CS204790B1

CS204790B1 - Process for preparing stabilized basic n suspension

Info

Publication number: CS204790B1
Application number: CS630379A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Schoedlbauer; Frantisek Micek; Antonin Mlcoch
Original assignee: Vladimir Schoedlbauer; Frantisek Micek; Antonin Mlcoch
Priority date: 1979-09-19
Filing date: 1979-09-19
Publication date: 1981-04-30

Description

Vynález pojednává o způsobu přípravy stabilizovaných základních N suspenzí.The invention relates to a process for preparing stabilized N base suspensions.

Defioit síry v průmyslových zemích s rozvinutými výrobnami kombinovaných NP a NPE hnojiv (na bázi extrakční kyseliny fosforečné) se odstraňuje používáním kapalných a suspenzních hnojiv, která jsou dobrým nosným mediem pro sapravení této makroživiny, jakož i mikroelementů, pesticidů a růstových látek.Sulfur defioit in industrialized countries with developed combined NP and NPE fertilizer plants (based on extraction phosphoric acid) is eliminated by the use of liquid and suspension fertilizers, which are a good carrier medium for the preparation of this macro-nutrient as well as microelements, pesticides and growth agents.

Potřeba hnojivé síry v nSkterých zemědělských oblastech ČSSR se kryje pomocí technického krystalického síranu amonného odpadajícího z koksoven a z výroben kaprolaktamn. Nevýhodou tohoto hnojivá je vedle nízkého obsahu živin (19,0 až 19,5 % N a 22 až 24 % S) značná spékavost, způsobená nevyváženým granulometriokým složením (značný podíl pražného podílu), působíoí potíže při aplikaci rozmetadly.The need for fertilizer sulfur in some agricultural areas of the Czechoslovak Socialist Republic is covered by technical crystalline ammonium sulphate from coking plants and caprolactam plants. The disadvantage of this fertilizer is, in addition to the low nutrient content (19.0 to 19.5% N and 22 to 24% S), considerable caking, caused by an unbalanced granulometric composition (a significant proportion of the roast fraction), causing difficulties in spreading application.

Francouzská firma APC zařadila do svých výrobních programů v závodech v Toulouse, Orléáns, Olssel výrobu základního dusíkatého roztoku s obsahem síry 20,55-0-0-5,8 S o složení 9,95 % hmot. dusičnanu amonného, 25,7 % hmot. moěoviny a 23,75 % hmot. síranu amonného.The French company APC has included in its production programs at the plants in Toulouse, Orleans, Olssel the production of a nitrogenous basic solution with a sulfur content of 20.55-0-0-5.8 S with a composition of 9.95% by weight. % ammonium nitrate, 25.7 wt. % urea and 23.75 wt. ammonium sulfate.

204 790204 790

Výhodou tohoto čirého dusíkatého hnojivá jsou dobré kryoskopioké vlastnosti, teplota krystalizace -21 °C. Nevýhodou tohoto hnojivého roztoku je nízká konoentraoe základní dusíkaté živiny, kolem 20,55 % hmot. N, způsobená nízkou rozpustností síranu amonného v roztooíoh dusičnanu amonného a močoviny· Další nevýhodou tohoto roztoku je omezená mísitelnost se základními NT roztoky orto a polyfosforečnanů amonných Θ-24-Ο a 10-34-0 při přípravé NT a NTK kapalných hnojiv· ‘The advantage of this pure nitrogen fertilizer is good cryoscopic properties, crystallization temperature of -21 ° C. The disadvantage of this fertilizer solution is the low conoentraoe of the basic nitrogen nutrient, about 20.55% by weight. N, due to low solubility of ammonium sulphate in ammonium nitrate and urea solutions · Another disadvantage of this solution is the limited miscibility with the basic NT solutions of ortho and polyphosphates of ammonium 24-24-Ο and 10-34-0 when preparing NT and NTK liquid fertilizers · ·

Nízký obsah živin v níže uvedeném kapalném hnojlvu odstraňuje v poslední dobé zaváděné N suspenzní hnojivo na bází močoviny a síranu amonného· firma TVA vypracovala postup přípravy stabilizovaného suspenzního N hnojivá 29-0-0-5 S stabilizovaného 1,5 % hmet. gelotvorného jílu. Tato suspenze na bázi močoviny a síranu amonného se vyrábí amonlakalizaoí koncentrovaných roztoků kyseliny sírové (93 % hmot· HgSO^) za současného ředění reak ční směsi roztokem močoviny a dodatečného množství vody ke krytí odparu vody vroucího roztoku· Horký roztok se během 10 minut rychle ochladí z teploty 116 °C na teplotu 38 °C, aby ruěenou krystaližací se vyloučily krystaly síranu amonného v jemné krystalické formě. Do ochlazeného roztoku se přidá práěkovitý attapulgltový jíl do konoentraoe 1,5 % hmot·, aby se potlačila nukleace a krystalizace a sedimentace vyloučených krystalů. N suspenze vykazuje tyto fyzikálně ohemioké vlastnosti! hustota ^D 1300 kgm~\ viskozita při teplotáoh 27 a 0 °Ct 400 - 800 mTa·s a 800 - 1400 mTa.s. Vyrobená N suspenze je odolná vůči vibracím a po 30 dneoh skladování vykazuje sedimentační objem 98 % obj· Takto vyráběná N suspenze se nerozsazuje při dopravě železničními a silničními cisternami. N suspenze se používá k přímému hnojení nebo jako zdroj dodatkového dusíku a síry při přípravě NT a NTK suspenzí·The low nutrient content of the liquid manure listed below removes the recently introduced N slurry fertilizer based on urea and ammonium sulphate. gel-forming clay. This urea-ammonium sulphate suspension is produced by ammoniacalization of concentrated sulfuric acid solutions (93% by weight · HgSO4) while diluting the reaction mixture with urea solution and additional water to cover the evaporation of boiling water. from 116 ° C to 38 ° C to eliminate ammonium sulfate crystals in finely crystalline form by means of the crystallized crystallization. To the cooled solution was added attapulgl clay powder to a conoentra of 1.5 wt% to suppress nucleation and crystallization and sedimentation of the precipitated crystals. The N slurry exhibits the following physicochemical properties! density ^D 1300 kgm -1 viscosity at 27 and 0 ° C 400-800 mTa · s and 800-1400 mTa · s. The N suspension produced is vibration-resistant and has a sedimentation volume of 98% by volume after 30 days of storage. The N suspension produced in this way is not settled during transport by rail and road tankers. N suspension is used for direct fertilization or as a source of supplemental nitrogen and sulfur in the preparation of NT and NTK suspensions ·

Výhodnějším se jeví způsob přípravy základní stabilizované N suspenze obsahující 25 až 30 % hmot· dusíku a 0,5 až 5 % hmot. síry podle předkládaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, Že se z pevné močoviny, roztoku nebo pevného síranu amonného a případně vody smísením a rozpuštěním za teploty 70 až 90 °C připraví reakční směs, která se za teploty pod 60 °C stabilizuje přídavkem natriflkované bentonitové disperze tak, aby produkt obsahoval po oohlazení na 30 až 20 °C 1 až 2 % hmot. bentonltu·A process for preparing a basic stabilized N suspension comprising 25 to 30 wt% nitrogen and 0.5 to 5 wt% appears to be more preferred. Sulfur according to the present invention, characterized in that a reaction mixture is prepared from solid urea, solution or solid ammonium sulfate and optionally water by mixing and dissolving at a temperature of 70 to 90 ° C, which is stabilized by adding a pressurized solution at a temperature below 60 ° C. bentonite dispersions such that the product, after cooling to 30 to 20 ° C, contains 1 to 2 wt. bentonltu ·

Výhoda způsobu podle předkládaného vynálezu spočívá v tom, že k přípravě základních stabilizovaných N suspenzí 25-0-0-1 S až 30-0-0-5 S lze využít odpadních roztoků síranu amonného z koksoven, výroben kaprolaktamu a výrobny železitýeh pigmentů nebo pevného, případně 1 odpadního krystaliokého síranu amonného·An advantage of the process of the present invention is that ammonium sulfate waste solutions from coking plants, caprolactam plants and ferric pigments or solids production plants can be used to prepare the basic stabilized N suspensions of 25-0-0-1 S to 30-0-0-5 S. or 1 waste ammonium sulphate waste ·

Realizace způsobu podle vynálezu spočívá obvykle v rozpuštění granulované močoviny v horkých roztooíoh síranu amonného, ochlazení těohto roztoků pod 60 °C, přidání vypočteného množství 15 Jíní natriflkované bentonitové disperze a rychlém oohlazení reakční směsi na teplotu 20 až 30 °C za intenzivního míchání.Typically, the process of the present invention consists in dissolving the granular urea in hot solutions of ammonium sulfate, cooling the solutions below 60 ° C, adding a calculated amount of 15 other bentonite dispersed dispersions, and rapidly cooling the reaction mixture to 20-30 ° C with vigorous stirring.

204 790204 790

Dispergaoe nabotnalých bentonitových částic zamezí nukleaoi, krystalizaci a sedimentaci krystalů síranu amonného a močoviny* Takto vyrobená základní stabilizovaná N suspenze 25-0-0-1S až 3O-O-O-5S má dobré dopravní, skladovací a aplikační vlastnosti. Je vhodná pro přímé hnojení, po naředění vodou lze použít jako listové hnojivo něho ve studených mísímáeh jako zdroj dodatkového dusíku a síry při míšení HP a NPK suapensníoh hnojiv na bázi stabilizovaných HP suspenzí a jako nosiče mikroelementů.Dispersion of swollen bentonite particles will prevent nucleation, crystallization and sedimentation of ammonium sulfate and urea crystals. The stabilized N suspension 25-0-0-1S to 3O-O-O-5S thus produced has good transport, storage and application properties. It is suitable for direct fertilization, after dilution with water it can be used as a leaf fertilizer in cold mixer as a source of supplemental nitrogen and sulfur for mixing of HP and NPK suapensic fertilizers based on stabilized HP suspensions and as carriers of microelements.

Příklady provedeníExamples

Příklad 1Example 1

Do míchaného reaktoru umístěného na tenzometrických vahách, vybaveného dvojčinným lopatkovým míchadlem se naváží 634 kg Siřené vody a za míohání se přidá 824 kg krystalického síranu amonného (21,2 % hmot. N) a 2142 kg granulované močoviny (46 % hmot). Reakční směs se ohřeje na teplotu 80 až 85 °C v parou otápeném výměníku, který j® součástí zařízení. Při této teplotě se k téměř čirému roztoku přidá 400 kg 15 % bentonitové disperze, natrifikovaná 1 % hmot. technické sody. Reakční směs se za intenzivního míchání ochladí na teplotu 25 až 30 °G během 10 až 20 minut. Vznikne 4000 kg stabilizované N suspenze o složení 29-O-O-5S, která vykazuje tyto fyzikálně chemická a skladovací vlastnosti: hustota při 25 °C « 1310 kgm^-^, viskozita při 25 °C « 120 mPa.s, pH 7,1« N suspenze je skladovatelná do teploty -20 °C, kdy dochází k zatuhnutí suspenze vymizením kapalné fáze. Sedimentační objem po době skladování 35 dnů, při teplotě 20 °C je 99 % obj.Weigh 634 kg of sulfur water and weigh 824 kg of crystalline ammonium sulphate (21.2 wt% N) and 2142 kg of granular urea (46 wt%) into a stirred strainer balance equipped with a double-action paddle stirrer. The reaction mixture is heated to a temperature of 80 to 85 ° C in a steam-heated exchanger which is part of the apparatus. At this temperature, 400 kg of a 15% bentonite dispersion, natrified with 1 wt. technical soda. The reaction mixture was cooled to 25-30 ° C with vigorous stirring over 10-20 minutes. 4000 kg of a stabilized N suspension of 29-OO-5S having the following physicochemical and storage properties are obtained: density at 25 ° C «1310 kgm ^- , viscosity at 25 ° C 120 120 mPa.s, pH 7.1« The N suspension can be stored at -20 ° C when the suspension solidifies by the disappearance of the liquid phase. Sedimentation volume after storage for 35 days at 20 ° C is 99% vol.

Příklad 2Example 2

Do míchaného reaktoru o objemu V « 4 m^ vybaveného dvojčinným lopatkovým míchadlem, přepadem a parou otápeným hadem, se za míchání dávkuje 1000 kg/hod 20 % roztoku síranu amonného a 2100 kg/hod granulované močoviny. Teplota reakční směsi se udržuje na teplotě 80 až 85 °C. Horký roztok obou solí přepadá do druhého míchaného reaktoru, vybaveného dvojčinným lopatkovým míohadlem, chladicím hadem, přepadovým hrdlem a cirkulačním Čerpadlem, s reoirkulačním okruhem, kam se dávkuje vřetenovým čerpadlem 15 % bentonitové disperze a obsahem natrifikačníoh a ztekucovaoíoh přísad v množství 400 kg/hod. Reakční směs se současně chladí ve vodou chlazeném výměníku na teplotu 25 až 30 °C. Vznikne 3500 kg/hod stabilizované H suspenze o složení 28,8-0-0-1,39S stabilizované 1,7 % hmot. bentonitu, která vykazuje tyto fyzikálně ohemioké vlastnosti při teplote 25 °C: hustota 1220 kgm“3, viskozita 25 mPa.s, pH =7,3. N suspenze je skladovatelná do teploty -15 °C, kdy doohází k zatuhnutí suspenze vymizením kapalné fáze. Sedimentační objem po době skladování 33 dnů při teplotě 20 °C je 97 % obj·, při nulovém sedimentu hrubé fáze.To a stirred reactor having a volume of < 4 m < 3 > equipped with a double-action paddle stirrer, overflow and a steam-heated coil, 1000 kg / h of 20% ammonium sulfate solution and 2100 kg / h of granular urea are added. The temperature of the reaction mixture is maintained at 80-85 ° C. The hot solution of both salts falls into a second stirred reactor, equipped with a double-action paddle, cooling coil, overflow throat and circulation pump, with a re-circulation circuit where a 15% bentonite dispersion spindle pump is dosed and 400 kg of additive / liquefaction / liquefaction feed. The reaction mixture was simultaneously cooled in a water-cooled exchanger to 25-30 ° C. 3500 kg / h of a stabilized H suspension of 28.8-0-0-1.39S stabilized with 1.7 wt. bentonite having the following physicochemical properties at 25 ° C: density 1220 kgm 3, viscosity 25 mPa.s, pH = 7.3. The N suspension can be stored at -15 ° C when the suspension solidifies by the disappearance of the liquid phase. The sedimentation volume after storage for 33 days at 20 ° C is 97% by volume, with no coarse phase sediment.

Claims

A process for the preparation of a stabilized N suspension comprising 25 to 30% by weight of nitrogen and 0.5 to 5% by weight of sulfur, characterized in that from solid urea, solution or solid ammonium sulphate and possibly water by mixing and dissolving at 70 to 90 ° C prepares a reaction mixture which is stabilized at a temperature below 60 ° C by the addition of a natrified bentonite dispersion such that after cooling to 30 to 20 ° C the product contains 1-2 wt. bentonite.