Жидкие удобрения, их достоинства и недостатки. Виды жидких азотных удобрений. Растворы « карбамид - аммиачная селитра» (КАС). Основы технологии растворов КАС

Страницы работы

3 страницы (Word-файл)

Содержание работы

23.Жидкие удобрения, их достоинства и недостатки. Виды жидких азотных удобрений . Растворы  « карбамид - аммиачная селитра» (КАС). Основы технологии растворов КАС,

Наряду с твердыми удобрениями достаточно распространены и жидкие удобрения. Различают жидкие азотные удобрения (ЖАУ) и  жидкие  комплексные удобрения (ЖКУ),  содержащие N, Р или N, Р, К.

Виды ЖАУ:

- жидкий (безводный) аммиак - самое концентр-ое уд-ие (82,3% N)

- аммиачная вода (водный аммиак): марки А и Б содержание NH3 ³25%;

- аммиакаты (водные растворы NH3,  NH4NO3,  CО(NH2)2  или Ca(NО3)2  - светлые жидкости, r в пределах 900 – 1250кг/м3). 

- растворы КАС (гомогенные водные системы, содержащие карбамид и аммиачной селитру).

Преимущества жидких удобрений перед твердыми:

1)получение по более простой "короткой" схеме, без материалоемких стадий упарки и грануляции;

2)меньшая себестоимость благодаря экономии на капитальных затра­тах, паре на упарку, электроэнергии на привод мощных вентиляторов  и транспортеров;

3) сведение до минимума выброса вредных веществ в атмосферу (от­сутствие пыли селитры и карбамида из гранбашен);

4) исключается дефицитная и дорогая мешкотара;

5) отпадает  необходимость  в  громоздких  складских помещениях у производителя и потребителя:

6) обеспечивается полная механизация работ по погрузке, выгрузке и внесению в почву;

7) совмещение агрохимических операций благодаря добавлению к жид­ким удобрениям микроэлементов, гербицидов и пестицидов и   внесению  в почву в виде общего раствора;

8) равномерное внесение и распределение питательных веществ в почвенном слое.

В производстве и применении жидких удобрений имеются следующие недостатки: 1)выпадение солей из растворов при пониженных температурах: сезонный характер производства и доставки потребителю (март - ноябрь).2)потери азота из-за большого равновесного давления аммиака над жидким аммиаком и аммиакатами; 3)сооружение резервуаров большой емкости;4)созда­ние специального оборудования для внесения в почву и парка цистерн для перевозки (железнодорожных и автомобильных).5)Серьезным недостаток - корродирующее действие.

Наиболее распространены р-ры КАС, кот. обычно производят смешением 70%-го р-ра карбамида (117°С) и 82-91%-го р-ра нитрата аммония (130¸145°С).После охлаждения смеси + газообразный аммиак (до 0,5%) и раствор фосфатов аммония (до 0,5% Р2О5). Преимущество р-ров КАС перед многими ЖАУ – небольшое давление паров аммиака, что делает их исключительно удобными в использовании Выпускаются марки КАС-28, КАС-30 и КАС-32, массовая доля общего N в кот. соответственно = 28, 30 и 32%. Азот в удобрении находится в аммонийной, нитратной и амидной формах. Добавка NH3 нужна для создания слабощелочной среды (рН=7,5), в которой эффективно действует фосфатный ингибитор коррозии. Применение ингибиторов корро­зии позволяет использовать для хранения и перевозки р-ров КАС ем­кости из углеродистой стали. Общий азот продукционного р-ра КАС слагается из N карба­мида, N аммиачной.  Согласно ТУ показатели качества готовых р-ров КАС, обязательные для производителя, ограничивается показателями химического состава удобрения  (табл.  1).

Таблица 1                  Химический состав растворов КАС

Наименование показателя

КАС-28

КАС-30

КАС-32

1. Суммарная массовая доля азота , %

27¸29

29¸31

31¸33

2. Масс. отношение «карбамид: амселитра»

0,73¸0,83

0,73¸0,83

0,73¸0,83

3.Щелочность в пересчете на свободный аммиак, %

0,05¸0,50

0,05¸0,50

0,05¸0,50

4.Массовая доля ингибитора коррозии в пересчете на Р2О5 , %

0,20¸0,50

0,20¸0,50

0,20¸0,50

В табл. 2 приведены содержания NH4NO3 и CO(NH2)2 и фи­зические свойства удобрения. Удобрение имеет значительную плотность - от 1,265 до 1,326 г/см3 (т/м3), что да­ет экономию при сооружении складских емкостей и транспортных цистерн. Низкие tº кристаллизации (КАС-28 и КАС-30) и tº за­мерзания (все марки) позволяют выпускать удобрение почти круглогодич­но, особенно при оснащении емкостей и цистерн обогревом. В случае за­мерзания при размерзании свойства р-ров КАС полностью восстанавли­ваются.

Табл.2  Содержание основных компонентов и физические свойства р-ров КАС

Наименование показателя

КАС-28

КАС-30

КАС-32

1. Масс. доля нитрата аммония, %

39,1¸41,1

41,1¸43,1

43,1¸45,1

2. Массовая доля карбамида ,%

29,6¸31,6

31,6¸33,6

33,6¸35,6

3. Плотность при 20°С, г/см3

1,265¸1,292

1,285¸1,316

1,306¸1,326

4. Вязкость при 20°С, сП , не более

3

4

5

5. tº °С, не выше

-17

-10

-2

6.Температура замерзания ,°С

-26

-26

-26

Технология производства КАС основана на непрерывном процессе смешения р-ра NH4NO3 и р-ра CO(NH2)2 и + необходимых количеств воды и ингибитора коррозии, при этом отсутствуют операции доупаривания, гранулирования, кондиционирования => низкая себестоимость.      Н2О ====>                                    

Р-р CO(NH2)(110 °С)     ========>         смеситель        ===>       Н2О-й холодильник     =>

90%-й р-р NH4NO3   (110°С) =====>                                                     (охл-ие до 40 °С)

NH3, фосфорная кислота =======>

52. Физико-химич. основы производства ЖАУ. Система «CO(NH2)2 -NH4NO3  - Н2О»

Получение водного NH3 из газообразного: NH3 поступ-т в тарельчат. колонну с колпачками, нижняя часть кот. – трубчатый теплооб-к (в нем отводится часть Q, выделяющ-ся при раствор-ии NH3). По трубам теплооб-ка движ. Н2О, в межтрубн-м простр-ве – р-р NH3 (через него барботир-т NH3-газ. Окончател-ое поглощение происх-т в верхней части колонны на тарелках со змеевиками. Поглощение NH3 происх. химочищ.  Н2О. При длит-ном хран-ии р-ров NH3 из них выдел-ся некот. кол-во NH3, кот. возвращ-т в абсорбц-ю колонну. На произв-во 1т  NH3 расх-ся: 3м3 химочищ. Н2О, 200 м3 оборотн.Н2О, 28,8 МДж эл/эн.

Основные апп-ты в произв-ве аммиакатов – реактор для пригот-ия жидкого уд-ия и Н2О-й холод-к, ч/з кот. циркул-т приготовл- ый р-р. tº р-ра поддерж-ся на уровне 20-25ºС. Аммиакаты на основе NH4NO3: сначала залив-т стол-ко воды, скол-ко треб-ся для зад-го состава, пропуск-т ч/з нее NH3-газ для получ-ия 10-15%-го р-ра. Затем в циркулир-й Н2О-й NH3 постеп-но +горячий 75-85%-й р-р  NH4NO3. Аммиакаты на основе аммиачн. и кальциев. селитр: в реактор одновр-но с NH4NO3 + 75-80%-й р-р  Са(NO3)2. Аппаратура для произв-ва аммиакатов д.б. изготовлена из нержав. стали, алюминия или из пластмасс. tº  кристалл-и аммиакатов ↓ с ↑ содерж-я в них NH3 и ↓ содерж-я Н2О.

Диаграмма Розебома. Р-ры КАС, содерж-ие 28-32% N широко распростр-ны.

Задача. В распор-ии технолога им-ся 3 исх-х в-ва для пригот-ия р-ров КАС:70%-й р-р CO(NH2)2, 85%-й р-р NH4NO3 и Н2О. Рассчит-те расход сырья на пригот-ие указ-х марок удобр-ия. Опр-те для каждой марки: состав, общее содерж-ие N, tº  кристалл-и. Расчеты вести на 1000 кг смеси 70% CO(NH2)2 и 85%-го р-ра NH4NO3. Марки: 1)уд-ие, имеющее tº  кристалл-и +10 ºС; 2)уд-я с масс-й долей общ. N 27% и min возможной tº   крист-ии; 3)уд-ия с масс. Долей 30% CO(NH2)2 и 30% NH4NO3.

1)Проводим линию, она пересек-т линию изотермы +10ºС в 2-х точках Е и F. Т.о.,имеется 2 состава КАС, удовлетвор-х зад-му усл-ю. Координаты состава Е: CO(NH2)2 – 40%, NH4NO3 – 37%, Н20 – 23%. Состав F: CO(NH2)2 – 28% ,NH4NO3 – 52%, Н20 – 20%. Расчет масс для пригот-ния составов: Состав F:  g(исх) р-ра CO(NH2)2 – Х кг

  g(исх) р-ра NH4NO3 – 1000-Х кг

Х/ (1000-Х)= FD/FС=35/54,           Х=393 кг р-ра CO(NH2)2

1000-393=607 кг р-ра NH4NO3

Общего азота – 31,8%

2) Условию удобр-я данного состава отв-т Н: 27%N, tº крист. тin, т.е. Н лежит на линии перегиба изотермы; составы, наход-ся справа и слева, им. более выс. tº крист. Состав в т. Н: CO(NH2)2 – 30% ,NH4NO3 – 38%,

Н20 – 32%, сод-ие общегоN – 27%. tº крист.= -20 ºС.

Готовим состав G:          g CO(NH2)2 – Х кг

  g NH4NO3 – 1000-Х кг

Х/ (1000-Х)= GD/ GС=43/47,           Х=478 кг р-ра CO(NH2)2

1000-478=522 кг р-ра NH4NO3

К составу, отвечающему т. G, + Н2О. У – масса добавляемой воды.

У/1000= GН/ КН=10/64                    У=156 кг

3)                                      g CO(NH2)2 – Х кг

                                         g NH4NO3 – 1000-Х кг

Х/ (1000-Х)= МD/СМ=49/41,           Х=544 кг р-ра CO(NH2)2

1000-544=456 кг р-ра NH4NO3

У – масса добавляемой воды

У/1000= LМ/ LК=16/56                    У=286 кг

1000+286=1286 – масса смеси.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Экзаменационные вопросы и билеты
Размер файла:
56 Kb
Скачали:
0