріалу на основі сечовини та розплавленої елементарної сірки і (ії) розпилення розплаву в грануляторі з псевдозрідженим шаром сечовини із застосуванням розпилювальних засобів так, що розплав твердне з одержанням гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить в собі тверді частинки фази елементарної сірки.

Відповідно до одного з варіантів здійснення винахід стосується способу виготовлення гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить елементарну сірку, при цьому спосіб включає послідовні стадії: (а) забезпечення першого потоку рідини, що містить вихідний матеріал на основі сечовини, з першою температурою, яка щонайменше дорівнює температурі плавлення вихідного матеріалу на основі сечовини або вища за неї; (Б) забезпечення другого потоку рідини, що містить елементарну сірку, з другою температурою, яка щонайменше дорівнює температурі плавлення елементарної сірки або вища за неї; (с) об'єднання першого потоку з другим потоком в безперервному режимі за третьої температури, за якої обидва потоки є рідкими, внаслідок чого елементарна сірка в одержаному в результаті розплаві знаходиться в рідкій формі; (а) розпилення одержаного в результаті розплаву в грануляторі з псевдозрідженим шаром сечовини із застосуванням розпилювальних засобів так, що розплав твердне з одержанням гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить в собі тверді частинки фази елементарної сірки.

В конкретному варіанті здійснення спосіб, описаний в даному документі, передбачений з

Зо такою умовою, що за даного способу не додають допоміжні речовини, які покращують гомогенність, та/"або допоміжні речовині, які зменшують розмір частинок. Вказані в даному документі "допоміжні речовини, які покращують гомогенність" означають допоміжні речовини, такі як поверхнево-активні речовини, і зокрема іонні поверхнево-активні речовини, які покращують гомогенність розплаву розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини і розплавленої елементарної сірки. Вказані в даному документі "допоміжні речовини, які зменшують розмір частинок' означають допоміжні речовини, такі як поверхнево-активні речовини, і зокрема іонні поверхнево-активні речовини, які зменшують розмір частинок фази елементарної сірки в розплаві.

В додатковому варіанті здійснення винахід також стосується гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить елементарну сірку, що включає в себе частинки фази елементарної сірки у вихідному матеріалі на основі сечовини, і який утворений за допомогою способу нарощування, де вказані частинки фази елементарної сірки мають дуже невеликі розміри на рівні 10 мкм або менше і переважно виготовлені способом відповідно до даного винаходу.

В конкретному варіанті здійснення гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини, описаний в даному документі, передбачений з умовою, що вказаний матеріал не містить допоміжних речовин, які покращують гомогенність, тал"або допоміжних речовин, які зменшують розмір частинок.

Вказаний матеріал у вигляді частинок на основі сечовини переважно можна застосовувати як добриво, зокрема для стимуляції росту сільськогосподарської продукції на грунті з дефіцитом сірки.

Вказаний матеріал у вигляді частинок на основі сечовини переважно можна також застосовувати як корм для тварин.

Хоча в літературних джерелах частинки фази елементарної сірки залежно від характеру завжди називають частинкою або краплею, в контексті даного винаходу частинки фази елементарної сірки найчастіше називаються частинками фази, які можуть характеризуватися низкою форм, тобто бути неправильної форми, краплеподібними, лускоподібними, голкоподібними тощо.

Даний винахід не обмежується добривами на основі сечовини, а може також бути 60 застосованим щодо альтернативних продуктів, де буде бажаним додавання до сечовини елементарної сірки. Наприклад, гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини за даним винаходом може застосовуватися як корм для тварин.

В додатковому варіанті здійснення винахід також стосується застосування гранулятора зі псевдозрідженим шаром, обладнаного розпилювальними засобами, для виготовлення матеріалу на основі сечовини, який містить невеликі частинки фази елементарної сірки, переважно де вказані частинки фази елементарної сірки мають розмір, визначений шляхом аналізу методом лазерної дифракції, і виражений як 490 для частинок менше ніж приблизно 20 мкм, або виражений як 450 для частинок менше ніж приблизно 10 мкм, або виражений як 410 для частинок менше ніж приблизно 5 мкм.

Докладний опис винаходу

Далі спосіб буде описуватися більш докладно.

Наприкінці 1970-х років технологія гранулювання в псевдозрідженому шарі була впроваджена в галузь виробництва сечовини як альтернатива традиційним способам, таким як прилювання і гранулювання в барабанній установці. Псевдозріджений шар утворюється, якщо деяку кількість твердої речовини у вигляді частинок (яка зазвичай знаходиться в утримувальному резервуарі) поміщають у відповідні умови, щоб суміш тверда речовина/флюїд поводилась як флюїд. Цього зазвичай досягають за рахунок введення флюїду під тиском у середовище у вигляді частинок. В результаті одержують середовище, яке характеризується багатьма властивостями і характеристиками ньютонівських флюїдів, такими як здатність до вільного плину під дією сили тяжіння, або підлягає нагнітанню із застосуванням гідравлічних методик. Одержане явище називається псевдозрідженням. Псевдозріджені шари застосовують за різними призначеннями, такими як реактори з псевдозрідженим шаром (типи хімічних реакторів), крекінг з псевдозрідженим каталізатором, спалювання в псевдозрідженому шарі, тепло- або масообмін або модифікація поверхні розділу, така як нанесення покриття на тверді тіла, та гранулювання у псевдозрідженому шарі.

Існує багато типів гранулювання у псевдозрідженому шарі, але стосовно мети даного винаходу необхідно лише докладно обговорити технологію гранулювання в псевдозрідженому шарі, яку застосовують для одержання матеріалу на основі сечовини, зокрема сечовини.

Сьогодні застосовують головним чином три основні різні способи: спосіб, який спочатку був

Зо розроблений компанією Мага Регійїлег ТесппоЇоду (УЕТ, Норвегія), але ліцензія на нього нині видана компанії Опде Регіййег Тесппоїоду (СЕТ, Нідерланди), спосіб, розроблений компанією

Тоуо Епдіпеегіпд Согрогайоп (ТЕС, Японія), і спосіб, розроблений компанією 5іатісагроп (Нідерланди). Окрім того, існують деякі способи, що з'явились нещодавно, наприклад, розроблені компаніями МгеаСазаієє (Швейцарія) і Сгееп Сгапшіайоп ТесппоЇїоду (ОСТ,

Нідерланди).

Всі способи мають по суті однакове призначення, в тому сенсі, що - стосовно даного винаходу - окремі частинки твердої сечовини, які необов'язково містять елементарну сірку, підтримуються в стані перемішування за допомогою потоку повітря, збільшуються за рахунок того, що неодноразово зазнають впливу крапель розчину або розплаву сечовини, які необов'язково містять елементарну сірку, при цьому потім тверднуть на поверхні частинок за рахунок поєднання випарювання (якщо присутня вода) і охолодження зріджувальним повітрям, перш ніж частинки будуть приведені в контакт з додатковою кількістю розплаву сечовини, який необов'язково містить елементарну сірку. Це досягається шляхом забезпечення правильних турбулентності та змішування так, що гранули циклічно проходять альтернативно крізь зону, де умови є сприятливими для ущільнення крапель, та зону, де умови є сприятливими для їхнього тверднення. Вони призначені для виконання цього без будь-яких внутрішніх рухливих частин.

Механізм гранулювання (спосіб нарощування) в способах гранулювання сечовини в псевдозрідженому шарі відрізняється від механізму звичайних способів гранулювання добрив (спосіб агломерації), під час яких невеликі тверді частинки злипаються за рахунок рідкої фази, яка потім твердне і склеює невеликі частинки у великі гранули. Таким чином, за умови застосування технології гранулювання в псевдозрідженому шарі гранули сечовини, які необов'язково містять елементарну сірку, містять низку шарів, одержаних із нарощених затверділих крапель, подібно до шкірочок цибулини. Всі способи призначені для досягнення цього, але досягається це різними способами. Під час способу ОЕТ частинки сечовини, які необов'язково містять елементарну сірку, підтримуються в стані псевдозрідження за допомогою об'ємного потоку повітря, який продувають крізь перфоровану пластину в нижній частині корпусу гранулятора. Розплав сечовини, що необов'язково містить елементарну сірку, розпилюють за допомогою низки розташованих на однаковій відстані по всьому шарові розпилювальних засобів, які містять сопла в оточенні розпилюваного повітря, що випускається бо вертикально вгору. Такі струмені мають подвійне призначення, а саме: розпилюють краплі рідкої сечовини на частинки і сприяють циркуляції у псевдозрідженому шарі так, що частинки втягуються і підхоплюються потоком повітря, де вони вкриваються шарами розплаву сечовини, що необов'язково містить елементарну сірку, потім переходять в частину шару, де вони зіштовхуються лише із псевдозрідженим повітрям, яке здійснює висушування, охолодження і забезпечення затвердіння останнього набутого шару, перш ніж вони будуть підхоплені наступним в тому ж напрямку струменем. В технології ТЕС застосовують фонтануючий або киплячий шар. В ній не застосовуються розпилювальні сопла як такі, а замість цього розплав сечовини, який необов'язково містить елементарну сірку, випускається із струменів в нижній частині шару і розбивається високошвидкісним вторинним повітрям, що вводиться навколо них.

Це також піднімає підхоплені частинки над верхньою поверхнею оточуючого псевдозрідженого шару. Під час способу Біатісагтоп такі форсунки також не застосовуються; на частинках утворюється покриття із сечовини, яке необов'язково містить елементарну сірку, за рахунок різних механізмів, в яких вони пропускаються крізь плівку із розплаву сечовини, що необов'язково містить елементарну сірку, створену кільцевим соплом навколо струменя вторинного повітря. В усіх трьох способах одержують гранули від приблизно 2 до 8 мм (для більш докладної інформації див. "Раїг м/іпа ог ЕВ Тесппоіоду", рр. 40-47, Мітодеп-бупадаз 282, липень-серпень 2006). Технологія ОгеаСаза|е заснована на грануляторі вихрового типу, що в цілому являє собою рухомий псевдозріджений шар, де частинки псевдозріджують за допомогою повітря, яке подається з дна крізь сітку так, що частинки набувають подовжнього і кругового руху. Розплав сечовини, що необов'язково містить елементарну сірку, розпилюється від бічної сторони в псевдозріджений шар, який рухається по колу, спеціальними розпилювальними засобами, що містять сопла, де незначну кількість повітря вводять в сопло так, що утворюється емульсія повітря в розплаві.

Незалежно від вищевказаних способів, даний винахід не обмежується цими способами, а включає в себе всі способи, де частинки утворюються значною мірою за допомогою нарощування. Принципово важливим в даному винаході є те, що утворення частинок забезпечується значною мірою під дією нарощування, а не агломерації. Автори винаходу виявили, що цю технологію можна застосовувати для виготовлення гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить частинки фази елементарної

Зо сірки, які мають середній розмір, менший ніж приблизно 100 мкм, зокрема, менший ніж приблизно 20 мкм, зокрема, менший ніж приблизно 10 мкм, зокрема, менший ніж приблизно 5 мкм. Без обмеження теорією вважається (і буде показано далі), що під час механізму нарощування утворюються дрібні частинки фази елементарної сірки всередині частинок на основі сечовини з середнім розміром приблизно 100 мкм або менше, переважно з розміром, меншим ніж 50 мкм або менше, більш переважно з розміром, меншим ніж 25 мкм або менше, найбільш переважно з розміром, меншим ніж 10 мкм або менше, і ще більш переважно з розміром, меншим ніж 5 мкм, як наслідок, частинки фази елементарної сірки такого невеликого розміру можуть легко окислюватися з одержанням сірки як поживної речовини для рослин за умови внесення в грунт.

В своєму найширшому понятті в даному документі передбачений спосіб виготовлення гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить елементарну сірку, при цьому спосіб включає стадії: () забезпечення розплаву розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини та елементарної сірки і (ії) розпилення розплаву в грануляторі з псевдозрідженим шаром сечовини із застосуванням розпилювальних засобів так, що розплав твердне з одержанням гомогенного твердого вихідного матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить в собі тверді частинки фази елементарної сірки.

Вищенаведений спосіб може здійснюватися як періодичний спосіб або як безперервний спосіб. В періодичному способі суміш розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини і елементарної сірки забезпечується за температури в діапазоні приблизно 120-150 "С. Суміш переважно може бути складена шляхом додавання елементарної сірки, наприклад, у формі порошку, до розплаву вихідного матеріалу, необов'язково за наявності незначної кількості води, такої як приблизно 5-10 ваг. 96 або менше, і необов'язково в присутності допоміжних речовин, таких як допоміжні речовини для запобігання злежування, поверхнево-активні речовини, барвники, мікроелементи і поживні речовини в слідових кількостях, допоміжні речовини, які попереджають розкладання, інгібітори уреази тощо.

Відповідно до іншого варіанту здійснення в даному документі передбачений спосіб виготовлення гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини-сірки, який бо містить елементарну сірку, при цьому спосіб включає послідовні стадії:

(а) забезпечення першого потоку рідини, що містить вихідний матеріал на основі сечовини, з першою температурою, яка щонайменше дорівнює температурі плавлення вихідного матеріалу на основі сечовини або вища за неї; (Б) забезпечення другого потоку рідини, що містить елементарну сірку, з другою температурою, яка щонайменше дорівнює температурі плавлення елементарної сірки або вища за неї; (с) об'єднання першого потоку з другим потоком в безперервному режимі з утворенням третього потоку з третьою температурою, за якої обидва потоки є рідкими, внаслідок чого елементарна сірка в одержаному в результаті розплаві знаходиться в рідкій формі; (а) розпилення одержаного в результаті розплаву в грануляторі з псевдозрідженим шаром сечовини із застосуванням розпилювальних засобів так, що розплав твердне з одержанням гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить в собі тверді частинки фази елементарної сірки.

Відповідно до іншого варіанту здійснення в даному документі передбачений спосіб одержання гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить елементарну сірку, котрий включає стадії забезпечення першого потоку рідини, що містить вихідний матеріал на основі сечовини, з першою температурою в діапазоні від приблизно 120 до 145"С, забезпечення другого потоку рідини, що містить елементарну сірку, з другою температурою в діапазоні від приблизно 120 до 150 "С, об'єднання першого потоку з другим потоком за третьої температури в діапазоні від приблизно 120 до 150 С і розпилення одержаного в результаті розплаву в грануляторі з псевдозрідженим шаром сечовини із застосуванням розпилювальних засобів так, що розплав твердне з одержанням гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, що містить в собі тверді частинки фази елементарної сірки, наприклад, за температури 95 - 120 76.

Розплавлений вихідний матеріал на основі сечовини і розплавлену елементарну сірку одержують відповідно із джерела розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини і джерела розплавленої елементарної сірки. У контексті даного винаходу розплавлений вихідний матеріал на основі сечовини також містить водний розчин, що містить високу концентрацію вихідного матеріалу на основі сечовини, наприклад, який має вміст води 0,2-10 ваг. 9бо,

Зо переважно 3-5 ваг. 90. Розплавлений вихідний матеріал на основі сечовини підтримують за температури, яка залежить від вмісту води в ньому. Зазвичай температура становить приблизно 130 "С і переважно температура знаходиться в діапазоні від приблизно 120 до 145 С. Розплавлену елементарну сірку також утримують за температури вище її точки плавлення, зазвичай за температури вище приблизно 120 "С. Розплавлену елементарну сірку підтримують переважно за температури в діапазоні від приблизно 120 до 150 "С. Кількість розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини і кількість розплавленої елементарної сірки з їхніх відповідних джерел комбінують у пропорціях, необхідних для виходу матеріалу необхідної марки.

Швидкість потоку і тиск потоку розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини і потоку розплавленої елементарної сірки можна регулювати окремо і по відношенню одне до одного, доки не стане очевидним, що може бути одержана необхідна кількість матеріалу, кількість елементарної сірки є достатньою для одержання необхідної марки матеріалу, та частинки фази елементарної сірки в матеріалі на основі сечовини мають необхідний розмір.

Наприклад, потоки елементарної сірки/вихідного матеріалу на основі сечовини можуть бути об'єднані в потік зі співвідношенням, яке знаходиться в діапазоні від 0,1:100 до 25:100 за вагою, переважно від 1:100 до 15:100 за вагою так, що утворюються частинки, які містять від 0,1 до 20 ваг. 95 елементарної сірки, переважно від 1 до 10 ваг. 9о елементарної сірки.

Марки гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить елементарну сірку, можуть змінюватись в широкому діапазоні. Можуть бути виготовлені марки з лише незначним вмістом елементарної сірки, ваг. о, наприклад, марка з 4 ваг. 96 елементарної сірки (композиція 43-45), або з вмістом елементарної сірки аж до приблизно 20 ваг. 95 (композиція 37-205). Для більшості сільськогосподарських застосувань вагове співвідношення

М:5 знаходиться у діапазоні від 4:1 до 10:11, що відповідає приблизно 5-10 ваг. 956 елементарної сірки у порівнянні з загальною вагою частинок у випадку добрива на основі сечовини/сірки.

Оскільки два потоки є фізично нерозчинними один в одному, то одержаний в результаті потік є лише механічно перемішаним і негомогенним комбінованим потоком. Об'єднання відповідних потоків можна здійснювати за допомогою будь-якого з низки способів. Наприклад, відповідні кількості розплавленої елементарної сірки і розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини можна подавати для всмоктування за допомогою придатного насосу. Об'єднані бо кількості розплавленої елементарної сірки і розплавленого вихідного матеріалу на основі (с;

сечовини потім пропускають за допомогою насосу безпосередньо в гранулятор, зокрема до розпилювальних засобів, які містять щонайменше одне сопло. Немає потреби в окремому змішувальному пристрої для одержання гомогенізованого розплаву із невеликих розплавлених частинок фази елементарної сірки в розплавленому вихідному матеріалі на основі сечовини, доки об'єднання потоку розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини та потоку розплавленої елементарної сірки є безперервним, тобто не переривається проміжком часу, досить тривалим для утворення пробки або з розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини, або розплавленої елементарної сірки для одержання частинок, які складаються переважно або з вихідного матеріалу на основі сечовини, або з елементарної сірки.

Таким чином, згідно з одним з варіантів здійснення описаний спосіб відповідно до даного винаходу, де розплав розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини і розплавленої елементарної сірки є негомогенним. Одним зі способів вимірювання (не)гомогенності в конкретному місці в ході способу є вимірювання вмісту сірки (ваг. 95) або співвідношення

Ц/З (ваг. 95 сечовини/ваг. У6 елементарної сірки) у низці зразків, наприклад, відібраних з третього потоку, і визначення суми квадратів відхилень всіх точок даних від їх середнього значення (ОЕМ5О) для вказаного вмісту 5 або співвідношення Ш/5 (наприклад, яке визначається функцією ОЕМ5О) в Місгозоїй Ехсеї). Переважно показник ОЕМ5О вказаного вмісту 5 становить більше 1, переважно більше 5, зокрема, від 1 до 30 (визначений на щонайменше 5 зразках по приблизно 2 грами). Переважно показник ОЕМ5О вказаного співвідношення Ш/5 становить більше 1, переважно більше 3, зокрема, від 1 до 15 (визначений на щонайменше 5 зразках по приблизно 2 грами).

За допомогою способу відповідно до даного винаходу одержують гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини, який містить елементарну сірку. Гомогенність вказаного матеріалу можна визначати так само, як описано вище. Переважно показник ОЕМ5О вмісту 5 у вказаному матеріалі становить менше 1, переважно менше 0,5 (визначений на щонайменше 5 зразках по приблизно 2 грами).

В альтернативному варіанті здійснення відповідні потоки можуть бути забезпечені в змішувальному пристрої такому як резервуар, де забезпечується перемішування, гомогенізатор, статичний змішувач, змішувальний насос або пристрій "Т"-подібної форми, описаний в 05 4330319, де комбіновані потоки змішуються до того, як одержуваний в результаті розплав переносять в пристрій-гранулятор, зокрема, розпилювальні засоби, які містять щонайменше одне сопло.

Щоб підтримувати необхідні температури і запобігти передчасному твердненню розплавленого матеріалу в будь-якій мірі, всі апарати, які містять розплавлену елементарну сірку та/або вихідний матеріал на основі сечовини, можуть бути оснащені, наприклад, паровим підігрівом, зсередини або зовні, або паровою сорочкою та/або ізоляційним покриттям.

Комбінований розплав вихідного матеріалу на основі сечовини/сірки в подальшому твердне з утворенням твердих частинок гомогенного вихідного матеріалу на основі сечовини, який містить елементарну сірку, де частинки фази елементарної сірки мають середній розмір, менший ніж приблизно 100 мкм, зокрема, менший ніж приблизно 20 мкм, зокрема, менший ніж приблизно 10 мкм, зокрема, менший ніж приблизно 5 мкм, шляхом пропускання комбінованого розплаву вихідного матеріалу на основі сечовини/сірки до розпилювальних засобів, які містять щонайменше одне сопло, гранулятора зі псевдозрідженим шаром сечовини. Сопло може являти собою будь-яке сопло, що є доцільним для відповідного гранулятора. Наприклад, гарні результаті були одержані за допомогою гранулятора ШЕТ, обладнаного форсунками спірального типу ВЕТЕ (ВЕТЕ Род Моз71е, Іпс., Грінфілд, США) та/або форсунками НЕТ-типу (ЕР 1701798 В1, 2005, Мага Іпіегпайопа! АБА), за робочого тиску приблизно 0,5 бар та швидкості потоку приблизно 10 літрів/хв. Варто зазначити, що таке сопло функціонує за значно нижчого тиску ніж сопла, розкриті в патентному документі 05 4330319 (Сотіпсо Це, 1982), при цьому соплам потрібен перепад тиску щонайменше приблизно 200 кПа (2 бар). Застосування нижчого тиску є переважним, оскільки для розпилення розплаву потрібно менше енергії.

Бажано підтримувати час утримування розплаву перед розпиленням настільки коротким, наскільки це можливо. Таким чином, час, який минає між стадією об'єднання і моментом, коли розплав покидає розпилювальні засоби в грануляторі з псевдозрідженим шаром, має бути настільки коротким, наскільки це можливо. Наприклад, час утримування розплаву між стадіями об'єднання і розпилення, який становить від приблизно 10 до 100 секунд або менше, забезпечує мінімальне розкладання сечовини до біурету.

Затверділі частинки в подальшому просіюють і відокремлюють продукт у вигляді частинок потрібного розміру. Продукт являє собою гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на бо основі сечовини, який містить елементарну сірку, що включає в себе однорідну дисперсію із невеликих частинок фази елементарної сірки в вихідному матеріалі на основі сечовини, де частинки фази елементарної сірки мають середній розмір, менший ніж приблизно 100 мкм, зокрема, менший ніж приблизно 20 мкм, зокрема, менший ніж приблизно 10 мкм, зокрема, менший ніж приблизно 5 мкм.

Для зменшення схильності до злежування твердого матеріалу на основі сечовини, який містить елементарну сірку, можна застосовувати придатний засіб для попередження злежування, такий як формальдегід. За бажанням можна застосовувати до затверділих частинок або фракції за розміром частинок продукту незначну кількість придатного засобу шляхом нанесення покриття або розпилення. Як альтернатива і переважно, придатний засіб для попередження злежування можна додавати або до джерела розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини, розплавленої суміші вихідного матеріалу на основі сечовини та елементарної сірки, до потоку розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини перед насосом для сечовини або об'єднанням вихідного матеріалу на основі сечовини з потоком елементарної сірки. Щоб досягнути даної мети, зазвичай до розплаву вихідного матеріалу на основі сечовини перед гранулюванням додають формальдегід або сечовиноформальдегід, і він діє як засіб, що сприяє гранулюванню.

Необов'язково можна додавати додаткові допоміжні речовини, такі як барвники, мікроелементи і поживні речовини в слідових кількостях, допоміжні речовини, які попереджають розкладання, інгібітори уреази тощо.

Згідно з одним з варіантів здійснення у способі відповідно до даного винаходу передбачений матеріал на основі сечовини, де вихідний матеріал на основі сечовини вибирають із групи добрив на основі сечовини, сечовини та сульфату амонію і сечовини та фосфату амонію.

Переважні варіанти здійснення способу відповідно до даного винаходу далі будуть проілюстровані за допомогою наступних необмежувальних прикладів.

Приклади

Всі експерименти проводили на дослідній установці для сечовини в зіці5КіЇ (Мага

Іп'егпайопа! АБА). Дана дослідна установка характеризувалася робочою ємкістю - після просіювання - приблизно 50 кг кондиційного продукту. Вона в цілому складалася з резервуара для приготування перемішаної сечовини з робочим об'ємом приблизно 150 літрів та

Зо гранулятора зі псевдозрідженим шаром ШЕТ-типу, обладнаного розпилювальним соплом спірального типу або НЕТ-типу (розкрито в ЕР 1701798 В1, 2005, Мага Іпіегпайопа! А5А).

Методи аналізу - Концентрацію розплаву вимірювали за допомогою проведення аналізу методом Карла

Фішера на лускоподібному зразку, взятому із підготовленого розплаву в змішувальному резервуарі. - Вміст 5 вимірювали за допомогою аналізатора 50 144 ОВІ ЕСО-типу (ГЕСО, Сент-Джозеф, штат Масачусетс, США) і за вагою після фільтрування. - РН визначали шляхом титрометричного аналізу. - а50 гранул визначали шляхом просіювання або за допомогою гранулометричного аналізатора Кеїзсп Сатвіег (Кеїзсп Тесппоіоду Отьн, Хан, Німеччина). - Індекс злежування за РОК визначали за допомогою пневматичної машини для визначення злежування під тиском 2 бар протягом 24 годин за температури 27 "С. - Індекс подрібнення за РОК визначали за допомогою незначного масштабування до ємкості 10 кг, і гранули подрібнювали за шкалою сталевим стрижнем з пласким кінцем. - Пилоутворення під час стирання за РОК вимірювали за допомогою апарату для визначення пилоутворення, який містив скляну колонку, два впускні повітряні клапани, скляну верхню частину, витратомір і металеву сітку з комірками прибл. 1 мм. - Насипну густину вимірювали за допомогою пікнометра СеоРус 1360 від Місготегйіс5 (Норкросс, штат Джорджія, США). - Розподіл частинок фази елементарної сірки за розміром в гранулах сечовини визначали за допомогою аналізу методом лазерної дифракції і повторно за допомогою аналізу, проведеного на вітряному млині з просіюванням. Аналіз методом лазерної дифракції проводили із застосуванням пристрою Сіїаз 1180 з довжиною хвиль 635 і 835 нм (Сііа5, Орлеан, Франція).

Аналіз дифракційних даних виконували із застосуванням теорії Мі відповідно до способу АТМ рад464-10 "Мапаага Те5зі Меїтпоа ог Рапісіє 5іле Рівзігіршіоп ої Сайауййс Маїегіа! Бу Газег дні зсацегіпд" із комплексним показником заломлення 1,9-і0,01.

Підготовка зразка для аналізу методом лазерної дифракції. 80 г гранул, що містили частинки фаз сечовини і елементарної сірки (також названі частинками), розчиняли в 500 мл деіонізованої води з температурою приблизно 60 "С впродовж 2 годин з перемішуванням. бо Одержану в результаті суспензію, що містила тверді частинки елементарної сірки, фільтрували і промивали теплою деіонізованою водою. Екстраговані таким чином тверді частинки елементарної сірки диспергували в ізопропанолі (об'єм 15 мл) і піддавали обробці шляхом перемішування за допомогою ультразвуку (зонд 750 Вт, 20 кГц) впродовж 20 хвилин, після чого проводили аналіз методом лазерної дифракції. Під час перемішування за допомогою ультразвуку відбувалося розбиття агломератів твердих частинок елементарної сірки, які були агломеровані в розчині. Без такої обробки одержували дещо вищі показники розміру частинок. - Загальну площу поверхні екстрагованих твердих частинок елементарної сірки у вигляді сухого порошку елементарної сірки визначали на системі об'ємної адсорбції Місготетйнісв5 ЗРІех із застосуванням способу ВЕТ. Криптон адсорбувався за 77 К відповідно до способу АБТМ ра7во - 12 "Мапаага Тезі Меїтоа ог Оеїептіпацйоп ої І ому Зипасе Агеа ої Саїаїувів апа Сааузі

Сатієтз Бу Мийіроїпі Кгуріоп Адзогрійоп".

За умови сферичної чи кубічної форми частинок, виходячи із площі поверхні розраховували середній розмір частинок:

Розмір (м) - б/густина (г.м). площа (ме.г)|, де «розмір» означає діаметр сферичної частинки або довжину грані кубічної частинки.

Густина частинок елементарної сірки становила 2,0х106г.м3.

Підготовка зразка для визначення загальної площі поверхні. 80 г гранул, що містили частинки сечовини і елементарної сірки, розчиняли в 500 мл деїіонізованої води з температурою приблизно 60 "С впродовж 2 годин з перемішуванням. Одержаний в результаті розчин, що містив тверді частинки елементарної сірки, фільтрували і промивали теплою деїіонізованою водою. Екстраговані тверді частинки елементарної сірки сушили впродовж ночі за 80 "С.

Приклад 1: сечовина « 5 ваг. 95 5 (спіральне сопло). 122,14 кг рідкої сечовини недовго перемішували (цього недостатньо для одержання гомогенної суміші) в резервуарі зі встановленою мішалкою з 6,5 кг елементарної сірки у формі порошку і 1,36 кг засобу для кондиціонування на основі сечовини-формальдегіду ОЕ80 (від

Бупеа А5, Ліллестрьом, Норвегія), який являв собою суміш сечовини/формальдегіду/води у співвідношенні 23/57/20, за температури приблизно 129 С з одержанням суміші у вигляді розплаву з 595 елементарної сірки, при цьому концентрація розплаву становила 96,295, після чого одержаний в результаті розплав перекачували в гранулятор з активним псевдозрідженим

Зо шаром, де температура гранулювання становила приблизно 104 "С, обладнаний спіральним соплом. Час інжекції становив приблизно 14 хвилин. Добриво у вигляді частинок на основі сечовини, що містило елементарну сірку, вилучали з гранулятора, просіювали та охолоджували до кімнатної температури. Типовий зразок продукту аналізували для визначення характеристик частинок. Результати наведені в таблицях | і І.

Приклад 2: сечовина « 10 ваг. 905 5 (спіральне сопло). 115,71 кг рідкої сечовини перемішували (цього недостатньо для одержання гомогенної суміші) в резервуарі зі встановленою мішалкою з 13,0 кг елементарної сірки у формі порошку і 1,29 кг засобу для кондиціонування на основі сечовини-формальдегіду ОЕ80 (від ЮОупеа АБ,

Ліллестрьом, Норвегія), який являв собою суміш сечовини/формальдегіду/води у співвідношенні 23/57/20, за температури приблизно 130 "С з одержанням суміші у вигляді розплаву з 10 95 елементарної сірки, при цьому концентрація розплаву становила 95,2 95, після чого одержану в результаті суміш перекачували в гранулятор з активним псевдозрідженим шаром, де температура гранулювання становила приблизно 101 "С, обладнаний спіральним соплом. Час інжекції становив приблизно 13 хвилин. Добриво у вигляді частинок на основі сечовини, що містило елементарну сірку, вилучали з гранулятора, просіювали та охолоджували до кімнатної температури. Типовий зразок продукту аналізували для визначення характеристик частинок.

Результати наведені в таблицях | і ІІ.

Приклад 3: сечовина «5 ваг. 95 5 (сопло НЕТ). 122,14 кг рідкої сечовини перемішували (цього недостатньо для одержання гомогенної суміші) в резервуарі зі встановленою мішалкою з 6,5 кг елементарної сірки у формі порошку і 1,36 кг засобу для кондиціонування на основі сечовини-формальдегіду ОЕ80 (від ЮОупеа АБ,

Ліллестрьом, Норвегія), який являв собою суміш сечовини/формальдегіду/води у співвідношенні 23/57/20, за температури приблизно 130 "С з одержанням суміші у вигляді розплаву з 5 95 елементарної сірки, при цьому концентрація розплаву становила 96,3 95, після чого одержану в результаті суміш перекачували в гранулятор з активним псевдозрідженим шаром, де температура гранулювання становила приблизно 108 "С, обладнаний соплом НЕТ. Час інжекції становив приблизно 13 хвилин. Добриво у вигляді частинок на основі сечовини, що містило елементарну сірку, вилучали з гранулятора, просіювали та охолоджували до кімнатної температури. Типовий зразок продукту аналізували для визначення характеристик частинок. бо Результати наведені в таблицях | і ЇЇ.

Приклад 4: сечовина «10 ваг. 95 5 (сопло НЕТ). 115,71 кг рідкої сечовини перемішували (цього недостатньо для одержання гомогенної суміші) в резервуарі зі встановленою мішалкою з 13,0 кг елементарної сірки у формі порошку і 1,29 кг засобу для кондиціонування на основі сечовини-формальдегіду ОЕ80 (від ЮОупеа АБ,

Ліллестрьом, Норвегія), який являв собою суміш сечовини/формальдегіду/води у співвідношенні 23/57/20, за температури приблизно 130 "С з одержанням суміші у вигляді розплаву з 1095 елементарної сірки, при цьому концентрація розплаву становила 97495, після чого одержану в результаті суміш перекачували в гранулятор з активним псевдозрідженим шаром, де температура гранулювання становила приблизно 108 "С, обладнаний соплом НЕТ. Час інжекції становив приблизно 13 хвилин. Добриво у вигляді частинок на основі сечовини, що містило елементарну сірку, вилучали з гранулятора, просіювали та охолоджували до кімнатної температури. Типовий зразок продукту аналізували для визначення характеристик частинок.

Результати наведені в таблицях | і ІІ.

Приклад 5: сечовина ж 11 ваг. 95 5 (спіральне сопло, потік розпилювального повітря 230 кг/год.). 115,93 кг рідкої сечовини перемішували (цього недостатньо для одержання гомогенної суміші) в резервуарі зі встановленою мішалкою з 14,3 кг елементарної сірки у формі пастилок (3-6 мм) і 1,28 кг засобу для кондиціонування на основі сечовини-формальдегіду ОЕ80 (від

Бупеа А5, Ліллестрьом, Норвегія), який являв собою суміш сечовини/формальдегіду/води у співвідношенні 23/57/20, за температури приблизно 130 С з одержанням суміші у вигляді розплаву з 1195 елементарної сірки, при цьому концентрація розплаву становила 95,195, після чого одержану в результаті суміш перекачували в гранулятор з активним псевдозрідженим шаром, де температура гранулювання становила приблизно 107 "С, обладнаний спіральним соплом. Час інжекції становив приблизно 12 хвилин. Добриво у вигляді частинок на основі сечовини, що містило елементарну сірку, вилучали з гранулятора, просіювали та охолоджували до кімнатної температури. Типовий зразок продукту аналізували для визначення характеристик частинок. Результати наведені в таблицях | і ЇЇ.

Приклад 6: сечовина ж 11 ваг. 95 5 (спіральне сопло, потік розпилювального повітря 170 кг/год.).

Зо 115,93 кг рідкої сечовини перемішували (цього недостатньо для одержання гомогенної суміші) в резервуарі зі встановленою мішалкою з 14,3 кг елементарної сірки у формі пастилок (3-6 мм) і 1,28 кг засобу для кондиціонування на основі сечовини-формальдегіду ОЕ80 (від

Бупеа), який являв собою суміш сечовини/формальдегіду/води у співвідношенні 23/57/20, за температури приблизно 130 "С з одержанням суміші у вигляді розплаву з 1195 елементарної сірки, при цьому концентрація розплаву становила 95,69о, після чого одержану в результаті суміш перекачували в гранулятор з активним псевдозрідженим шаром, де температура гранулювання становила приблизно 105 С, обладнаний спіральним соплом. Час інжекції становив приблизно 11 хвилин. Добриво у вигляді частинок на основі сечовини, що містило елементарну сірку, вилучали з гранулятора, просіювали та охолоджували до кімнатної температури. Типовий зразок продукту аналізували для визначення характеристик частинок.

Результати наведені в таблицях | і ЇЇ.

Приклад 7: сечовина 5 ваг. 96 5 10 ваг. 95 АБЗ (спіральне сопло, потік розпилювального повітря 170 кг/год.). 110,5 кг рідкої сечовини перемішували (цього недостатньо для одержання гомогенної суміші) в резервуарі зі встановленою мішалкою з 13,0 кг кристалічного сульфату амонію, 6,5 кг елементарної сірки у формі пастилок (3-6 мм) і 1,21 кг засобу для кондиціонування на основі сечовини-формальдегіду ОР80 (від Супеа А5, Ліллестрьом, Норвегія), який являв собою суміш сечовини/формальдегіду/води у співвідношенні 23/57/20, за температури приблизно 130 "С з одержанням суміші у вигляді розплаву з 5 ваг. 96 елементарної сірки та 10 ваг. 96 сульфату амонію, при цьому концентрація розплаву становила 95,7 9о, після чого одержану в результаті суміш перекачували в гранулятор з активним псевдозрідженим шаром, де температура гранулювання становила приблизно 105 С, обладнаний спіральним соплом. Час інжекції становив приблизно 12 хвилин. Добриво у вигляді частинок на основі сечовини-сульфату амонію, що містило елементарну сірку, вилучали з гранулятора, просіювали та охолоджували до кімнатної температури. Типовий зразок продукту аналізували для визначення характеристик частинок. Результати наведені в таблицях І і ІІ ї порівняні зі звичайним зразком сечовини, одержаним так само.

Таблиця Г Авнащшиз якості ! ЗМрикл. | | ТПрнкя. З Прикло х рнкл. зі Єрмак. 5 ! Прнка. б | Крика. 7 ! Сечовина пр рими ши ши ша м ОМ НУО НЕО аю

Тип «сопло ! Стразьне | глиральне ВЕ ї НЕТ "Спіральне Стіраньме Спіральне

Потік розписсвального повітря скгкало) ! 23 | 2 ще ї 25а | че ! 170 ! 23 ! "Вміст юодовн (204 ат ва ва діа блю обл би? ваяав "Вміст 30) ав ях вою мя 5

ВА ши ни шнек п с чн п п ВЕЧЕЕ

Індекс зденсевання за РОМ хо, за 373 | за : 29 | Кв: ШЕ - ние ни ни НН Ши

Насипна густчна (тсм) ше: ниє п не По п п я НЕ а: були деякі втрати

Б: можливо зумовлено більшою концентрацією розплаву та вижчим рівнем вмісту вологи,

Таблиця І Розмір частинок 5 0000 Прак. Прехлоз | Прахл.о3 0 ЮОракл.Я о Прекл.5 Прикао Прикз, 7) Занзайний зразок, - о о оо нн нн п нн о нн бар оогна іСтральс Сералене ОБЖ 1 НЕО п Єтпрадьне чне Страль: ! "Потікрозннлювального 100230 00000023000010023000100230000000230 1101 !

Аналізмеюлом аазерної 00000000

ІВ10 мем Зб. о? ! 2.ва ! Уа : 57е 02038500 прабвено 5 або: пбімкмі 000000 БЯ 1 633000376700100587 00072397 приблязно Мб або; пен вв М п п по п пп по т фо гмкм) РОЗУ ро ОКХ ОО Р6Р ОО 136,71 ІВ опрнолязно 20 або) середньозваженийза 0100 192700000092000Я 0000-0001 приблизнодо або, осерелньсзваженийза 01028503 Я 0-03 прибою або,

Пжнвасповеркві(м'ї) 000617 000 ОЯЙ 000 бе овяЯбх РО бЯ9 63039 дн п финттдетрнтя нн пи нн пон пи нн нт нен нн сир пр ни, зон ен (Возрихований середній 10097 А | 46 | ТЯ : 7.1 05 | 8.6 о пприблязно 10 або! 132 мкм і ббУ | - ' - ! - Я - ше 0000 прибнизно 9055 нн В п п п п В В Па 0 мкм і щи | - ! - ! - і - ши - і приблизно ЛК З

Є даві експерименти проводили без улілразнукової обробки для розбнттяагломератівіз частиною о 00000000

Після даних експериментів можна зробити висновок, що спосіб відповідно до даного винаходу надає високоякісний продукт, характеристики якого є співставними з характеристиками сечовини. Під час вибору умов обробки варто орієнтуватися на зменшення пилоутворення під час виготовлення.

Несподівано було виявлено, що розмір більш ніж 70 95 частинок 5-фази становив «20 мкм.

Зокрема, розмір (а50) частинок 5-фази становив менше 10 мкм. Це значно менше ніж розмір 5- частинок, розкритих в патентному документі ОЗ 4330319, де лише 5,7 9Уо та 7,5 У5 5-частинок мають діаметр приблизно 20 мкм. За допомогою аналізу методом лазерної дифракції було виявлено, що в усіх вироблених добривах на основі сечовини, що містили елементарну сірку, а50 становив 6,5-8,2 мкм. Це майже ідеально співпало з середнім розміром частинок, розрахованим за площею поверхні за ВЕТ, тобто 5,0-7,5 мкм. Таким чином, спосіб відповідно до даного винаходу не лише забезпечує більш ефективний спосіб, але також забезпечує частинки меншого розміру 5-фази ніж частинки з попереднього рівня техніки. Як було вказано, менший розмір частинок фази елементарної сірки є сприятливим для ефективного перетворення бактеріями на сульфати.

Приклад 8

Протягом 24 годин для всіх зразків вимірювали поглинання вологи з плином часу за допомогою аналізу моношару за 20 "С/80 95 відносної вологості. Результати, представлені на фігурі 1, показують подібну поведінку щодо поглинання вологи, як у рівномірних гранул сечовини.

Приклад 9

Для визначення (не)гомогенності розплаву і гранул, що визначали як ОЕМ5О (сума квадратів відхилень точок даних від їхнього середнього значення) 5-вмісту або співвідношення сечовина/сірка, зразки сечовини/елементарної 5 (лускоподібні, приблизно 2 грами) відбирали із розплавленого препарату в змішувальному резервуарі та після циркуляції, поблизу інжектора в грануляторі, для одержання суміші з прикладу 5 (11 ваг. 95 сірки) і з одержаних в результаті гранул (приблизно 2 грами гранул на зразок) Можна легко побачити, що розплав, який знаходився в змішувальному резервуарі, був досить негомогенним (високий показник ОЕМ5О).

Після циркуляції більш інтенсивними потоками з більшою турбулентністю розплав ставав більш гомогенним (нижчий показник ОЕМ5О). Кінцеві гранули були гомогенними (показник

РЕМ5О менше 1).

Таблиця З

Гомогенність ни?":ЬЕІВ ння па Є І ОХ: ПИ нн Зп Пи ЗХ: ПО ПО ХР гло Її 11111106 Ї1111- 81111108 Ї111- 1 411111111111111111111111лоя1 Її 611111111111117о41 ЇЇ 6111111111111111111111111111лом1 ЇЇ ннІОЛЛЦЙІШХКККННННИИИІО ВЕ ОО ОЛЯ 81111106 Ї11111-1 8111111 то11лои11 Її ннННІ ВЕНИ ВЕСТ ООН ПО тато Ї1111- 8 111111111111ло611Ї111- 1411111 11111111 Середнезначення./:////1777777771111111105 нин"?":"ІВШИсІННННшиннншлшшшнишиши ши 11111101 0БВО 77777711 11111111111110561 ЇЇ

Буде зрозуміло, що можуть бути зроблені модифікації варіантів здійснення даного винаходу, описаного і проілюстрованого в цьому документі, без відхилення від обсягу винаходу, визначеного в доданій формулі винаходу.

Більш того, розкриваються також наступні аспекти даного винаходу.

Аспект 1.

Спосіб виготовлення гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить частинки фази елементарної сірки, при цьому спосіб включає стадії: () забезпечення розплаву розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини та розплавленої елементарної сірки і (ії) розпилення розплаву в грануляторі з псевдозрідженим шаром сечовини із застосуванням розпилювальних засобів так, що розплав твердне з одержанням гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини.

Аспект 2.

Спосіб виготовлення гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини- сірки, який містить частинки фази елементарної сірки, при цьому спосіб включає послідовні стадії:

(а) забезпечення першого потоку рідини, що містить вихідний матеріал на основі сечовини, з першою температурою, яка щонайменше дорівнює температурі плавлення вихідного матеріалу на основі сечовини або вища за неї; (Б) забезпечення другого потоку рідини, що містить елементарну сірку, з другою температурою, яка щонайменше дорівнює температурі плавлення елементарної сірки або вища за неї; (с) поєднання першого потоку з другим потоком в безперервному режимі з утворенням третього потоку з третьою температурою, за якої обидва потоки є рідкими, внаслідок чого елементарна сірка в одержаному в результаті розплаві знаходиться в рідкій формі; (а) розпилення одержаного в результаті розплаву в грануляторі з псевдозрідженим шаром сечовини із застосуванням розпилювальних засобів так, що розплав твердне з одержанням гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини.

Аспект 3.

Спосіб згідно із будь-яким з аспектів 1 або 2, де тверднення матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини забезпечується в грануляторі значною мірою під дією нарощування.

Аспект 4.

Спосіб згідно із будь-яким з аспектів 2 або 3, де перша температура знаходиться в діапазоні від приблизно 120 до 145"С, та/"або де друга температура знаходиться в діапазоні від приблизно 120 до 150 "С, та/або де третя температура знаходиться в діапазоні від приблизно 120 "С до 150 76.

Аспект 5.

Спосіб згідно із будь-яким з аспектів 1-4, де стадію розпилення одержаного в результаті розплаву в грануляторі з псевдозрідженим шаром сечовини із застосуванням розпилювальних засобів так, що розплав твердне з одержанням гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, проводять за температури 95-120 76.

Аспект 6.

Спосіб згідно із будь-яким з аспектів 2-5, де співвідношення другого потоку і першого потоку знаходиться в діапазоні від 0,1:100 до 25:100 за вагою, переважно від 1:100 до 15:100 за вагою.

Аспект 7.

Зо Спосіб згідно із будь-яким з аспектів 2-6, де час утримування третього потоку між стадіями об'єднання і розпилення становить від приблизно 10 до 100 секунд.

Аспект 8.

Спосіб згідно із будь-яким з аспектів 1-7, де розпилювальні засоби, які містять щонайменше одну форсунку, експлуатують за тиску менше 2 бар, переважно менше 1 бар.

Аспект 9.

Спосіб згідно із будь-яким з аспектів 1-8, де частинки фази сірки в гомогенному твердому матеріалі у вигляді частинок на основі сечовини мають розміри, виражені як середньозважена величина за площею поверхні 03,2), менші ніж приблизно 40 мкм, переважно менші ніж приблизно 30 мкм, більш переважно менші ніж приблизно 20 мкм.

Аспект 10.

Спосіб згідно із будь-яким з аспектів 1-8, де частинки фази сірки в гомогенному твердому матеріалі у вигляді частинок на основі сечовини мають розміри, виражені як середньозважена величина за об'ємом 014,3), менші ніж приблизно 50 мкм, переважно менші ніж приблизно 40 мкм, більш переважно менші ніж приблизно 30 мкм.

Аспект 11.

Спосіб згідно із будь-яким з аспектів 1-10, де вихідний матеріал на основі сечовини вибраний із групи добрив на основі сечовини, сечовини-сульфату амонію і сечовини-фосфату амонію.

Аспект 12.

Гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини, одержаний способом згідно із будь-яким з аспектів 1-11.

Аспект 13.

Гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини, який містить дисперсні частинки фази елементарної сірки в вихідному матеріалі на основі сечовини.

Аспект 14.

Гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини згідно із аспектами 12 або 13, де вказані частинки фази сірки мають розмір, виражений як середньозважена величина за площею поверхні ОІ3,2)|, менший ніж приблизно 40 мкм, переважно менший ніж приблизно

ЗО мкм, більш переважно менший ніж приблизно 20 мкм. бо Аспект 15.

Гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини згідно із аспектами 12 або 13, де вказані частинки фази сірки мають розмір, виражений як середньозважена величина за об'ємом О0І4,3Ї, менший ніж приблизно 50 мкм, переважно менший ніж приблизно 40 мкм, більш переважно менший ніж приблизно 30 мкм.

Аспект 16.

Застосування гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, розкритого в аспектах 12-15, як добрива.

Аспект 17.

Застосування гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, розкритого в аспектах 12-15, для підтримання росту сільськогосподарської продукції на грунті з дефіцитом сірки.

Аспект 18.

Застосування гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, розкритого в аспектах 12-15, як корму для тварин.

Claims

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб виготовлення гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить елементарну сірку, при цьому спосіб включає стадії: () забезпечення негомогенного розплаву розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини та розплавленої елементарної сірки, і (і) розпилення негомогенного розплаву, забезпеченого на стадії (ії), в грануляторі з псевдозрідженим шаром сечовини із застосуванням розпилювальних засобів так, що розплав твердне з одержанням гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, який містить тверді частинки фази елементарної сірки.

2. Спосіб за п. 1, де стадія (ї) включає: (а) забезпечення першого потоку рідини, що містить вихідний матеріал на основі сечовини, з першою температурою, яка щонайменше дорівнює температурі плавлення вихідного матеріалу на основі сечовини або вища за неї; Зо (5) забезпечення другого потоку рідини, що містить елементарну сірку, з другою температурою, яка щонайменше дорівнює температурі плавлення елементарної сірки або вища за неї; (с) об'єднання першого потоку з другим потоком в безперервному режимі з утворенням третього потоку з третьою температурою, за якої обидва потоки є рідкими, внаслідок чого елементарна сірка, в одержаному в результаті розплаві розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини та розплавленої елементарної сірки знаходиться в рідкій формі.

З. Спосіб за будь-яким з пп. 1-2, де розплав розплавленого вихідного матеріалу, на основі сечовини та розплавленої елементарної сірки, розпилюють за відсутності допоміжної речовини, яка покращує гомогенність розплаву розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини та розплавленої елементарної сірки та/або зменшує середній розмір частинок фази елементарної сірки в ньому.

4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, де розплав розплавленого вихідного матеріалу на основі сечовини та розплавленої елементарної сірки є негомогенним із показником ОЕМ5О вмісту 5 більше 1, переважно більше 5, зокрема від 1 до 30 (визначеним на щонайменше 5 зразках по 2 грами).

5. Спосіб за будь-яким із пп. 1-4, де тверднення матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини забезпечується в грануляторі під дією нарощування.

6. Спосіб за будь-яким із пп. 2-5, де перша температура знаходиться в діапазоні від 120 до 145 "Сб та/"або де друга температура знаходиться в діапазоні від 120 до 150 "С, та/або де третя температура знаходиться в діапазоні від 120 до 150 "76.

7. Спосіб за будь-яким із пп. 1-6, де стадію розпилення одержаного в результаті розплаву в грануляторі з псевдозрідженим шаром сечовини із застосуванням розпилювальних засобів так, що розплав твердне з одержанням гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини, проводять за температури 95-120 76.

8. Спосіб за будь-яким із пп. 2-7, де співвідношення другого потоку і першого потоку знаходиться в діапазоні від 0,1:100 до 25:100 за масою, переважно від 1:100 до 15:100 за масою.

9. Спосіб за будь-яким із пп. 2-8, де час утримування третього потоку між стадіями об'єднання (с) і розпилення (ії) становить від 10 до 100 секунд.

10. Спосіб за будь-яким із пп. 1-9, де розпилювальні засоби, які містять щонайменше одну бо форсунку, експлуатують за тиску менше 100 кПа.

11. Спосіб за будь-яким із пп. 1-10, де 90 95 частинок фази елементарної сірки мають розмір, визначений за допомогою аналізу, проведеного на вітряному млині з просіюванням, що становить менше ніж 32 мкм, при цьому переважно 70 905 частинок фази елементарної сірки мають розмір, визначений за допомогою аналізу, проведеного на вітряному млині з просіюванням, що становить менше ніж 20 мкм.

12. Спосіб за будь-яким із пп. 1-11, де вихідний матеріал на основі сечовини, вибраний із групи добрив на основі сечовини, сечовини-сульфату амонію і сечовини-фосфату амонію.

13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, де тверді частинки фази елементарної сірки мають розмір, визначений шляхом аналізу методом лазерної дифракції і виражений як 490 для частинок менше ніж 20 мкм або виражений як 450 для частинок менше ніж 10 мкм, або виражений як 410 для частинок менше ніж 5 мкм.

14. Гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини, одержаний способом за будь-яким із пп. 1-13, де гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини не містить поверхнево-активної речовини.

15. Гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини за п. 14, де гомогенність, визначена як ОЕМ5О для вмісту 5, у вказаному матеріалі становить менше ніж 1, переважно менше ніж 0,5 (визначена на щонайменше 5 зразках по 2 грами).

16. Гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини, одержаний способом за будь-яким з пп. 1-13, який містить дисперсні частинки фази елементарної сірки у вихідному матеріалі на основі сечовини і який утворений за допомогою способу нарощування, де вказані частинки фази елементарної сірки мають розмір, визначений шляхом аналізу методом лазерної дифракції і виражений як 490 для частинок менше ніж 20 мкм або виражений як а50 для частинок менше ніж 10 мкм, або виражений як 410 для частинок менше ніж 5 мкм; і при цьому гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини не містить поверхнево- активної речовини.

17. Гомогенний твердий матеріал у вигляді частинок на основі сечовини за п. 16, де 90 95 частинок фази елементарної сірки мають розмір, визначений за допомогою аналізу, проведеного на вітряному млині з просіюванням, що становить менше ніж 32 мкм, при цьому переважно 70 95 частинок фази елементарної сірки мають розмір, визначений за допомогою Зо аналізу, проведеного на вітряному млині з просіюванням, що становить менше ніж 20 мкм.

18. Застосування гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини за будь-яким з пп. 14-17 як добрива, зокрема, для підтримання росту сільськогосподарської продукції на грунті з дефіцитом сірки.

19. Застосування гомогенного твердого матеріалу у вигляді частинок на основі сечовини за будь-яким з пп. 14-17 як корму для тварин.