Производство сложных удобрений

Аммофос обладает хорошими физико-химическими  и механическими свойствами, его  гигроскопическая точка составляет 70% относительной влажности воздуха. Гранулированный аммофос не нуждается  в кондиционировании и по сравнению  с диаммонийфосфатом отличается несколько лучшим качеством.

Пути интенсификации процесса гранулирования. Одним из узких мест производства аммофоса является стадия гранулирования, которая в значительной степени  определяет не только эффективность  работы последующих стадий процесса, но и его технико-экономические  показатели. Как правило, на большинстве  заводов гранулирование порошковидного аммофоса осуществляется в шнеке-грануляторе при низких температурах 45—65 °С, вместо 85— 95 °С или редко — выше 60 °С. Это объясняется недостаточным количеством тепла, вводимого с пульпой, ретуром и порошковидным аммофосом, а также отсутствием стабильных условий на стадии аммонизации и гранулирования. Поэтому процесс гранулообразования приходится вести при повышенном содержании влаги в гранулируемой смеси (до 12—14%), что ведет к ухудшению работы последующих стадий процесса в результате залипания сушильного барабана и течек, повышенного выхода крупной фракции, замазывания дробилок и другого оборудования. Одновременно для улучшения процесса гранулирования приходится повышать рН пульпы до 5,5—6. что ухудшает работу абсорбционных систем и процесса в целом вследствие увеличения содержания аммиака в отходящих газах из распылительной и барабанной сушилок.

Температура в шнеке-грануляторе может быть повышена путем поддержания максимально возможной температуры подаваемой пульпы (100°С), порошковидного аммофоса из распылительной сушилки (90 °С), снижения кратности ретура и введения небольшого количества кислоты и аммиака. Однако в промышленных условиях при отсутствии стабильного режима поддерживать такие условия трудно, поэтому температуру можно повысить до 85— 95 °С введением под слой гранулируемого аммофоса пара в количестве, необходимом для создания в этом аппарате оптимальных условий гранулообразования. Для этого используется насыщенный пар давлением 3,7—4,9 ат, который подается в шнек-гранулятор через конденсационный горшок. Расход пара контролируется с помощью диафрагмы и регистрирующих приборов. Из приведенных изотерм (рис. 49, а) выхода товарной фракции (—3+1 мм) из шнека-гранулятора, окаточного и сушильного барабанов в зависимости от влажности гранулируемой смеси видно, что оптимальным содержанием влаги в смеси при гранулировании порошкообразного аммофоса в присутствии пара является ~4,5%. Такая влажность обеспечивает наибольший выход товарной фракции из шнека-гранулятора (~50%).

Однако при дальнейшей обработке  продукта в окаточиом барабане выход товарной фракции снижается до 47,5%. Изотерма выхода товарной фракции из барабана расположена ниже аналогичной кривой для шнека-гранулятора. Это свидетельствует о том, что в окаточном барабане, как правило, одновременно происходят процессы частичного разрушения гранул и их агломерирования, вследствие чего выход товарного продукта несколько уменьшается. Аналогичная картина наблюдалась при гранулировании аммофоса в присутствии пульпы.

Изотерма выхода товарной фракции  из сушильного барабана находится выше соответствующей изотермы для окаточного барабана, что указывает на продолжение процесса образования гранул в первоначальный период сушки (с одновременным разрушением крупных гранул), в результате чего наблюдается увеличение выхода товарной и мелкой фракций и снижение фракции 3 мм. Соотношение фракций (1—2 мм и 2—3 мм) в продукте на выходе из окаточного и сушильного барабанов примерно равно 1. В готовом продукте это соотношение увеличивается в сторону мелкой фракции (1—2 мм) а составляет 70—80% в готовом продукте (!—3 мм). Это объясняется разрушением гранул на стадиях грохочения и транспортирования. При влажности продукта 1% прочность гранул соответствует 3—3,5 МН/м² (30—35 кгс/см²).

С повышением температуры смеси  в шнеке-грануляторе с 90 до 95 °С и содержании влаги в гранулируемой смеси 4,5% максимальный выход товарной фракции из шнека-гранулятора составляет 55%, сушильного барабана 48% (рис. 49,6). Приведенные цифровые показатели несколько выше, чем результаты, полученные при гранулировании порошкообразного аммофоса в присутствии мара при 90 °С (рис. 49, а). Таким образом, повышение температуры в шнеке-грануляторе способствует гранулообразованию и несколько повышает выход товарной фракции. Однако ее выход из окаточного барабана при этом снижается и притом в большей степени. По-видимому, при более высоких температурах создаются условия для образования большого количества менее прочных гранул и агломерирования образовавшейся мелочи в окаточном барабане. Соотношение фракций (—2+1 м) и (—3+2 мм) в продукте примерно равно 1 на всех технологических стадиях вне зависимости от температуры наблюдается при содержании влаги в гранулируемой смеси 5,5%. 

Характер количественного изменения  товарной фракции аналогичен процессам, где гранулирование аммофоса осуществлялось в присутствии только пара. На выходе из шнека-гранулятора содержание товарной фракции в продукте составляет 52,5%, в окаточном барабане происходит частичное разрушение гранул и агломерирование образовавшейся мелочи, в результате чего выход товарной фракции снижается до 46%, а в сушильном барабане — возрастает до 47,5%.

Установленный температурный режим  в грануляторе определяет влажность смеси, необходимую для создания оптимальных условий гранулообразования. Процесс гранулообразования аммофоса может протекать в широком диапазоне температур (55—95 °С), но соответственно с различным содержанием влаги (4—12%)- При этом выход товарной фракции во всех случаях будет одинаковый. Однако при влажности гранулируемого продукта 12% неизбежно увеличивается содержание крупной фракции и наблюдается налипание продукта в течках, сушильном барабане и на другом оборудовании, что в значительной степени затрудняет ведение процесса. Следует иметь в виду, что в этом случае значительная часть товарной фракции будет получена не на грануляционном оборудовании, а в результате дробления крупных агломератов и последующей классификации.

При влажности гранулируемого продукта 4,5—5% содержание крупной фракции  достигает порядка 20% и значительно  снижается его налипание на последующих  стадиях процесса. Температура продукта на выходе из окаточного барабана снижается на 30—50 oС по сравнению с температурой на выходе из шнека-гранулятора. Это объясняется тем, что в окаточном барабане при соприкосновении продукта с холодным воздухом с поверхности частиц происходит испарение, в результате чего они охлаждаются и подсушиваются.

Заключение

В отличие от простых удобрений, которые содержат только основное питательное  вещество, сложные состоят из 2, а  иногда и 3 полноценных питательных  веществ.

Самыми распространенными видами комплексных удобрений на сегодняшний  день являются азотно-фосфорные аммофос и нитрофос. Нитроам-мофос наряду с фосфором и азотом содержит также калий.

Среди азотно-калийиых удобрений самой распространенной является калийная селитра.

Высокая эффективность комплексных  удобрений объясняется повышенным содержанием в них полезных веществ. В своём составе они имеют  два и более основных питательных компонентов, также могут быть обогащены различными микроэлементами.

Комплексные удобрения подходят для применения на любых видах  почв. Являясь, в основном, высококонцентрированными, эти удобрения характеризуются  экономичностью расходования и минимальными затратами труда на их внесение, хранение и перевозку. Представленные комплексные удобрения различны по составу и соотношению содержания в них полезных веществ. Это зависит  и от множества факторов: технологии производства, исходных ингредиентов, потребностей растений.

Библиографический список

1. Штефан В.К. Жизнь растений и удобрений – М., 1981г.
2. Артюшин А.М., Державин Л.М. Краткий словарь по удобрениям - 2-е изд. – М., 1984г.
3. Основы земледелия и растеневодства - 3-е изд. / Под ред. Никляева В.С. – М., 1990г.
4. Вронский В.А. Прикладная экология. – Ростов-на-Дону, 1996г.
5. Основы химической технологии / Под ред. И.П. Мухленова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1991. – 463 с.: ил.
6. Журнал Химия и жизнь – XXI век, № 4, 1998г.
7. Журнал Химия и бизнес, № 46, 2001 г.
8. Агрохимия / Под редакцией проф. А.С. Ягодина, Москва, “Колос”. – М., 1982 г