CS266094B1

CS266094B1 - A method for producing a liquid fertilizer with limited nitrogen solubility

Info

Publication number: CS266094B1
Application number: CS881587A
Authority: CS
Inventors: Pavel Ing Kropacek; Jaroslav Ing Mutinsky; Jaroslav Beranek; Jaroslav Ing Coufalik; Rudolf Ing Zidek; Borivoj Ing Martinek
Original assignee: Pavel Ing Kropacek; Jaroslav Ing Mutinsky; Jaroslav Beranek; Jaroslav Ing Coufalik; Rudolf Ing Zidek; Borivoj Ing Martinek
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1989-11-14
Also published as: CS158788A1

Abstract

Očelem řešení bylo nalézt způsob výroby kapalného hnojivá s využitím průmyslově dostupných meziproduktů. Tohoto cíle se dosáhne tak, ž·; kondenzát močoviny s formal- dehydem s obsahem volného formaldehydu 3 až 10 % se dále kondenzuje s močovinou za teplotou 40 až 80 °C po dobu 2 až 8 hodin. Kondenzace se ukončí a výrobek se stabilizuje přídavkem min. 1 % hmot. vodného roztoku obsahující nejméně 5 % hmot. amoniaku.The aim of the solution was to find a method of producing liquid fertilizers using industrially available intermediates. This goal is achieved by: the urea-formaldehyde condensate containing 3 to 10% free formaldehyde is further condensed with urea at 40 to 80 ° C for 2 to 8 hours. The condensation is stopped and the product is stabilized by addition of min. 1 wt. % aqueous solution containing at least 5 wt. ammonia.

Description

Vynález se týká způsobu výroby kapalného hnojivá s omezenou rozpustností dusíkaté složky.The invention relates to a process for the production of a liquid fertilizer with limited solubility of the nitrogen component.

PřednosLi hnojiv s určitým obsahem dusíku nerozpustného nebo omezené rozpustného ve vodě jsou všeobecně známé. Vedle snížení ztrát dusíku a kontaminace vod, má značný význam I ΊΐιΙίυιιΙ i ν*·Ιι I <>;i I I i > 11 I t I k >1 <-< < dusíkaté složky v půdě a tím I omezení nežádoucího příjmu nitrátové formy dusíku rostlinami.The advantages of fertilizers with a certain content of insoluble or limited water-soluble nitrogen are well known. In addition to reducing nitrogen losses and water contamination, I ΊΐιΙίυιιΙ i ν * · Ιι I <>; i II i> 11 I t I k> 1 <- << plants.

Základním představitelem tohoto typu hnojiv je ureaform a nižší kondenzační stupeň močoviny a formaldehydu. V zahraničí jsou vyráběna taková hnojivá pod názvy NITROFORM, URAMID apod. Jedná se vždy o pevná hnojivá v granulované či práškové formě. Byla zpracována a provozována řada technologií na výrobu NP a NPK hnojiv na bázi kondenzátů močoviny s formaldehydem a to bud jej obsahující nebo případně jím obalená. Jsou známy i pokusy o přípravu kapalných hnojiv s určitým podílem vodonerozpustného dusíku, ale vždy šlo o suspenze práškového ureaformu ve vodě či v dusíkatém či jiném kapalném hnojivu. obsažený ureaform, podle stupně dosažené desintegrace, má vždy tendenci k sedimentaci a jeho fyzikální i chemické ' vlastnosti omezují neúnosně přijatelnost takové formy dusíku.The basic representative of this type of fertilizer is ureaform and a lower degree of condensation of urea and formaldehyde. Such fertilizers are produced abroad under the names NITROFORM, URAMID, etc. These are always solid fertilizers in granular or powder form. A number of technologies for the production of NP and NPK fertilizers based on urea condensates with formaldehyde were developed and operated, either containing or coated with it. Attempts to prepare liquid fertilizers with a certain proportion of water-insoluble nitrogen are also known, but they have always been suspensions of powdered ureaform in water or in nitrogen or other liquid fertilizer. the ureaform contained, depending on the degree of disintegration achieved, always tends to sediment and its physical and chemical properties unbearably limit the acceptability of such a form of nitrogen.

Existuje i patent USA č. 4 244 727, který popisuje způsob výroby čirého kapalného hnojivá pro foliární výživu okrasných rostlin a trávníků kondenzací močoviny a formaldehydu. Stabilita tohoto roztoku je dosahována přídavkem fosfátových pufrů. Hnojivo neobsahuje vodonerozpustný dusík.There is also U.S. Patent No. 4,244,727, which discloses a method of making a clear liquid fertilizer for foliar nutrition of ornamental plants and lawns by condensation of urea and formaldehyde. The stability of this solution is achieved by the addition of phosphate buffers. The fertilizer does not contain water-insoluble nitrogen.

Kapalné kondenzační produkty močoviny a formaldehydu vyráběné průmyslově a určené k využití jako lepidlo, nejsou stálé, velmi rychle dochází vlivem teploty okolí k dalším reakcím, produkty mění své fyzikální i chemické vlastnosti a nelze je delší dobil skladovat. Navíc obsahují určité množství volného formaldehydu (0,3 až 3,5 %) a z tohoto titulu je nelze přímo použít jako hnojivá.Liquid condensation products of urea and formaldehyde produced industrially and intended for use as an adhesive are not stable, further reactions occur very quickly due to the ambient temperature, the products change their physical and chemical properties and cannot be stored for a long time. In addition, they contain a certain amount of free formaldehyde (0.3 to 3.5%) and therefore cannot be used directly as fertilizers.

Výhodnějším se jeví způsob výroby kapalného hnojivá s omezenou rozpustností dusíkaté složky z předem připraveného a částečně zahuštěného kondenzátu močoviny s formaldehydem s obsahem volného formaldehydu 3 až 10 8, který se dále kondenzuje s močovinou nebo jejím vodným roztokem při teplotě 40 až 80 °C podle požadovaného obsahu vodonerozpustného dusíku po dobu 2 až 8 hodin podle předkládaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se kondenzace ukončí přídavkem min. 1 8 hmot, vodného roztoku, obsahujícího nejméně 5 8 hmot, amoniaku.More preferred is a process for producing a liquid fertilizer with limited nitrogen solubility from a pre-prepared and partially concentrated urea condensate with formaldehyde containing free formaldehyde 3 to 10 8, which is further condensed with urea or its aqueous solution at a temperature of 40 to 80 ° C as desired. content of water-insoluble nitrogen for 2 to 8 hours according to the present invention, the essence of which consists in that the condensation is terminated by the addition of min. 1 8 wt., An aqueous solution containing at least 5 8 wt.%, Ammonia.

Technologická výhodnost vynálezu spočívá jednak v samotné skutečnosti výroby kapalného hnojivá proti výrobě pevného nebo suspenzního hnojivá a dále v tom, že je možno využít zavedené a běžně průmyslově využívané technologie výroby močovinoformaldehydových pryskyřic. Oproti technologii výroby kapalného hnojivá na bázi pevných močovinoformaldehydových pryskyřic se realizací způsobu podle vynálezu sníží výrobní náklady, především energetické.The technological advantage of the invention lies, on the one hand, in the very fact of producing a liquid fertilizer over the production of a solid or suspension fertilizer and, on the other hand, in that it is possible to use established and commonly industrially used technologies for the production of urea-formaldehyde resins. In contrast to the technology for producing a liquid fertilizer based on solid urea-formaldehyde resins, the implementation of the process according to the invention reduces production costs, in particular energy costs.

Přídavek amoniaku zaručuje nepřítomnost volného formaldehydu a tím i hygienickou nezávadnost kapalného hnojivá a jeho dlouhodobou skladovatelnost bez nebezpečí sedimantace a pokračujících reakcí se změnou fyzikálních a chemických vlastností.The addition of ammonia guarantees the absence of free formaldehyde and thus the hygienic safety of the liquid fertilizer and its long-term storage without the risk of sedimation and ongoing reactions with changes in physical and chemical properties.

Kondenzaci předkondenzátu s močovinou lze urychlit přídavkem běžných solí anorganických kyselin. Při vlastní kondenzaci vzniká pestrá škála nižších i vyšších kondenzačních produktů s rozdílnou vodorozpustností a fyzikální formou. Výsledným produktem takto vedené kondenzace je, po přídavku vodného amoniaku, který reakce zastaví a výrobek stabilizuje, kapalina mléčného vzhledu obsahující částečně či zcela vodonerozpustné dusíkaté sloučeniny ve formě vysoce jemné sraženiny či emulze, které v daném prostředí nesedimentují.Condensation of the precondensate with urea can be accelerated by the addition of common salts of inorganic acids. During the actual condensation, a wide range of lower and higher condensation products with different water solubility and physical form is created. The resulting condensation product is, after the addition of aqueous ammonia, which stops the reaction and stabilizes the product, a milky liquid containing partially or completely water-insoluble nitrogen compounds in the form of a highly fine precipitate or emulsion which does not sediment in the environment.

Podle vynálezu vyrobené hnojivo je stálé a skladovatelné po dobu min. 12 měsíců při teplotách od -25 do +25 °C. Vedle obecně uznávaných a platných předností kapalných hnojiv, je jeho předností i skutečnost, že neobsahuje dusík v nitrátové formě, ale převážná část je v amidické formě s nepatrným podílem (do 0,5 %) dusíku amoniakálního. Hnojivo je bez zápachu a je po hygienické stránce zcela srovnatelné s ostatními kapalnými hnojivý.The fertilizer produced according to the invention is stable and can be stored for min. 12 months at temperatures from -25 to +25 ° C. In addition to the generally accepted and valid advantages of liquid fertilizers, its advantage is the fact that it does not contain nitrogen in nitrate form, but the majority is in amide form with a small proportion (up to 0.5%) of ammoniacal nitrogen. The fertilizer is odorless and is hygienically completely comparable with other liquid fertilizers.

Kapalné dusíkaté hnojivo vyrobené podle vynálezu je bezproblémově aplikovatelné technikou používanou pro božná kapalná hnojivá (např. ΠΛΜ 3^0). Vzhledem k tomu, že neobsahuje dusík v ii I i i á I । >vó loimo, piou jeho koiozlvní účinky na konn U ukčn í a .skladovací materiály řádově nižší než DAM 390.The liquid nitrogen fertilizer produced according to the invention is a readily applicable technique used for liquid liquid fertilizers (e.g. ΠΛΜ 3 ^ 0). Since it does not contain nitrogen in ii I i i á I। > vó loimo, pio its co-binding effects on the end of storage and storage materials of the order of less than DAM 390.

Příklady provedeníExemplary embodiments

Příklad 1Example 1

K 1 010 g zahuštěného nemodifikovaného předkondenzátu DUKOL A o teplotě 30 °C bylo za míchání připuštěno během 30 min 1 250 g 70% vodného roztoku močoviny o teplotě 72 °C. Během dávkování roztoku močoviny vystoupila reakční teplota na 70 °C. Na této teplotě byla reakční směs za míchání udržována ještě 150 min. Pak byla ochlazena na 40 °C a reakce ukončena přídavkem 60 ml vodného roztoku amoniaku. Získaný produkt obsahoval 26,9 % hmot, celkového dusíku, přičemž 2,62 % hmot, je vodonerozpustného.To 1,010 g of concentrated unmodified DUKOL A precondensate at 30 ° C, 1,250 g of a 70% aqueous urea solution at 72 ° C were admitted over 30 minutes with stirring. The reaction temperature rose to 70 ° C during the dosing of the urea solution. The reaction mixture was kept at this temperature with stirring for another 150 min. It was then cooled to 40 ° C and quenched by the addition of 60 ml of aqueous ammonia solution. The product obtained contained 26.9% by weight of total nitrogen, 2.62% by weight being water-insoluble.

Příklad 2Example 2

1,65 kg částečně modifikovaného předkondenzátu DUKOL MA bylo předehřálo na 40 °C a za míchání smíseno s 2,0 kg vodného roztoku močoviny a 5 ml nasyceného roztoku síranu amonného. Reakční směs byla ještě 90 min míchána a pak ochlazena na 35 °C. Reakce byla ukončena přídavkem 130 ml vodného roztoku amoniaku. Produkt obsahoval 26,4 % hmot, celkového dusíku a 2,75 % hmot, dusíku vodonerozpustného.1.65 kg of partially modified DUKOL MA precondensate was preheated to 40 ° C and mixed with 2.0 kg of aqueous urea solution and 5 ml of saturated ammonium sulfate solution with stirring. The reaction mixture was stirred for an additional 90 min and then cooled to 35 ° C. The reaction was quenched by the addition of 130 mL of aqueous ammonia solution. The product contained 26.4% by weight of total nitrogen and 2.75% by weight of water-insoluble nitrogen.

Kondenzát močoviny a formaldehydu DUKOL A obsahuje 5 % volného formaldehydu, celkový obsah dusíku činí 18 %, DUKOL MA obsahuje 3,5 % volného formaldehydu a celkový obsah dusíku činí 20 %.Condensate of urea and formaldehyde DUKOL A contains 5% free formaldehyde, the total nitrogen content is 18%, DUKOL MA contains 3.5% free formaldehyde and the total nitrogen content is 20%.

Claims

Process for the production of a liquid fertilizer with limited nitrogen solubility from a pre-prepared and partially concentrated urea condensate with formaldehyde with a free formaldehyde content of 3 to 10%, which is further condensed with urea or its aqueous solution at 40 to 80 ° C according to the required water-insoluble nitrogen content for 2 to 8 hours, characterized in that the condensation is terminated by the addition of at least 1% by weight of an aqueous solution containing at least 5% by weight of ammonia.