RU2638956C1

RU2638956C1 - Method of manufacturing liquid nitrogen fertiliser "kas"

Info

Publication number: RU2638956C1
Application number: RU2016142779A
Authority: RU
Inventors: Виталий Леонидович Беликов
Original assignee: Виталий Леонидович Беликов
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2016-11-01
Publication date: 2017-12-19

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method involves mixing solutions of carbamide and ammonium nitrate, wherein mixing the solutions of carbamide and ammonium nitrate is carried out at a temperature of 5-30°C; after mixing the solutions of carbamide and ammonium nitrate, 24% ammonium water is added to the total solution at the rate of 5 g per 1 l of the solution and dissolved succinic acid at the rate of 3-5 g of acid per 1 l, stirring and pouring into containers are carried out.

EFFECT: simplifying the fertiliser obtaining method.

1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к процессам химической технологии и может быть использовано в производстве смесей жидких азотсодержащих удобрений, например, на основе карбамида и аммиачной селитры.The invention relates to processes of chemical technology and can be used in the production of mixtures of liquid nitrogen-containing fertilizers, for example, on the basis of urea and ammonium nitrate.

Известен способ производства жидкого азотного удобрения, выбранный в качестве прототипа изобретения, путем смешивания водных растворов аммиачной селитры и карбамида и нейтрализацией избыточного аммиака раствором азотной кислоты (см. патент США №230479, кл. С05С 9/00, 1980).A known method of producing liquid nitrogen fertilizer, selected as a prototype of the invention, by mixing aqueous solutions of ammonium nitrate and urea and neutralizing excess ammonia with a solution of nitric acid (see US patent No. 230479, class C05C 9/00, 1980).

Недостатком известного способа является неудовлетворительное регулирование основных параметров процесса из-за искажения показаний приборов, что обусловлено следующим. При вводе азотной кислоты в технологический поток смеси происходит реагирование азотной кислоты не только с избыточным аммиаком, приводя к его нейтрализации, но и частично с карбамидом, образуя нестойкий нитрат карбамида, который разлагается с выделением газов (диоксид углерода, азот и водород), преобладающим из которых является диоксид углерода. Газы выделяются в виде пузырей, что создает двухфазную систему (жидкость-газ) в растворе и нарушает работу приборов контрольно-измерительного комплекса, т.к. наличие газосодержания существенно изменяет фиксируемые физические характеристики раствора (плотность, электропроводность и др.). На индикаторных диаграммах это отмечается в виде "провалов показаний" на длительных отрезках времени.The disadvantage of this method is the unsatisfactory regulation of the main process parameters due to distortion of the readings, due to the following. When nitric acid is introduced into the process stream of the mixture, nitric acid reacts not only with excess ammonia, leading to its neutralization, but also partially with urea, forming unstable urea nitrate, which decomposes with the release of gases (carbon dioxide, nitrogen and hydrogen), which prevails from which is carbon dioxide. Gases are emitted in the form of bubbles, which creates a two-phase system (liquid-gas) in solution and disrupts the operation of the instruments of the control and measuring complex, because the presence of gas content significantly changes the recorded physical characteristics of the solution (density, electrical conductivity, etc.). On indicator charts, this is noted in the form of “reading failures” over long periods of time.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения азотного удобрения типа КАС, включающий смешение горячих растворов карбамида и аммиачной селитры, нейтрализацию свободного аммиака азотной кислотой и охлаждение полученного удобрения, при этом горячий раствор карбамида предварительно обрабатывают 57-62%-ным раствором азотной кислоты и смешение ведут с раствором конверсионной аммиачной селитры, содержащей 89-94 мас. NH₄NO₃ и 0,05-0,01 мас. P₂O₅. (см. патент РФ №2088554, кл. С05С 9/00, 1997).The closest in technical essence to the proposed is a method of producing nitrogen fertilizer of the CAS type, which includes mixing hot solutions of urea and ammonium nitrate, neutralizing free ammonia with nitric acid and cooling the resulting fertilizer, while the hot urea solution is pre-treated with 57-62% nitric acid solution and mixing is carried out with a solution of conversion ammonium nitrate containing 89-94 wt. NH ₄ NO ₃ and 0.05-0.01 wt. P ₂ O ₅ . (see RF patent No. 2088554, CL C05C 9/00, 1997).

Недостатком этого способа является сложность его осуществления.The disadvantage of this method is the complexity of its implementation.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение. Поставленный технический результат достигается тем, что при производстве жидкого азотного удобрения «КАС», включающем смешение растворов карбамида и аммиачной селитры при температуре 5-30°С, после смешения растворов карбамида и аммиачной селитры в общий раствор добавляют 24% аммиачную воду из расчета 5 г на 1 л раствора и растворенную янтарную кислоту из расчета 3-5 г кислоты на 1 л, производят перемешивание и разливают в тару.The technical result of the invention is a simplification. The technical result is achieved by the fact that in the production of liquid nitrogen fertilizer "CAS", which includes mixing solutions of urea and ammonium nitrate at a temperature of 5-30 ° C, after mixing solutions of urea and ammonium nitrate, 24% ammonia water is added to the total solution at a rate of 5 g per 1 liter of solution and dissolved succinic acid at the rate of 3-5 g of acid per 1 liter, stirring is poured into a container.

Пример конкретного выполнения. В емкости 1 в объеме 1000 л воды при температуре 40-70°С растворяют 800-1500 кг карбамида. В емкости 2 в объеме 1000 л воды при температуре 40-70°С растворяют 900-1500 кг аммиачной селитры. Из емкости 1 перекачивают 360 л водного холодного (5-15°С) раствора карбамида в емкость 3. В эту же емкость из емкости 2 перекачивают 450 л водного холодного раствора 5-15°С раствора аммиачной селитры. Реакции растворения происходят с отъемом тепла. После смешения растворов карбамида и аммиачной селитры при температуре 5-30°С в общий раствор добавляют 24% аммиачную воду из расчета 5 г на 1 л раствора и растворенную янтарную кислоту из расчета 3-5 г кислоты на 1 л, производят перемешивание и разливают в тару. Количество аммиачной воды определяется из расчета 360 л + 450 л = 810 л (общее количество жидкости в емкости 3). 810×5=4050 г = 4 кг 50 г или примерно 4 кг. Количество янтарной кислоты определяется из расчета 360 л + 450 л = 810 л (общее количество жидкости в емкости 3). 810×5=4050 г = 4 кг 50 г или примерно 4 кг.An example of a specific implementation. In a container 1 in a volume of 1000 liters of water at a temperature of 40-70 ° C, 800-1500 kg of urea are dissolved. In a container 2 in a volume of 1000 liters of water at a temperature of 40-70 ° C, 900-1500 kg of ammonium nitrate are dissolved. 360 l of an aqueous cold (5-15 ° С) urea solution are pumped from a container 1 into a container 3. 450 l of an aqueous cold solution of a 5-15 ° С solution of ammonium nitrate are pumped from a container 2 into the same tank. Dissolution reactions occur with heat removal. After mixing the solutions of urea and ammonium nitrate at a temperature of 5-30 ° C, 24% ammonia water is added to the total solution at the rate of 5 g per 1 liter of solution and dissolved succinic acid at the rate of 3-5 g acid per 1 liter, stirring is poured into tara. The amount of ammonia water is determined from the calculation of 360 l + 450 l = 810 l (total amount of liquid in the tank 3). 810 × 5 = 4050 g = 4 kg 50 g or about 4 kg. The amount of succinic acid is determined from the calculation of 360 l + 450 l = 810 l (total amount of liquid in the tank 3). 810 × 5 = 4050 g = 4 kg 50 g or about 4 kg.

Предлагаемое удобрение «КАС» - высокоэффективное жидкое азотное удобрение с регулируемым содержанием полезного компонента - азота 15-32% и стимулятором роста янтарной кислотой 3-5 г на литр.The proposed KAS fertilizer is a highly effective liquid nitrogen fertilizer with an adjustable content of the beneficial component - nitrogen 15-32% and a growth stimulator with succinic acid 3-5 g per liter.

По степени воздействия на урожай сельскохозяйственных культур жидкое предлагаемое удобрение «КАС» более эффективно, чем аммиачная селитра или карбамид (мочевина). «КАС» обладает преимуществом перед твердыми удобрениями - сразу поступает в растения и дает быстрый эффект.According to the degree of impact on the crop yield, the liquid KAS fertilizer proposed is more effective than ammonium nitrate or urea (urea). "KAS" has an advantage over solid fertilizers - it immediately enters the plants and gives a quick effect.

Внесение «КАС» в почву увеличивает урожай зерновых культур, зерно-бобовых, овощей, фруктов, зелени: лук на перо, петрушка, укроп, кресс-салат и т.д.The introduction of "CAS" in the soil increases the yield of grain crops, legumes, vegetables, fruits, greens: onions, feathers, parsley, dill, watercress, etc.

Плодово-ягодные кустарники начинают раньше плодоносить.Fruit and berry bushes begin to bear fruit earlier.

«КАС» - это единственное азотное удобрение, которое содержит три формы азота: нитратный - обеспечивает мгновенное действие;"CAS" is the only nitrogen fertilizer that contains three forms of nitrogen: nitrate - provides instant action;

аммонийный - в процессе нитрификации переходит в нитратную форму;ammonium - in the process of nitrification passes into the nitrate form;

амидный - в результате деятельности почвенных микроорганизмов переходит в аммонийную форму, а затем в нитратную.amide - as a result of the activity of soil microorganisms passes into the ammonium form, and then into the nitrate form.

Таким образом, «КАС» даже через большой промежуток времени остается доступным источником азота и обеспечивает пролонгированное питание растений. Ввиду отсутствия в составе «КАС» свободного аммиака он не испаряется в атмосферу при внесении в почву. Его можно применять на разных стадиях вегетации культур. В «КАС» отсутствует биурет. Внесение «КАС» хорошо совмещается с микроэлементами, фунгицидами, гербицидами и регуляторами роста растений.Thus, “KAS” even after a long period of time remains an available source of nitrogen and provides a prolonged nutrition of plants. Due to the absence of free ammonia in KAS, it does not evaporate into the atmosphere when introduced into the soil. It can be used at different stages of crop vegetation. In "CAS" there is no biuret. The introduction of "CAS" is well combined with trace elements, fungicides, herbicides and plant growth regulators.

«КАС» не слеживается, не пылится, не подвергается влиянию влажности из воздуха как аммиачная селитра. Благодаря низкому уровню потерь азота он меньше селитры загрязняет окружающею среду, в том числе поля."CAS" does not cake, does not dust, does not undergo the influence of humidity from the air like ammonium nitrate. Due to the low level of nitrogen losses, it less than nitrate pollutes the environment, including fields.

При использовании «КАС» в хозяйствах резко сокращаются затраты на погрузку/выгрузку продукта, минимально используется ручной труд. Отсутствуют затраты на упаковку. Соответственно, отпадают проблемы со сборами и утилизацией мешкотары. Сведены до минимума выбросы вредных веществ в атмосферу. КАС - более гомогенное удобрение по составу, что позволяет более точно его дозировать и равномерно распределять. Для засушливых районов особенно актуально, что при внесении «КАС» отсутствует конкуренция между удобрением и растением за влагу. В жидкой форме удобрению не нужно сначала растворяться, чтобы стать доступным растению. «КАС» поступает в готовой для усвоения форме, благодаря чему питательные элементы сразу поступают в растение с минимальными потерями. «КАС» можно объединять в баковые смеси с микроэлементами, пестицидами, регуляторами роста растений. Такие комбинации повышают эффективность препаратов. Помимо того, одновременная обработка разными препаратами снижает затраты на горюче-смазочные материалы и затраты по оплате труда. «КАС» - пожаро- и взрывобезопасный продукт, и в отличие от селитры не создает проблем с перевозкой и хранением.When using KAS in farms, the cost of loading / unloading the product is sharply reduced, manual labor is minimally used. No packaging costs. Accordingly, there are no problems with the collection and disposal of sack containers. Emissions of harmful substances into the atmosphere are minimized. CAS is a more homogeneous fertilizer in composition, which allows it to be more accurately dosed and evenly distributed. For arid areas, it is especially important that when applying "CAS" there is no competition between fertilizer and plant for moisture. In liquid form, the fertilizer does not need to be dissolved first in order to become available to the plant. "CAS" comes in a form ready for assimilation, due to which the nutrients immediately enter the plant with minimal loss. "CAS" can be combined in tank mixtures with trace elements, pesticides, plant growth regulators. Such combinations increase the effectiveness of drugs. In addition, the simultaneous processing of different drugs reduces the cost of fuels and lubricants and labor costs. KAS is a fire and explosion-proof product, and unlike nitrate, it does not create problems with transportation and storage.

Янтарная кислота стимулирует развитие корней, дает хороший прирост зеленой массы, обильное цветение, появление большого количества завязей. Это вещество экологически абсолютно безвредное. Более того, будучи внесенной в грунт янтарная кислота стимулирует развитие в нем естественной микрофлоры, что положительно сказывается в том числе и на качество урожая.Succinic acid stimulates the development of roots, gives a good increase in green mass, abundant flowering, the appearance of a large number of ovaries. This substance is environmentally absolutely harmless. Moreover, when succinic acid is introduced into the soil, it stimulates the development of natural microflora in it, which positively affects the quality of the crop.

Янтарная кислота действует на растения как стимулятор, повышая их устойчивость, помогает выживать растениям в неблагоприятной среде. Она улучшает усвояемость питательных веществ из почвы, а также помогает растениям справиться со стрессами. По физико-химическим показателям предлагаемое удобрение соответствует нормам, приведенным в нижепоказанной таблице.Succinic acid acts on plants as a stimulant, increasing their resistance, helping plants survive in an unfavorable environment. It improves the absorption of nutrients from the soil, and also helps plants deal with stress. In terms of physical and chemical parameters, the proposed fertilizer complies with the standards given in the table below.

По токсико-гигиеническим показателям предлагаемое удобрение соответствует нормам, показанным в нижеприведенной таблице.In terms of toxicological and hygienic indicators, the proposed fertilizer complies with the standards shown in the table below.

Удобрение вносится как в почву, так и по листу в количестве 35 л на гектар с помощью опрыскивателей, например ОП-2000.Fertilizer is applied both to the soil and to the sheet in the amount of 35 liters per hectare using sprayers, for example OP-2000.

Простота получения удобрения является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.The ease of obtaining fertilizer is the advantage and advantage of the proposed technical solution compared to the prototype.

Claims

A method for the production of liquid nitrogen fertilizer CAS, comprising mixing solutions of urea and ammonium nitrate, characterized in that the mixing of solutions of urea and ammonium nitrate is carried out at a temperature of 5-30 ° C, after mixing the solutions of urea and ammonium nitrate, 24% ammonia water is added to the general solution from calculation of 5 g per 1 liter of solution and dissolved succinic acid from the calculation of 3-5 g of acid per 1 liter, stirring and pour into a container.