Способ получения медленнодействующего удобрения

 

Изобретение относится к технологии производства медленнодействующих азотных удобрений. Целью изобретения является снижение энергозатрат и повышение агрохимических свойств удобрения. Способ получения медленнодействующих удобрений включает растворение мочевины в формалине и введение в полученную смесь фосфогипса, причем фосфогипс берут в количестве 85-90%.от массы мочевины и вводят в полученную смесь двумя равными частями при температуре 8-1П С и 18-20 С соответственно, причем фосфогипс используют с влажностью до 50%, 1 з.п. ф-лы, 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) С 05 С 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H д BTOPCH0IVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4167851/30-26 (22) 29.12.86 (46) 15.11.88. Бюл. Р 42 (71) Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К.Кортунова и Колхоз им. И.В.Фрунзе Октябрьского района Ростовской области (72) Н.А.Юкин, М.Т,Цупиков, Б.N.Êðàâ÷åíêo и В.И.Поляков (53) 63 1.82(088.8) (56) Авторское свипетельство СССР

N - 1114669, кл. С 05 С 9/02, 1985

„„Я0„„1437362 А 1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЕДПЕННОДЕЙСТВУЮЩЕГО УДОБРЕНИЯ (57) Изобретение относится к технологии производства медленнодействующих азотных удобрений. Целью изобретения является снижение энергозатрат и повышение агрохимических свойств удобрения. Способ получения медленнодействующих удобрений включает растворение мочевины в формалине и введение в полученную смесь фосфогипса, причем фосфогипс берут в количестве

85-90Х от массы мочевины и вводят в полученную смесь двумя равными частями при температуре 8-10 С и 18-20 С соответственно, причем фосфогипс ис- ® пользуют с влажностью до 507,. 1 з.п. ф-лы, 2 табл .

1437362

Изобретение относится к технологии производства медленнодействующих азотных удобрений.

Цель изобретения — снижение э нергозатрат и повышение агрохимических свойств удобрения.

Пример 1. В барабан передвижной бетономешалки загружают 120 кг мочевины и 80 кг 37,-ного формалина (мольное соотношение 2:1), включают. мешалку и вносят 170 кг фосфогипса (85% от массы мочевины) с гигроскопической влажностью 40 двумя порпиями по 85 кг каждая, при 8-10 С и 18-20 С реакционной массы, после чего ее выливают на поддон, где реакционная масса твердеет с самопроизвольным подъемом температуры до 50-60 С. Получают хрупкую серую массу, которая сушится и анализируется. Состав продукта, мас. : мочевино-формальдегидный конденсат 60, фосфогипс 40 азот 22.

Пример 2. В смесительный барабан передвижной бетономешалки загружают 120 кr.ìo÷åBèíè и 80 кг 37 ного формалина (мольное соотношение

2:1), включают мешалку и вносят

154 кг фосфогипса (90 от массы мочевины) с гигроскопической влажностью

30 двумя порциями по 77 кг каждая,, I далее по примеру 1.

Состав продукта, мас.,: мочевиноформальдегидный конденсат 60; Aochorunc 40", азот 22.

Пример 3. В смесительный барабан передвижной бетономешалки загружают 150 кг мочевины и 80 кг 37 .— ного формалина (мольное соотношение

2,5:1), включают мешалку и вносят

213 кг фосфогипса (85 от масси мочевины) с гигроскопической влажностью

40% двумя порциями по 106,5 кг каждая далее по примеру 1.

Состав продукта, мас.%: мочевиноформальдегидный конденсат 59; фосфогипс 41; концентрация азота 23.

Пример 4..В смесительный барабан передвижной бетономешалки загружают 150 кг мочевины и 80 кг 37%ного формалина (мольное соотношение

2,5:1), включают мешалку и вносят

270 кг фосфогипса (90 от массы мочевины) с гигроскопической влажностью

50 двумя порциями по 135 кг каждая, далее по примеру 1.

Получают продукт состава, мас. : мочевино-формальдегидный конденсат

57„ фосфогипс. 43 концентрация азота 22.

Сопоставительный анализ предлагаемого и известного способа получения медленнодействующего удобрения приведен в табл. 1.

Как показывают данные табл. 1, предложенный способ получения медлен1р нодействующего удобрения позволяет снизить температуру конденсации мочевино-формальдегидного раствора по сравнению с известным на 15-35 С„ исключить образование биурета и существенно увеличить канцентрацию азота с 15 . в базовом объекте до 23% в предлагаемом способе получения удобрения, с меньшей степенью вымываемости азота.

2р Пример 5. В полевом опыте сравнивают действие предлагаемого медленнодействующего удобрения и известного, полученного в идентичных условиях, на посевах ярового ячменя

25 сорта Зерноградский-73. Известно, что ячмень хорошо отзывается на удобрен.ную почву. Удобрения вносились под вспашку по азоту в норме 90 кг/ra д.в. Учетная площадь делянок—

25 кв. м., повторность 4-кратная .

Почва представлена луговым солонцеватым черноземом. Агрохимические показатели: рН 7,8; гумус — 3,3, Р 0

2,4", К О вЂ” 34,7 мг на 100 г почвы.

Сумма поглощенных катионов ?9,5 в том ! числе Са+ — 17 2 И вЂ” 8,8 и Na —

4, 1 мг-экв на 100 r почвы. Содержание натрия от суммы поглощенных катионов составляет 13,4%. 3а период вегетации

4р (апрель-июль 1986). выпало 135,2 мм осадков, что значительно ниже среднемноголетней нормы за этот же период, но сумма среднемесячной температуры была выше среднемноголетней на 12,6 С °

45 УслОВия для роста и разВития ячменя сложились неблагоприятные. Результаты учета урожая приведены в табл. 2.

Как показывают данные табл. 2 наибольший .урожай зерна ячменя получен при внесении предлагаемого медленно— действующего удобрения — 21,6 ц/га, на варианте К !ФУ (известное) урожай составил 20„7 ц/га. При сравнении видно, что прибавка урожая ячменя оказалась на 0,9 ц/га выше или на

4, 9%.

Процесс получения данного медленнодействующего удобрения осчован на

1437362

NHgCOIIHCIIgOH + NHgCOП = ЕЕ СО"ВСЕ,"ЕСОМ,. + HgO (2) 25 с образованием простого эАира метиленмочевины:

NEli,СОБЕСЕ ОН + H0CI qNH СО NHg = ЕgO + ИКЕСОМ СНд О СН "1НСОИН ..(3) Простой эАир метиленмочевины почти нерастворим в воде и почвенном растворе, азот этого соединения трудно доступен растениям.

Для образования простого эфира метиленмочевины требуется нагрев реакционной массы до 70-80 С, что имеет место в известном способе и не имеет места в предлагаемом способе.

Основным фактором, определяющим заданное свойство удобрения по предлагаемому способу, является мольное соотношение между мочевиной и Аормальдегидом, процент использования фосфогипса и его дробное внесение в мочевино-формальдегидную смесь.

В связи с этим, берут мольное соотношение между мочевиной и формальдегидом на уровне 2-2,5:1, АосАогипс в количестве 85-90% от массы взятой мочевины. Этого количества АосАогипса достаточно для восполнения теплопотерь при растворении мочевины в Аормалике, катализа реакции конденсации, внесения в реакционную массу дополнительного количества воды за счет гигроскопической влажности Аосфогипса в целевом продукте, не более 50%. каталитической реакции конденсации мочевины с формальдегидом под воздействием кислого фосАогипса, без внешнего нагрева реакционной массы.

ФосфогипС является отходом производства фосфорной кислоты, имеет следующий состав, мас.,: кальций сульфат цигидрат-93-95 пятиокись АосАора

1,2-1,4, фтор 0, 15-0, 20, нерастворимый остаток 3-5. В производстве Аосфогипс содержит до 50 гигроскопической влажности, его сушка сложна и энергоемка. Во влажном состоянии фосфогицс плохо рассыпается, что препятствует его широкому применению на солонцовых почвах.

Извес-.но, что растворение мочевины B формалине протекает с интенсивным поглонениам тепла и с охлаждением раствора до 5-7 С. При этом, инEIa этой стадии протекает побочная реакция конденсации метилолмочевины, тенсивно протекает процесс поглощения формальде гида мочевиной, с образованием метилолмочевины:

NHgCONHg + СЕqO = Я СОИНСЕ ОН (1)

Для восполнения теплопотерь, происходящих при растворении мочевины в формалине, вводят фосфогипс в количестге достаточном для доведения тем-. пературы реакционной смеси до комнатной (18-20 С). В период подъема температуры продолжается ебразование метилолмочевины, а процесс конденсации почти не протекает.

15 При внесении второй половины порции фосфогипса при 18-20 С протекает процесс конденсации метилолмочевины мочевиной, в основном образуется метилендимочевина, а температура peZ0 акционной массы поднимается самопроH3BOJ1bHO дО 50-60 С:

Мольное соотношение между мочевиной и формальдегидом как 2-2,5:1 и фосфогипса 85-90 от массы мочевины, 35 обеспечивает конденсацию азота в медленнодействующей форме не менее 20, содержание мочевино-формальдегидного конденсата более 50 и фосфогипса на уровне 40 .

Фосфогипс используют одновременно, как средство заменяющее внешний нагрев реакционной массы, в качестве катализатора и наполнителя мочевино45 формальдегидного конденсата, и если его брать 85 — 90 . от массы мочевины и вносить дробно, одну часть в холодную реакционную смесь из мочевины с формалином {мочевина: формальдегид

50 2-2,5:1), и затем вторую часть после достижения комнатной температуры, то легко восполняются теплопотери, происходящие за счет эндотермического растворения мочевины в формалине, 55 мягкий катализ реакции конденсации мочевины с формальдегидом до метилендимочевины, заданное содержание медленнодействующего азота и наполнение фосфогипсом целевого продукта.

37362

Таблица 1 Концентрац.

| компонентов, мяс,, /.

Мольные соНОШЕНИЯ МОЧ.: формальдегид тура процесса

Отношения моч.. "фос7ОГИЛС! ч 24ч

3 сут.,Общ. азОта

Предлаг аемое

2:1

19 21 43„05

22,00 40,00

1050

5О

41., 77

1:0,45

2:1

41,, 32 1, 0О 2,. 87 17. 80

23, 00

1."0.,50

1;0,62

2,5: l

? 2„00

2,5:1

52., 48

:0,65

Известное

5 4

Процент введения фосфогилса в количестве 85-90Х от массы взятой мо-чевины дробным способом оптимален, так как с повышением массовой доли фосфогипса, например более 907„ наблюдается снижение процента содержа-ния азота в медленнодействующей форме и повышение содержания фосфогипса в целевом продукте. При с пг«женин массо вой доли фосфогипса, на1.ример мене"=

::85K, возникают затруднения при прео,:долении теплопотерь, катализе и за данного наполнения, В известном способе на единицу выработанной продукции расходуется

0,052 т условного топлива.

Кроме того, дополнительно расходуют электрознергию лар, воцу -,åõíã-ческую и сжатый воздух.

В предлагаемом способе укг.занные расходы отсутствуют и, кроме того, способ имеет следующие лреимущества„

Обеспечивается получение медленнодействующего удобрения пригодного для химической мелиорации солонцовых почв и почв, склонных к засолению,.

Исключается внешний нагрев реахцион-Мольные соот- Темпера-.

1 ной массы, чем экономится знергия, Используется высокогигроскспический фосфогипс, кроме катализатора и наполнителя, также в качестве источника. воды для растворения мочевины„

Обеспечивается безотхоцная технология, использующая. стандартное смеси".åëüíîå Оборудование. Улучшается зко10 лагия внешней среды за счет использования отхода фссфогипса. формула изобретения

1 1 1. Способ получения медленнодействующего удобрения, включающий растворение мочевины в формалине и вве.цение в полученную смесь фосфогипса, о т л и ч а ю ш и и с я тем что. с

20 целью сны:ения энергозатрат и . ."Овь|шения агрохимических свойств у цООре ния фосфогилс берут в количестве 85-907 от массы мочевины и вводят в полученную смесь двумя равными, частями при б Ю

2В температуре смеси 8 -10 С и 18--?О С

".îîòâåòñòâåííî, 2. Способ по п.1., О т л и ч а ю -

Ql, и и с я тем, kòÎ фосфогипс испОльзуют с влажностью до 50Х.

Вымыв аемость азота, 7.

22, 00 40,00 3., 35 18,63

43,00 2, 69 18, 45 4?,, 23 i5,00 53,89 7,00 34,,41

1437362

Таблица 2

Прибавка

IIORTOpHOCTb

Способ ц/ra Е

1 2 3 4 среднее

ММФУ (известный) 20,7 19,7

f 8

НСР, 0,95, ц/га

3,2

П р и м е ч а н и е. ММФУ вЂ” медленнодействующее мочевино-формальдегидное удобрение.

Составитель P.Ãåðàñèìîâ

Техред М. Ходанич Корректор Л.Патай

Редактор И.Сегляник

Тираж 4?5 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5854/24

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 ч

Контроль (без удобрений)

ММФУ (предлагаемый) 18,6 16,3

21,4 20, 7

19 5 180 18,1

22,8 21,6 21,6

20,2 22,8 20,7

100, 0

3,5 119,3

2,6 114,4