Способ получения азотного удобрения

 

Изобретение относится к производству минеральных удобрений на основе карбамида . Сущность изобретения: в способе, включающем введение добавки - раствора гумата - в раствор карбамида и грануляцию полученного продукта, предлагается для упрощения способа и улучшения агрохимической эффективности удобрения в качестве раствора гумата использовать 10-12%-ный водный раствор гидрогумата или оксигумата натрия, полученных из торфа, а введение добавки осуществлять в раствор карбамида на первой ступени выпарки в количестве из расчета по сухому веществу 0,05-0,10% гумата натрия от массы удобрения при 120°С. При этом раствор гумата натрия следует вводить в 65-68%-ный водный раствор карбамида . 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

:OIC)3 СОВЕ ТСКИХ

COI ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РГСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (Г(СПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4952110/15 (22) 28,06.91 (46) 30.01,93. Бюл. N.. 4 (71) Белорусский технологический институт им, С,М.Кирова, Гродненское производственное объединение "Азот" им. С.О.Притыцкого, Белорусский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии и Институт проблем использования природных ресурсов и экологии АН БССР (72) Н.И.Воробьев, Н.И.Гаврилюк, С.И.Кулешова, И,П.Короткий, А,А.Конон, А.П.Ильяшенкоо, Л, Г, Грудз инский, Г. В, Пироговская, И.M.Áîãäåâè÷, И,А.Богомаз, Е.И.Шагиева, Г.В.Наумова, Л.В,Косоногова, Г,И.Райцина и Р.В,Кособокова (73) Гродненское производственное обьединение "Азот" им, С.О.Притыцкого (56) Авторское ceI детельство СССР

N 1659386, кл. С 05 G 3/08, 1989.

Изобретение относится к производству минеральных удобрений, в частности к технологии карбамида.

Известен способ получения сложносмешанного удобрения. включающий предварительное введение двойного суперфосфата в плав карбамида при одновременной обработке газообразным аммиаком.

Обработку аммиаком ведут до рН 6,5 — 6,8.

Получают сложно-смешанное удобрение с соотношением питательных веществ. N:PzOs

= 1:2. Полученный продукт содержит до 48% питательных веществ.

Недостатками способа является сложность аппаратурного оформления процесса, громоздкость технологической схемы.. И 1792411 А3 (sI)s С 05 F 11/00, С 05 С 9/00 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТНОГО

УДОБРЕНИЯ (57) Изобретение относится к производству минеральных удобрений на основе карбамида. Сущность изобретения: в способе, включающем введение добавки — раствора гумата — в раствор карбамида и грануляцию полученного продукта, предлагается для упрощения способа и улучшения агрохимической эффективности удобрения в качестве раствора гуматэ использовать 10-12%-ный водный раствор гидрогумата или оксигумата натрия, полученных иэ торфа, а введение добавки осуществлять в раствор карбамида на первой ступени вь:парки в количестве из расчета по сухому веществу 0,05-0,10% гумата натрия от массы удобрения при 120 С. Я

При этом раствор гумэта натрия следует вводить в 65-68 -ный водный раствор карбамида. 1 э,п.ф-лы, 2 табл.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сложно-смешанного удобрения путем введения в плав карбамида фосфорсодержащего компонента (аммофоса или двойного суперфосфата) в смеси с гумматом аммония. В плав карбамида с концентрацией 80 при температуре 90-100 С вводят гумат аммония (рН 6 — 12) в количестве 25 — 35% и фосфорсодержащий компонент в количестве 50-250 от массы карбамидэ. Смесь тщательно перемешивается и направляется на гранулировэние, Полученный продукт содержит, мас.%: N

14,6-31.3; Р20 14,5 — 29,2, органики 10,0—

10,3.

1792411

55

Недостатком известного способа является низкое содержание азота в удобрении.

Кроме того, введение добавки в плав карбамида с концентрацией 80% и температурой

90 — 100 С ведет к разложению карбамида и потери азота. Способ не нашел широкого практического применения из-за невысокой эффективности действия вводимой добавки и сложности аппаратурного оформления, Целью изобретения является упрощение способа и повышение агрохимической эффективности удобрения, Цель достигается тем, что в способе получения азотного удобрения, включающем введение добавки — раствора гумата в раствор карбамида и грануляцию полученного продукта, в качестве раствора гумата используют 10 — 12%-ный водный раствор гидрогумата или оксигумата натрия, полученных из торфа, а введение добавки осуществляют в раствор карбамида на первой ступени выпарки в количестве из расчета по сухому веществу 0,05 — 0,10% гумата натрия от массы удобрения при температуре

120 С. Причем раствор гумата натрия вводят в 65 — 68%-ный водный раствор карбамида.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет заключить, что заявляемый способ отличается от известного следующим, В качестве раствора гуматов используют 10—

12%-ный водный раствор гидрогумата или оксигумата натрия, выделенного из торфа; введение добавки осуществляют в 65 — 68%ный водный раствор карбамида на первой ступени выпарки в количестве 0,05-0,10% гумата натрия (из расчета по сухому веществу) от массы удобрения при температуре

120 С. Предлагаемый способ включает стадии введения добавки в раствор карбамида, упаривание модифицированного раствора и гранулирование. Способ может быть реализован в промышленном масштабе на существующем технологическом оборудовании, Известный способ предполагает применение в качестве добавки гуматов аммония в сочетании с фосфорсодержащим компонентом (порошковидным двойным суперфосфатом или аммофосом с частицами размером не более 1 мм); количество вводимой добавки составляет соответственно

25 — 35% и 50 — 250%; введение добавки осуществляет при температуре 90-100 С. Известный способ предполагае введение процесса получения удобрения следующим образом: введение добавки в плав карба5

45 мида, перемешивание и гранулирование.

Способ не нашел практического применения в промышленности.

Гуматы натрия, предлагаемые в качестве добавки для введения в раствор карбамида, получают из торфа и выпускаются согласно ТУ 88 БССР 202-91 "Гидрогумат" и

ТУ 88 БССР 204-91 "Оксигумат". Препараты используются в сельском хозяйстве как регуляторы роста растений, входят в состав питательных субстрактов в теплично-парниковых хозяйствах, применяются в виде добавок в поливные воды при выращивании растений, а также при предпосевном замачивании семян.

Гидрогумат натрия — продукт гидролитической деструкции торфа путем последовательной обработки его при температуре

110 — 120 С в кислой и щелочной средах.

Оксигумат натрия — продукт окисления торфа перекисью водорода в водно-щелочной среде при повышенной температуре и избыточном давлении в присутствии катализатора, Гуматы натрия из торфа представляют собой темно-коричневую вязкую жидкость со средним содержанием органических веществ 9 — 10%, рН 10 — 11 и имеют состав, %;

Гидрогумат: органическая масса 9 — 10 минеральная часть 2,4-2,6 вода 87,2-88,6 гуминовые вещества (натриевые соли гуминовых веществ) 6,7-7,0 нелетучие карбоновые кислоты 1,3 — 1,7 аминокислоты 0,4-0,5 редуцирующие вещества 0,1-0,2

О кси гум ат. органическая масса 9 — 10 минерал ьная часть 2,4-2,6 вода 87,4-88,6 гуминовые кислоты 4,6 — 5,0 фульвокис-. лоты 2,8 — 3,0 (продукты окислительной деструкции гуминовых кислот) органические кислоты 1,3-1,5 пектины 0,6-0,9

Введение гуматов натрия (гидрогумата или оксигумата), выделенных иэ торфа, в раствор карбамида, подаваемый на первую

1 79241 1 ступень выпарки, позволяет получить удобрение с целым рядом новых свойств.

Снижение скорости растворения карбамида, содержащего гуматы натрия, по сравнению с исходным (стандартным) карбамидом обьясняется тем, что при повышенной .температуре 120-140 С между карбамидом и гуматом натрия происходит взаимодействие с образованием менее растворимых комплексных соединений, которые, кроме того, способствуют замедлению процесса нитрификации азота карбамида в почве.

Гуматы натрия, выделенные из торфа, обладают повышенной биологической активностью, Биологически активные гуминовь е вещества торфа, не проникая внутрь живой клетки, повышают степень проницаемости мембран для элементов минерального питания и интенсифицируют обмен веществ в клетке, что в конечном итоге приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур и улучшению качества сельскохозяйственной продукции.

Высокая биологическая активность используемых гуминовых препаратов дает возможностью вводить их в карбамид в небольшом количестве (0,05-0,10 в пересчете на сухое вещество) и получать удобрение с высокой агрохимической эффективностью.

Удобрение может быть получено на существующем технологическом оборудовании по производству гранулированного карбамида без внесения изменений в ведение технологического процесса. По сравнению с прототипом осуществление процесса по предлагаемому способу позволит снизить стоимость продукции в основном за счет уменьшения количества вводимой добавки до 0,05-0,1 и капитальных затрат на осуществление процесса, Оптимальное количество гумата натрия, вводимого в раствор карбамида, составляет

0,05 — 0,10 . При количестве вводимого гумата натрия менее 0,057 не проявляется его положительное влияние на физико-химические и агрохимические свойства удобрения. Введение гумата натрия в количестве более 0,1 не сказывается положительно на агрохимических свойствах удобрения.

Ниже приведен пример осуществления способа в условиях, аналогичных промышленным, К 50 т 65-68%-ного водного раствора карбамида после второй ступени дистилляции, имеющего температуру 120 С, добавляют 175 кг 10 -ного водного раствора оксигумата натрия, Полученную смесь направляют на первую ступень выпарки, где температура раствора достигает 130"С, а содержание карбамида в плаве — 98-96, а затем на вторую ступень выпарки, где тем5 пература плава — 140 С, а содержание карбамида — 99,5-99,8 . Со второй ступени выпарки плав поступает на грануляцию. После грануляции в потоке воздуха получают гранулированный продукт следующего

10 фракционного состава, %: размер гранул 14 мм — 99,7; 2 — 3 мм — 86,2; 1 мм — 0,2. Статическая прочность гранул — 0,94 кгс/гран, Содержание воды (по Фишеру) — 0,5 . Содержание азота — 46.3 . Содержание до15 бавки — 0,05ф .

Аналогичным образом выполнены остальные примеры и сведены в табл.1, Результаты агрохимических испытаний удобрений, полученных по заявляемому

20 способу, проведенные в производственных опытах, свидетельствуют о том, что их применение обеспечивает повышение урожая картофеля на дерново-подзолистых суглинистых почвах по сравнению со стандарт25 ным карбамидом на 23 ц/га или 8,5, снижение содержания нитратов на 19,6 ; а на дерново-подзолистой супесчаной или песчаной почве — на 31 ц/га или на 13,3, содержание нитратов — на 16,3%.

30 Прибавка урожая при применении карбамида, содержащего гидрогумат натрия, под кормовые корнеплоды при внесении дробно по сравнению со стандартным карбамидом на дерново-подзолистой сугли35 нистой почве составила 212 ц/га или

19,9, а при применении карбамида, содержащего оксигумат натрия, — 196 ц/га или

23,7 ; при внесении в один прием соответственно 285 ц/га или 26,7 и 220 ц/га или

40 262 .

При этом в вариантах с новыМи формами удобрений увеличилось содержание и сбор сухого вещества, улучшилось качество корней корнеплодов за счет снижения со45 держания нитратов.

Кроме того удобрения. содержащие гуминовые препараты (гидрогумат или оксигумат), способствуют увеличению содержания сырого протеина в основной продукции и

50 улучшают ее качество по аминокислотному составу.

Результаты агрохимических испытаний свидетельствуют о высокой агрохимической

55 эффективности удобрения и перспективности его применения.

Применение удобрения, полученного по предлагаемому способу, под ряд сельскохозяйственных культур (картофель, ячмень, овес) позволяет снизить расход удобрения

1792411

Таблица 1

Характеристика опытных партий удобрении. полученных по предлагаемому способу (в промышленныхусловиях) Удобрение

Содержа ние азота, 1

Содержание влаги по

Фишеру, Содержа- Статичес- д

Г ансостав. инаминие до- кая проч- ческая

1-4 мм

2-3 мм

<1мм

>6«м бавки. $ ность прочгранул, ность, ф, кгс/гран.

Карбамид. содержащий гидрогумат натрия

46,3

46.З

46,3

46.3

46.3

46.3

46.3

46.3

46,3

0.4

0.39 о 42

041

0.50

0.50

0,44

0.45

0.46

0,05

О.07

О,1О о.оз

î»

О.О5

0,06

0.15

0.88

091

0.96

0.87

0.89

0,94

0.90

О 88

0.89

91

91

91

Q0

89

9О

98.1

98.5

99,4

99.1

99,1

99,7

99.7

99.4

99,6

72,9

84.0

84,9

85,2

85.8

86,2

86,7

87,7

87.6

1.5

1.г

0.4

О.8

0.8 о,г о,г

0,6

0,З

Отс.

Карбамид, содержащий оксигумат натрия

Карбамид

ГОСТ 2081-75

46,3

0..44-0.46

0.76-0.81 93 98.6-99.0

84.8-87 1,0-1.2

Таблица 2

Сравнительные данные по предлагаемому и базовому объектам (образцы удобрений получены в лабораторных условиях) на 15 — 25% по сравнению с расходом карбамидэ для достижения одного и того же планируемого урожая.

По сравнению с базовым объектом— карбамидом с защитным покрытием на основе продуктов окисления торфа .— удобрение, получаемое по заявляемому способу, содержит в 10 — 30 раз меньше модифицирующей добавки, сохраняя при этом положительное действие добавки (агрохимическую эффективность и ингибирующее действие) и обладает способностью медленнее выделять питательный компонент— азот (в средней в 1,3 раза), что способствует уменьшению потерь азота от-вымывания и повышению коэффициента его использования.

Формула изобретения

1. Способ получения азотного удобрения, включающий введение добавки — раствора гумата в раствор карбамида и грануляцию

5 полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения агрохимической эффективности удобрения, в качестве раствора гумата используют 10 — 12%-ный водный раствор

10 гидрогумата или оксигуматэ натрия, полученных из торфа, а введение добавки осуществляют в раствор карбамида на первой ступени выпарки s количестве из расчета по сухому веществу 0,05 — 0,10% гумэта натрия

15 от массы удобрения при 120 С.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что раствор гумата натрия вводят в 65—

68%-ный водный раствор карбамида.

1792411

Продолжение табл. 2

Составитель С. Кулешова

Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 169 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5