Способ получения жидких азотных удобрений

 

Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений, может быть использовано в азотной промышленности для получения жидких удобрений и позволяет интенсифицировать процесс при создании возможности точной корректировки. Сначала смешивают горячие водные растворы карбамида и аммиачной селитры с последующим ее охлаждением до 20-60°С, часть полученной смеси используют в качестве корректировочных растворов, а в оставшуюся часть вводят воду. Водный раствор карбамида используют концентрации 67-73 мас.% при 70-120°С, а водный раствор аммиачной селитры - концентрации 78-88% при 80-150°С. Предложенный способ позволяет интенсифицировать процесс за счет уменьшения в 1,5-2 раза времени, затрачиваемого на приготовление партии товарного продукта. При этом точность корректировки состава удобрения по содержанию общего азота повышается с 28,0±0,4 до 28,0±0,3%. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.(Ц1)5 С 05 С .13/00

1

Ъ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) ю ° t" >

k =

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬЩЯ 4

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4491987/23-26 (22) 10.10.88 (46) 15,11.90. Бюл. Ф 42 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (72) А. В. Шафрановский, M. С. Старшинов, В. М. Олевский, М. Л. Ферд и В. Ф. Цветков (53) 631.84(088.8) (56) Шафрановский А. В. Курнаковская В. В. О целесообразности корректировки ТУ на жидкие удобрения марки

КАС. - Экспресс-информация "Отечественный производственный опыт". Сер.

Азотная промышленность. M./НИИТЭХИМ, 1986, вып. 1, с. 4. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ АЗОТНЬИ . УДОБРЕНИЙ . (57) Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений может быть использовано в азотной

Изобретение относится к технологии минеральных удобрений и может быть использовано в азотной промышленности для получения жицких удобрений.

Целью изобретения является интен-, сификация процесса при создании возможности точной корректировки.

Согласно изобретению, сначала смешивают водные растворы одинарных удобрений с образованием смеси, затем к последней добавляют воду с образо, ванием готовой смеси, корректировоч„„SU„„1606503 д 1 промышленности для получения жидких удобрений и позволяет интенсифицировать процесс при создании возможности точной корректировки. Сначала смешивают горячие водные растворы карбамида и аммиачной селитры с последующим

Ф ее охлаждением до 20-60 С, часть полученной смеси используют в качестве корректировочных растворов, а в оставшуюся часть вводят воду. Водный раствор карбамида используют конценто рации 67-73 мас.% при 70-120 С, а водный раствор аммиачной селитры— концентрации 78-88% при 80-150 С.

Предложенный способ позволяет интенсифицировать процесс за счет уменьшения в 1,5-2 раза времени, затрачиваемого на приготовление партии товарного продукта. При этом точность корректировки состава удобрения по соР держанию общего азота повышается с

28,0+0,4 до 28,0ф0,3%. 1 s.ï. ф-лы °

2 ип. ные растворы вводят в готовую смесь при 20-60 С, при этом в качестве корректировочных растворов используют смесь одинарных удобрений, охлажденную до 20-60 С.

Соотношение масс готовой смеси и добавляемого к ней при корректировке корректировочного раствора определяют расчетом по формуле,1 6Г)6503 где k — отношение массы концентрата к массе готовой смеси, л равно максимальному значению иэ ряда значений, вычисленных по уравнениям. 10 (i 1,2,...n) ti

Х, - Х11 л сюмл- l xli

1-Л и С„ х„

1-( 20 й, равно минимальному значению иэ : ряда значений, вычисленных по уравйе-. ниям

ХЕ1 - ХЛ1 сМл, - х,; ":Т

a t> п х, -. х

1=4 число всех одинарных азот ных удобрений в многокомпонентном жидком азотном удобрении; концентрация i-го бдинарного азотного удобрения в 4 готовой смеси;

- концентрация i-ro одинарного азотного удобрения в концентрате; соответственно минимально 45 и максимально допустимые концентрации i-ro одинарного азотного удобрения в продукте; минимально и максимально 50 допустимые суммарные кон центрации всех одинарных азотных удобрений в продукте ° где и

X LIMN, И Х МОВЫ "

Э с мнй с Мц„е

На фиг. 1 приведена принципиальная схема установки для реализации пред лагаемого способа; на фиг. 2 - графи» ческая иллюстрация метода расчета массового соотношения, в котором смешивается корректировочный раствор с готовой смесью.

Смеситель 1 (фиг. 1) предназначен для смешения только водных растворов отдельных одинарных азотных удобрений с образованием смеси. Смеситель 2 служит для смешения ее с водой и добавления в смесь при необходимости небольших количеств аммиака (до 0 1

0,5 мас. % в смеси) и/или ингибитора коррозии, например фосфатов аммония (до 0,2% в пересчете на Р 06). Холодильник 3 предусмотрен для охлаждения готовой смеси, а холодильник 4для охлаждения смеси горячих водных растворов одинарных азотных удобрений (до введения в нее воды) до 200

60 С. Корректировочные резервуары 5 установлены для накопления готовой смесй, а также для коррекции ее со1 ., става перед отгрузкой на склад или потребителю в качестве готового продукта. При этом резервуары 5 поочеред но выполняют взаимно дополняющие функции: когда в одном из них осуществляется накопление и коррекция готовой смеси, готовый продукт из другого отrðóæàåòñÿ на склад.

Сборник 6 расположен после холодильника 4 и служит для накопления ох лажденной смеси одинарных удобрений, используемой в качестве корректировочного раствора, добавляемого в резерву ар 5 с готовой смесью.

В сборнике 7 накапливается вода, используемая для приготовления смеси в смесителе 2 и для корректировки готовой смеси в резервуаре 5, если в ней окажется недостаток воды.

Установка работает следующим образом.

Пусть, необходимо приготовить двухкомпонентное жидкое азотное удобрение на основе карбамида и аммиачной селит ,Qbl Водный раствор карбамида концент-,, рацией 67-73 Mac.% при 70-120 С и водный раствор аммиачной селитры кон,центрацией 78-88% при 80-150 С непрерывно подают на смешение s смеситель 11 Большая часть поЛученной смеси по», ступает в другой смеситель 2, где ее непрерывно разбавляют водой до нужной кондиции. Здесь готовая смесь подще,,лачивается аммиаком, в нее добавляют ингибитор коррозии - фосфаты аммония.

Жидкое азотное удобрение двухкомпо5 16065 нентное азотное удобрение на основе карбамида и аммиачной селитры, содержащее также О, 1-0,5 мас.Х свободного аммиака и около 0,2/ фосфатов, охлаждается далее до 30-50 С в холодильнио 5 ке 3 и перетекает в сборник 5, снабженный перемешивающими устройствами, где сначала происходит накопление готовой смеси.

Меньшая часть смеси одинарных удобрений до введения в нее воды отводися через холодильник 4 в сборник 6 корректировочного раствора, будучи ох лажденной до 20-60 С. »5

После накопления готовой смеси в одном резервуаре 5 ее подачу переключают на другой резервуар 5, который к этому моменту освобоядается от готового продукта. Измеряют состав готовой 20 смеси в резервуаре 5, устанавливают выходит ли отклонение действительного состава смеси от номинального за допустимые рамки. При необходимости осуще-. ствляют корректировку, в процессе ко- 25 торой сумму концентраций карбамида и аммиачной селитры в готовой смеси доI водят до заданных значений. Это осу, щестВляется периодической. подачей. в резервуар 5 необходимого количества смеси одинарных удобрений из сборника

6 (если в смеси содержится избыток воды) либо воды из сборника 7 (если ощущается ее недостаток). После пере . мешивания в резервуаре 5 получают це- 3 левой продукт. Его начинают подавать на склад. В это время на режим корректировки переключают другой резервуар 5.

Пример. Необходимо получить 40 жидкое азотное удобрение марки КАС-28, содержащее кроме воды 30,5 1,0Х карбамида (первый компонент, i = 1) и 40,0 + 1,0 аммиачной селитры (второй компонент, 1 = 2). При этом сумма 45 концентраций карбамида и аммиачной селитры должна составлять 70,5 + 0,5Х.

Таким образом имеем (в вышеприведен« ных обозначениях): т.е. она в 2 раза меньше.

На фиг. 2 область допустимых значений концентраций одинарных азотных удобрений в смеси согласно условию имеет вид шестиугольника abcdef. Любой точке, находящейся в указанной области, соответствует содержание атомов азота в продукте, не выходящее из интервала 27,93 - 28,51Х.

В результате смешения в массовом соотношении 0,92:1 72Х-ного водного раствора карбамида с температурой

90 С и 87 -ного водного раствора ам»» о миачной селитры с температурой 120 С получилась смесь, содержащая х »

= 37,1 . карбамида и х = 44,8Х аммиачной селитры (см. точку 2 на фиг. 2).

Часть ее после охлаждения в холодильнике 4 до 20-60 С была отобрана в сборник 6 для использования в качестве корректировочного раствора. Большая часть смеси одинарных удобрений пошла на смешение с водой в смесителе

2. После охлаждения в холодильнике 3 до 30 С готовая смесь поступала в резервуар 5. Через некоторое время там накопилось 52 т готовой смеси, содержащей х»„ = 30,2 карбамида и х =

=39,6Х аммиачной селитры (ом. точку 1 на фиг. 2).

При соблюдении требований на содержание в готовой смеси каждого одинарного азотного удобрения в отдельности (>»»„< g х»» z х „,„„)> т. е.

29в5 < 30 2 (31э5 и х»ч »»„ х » 4 (х»„ак(, т.е. 39,0 < 39,6 (41,0), не выполняется условие на суммарную концентрацию карбамида и аммиачной селитры с = х»» + х.»о = 30 2 + 39,6

= 69,8, которая не вошла s заданный интервал 70-71.

Таким образом, действительный состав готовой смеси недопустимо отклоняется от ее номинального состава, и ее состав необходимо корректировать, Нужно найти количество g корректировочного раствора, которое следует добавить к G = 52 т готовой смеси, чтобы состав продукта удовлетворял заданным техническим условиям. Для

55 п=2; х еим = 29 » 5 ; х» акс» = 31,5Хэ

Э 9 х»»,gag = 39,0; х»,а„с = 41,0Х;

3 ) с сии = 70%в с макс. = 71 .

При этом нормированные разности между максимальными и минимальными допустимыми значениями концентраций отдельных компонентов составляют

03

6 хм кс< x „„> = 2 ; хикс х щ,= 2 .

Ндрмированная разность между максимальным и минимальным допустимыми значениями суммы концентраций компонентов в продукте составляет смак с сии э

7 1606503

I. этого достаточно определить k g/G4

Вычисляем ряд значений и . с ш, - x,;

19.4 1 л

Х9, - Х ;

1"- (1=4

Из вычисленных значений t выбираем наименьшее . С = 0,0992 (т.е, точку N) °

Затем определяем

70- (xy +x

70 - (30 2 +-39 6) = 0,0578 I5 (т.е. делим отрезок MN пополам и находим точку 0 состава готового продукта), 20

= 0,0613;

g = kG = 0,0613 52 3,18.

Таким образом к 52 т готовой смеси нУжно добавить 3,18 r концентрата.

Состав готового продукта (точка 0 на фиг.. 2) после корректировки можно

30 вычислить по формуле

35 При п = 2 найдем x0 = хи +

+ t (хе — х4 ) = 30,2 + 0,0578 (37,130,2) = 30,6; хое х49 + t (хдд— хщ) = 39,6 + 0,0578 (44,8 - 39,6)

39,9, т.е. в готовом продукте кон40 центрация карбамида составит 30 6Х, а аммиачной селитры - 39,9Х.

Аналогично осуществляется корректировка состава готовой смеси,содержащей более двух различных одинарных

° азотных удобрений, например трехкомпонентного жидкого азотного удобрения (n = 3), содержащего кроме воды 25 «+

+ 1X карбамида (i = 1)9 35 g 1X аммиачной селитры (i 2) и 12 + 1X сульфата аммония (i = 3) при условии, что суммарная концентрация всех трех одинарных азотных удобрений в продукте должна составлять 72 0953.

55 Применение предлагаемого способа, позволяет интенсифицировать процесс приготовления многокомпонентного жид кого азотного удобрения за счет умень»

t2

ХМа94а < ХЦ

xpt xu

37,1 — 30,2 са

3с ц - хе (37,1 + 44,8) - (30,2 + 39,6) .

0,2

0,0165 (см. точку М на фиг. 2);

Ы=В

"1 хх х - х 37

„0 7

0,1014 (точка К), †." Я Ю х44 — x<9 44,8 + 39,6

0 6

" - .2 — = - 0,1154 (точка L) Из вычисленных значений t выбира, ем наибольшее. t 0,0165 (т.е. вы бираем точку М на фиг. 2).

Далее вычисляем ряд значений t,: е с99ас- х 9

ы

9 ф

* — - " 0 0992 (точка N)

1 2

12,1

-6- 9- 0,1884 (точка 0);

1 3

«1,4

= 0,2692 (точка Р). х + t 0,0169.+ 0 0992

2 2

g 078

1 t 1 090578 хе-, x«+ t (хе, " х4 (1 = 1,2,...,n).

1606503

1О шения времени и количества операций, затрачиваемых на корректировку состава готовой смеси.

Предложенный способ получения жид- .5 ких азотных удобрений по сравнению с прототипом позволяет интенсифицировать процесс за счет уменьшения в 1,52 раза времени, затрачиваемого на приготовление партии товарного продук-10 та. При этом точность корректировки состава удобрения по содержанию общего азота повышается с 28,0 + 0,4 (прототип) до 28,0 «+ +О,ЗЖ.

Формула из о брет ения

1, Способ получения жидких азотных удобрений, включающий смешение горячих водных растворов карбамида, аммиачной селитры и вд ы, охлаждение образовавшейся смеси до 20-60 С, ввео дение корректировочных растворов до достижения заданного содержания азота в удобрениях, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенси-, фикации процесса при создании возможности точной корректировки, растворы карбамида и аммиачной селитры предва« рительно смешивают и в полученную, смесь растворов вводят воду, а в качестве корректировочных растворов используют предварительно полученную смесь, охлажденную до 20-60 С. д

2. Способпоп. 1 о тлича; ю щ и Й с я тем, что.водный раствор; карбамида используют с концентрацией

6773 мас.Х при 70-120 С, а водный раствор аммиачной селитры с концентрацией 78-88Х при .80-150 С.

1606503

43

3 фЯ

97

Зд

29 30 И Ж 33 Я Ю5 Зб 37 .,М Ю ФО 41

Собер>кайуе юарбаиуда (кас, %), Х

Фиа 2

Составитель Т. Докшина

Редактор Т. Лазоренко Техред М.Ходанич Корректор Н.Король

Заказ 3527

Тираж 380

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изооретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Способ получения жидких азотных удобрений Способ получения жидких азотных удобрений Способ получения жидких азотных удобрений Способ получения жидких азотных удобрений Способ получения жидких азотных удобрений Способ получения жидких азотных удобрений 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии минеральных удобрений и может быть использовано при переработке нитратно-сульфатных стоков молибденового производства на удобрение
Изобретение относится к производству жидких минеральных удобрений и может быть использовано для очистки удобрений от нежелательных примесей нефтяных масел
Изобретение относится к технологии минеральных удобрений и может быть использовано для получения жидких азотных удобрений на основе карбамида и аммиачной селитры, получивших товарное наименование "КАС"
Изобретение относится к получению жидких азотно-калийный удобрений
Изобретение относится к получению жидких азотно-калийных удобрений и может быть использовано в химической промышленности и сельском хозяйстве
Изобретение относится к составу и способу получения азотного удобрения на основе аммиачной селитры и карбамида с сульфатной добавкой и может быть использовано в химической промышленности для производства новой марки удобрения, так называемой КАС гранулированной
Изобретение относится к сельскому хозяйству

Изобретение относится к производству жидких азотных удобрений на основе карбамида и аммиачной селитры

Изобретение относится к способу получения жидких азотных удобрений типа КАС-32 смешением растворов мочевины и аммиачной селитры
Наверх