Способ получения жидких азотных удобрений

тся к технолоых удобрений в азотной Изобретен вую см честве творы вводят в гот 60 С, при этом в к вочных растворов и динарных удобрений ношение масс готов емого к ней при ко ировочного раствор м по формуле ные рапри 20 ректирсмесь осится к техноло е ол охлажденй смеси иректировкеопределяют Со добавл коррек расчет ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт азо ной промышленности и продуктов органического синтеза(56) Шафрановский А. В. Курнаковская В. В. О целесообразности коррект ровки ТУ на жидкие удобрения марки КАС. - Экспресс-информация "Отечественный производственный опыт". Сер. Азотная промышленность. М./НИИТЭХИМ 1986, вып. 1, с. 4.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ АЗОТНЬИУДОБРЕНИЙ, (57) Изобретение относигии получения минеральнможет быть использовано минеральных удобрении 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, корректировочпромышленности для получения жидких удобрений и позволяет интенсифицировать процесс при создании возможности точной корректировки. Сначала смешивают горячие водные растворы карбамида и аммиачной селитры с последующимФее 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 со держанию общего азота повышается с 28,0+0,4 до 28,010,3%. 1 з.п, ф-лы2 ип.;- х 1,2,;-х,; сщ х,где Е - отношение массы концентрата к массе готовой смеси, равно максимальному значению иэряда значений, вычисленных по уравнениям. 10 но минимальному эна качений, вычисленных массового соотношения, в котором смешивается корректировочный раствор сготовой смесью.Смеситель 1 (фиг. 1) предназначендля смешения только водных растворовотдельных одинарных азотных удобренийс образованием смеси. Смеситель 2служит для смешения ее с водой и добавления в смесь при необходимостинебольших количеств аммиака (до 0,10,5 мас, % в смеси) и/или ингибиторакоррозии, например фосфатов аммония(до 0,2 Ж в пересчете на Р 06). Холодильник 3 предусмотрен для охлаждения готовой смеси, а холодильник 4 для охлаждения смеси горячих водныхрастворов одинарных азотных удобрений (до введения в нее воды) до 20 О60 С. Корректировочные резервуары 5установлены для накопления готовойсмеси, а также для коррекции ее со .,става перед отгрузкой на склад илипотребителю в качестве готового про, дукта. При этом резервуары 5 поочеред но выполняют взаимно дополняющие функции: когда в одном из них осуществляется накопление и коррекция готовойсмеси, готовый продукт из другого отгружается насклад,-го о у с и мак имально е кон нарных 5 и суммарн сех оди брений 55 На схема лагаем ческаяиальна пред графиета число всех одинарных удобрений в мпонентном жидкомудобрении;концентрация 1ного азотногоготовой смеси;концентрация х-гоного азотного удоконцентрате; Ммиу соответствмор", " и максималфконцентрацииного азотнпродукте;Мщ минимальномакс допустимыецентрацииазотных уддуктефиг. 1 приведена принцстаковкк для реализациго способа; на фиг. 2иллюстрация метода ра 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 образ м.Пусть, необходимо приготовить двух- компонентное жидкое азотное удобрение на основе карбамида и аммиачной селит ры. Водный раствор карбамида концент- рацией 67-73 мас.Х при 70-120 фС и водный раствор аммиачной селитры кон,центрацией 78-887 при 80-150 С непрерывно подают на смешение в смесительБольшая часть полученной смеси по , ступает в другой смеситель 2, где ее непрерывно разбавляют водой до нужной кондиции. Здесь готовая смесь подщелачивается аммиаком, в нее добавляют ингибитор коррозии - фосфаты аммония. Жидкое азотное удобрение двухкомпо50 55 5 16065нентное азотное удобрение на основекарбамида и аммиачной селитры, содержащее также О, 1-0,5 мас.Е свободногоаммиака и около 0,2/ Фосфатов, охлаждается далее до 30-50 С в холодильнио 5ке 3 и перетекает в сборник 5, снабженный перемешивающими устройствами,где сначала происходит накопление готовой смеси.10Меньшая часть смеси одинарных удобрений до введения в нее воды отводится через холодильник 4 в сборник 6корректировочного раствора, будучи охлажденной до 20-60 С. 15После накопления готовой смеси водном резервуаре 5 ее подачу переключают на другой резервуар 5, который кэтому моменту освобождается от готового продукта. Измеряют состав готовой 20смеси в резервуаре 5, устанавливаютвыходит ли отклонение действительногосостава смеси от номинального за допустимые рамки. При необходимости осуще-.ствляют корректировку, в процессе которой сумму концентраций карбамида и аммиачной селитры в готовой смеси доводят до заданных значений. Это осу, щестВляется периодической. подачей в резервуар 5 необходимого количества 30 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 левой продукт. Его начинают подавать на склад. В это время на режим корректировки переключают другой резервуар 5.П р и м е р. Необходимо получить 40 жидкое азотное удобрение марки КАС, содержащее кроме воды 30,51,07 карбамида (первый компонент, 1 = 1) и 40,0 + 1,07 аммиачной селитры (второй компонент,= 2). При этом сумма 45 концентраций карбамида и аммиачной селитры должна составлять 70,5 + 0,5 Х. Таким образом имеем (в вышеприведен ных обозначениях): п=2;хмим = 29 ф 5%е ха = 31,57;5х ие = 39,0; х ма е = 41,0%;3 )с сии = 70%ьс макс. = 71 фПри этом нормированные разностимежду максимальными и минимальнымидопустимыми значениями концентрацийотдельных компонентов составляют 036хфин 2 ф хмакс х 2Нормированная разность между максимальным и минимальным допустимыми значениями суммы концентраций компонентов в продукте составляетсмак смен = 1%э т.е. она в 2 раза меньше.На Фиг. 2 область допустимых значений концентраций одинарных азотных удобрений в смеси согласно условию имеет вид шестиугольника аЬсс 1 ей. Любой точке, находящейся в указанной области, соответствует содержание атомов азота в продукте, не выходящее из интервала 27,93 - 28,511.В результате смешения в массовом соотношении 0,92:1 727-ного водного раствора карбамида с температурой90 С и 877-ного водного раствора амдо миачной селитры с температурой 120 С получилась смесь, содержащая хе = 37,17. карбамида и х = 44,8% 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. Боль- шая 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 = 30,27 карбамида и х, = =39,67 аммиачной селитры (ом. точку 1 на Фиг. 2).При соблюдении требований на содержание в готовой смеси каждого одинарного азотного удобрения в отдельности (х мин( х Пх гааз( )29,530,2 (31,5 и хмнне хи,т.е. 39,0 4 39,4 ( 41,0), не выполняется условие на суммарную концентрацию карбамида и аммиачной селитры с = х + х = 30,2 + 39,6 щ = 69,8, которая не вошла в заданный интервал 70-71.Таким образом, действительный состав готовой смеси недопустимо отклоняется от ее номинального состава, и.ее состав необходимо корректировать,Нужно найти количество я корректировочного раствора, которое следует добавить к С = 52 т готовой смеси, чтобы состав продукта удовлетворял заданным техническим условиям. Для/,этого достаточно определить Е8/СВычисляем ряд значений С. сйн - х,;й1 э 4ох, - х;1"- 1 1 =4 Из вычисленных значений 1, выбираем наименьшее. С = 0,0992 (т.е, точку И)Затем определяем 70 - (х,и + х 1 О 0,01 7 О - (ЗО г + З(т.е. делим отрезок МИ пополам и находим точку О состава готового продукта),Ы:,й 5. О э 057Таким образом к 52 т готовой смеси нужно добавить 3,18 г концентрата.Состав готового продукта (точка О а фиг 2) после корректировки можно ычислить по формуле 0 х н 4,8+ 39 54 (точк выбирае. вых 1)2 5 При п =вакс Аналогично осуществляется корректировка состава готовой смеси,содержащей более двух различных одинарных азотных удобрений, например трехкомпонентного жидкого азотного удобрения (и = 3), содержащего кроме воды 25 + + 1 Х карбамида (1. = 1) 351 Ж аммиачной селитры (1 2) и 12 + 1 Х сульфата аммония Я = 3) при условии, что суммарная концентрация всех трех одинарных азотных удобрений в продукте должна составлять 72 1 0,5.55 Применение предлагаемого способа, позволяет интенсифицировать процессприготовления многокомпонентного жид кого азотного удобрения за счет умень 1 - 30,2-0,1014 (точка К)3 Из вычисленных значений й,1, ем наибольшее: 1. = 0,0165 (т.бираем точку М на фиг. 2).Далее вычисляем ряд значений- ф- щ 0 0992 (точка И)1 212,1 ф хмакахих- хи 37,-д 1884 (точка 0 1 3 6,9 1,4 = 0,2692 (точка Р). 2 наидем х ц = хи + х ) = 30,2 + 0,0578 (37,1 6; хое х + С (хаеев + 0,0578 (44,8 - 39,6)в готовом продукте конарбамида составит 30,6 Х, селитры - 39,93.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 1,5- 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 (прототип) до 28,0 + О,ЗЖ.15формула изобретения 1, Способ получения жидких азотных удобрений, включающий смешение горячих водных растворов карбамида, аммиачной селитры и вды, охлаждение образовавшейся смеси до 20-60 С, ввео дение корректировочных растворов до достижения заданного содержания азота в удобрениях, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенси-, фикации процесса при создании возможности точной корректировки, растворы карбамида и аммиачной селитры предварительно смешивают и в полученную , смесь растворов вводят воду, а в качестве корректировочных растворов используют предварительно полученную смесь, охлажденную до 20-60 С.д 2. Способ по п. 1 о т л и ч а;ю щ и Й с я тем, что.водный раствор . ; карбамида используют с концентрацией 67 73 мас.Х при 70-120 С, а водный раствор аммиачной селитры с концентрацией 78-887 при .80-150 оС.