PL230651B1 - Sposob wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu (siarczanoazotanu amonu) oraz instalacja do realizacji tego sposobu - Google Patents
Sposob wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu (siarczanoazotanu amonu) oraz instalacja do realizacji tego sposobuInfo
- Publication number
- PL230651B1 PL230651B1 PL398837A PL39883712A PL230651B1 PL 230651 B1 PL230651 B1 PL 230651B1 PL 398837 A PL398837 A PL 398837A PL 39883712 A PL39883712 A PL 39883712A PL 230651 B1 PL230651 B1 PL 230651B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ammonium
- sulphate
- nitrate
- sulfate
- granulator
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 88
- KKEOZWYTZSNYLJ-UHFFFAOYSA-O triazanium;nitrate;sulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-][N+]([O-])=O.[O-]S([O-])(=O)=O KKEOZWYTZSNYLJ-UHFFFAOYSA-O 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims description 43
- PUEYTSAESQDRQD-UHFFFAOYSA-N S(=O)(=O)([O-])[O-].[N+](=O)([O-])[NH3+].[N+](=O)([O-])[NH3+] Chemical compound S(=O)(=O)([O-])[O-].[N+](=O)([O-])[NH3+].[N+](=O)([O-])[NH3+] PUEYTSAESQDRQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 60
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 60
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 25
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 19
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 18
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 claims description 33
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 26
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 21
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 19
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 11
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 10
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 229910052928 kieserite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 5
- 239000005696 Diammonium phosphate Substances 0.000 claims description 4
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 claims description 4
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 4
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 claims description 3
- AOBXGGAGUYYNQH-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate urea Chemical compound [NH4+].[NH4+].NC(N)=O.[O-]S([O-])(=O)=O AOBXGGAGUYYNQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 claims description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 3
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 claims 1
- AYTGUZPQPXGYFS-UHFFFAOYSA-N urea nitrate Chemical class NC(N)=O.O[N+]([O-])=O AYTGUZPQPXGYFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 8
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ZODDGFAZWTZOSI-UHFFFAOYSA-N nitric acid;sulfuric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O.OS(O)(=O)=O ZODDGFAZWTZOSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical class [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 6
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 5
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 5
- 235000011160 magnesium carbonates Nutrition 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 235000001465 calcium Nutrition 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 3
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid group Chemical class S(O)(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical class [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000011128 aluminium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N ammonium bisulfate Chemical compound [NH4+].OS([O-])(=O)=O BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O ammonium nitrate Chemical group [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- NGLMYMJASOJOJY-UHFFFAOYSA-O azanium;calcium;nitrate Chemical compound [NH4+].[Ca].[O-][N+]([O-])=O NGLMYMJASOJOJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 235000001055 magnesium Nutrition 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical class [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003019 stabilising effect Effects 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- ZJHHPAUQMCHPRB-UHFFFAOYSA-N urea urea Chemical compound NC(N)=O.NC(N)=O ZJHHPAUQMCHPRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Sposób charakteryzuje się tym, że jako surowce do wytwarzania saletrosiarczanu amonu stosuje się azotan amonu, siarczan amonu, dodatkowy surowiec siarczanowy, zawierający siarczan wapnia i/lub siarczan magnezu, oraz związek odszczepiający amoniak w temperaturze 120°C, przy czym reakcję wytwarzania soli podwójnych prowadzi się w temperaturze powyżej 120°C, utrzymując pH w granicach 5,5 - 6,5. Instalacja do realizacji tego sposobu zawiera kolejno połączone: węzeł reakcji, złożony z reaktora-miksera (1) wyposażonego w mieszadło szybkoobrotowe i reaktora właściwego (2), połączonych szeregowo, węzeł granulacji, złożony z granulatora-mieszalnika (3) i granulatora bębnowego (4), połączonych szeregowo, suszarkę obrotową (5), zestaw sit (6, 7), węzeł chłodzenia produktu (8), bęben kondycjonujący (9) oraz, równolegle do powyższego zestawu, węzeł zawrotu produktu niewymiarowego (11), zawierający kruszarkę (10).
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu w przemysłowej instalacji produkcyjnej oraz instalacja do realizacji tego sposobu.
OPIS STANU TECHNIKI
Zgodnie z Ustawą o Nawozach i Nawożeniu do nawozów typu saletrosiarczanu amonu zalicza się nawozy uzyskiwane w procesie chemicznym, których głównymi składnikami są azotan i siarczan amonu. Zawartość azotu w tych nawozach nie powinna być niższa niż 25% mas., w tym azotu azotanowego nie powinno być mniej niż 5% mas. Ustawa nie precyzuje jakie dodatkowe substancje mogą wchodzić w skład tych nawozów, ale z reguły nawozy typu saletrosiarczanu amonu zawierają węglany wapnia i magnezu a rzadziej siarczan wapnia. Z podanych granicznych zawartości azotu wynika, że nawóz typu saletrosiarczanu powinien zawierać powyżej 28,6% mas. NH4NO3 i poniżej 71,4% mas. (NH4)2SO4. Mimo, że regulacje dotyczące saletrosiarczanu amonu nie określają maksymalnej zawartości NH4NO3 ani też minimalnej zawartości (NH4)2SO4 bardziej znani wytwórcy tych nawozów wytwarzają nawozy o zawartości azotu nie przekraczającej 28% mas. Nawozy tego typu można wytworzyć praktycznie tylko z dwóch składników jakimi są azotan i siarczan amonu lub też można stosować dodatki poprawiające własności produktu, lub też ułatwiające proces produkcji nawozów.
Saletrosiarczan amonu jest nawozem, którego znaczenie rośnie, głównie ze względu na rosnącą rolę siarki w uprawie roślin. Posiada szereg zalet z których jedna dotyczy jego obrotu. Od 27.06.2010 r. obowiązują szczególne zasady obrotu nawozami saletrzanymi, które ograniczają dostęp do nawozów typu saletry amonowej i saletrzaków. Ze względu na niższą zawartość azotu pochodzącego z azotanu amonu w saletrosiarczanie amonu niż w saletrze i w saletrzakach nawóz ten jest dostępny w normalnym obrocie.
Największymi wadami stałych nawozów saletrzanych wytwarzanych w największych ilościach czyli saletry amonowej i saletrzaków jest skłonność do zbrylania, zmiany struktury granul oraz tendencja do rozpadania granul na mniejsze cząstki w warunkach przechowywania w zmiennych warunkach klimatycznych. Najpoważniejszą przyczyną tych zjawisk jest przebieg przemian fazowych w temperaturze 30-40°C oraz ewentualnie w temperaturze (-20) - (-10°C). Zachodzącym przemianom fazowym towarzyszą znaczne zmiany objętości co powoduje powstawanie silnych naprężeń i co prowadzi do zbrylania nawozów oraz rozpadania granul. Wytwórcy nawozów stosują różne dodatki a także doskonalą techniki granulacji nawozów i wskutek tych działań następuje poprawa własności nawozów ale problem zbrylania i stabilności struktury wytworzonych granul saletry i saletrzaków nie został dotychczas rozwiązany. Dużą poprawę jakości saletry amonowej przyniosło zastosowanie dodatku azotanu magnezu, wskutek czego nastąpiło zmniejszenie skłonności do zbrylania oraz zwiększenie trwałości granul. Niemniej jednak problem skłonności do zbrylania a także stabilności struktury granul saletry amonowej i saletrzaków pozostaje aktualny.
Zdecydowanie mniejsze problemy ze zbrylalnością i stabilnością własności podczas przechowywania występują w przypadku nawozów typu saletrosiarczanu amonu pod warunkiem, że azotan amonu występujący w tym nawozie jest związany w postać soli podwójnych z siarczanem amonu. Azotan amonu tworzy z siarczanem amonu trzy sole podwójne o wzorach: 3NH4NO3 · (NH4)2SO4, 2NH4NO3 · (NH4)2SO4 oraz NH4NO3 · (NH4)2SO4 z tym, że w warunkach wytwarzania saletrosiarczanu powstają tylko dwie pierwsze sole. Charakteryzują się one tym, że do temperatury topnienia azotanu amonu (około 169°C) nie ulegają żadnym przemianom fazowym, wskutek czego granule saletrosiarczanu (lub innego typu cząstki) w czasie przechowywania zachowują niezmienną strukturę i wytrzymałość. Ponadto wymienione sole podwójne (3NH4NO3 · (NH4)2SO4 i 2NH4NO3 · (NH4)2SO4 wykazują wyższą wilgotność krytyczną niż azotan amonu i znacznie niższą skłonność do zbrylania. Produkty wytwarzane na skalę przemysłową z reguły zawierają niewielkie ilości (1-5%) azotanu amonu niezwiązanego w sole podwójne i wskutek tego produkty typu saletrosiarczanu amonu posiadają własności pośrednie między nawozami typu saletry i saletrzaku a czystymi solami podwójnymi azotanu amonu i siarczanu amonu.
W licznych patentach opisano sposoby wytwarzania nawozów typu saletrosiarczanu amonu (siarczanoazotanu amonu). Ze względu na rodzaje używanych surowców sposoby te można podzielić na trzy grupy:
- pierwsza grupa obejmuje sposoby wykorzystujące amoniak ciekły lub gazowy oraz mieszaniny kwasów azotowego i siarkowego, mieszaniny jednego lub obydwu wymienionych kwasów oraz siarczanu amonu lub azotanu amonu a także mieszaniny wodorosiarczanu amonu i azotanu amonu,
PL 230 651 B1
- druga grupa obejmuje sposoby oparte na przetworzeniu w produkt końcowy stopionej mieszaniny azotanu i siarczanu amonu. Z uwagi na bardzo ograniczoną rozpuszczalność siarczanu amonu w azotanie amonu oraz wysoką temperaturę topnienia siarczanu amonu ta grupa metod wymaga stosowania wysokich temperatur. Wytwarzane stopione mieszaniny nie są jednolitym roztworem lecz zawiesinami kryształów siarczanu amonu i soli podwójnych w roztworze azotanu amonu i tych soli,
- trzecia grupa obejmuje sposoby polegające na wykorzystaniu roztworów azotanu i siarczanu amonu oraz roztworów azotanu amonu i stałego siarczanu amonu.
Z uwagi na dostępność na rynku dużych ilości stosunkowo taniego siarczanu amonu wytwarzanego ubocznie przy produkcji kaprolaktamu, koksu i przy innych rodzajach produkcji szczególnie interesujące są dwie ostatnie grupy metod. Przy ich użyciu można bowiem przetworzyć siarczan amonu w produkt o wyższej cenie. Ważnymi zagadnieniami w technologii wytwarzania nawozów typu saletrosiarczanu amonu są stopień przemiany azotanu amonu w sole podwójne gdyż decyduje o własnościach wytwarzanego produktu, a także bezpieczeństwo procesowe. Wysoki stopień przemiany azotan u amonu w sole podwójne jest możliwy do osiągnięcia przy zachowaniu odpowiednich warunków, z których najważniejszymi są stosunek molowy reagentów, czas kontaktu reagentów czyli azotanu i siarczanu amonu, stopień rozdrobnienia siarczanu amonu zawartość wody i temperatura.
Zagadnieniem, którego nie należy lekceważyć w technologii wytwarzania nawozów typu saletrosiarczanu amonu jest bezpieczeństwo procesowe. Podobnie jak w przypadku innych typów nawozów saletrzanych wytwarzaniu saletrosiarczanu amonu towarzyszy zagrożenie wybuchami lub pożarami, którego przyczyną jest skłonność azotanu amonu do egzotermicznego rozkładu a także do reakcji typu redoks z zanieczyszczeniami zawartymi w surowcach. Szczególnie duże zagrożenie bezpieczeństwa powoduje obecność zanieczyszczeń organicznych zawartych w siarczanie amonowym będącym produktem ubocznym z produkcji organicznych (kaprolaktam, cyjanowodór) czy też z produkcji koksu. Mogą one powodować pożary i wybuchy podczas wytwarzania saletrosiarczanu amonu, zwłaszcza gdy warunki prowadzenia procesu wytwarzania saletrosiarczanu temu sprzyjają (wysoka temperatura, kwaśne środowisko, ograniczenia wymiany masy i ciepła). Obaw co do bezpieczeństwa procesowego nie należy lekceważyć ani też przeceniać ale należy nadać im odpowiednią rangę w trakcie opracowywania nowego procesu. Należy dodać, że w celu ograniczenia zagrożenia bezpieczeństwa wytwarzania saletrosiarczanu amonu stosuje się dodatki węglanów wapnia i/lub magnezu do elementów ciągu technologicznego, w których kontaktują się ze sobą azotan i siarczan amonu lub też amonizuje stop azotanu amonu przed jego zmieszaniem lub w trakcie mieszania z siarczanem amonu.
Na szczególną uwagę zasługuje rola temperatury i zawartości wody w procesie wytwarzania saletrosiarczanu amonu. Wysoka temperatura i niska zawartość wody sprzyjają pełnemu przereagowaniu azotanu amonu z siarczanem amonu do soli podwójnych. Sole podwójne azotanu amonu rozpuszczają się w wodzie inkongruentnie co oznacza, że przy odparowaniu wody następuje krystalizacja azotanu amonu a nie soli podwójnych. Niska zawartość wody umożliwia zatem minimalizację ilości wolnego azotanu amonu w nawozie. Niska zawartość wody wymusza jednak prowadzenie reakcji między azotanem a siarczanem amonu w wysokiej temperaturze gdyż warunkiem przebiegu tych reakcji jest wytworzenie odpowiedniej ilości fazy ciekłej. Wysoka temperatura powoduje jednak silne przyspieszenie reakcji egzotermicznych z udziałem azotanu amonu co skutkuje silnym wzrostem zagrożenia bezpieczeństwa procesowego, zwłaszcza w przypadku użycia do procesu siarczanu amonu ze znaczącą zawartością zanieczyszczeń, w przypadku siarczanu amonu pokaprolaktamowego zanieczyszczeń organicznych.
Woda spełnia bardzo ważną rolę w procesie wytwarzania saletrosiarczanu amonu o wysokiej jakości. Umożliwia bowiem przebieg reakcji tworzenia soli podwójnych azotanu i siarczanu amonu a pełne przereagowanie azotanu amonu do soli podwójnych warunkuje wysoką jakość produktu. Spełnia ponadto rolę czynnika zmniejszającego zagrożenie bezpieczeństwa procesowego gdyż jej odparowanie jest związane z użyciem dużej ilości ciepła. Niemniej jednak wysoka zawartość wody w mieszaninie azotan - siarczan amonu nie sprzyja uzyskaniu wysokiej jakości produktu gdyż podczas usuwania wody z układu odtwarza się wolny azotan amonu.
Podobnie jak w przypadku innych nawozów saletrzanych w przypadku saletrosiarczanu amonu stosuje się różne dodatki w procesach wytwarzania tego nawozu. Do najczęściej stosowanych dodatków należy zaliczyć węglany wapnia magnezu. Dodatki tego typu reagując z solami amonowymi wydzielają amoniak i wskutek tego korzystnie oddziałują na bezpieczeństwo procesu wytwarzania saletrosiarczanu amonu. Według niektórych autorów patentów węglany wapnia i magnezu dodawane do węzła tworzenia soli podwójnych niekorzystnie oddziałują na własności produktu (zgłoszenie patentowe EP
PL 230 651 B1
595 860 A2). Wydzielający się dwutlenek węgla powoduje jednak porowacenie produktu i przez to obniża wytrzymałość granul. Nawozy mineralne typu saletrosiarczanu amonu można wytwarzać przy wykorzystaniu różnych dodatków. W literaturze wymienia się oprócz węglanów także siarczany wapnia, magnezu, żelaza, glinu, azotany wapnia, magnezu i potasu, fosforany wapnia i magnezu oraz różne minerały. Wykorzystanie tych dodatków ma na celu poprawę własności wytwarzanych produktów takich jak wytrzymałość granul i skłonność do zbrylania. W niektórych rozwiązaniach stosuje się także obróbkę powierzchniową granul produktu, np. za pomocą amoniaku w celu wydzielenia tlenków lub wodorotlenków metali, które obniżają skłonność do zbrylania nawozów. Do wzbogacania składu nawozu o nowe składniki stosuje się dodatki azotanów, siarczanów, tlenków i wodorotlenków mikroelementów.
UJAWNIENIE ISTOTY WYNALAZKU
Sposób wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako surowce do wytwarzania saletrosiarczanu amonu stosuje się azotan amonu, siarczan amonu, dodatkowy surowiec siarczanowy zawierający siarczan wapnia i/lub siarczan magnezu, oraz związek odszczepiający amoniak w podwyższonej temperaturze. Reakcję wytwarzania soli podwójnych prowadzi się w temperaturze powyżej 120°C, utrzymując pH w granicach 5,5-6,5. Produkt otrzymuje się w postaci pulpy. Korzystnie azotan amonu stosuje się w postaci roztworu, a siarczan amonu w postaci krystalicznej lub zmielonej o rozmiarze ziaren poniżej 0,6 mm, jeszcze korzystniej poniżej 0,3 mm.
Jako związek odszczepiający amoniak w podwyższonej temperaturze można stosować mocznik lub fosforan dwuamonowy. Mocznik stosuje się w postaci stałej lub stopionej lub roztworu. Można także stosować mocznik w postaci roztworu saletrzano-mocznikowego i/lub roztworu mocznika i siarczanu amonu. Jako dodatkowy surowiec siarczanowy można stosować minerał wybrany z grupy zawierającej gips kopalny, anhydryt i kizeryt. Można także stosować produkt przemysłowy wybrany z grupy zawierającej gips, siarczan magnezu z procesu odsiarczania i fosfogips.
Korzystne jest stosowanie dodatkowego surowca siarczanowego w ilości nie mniejszej niż 2,0% łącznej masy reagentów. Dodatkowy surowiec siarczanowy wprowadza się do węzła reakcji, zwłaszcza do reaktora-mieszalnika, lub do węzła granulacji, zwłaszcza do granulatora-mieszalnika.
Korzystnie reakcję wytwarzania saletrosiarczanu amonu prowadzi się w dwóch szeregowo połączonych reaktorach, przy czym w pierwszym reaktorze realizuje się wymieszanie surowców i zapoczątkowanie reakcji tworzenia soli podwójnych, natomiast w drugim reaktorze kontynuuje się reakcję tworzenia soli podwójnych do osiągnięcia stopnia przereagowania powyżej 95%. W bardziej konkretnym wykonaniu wynalazku, każdy z reaktorów jest zaopatrzony w układ ogrzewania pośredniego i bezpośredniego przy użyciu pary wodnej oraz mieszadło, przy czym pierwszy reaktor jest wyposażony w mieszadło szybkoobrotowe umożliwiające bardzo szybkie wymieszanie reagentów w obecności czynnika odszczepiającego amoniak w warunkach procesu, przez co zapewnia się odpowiedni poziom bezpieczeństwa tego typu procesu.
Korzystnie granulację produktu prowadzi się w szeregowym układzie granulator-mieszalnik i granulator bębnowy. Pierwszy granulator-mieszalnik, korzystnie dwuwałowy łopatkowy, jest zasilany strumieniem pulpy zawierającej sole podwójne oraz zawrotem niewymiarowego produktu. Pregranulat wytworzony w pierwszym granulatorze przemieszcza się do granulatora bębnowego, w którym przebiega zasadnicza część procesu granulacji. Zamiast granulatora bębnowego można stosować granulator talerzowy, zwłaszcza w instalacjach %-technicznych i instalacjach przemysłowych o niezbyt wysokim tonażu, w których granulator bębnowy stanowiłby zbyt duży wydatek inwestycyjny.
Korzystnie produkt - saletrosiarczan amonu pudruje się siarczanem amonu zmielonym do wielkości ziaren poniżej 0,3 mm, korzystnie w ilości do 2% wag. masy produktu. Korzystnie puder siarczanu amonu dodaje się w 2/3 do 4/5 długości granulatom bębnowego. Następuje wówczas powleczenie pudrem wilgotnych granul produktu i zostają stworzone warunki do przereagowania wolnego azotanu amonu z powierzchni granul z siarczanem amonu (puder) w kierunku soli podwójnych, co istotnie zmniejsza skłonność produktu do zbrylania. Po wyjściu z węzła granulacji produkt poddaje się suszeniu a następnie klasyfikacji na sitach. Frakcję właściwą produktu kieruje się do węzła chłodzenia a następnie do węzła kondycjonowania, w którym granule produktu powleka się środkiem antyzbrylającym. Podziarno oraz rozkruszone nadziarno kieruje się jako zawrót do pierwszego granulatora.
PL 230 651 B1
Zamiast do granulatora bębnowego można dodawać puder siarczanu amonu do granulatu w przesypie z granulatora bębnowego do suszarki. Można także dodawać puder siarczanu amonu do bębna kondycjonującego.
W procesie produkcji saletrosiarczanu amonu można także stosować dodatki wzbogacające produkt o dodatkowe składniki pokarmowe o charakterze mikroelementów w ilości nie przekraczającej 1,0% mas. w przeliczeniu na czyste składniki.
Instalacja do wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera kolejno połączone następujące elementy:
- węzeł reakcji złożony z reaktora-miksera, korzystnie wyposażonego w mieszadło szybkoobrotowe, i reaktora właściwego, połączonych szeregowo,
- węzeł granulacji złożony z granulatora-mieszalnika, korzystnie mieszalnika dwuwałowego łopatkowego, i granulatora bębnowego, połączonych szeregowo,
- suszarkę obrotową,
- zestaw sit,
- węzeł chłodzenia produktu,
- bęben kondycjonujący, oraz równolegle do powyższego zestawu:
- węzeł zawrotu produktu niewymiarowego z sit do granulatora-mieszalnika.
KORZYSTNE SKUTKI WYNALAZKU
Sposób wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu według wynalazku dotyczy procesu, w którym surowcami są stały siarczan amonu oraz roztwór azotanu amonu o zawartości wody powyżej 5%. Zalety wynalazku są szczególnie widoczne przy wykorzystaniu do tego procesu siarczanu amonu z produkcji kaprolaktamu lub z odsiarczania gazów spalinowych. Ta grupa metod posiada jednak mankamenty, którymi są niepełne przereagowanie azotanu amonu do soli podwójnych z siarczanem amonu, zagrożenie bezpieczeństwa procesowego w trakcie tych etapów procesu, które prowadzi się w podwyższonej temperaturze oraz konsekwencje stosowania dodatków zmniejszających zagrożenie bezpieczeństwa.
W celu ograniczenia zagrożenia bezpieczeństwa procesu wytwarzania saletrosiarczanu stosuje się zwykle dodatki węglanów wapnia i/lub magnezu w różnych etapach procesu wytwarzania saletrosiarczanu. Wymienione sposoby poprawy bezpieczeństwa skutkują niekorzystnymi konsekwencjami, którymi są znacząca emisja amoniaku oraz pojawienie się znaczących ilości dwutlenku węgla i wody w mieszaninie surowców w wyniku reakcji azotanu i siarczanu amonu z węglanami. Znacząca emisja amoniaku wymusza stosowanie systemu absorpcji amoniaku z gazów odlotowych wskutek ciągłego zaostrzania norm środowiskowych. Z kolei powstanie dwutlenku węgla jest przyczyną porowatości granul, co powoduje obniżenie ich wytrzymałości oraz powstawanie pyłu podczas obrotu i przechowywania. Woda pochodząca z roztworu azotanu amonu oraz powstająca w wyniku reakcji węglanów z azotanem i siarczanem amonu jest przyczyną niepełnego przereagowania azotanu amonu do soli podwójnych z siarczanem amonu, co przekłada się na skłonność saletrosiarczanu do zbrylania. Stosowany niekiedy sposób amonizacji roztworu azotanu amonu przed reakcją lub w trakcie reakcji z siarczanem amonu również ma mankamenty gdyż istotnie zwiększa emisję, NH3, co może być przyczyną przekroczenia norm emisyjnych.
Wymienionych wad jest pozbawiony nasz wynalazek. Polega, bowiem na zastosowaniu bardziej efektywnego czynnika poprawiającego bezpieczeństwo procesowe, jakim jest substancja dobrze rozpuszczalna w wodzie, która w podwyższonej temperaturze może powoli wydzielać amoniak nie wydzielając przy tym wody. Takimi substancjami mogą być mocznik oraz fosforan dwuamonowy. Ponadto w naszym wynalazku przewiduje się zastosowanie rozdrobnionego siarczanu amonu do pudrowania wilgotnych granul produktu.
W przypadku mocznika można było mieć duże wątpliwości czy jego zastosowanie jest uzasadnione, gdyż mocznik wprowadzany do nawozów wieloskładnikowych wyraźnie pogarsza ich własności oraz utrudnia procesy ich wytwarzania. Podobne, lecz w większym nasileniu zjawisko to występuje w przypadku azotanu amonu gdyż nawet niewielki dodatek mocznika wyraźnie zwiększa higroskopijność azotanu amonu (wilgotność krytyczna mieszaniny azotanu amonu i mocznika wynosi 18%).
Nieoczekiwanie okazało się, że w przypadku takiego zestawu surowców, jaki przewidziano w naszym wynalazku (stop azotanu amonu, siarczanu amonu, uzupełniający surowiec siarczanowy, którym może być siarczan wapnia lub magnezu oraz mocznik) mocznik nie powoduje pogorszenia własności saletrosiarczanu amonu.
Dodatkowo stwierdzono fakt, że niewielki dodatek mocznika ułatwia przebieg granulacji, czego wynikiem jest poprawa kształtu granul oraz większy udział frakcji właściwej w strumieniu opuszczającym
PL 230 651 B1 granulator bębnowy. Ilość amoniaku emitowanego z układu technologicznego pracującego według naszego wynalazku jest mniejsza niż z układu z węglanami wapnia i/lub magnezu lub też przy amonizacji stopu azotanu amonu i spełnia obecne normy emisyjne nawet w przypadku ich zaostrzenia o jedną trzecią.
Dodatkowy, korzystny efekt zastosowania mocznika obserwuje się w przypadku użycia jako dodatkowego surowca siarczanowego siarczanu wapnia lub siarczanu magnezu dodanego do granulatora. Okazało się bowiem, że dodatkowy surowiec siarczanowy ogranicza rozkład mocznika w granulatorach i w suszarce, dzięki czemu następuje obniżenie emisji amoniaku z układu. Wskutek równoczesnej obecności w układzie mocznika i dodatkowego surowca siarczanowego następuje więc optymalizacja działania stabilizującego mocznika wskutek czego niewielki jego dodatek wykazuje wystarczające działanie poprawiające bezpieczeństwo nie pogarszając własności użytkowych produktu. Bardzo podobne oddziaływanie i równie korzystne dla całości procesu wykazuje fosforan dwuamonowy. Dodatek ten ma jednak znacznie wyższą cenę i jego stosowanie jest mniej prawdopodobne.
W naszym sposobie przewidujemy także nowy sposób rozwiązania problemu ograniczenia skłonności do zbrylania a mianowicie opudrowanie granul produktu zmielonym siarczanem amonu. Można było przypuszczać, że takie rozwiązanie spowoduje jedynie zwiększenie ilości pyłu w układzie. Nieoczekiwanie okazało się, że zastosowane środki takie jak użycie czynnika poprawiającego bezpieczeństwo procesowe w postaci surowca wydzielającego amoniak, bez równoczesnego wydzielania wody oraz opudrowanie granul produktu rozdrobnionym siarczanem amonu powoduje także zmniejszenie skłonności do zbrylania.
PRZYKŁADY WYKONANIA WYNALAZKU
Sposób wykonania wynalazku został zilustrowany przykładami realizacji procesu w skali Y technicznej. Niżej podane przykłady dotyczą zestawu aparatury składającego się z następujących elementów:
- układ dwóch reaktorów 1 i 2, każdy z płaszczem grzejnym, mieszadłem i chłodnicą zwrotną, przeznaczony do wytwarzania pulpy soli podwójnych azotanu i siarczanu amonu,
- granulator-mieszalnik 3,
- granulator talerzowy 4, w wersji przemysłowej przewiduje się granulator bębnowy,
- suszarka obrotowa 5 zasilana współprądowo ogrzanym powietrzem,
- zestaw sit 6 i 7 o rozmiarach oczek 5 i 2 mm,
- dozowniki pulpy procesowej oraz stałych surowców,
- układ zawrotu 11 wraz ze zbiornikiem buforowym,
- dozownik zawrotu.
Sposób wykonania wynalazku:
A. opis przygotowania zawrotu startowego:
- do reaktora przeznaczonego do wytwarzania pulpy soli podwójnych wprowadzono zaplanowane ilości surowców, takie jak dla produkcji zasadniczej (wartości liczbowe są podane w Tabeli 1),
- uruchamiano ogrzewanie reaktora i mieszanie zawartości oraz przetrzymywano zawartość reaktora w zadanej temperaturze przez 60 minut,
- wylewano zawartość reaktora do tac, po wychłodzeniu rozdrabniano produkt do uziarnienia 1-2 mm, suszono a następnie wprowadzono do układu granulacyjnego.
B. Opis prób wytwarzania produktów według wynalazku:
- do reaktora przeznaczonego do wytwarzania pulpy soli podwójnych wprowadzano zaplanowane ilości wody, azotanu amonu, siarczanu amonu o odpowiednim uziarnieniu oraz dodatków, zgodnie z Tabelą 1,
- ogrzewano do zadanej temperatury i mieszano przez zadany czas utrzymując temperaturę na zadanym poziomie,
- wygrzewano zawrót startowy w obiegu dozownik zawrotu, granulator-mieszalnik, granulator talerzowy, suszarka, sita, układ zawrotu (zawracano całość wygrzewanego zawrotu startowego), zbiornik buforowy zawrotu,
- uruchamiano dozowanie surowców i prowadzono proces wytwarzania nawozu o założonym składzie przy założonych parametrach, odprowadzając frakcję właściwą produktu,
- na przesypie granulator talerzowy - suszarka pudrowano wytworzone granule przy użyciu mielonego siarczanu amonu.
Frakcję właściwą produktu poddawano analizom chemicznym oraz oceniano jej właściwości fizykochemiczne określając średnicę zastępczą granul, wytrzymałość na ściskanie, wilgotność krytyczną,
PL 230 651 Β1 tak zwaną zbrylalność oraz temperaturę zapoczątkowania efektu egzotermicznego rozkładu próbki podczas ogrzewania z szybkością 5°C/min. Do tych badań stosowano typowe metody analizy chemicznej, analizę sitową i wzór Leva, aparat do pomiaru wytrzymałości granul firmy ERWEKA, zestaw eksykatorów z roztworami kwasu siarkowego o różnym stężeniu oraz derywatograf firmy MOM. Ocenę zbrylalności dokonano mierząc wytrzymałość próbek nawozu w kształcie walca o średnicy i wysokości około 390 mm poddanych naciskowi 5 kG przez okres 1 tygodnia i wyjętych po tym czasie z formy, w której próbka była poddawana naciskowi.
Dane surowców, wyniki badania produktów oraz warunki prowadzenia procesu są przedstawione w Tabeli 1.
Tabela 1: Przykłady wykonania wynalazku. Numerami 0 i 0’ oznaczono dane porównawcze - bez stosowania elementów wynalazku. Numerami 1-13 oznaczono wyniki stosowania wynalazku.
| Lp | Wielkość opisująca sposób wykonania wynalazku | Jednostka miary _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1 | Numer przykładu | |||||||
| 0 | 0’ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| 1. | Założona wartość w produkcie: | |||||||||
| - azotu | %mas | 27,0 | 26,0 | 26,0 | 26,0 | 26.0 | 26,0 | 26,0 | 27,0 | |
| - siarki | %mas | 13.5 | 13,0 | 13.0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | |
| 2. | Masa zawrotu startowego | kg | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
| 3. | Surowce do wytwarzania pulpy procesowej: | |||||||||
| - siarczan amonu | ||||||||||
| - azotan amonu | kg | 112,6 | 97,0 | 97.0 | 97,0 | 97.0 | 97,0 | 97.0 | 97,0 | |
| -woda | kg | 86.8 | 90.4 | 90.4 | 90,4 | 90.4 | 90,4 | 90,4 | 90,4 | |
| - rodzaj dodatku I | kg | 9,6 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | |
| - | - | mocznik | mocznik | mocznik | mocznik | mocznik | mocznik | |||
| • masa dodatku I - rodzaj dodatku II | 1¾ | 0,2 | 1,0 | l,o | 0,8 | 0,8 | l,o | |||
| - masa dodatku II | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| kg | ||||||||||
| 4. | Surowce wprowadzane do węzła granulacji: - rodzaj dodatku I | anhydryt | anhydryt | anhydryt | anhydryt | anhydryt | gips | gips | ||
| - masa dodatku I | kg | 12,0 | 12,0 | 12,0 | 12,0 | 12,0 | 12,0 | 3,0 | ||
| - rodzaj dodatku II | - | - | - | • | - | - | ||||
| - masa dodatku II | kg | - | - | - | - | * | - | - | ||
| 5. | Puder siarczanu amonu - miejsce dozowania | GT | BK | OT | GT | |||||
| • masa | kg | - | - | 1,0 | 2.0 | 2,0 | 2,0 | |||
| 6. | Produkt: | |||||||||
| - masa | kg | 200,0 | 200,0 | 200,0 | 200,0 | 200,0 | 200,0 | 200,0 | 200,0 | |
| - zawartość N | %mas | 27,0 | 26,0 | 26,0 | 26,2 | 26,2 | 26.2 | 26,2 | 27.0 | |
| - zawartość S | %mas | 13,5 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13.0 | |
| - średnica zastępcza | mm | 3,40 | 3,45 | 3,80 | 3,48 | 3,70 | 3,65 | 3,50 | 3,40 | |
| •wytrzym. granul | N/gran. | 30,4 | 49,4 | 47,4 | 43,4 | 39,4 | 28,5 | 37,4 | 39,4 | |
| - wilgotność krytyczna | % | 50 | 60 | 60 | 55 | 55 | 55 | 60 | 55 | |
| - tp. egzot. | °c | 225 | 232 | 234 | 245 | 250 | 252 | 250 | 256 | |
| - zbrylalność | N | 50,4 | 35,2 | 32,6 | 39,2 | 12,0 | 14,5 | 30,4 | 8,2 | |
| 7. | Zawrót — masa | kg | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
| 8. | Parametry procesu: - średni, zastępcza | mm | 0,305 | 0,270 | 0,310 | 0,290 | 0,285 | 0,580 | 0,550 | 0,325 |
| (NH^jSO, | min. | 60 | 35 | 40 | 40 | 40 | 40 | 60 | 40 | |
| - czas reakcji | °c | 120 | 120 | 125 | 130 | 130 | 130 | 135 | 130 | |
| - temp, w reaktorze - temp, w granulatoize | °c | 98 | 95 | 97 | 95 | 97 | 97 | 98 | 95 |
PL 230 651 Β1 cd. tabeli 1
| Lp. | Wielkość opisująca sposób wykonania wynalazku | Jednostka miary | Numer przykładu | ||||||
| 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | |||
| 1. | Założona wartość w produkcie: | ||||||||
| - azotu | %mas | 27,0 | 26,0 | 26,0 | 26,0 | 26,0 | 26,0 | 26,7 | |
| - siarki | %mas | 10,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 11,0 | |
| 2. | Masa zawrotu startowego | kg | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
| 3. | Surowce do wytwarzania pulpy procesowej: - siarczan amonu - azotan amonu | kg | 97,0 | 97,0 | 97,0 | 97,0 | 97,0 | 97,0 | 97,0 |
| -woda | kg | 90,4 | 90,4 | 90,4 | 90,4 | 90,4 | 90,4 | 90,4 | |
| - rodzaj dodatku I | kg | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | |
| - | mocznik | mocznik | (NI1»>2 | (NIL): | (NH^ | (ΝΗΛ | mocznik | ||
| - masa dodatku I | UFO. | HPO< | HPO4 | hpo4 | |||||
| - rodzaj dodatku Π | kg | 0,8 | 0,8 | - | - | - | - | 0,8 | |
| - masa dodatku II | - | - | anhydryt | - | - | - | - | - | |
| kg | 12,0 | - | * | ||||||
| 4. | Surowce wprowadzane do węzła granulacji: | MgSO, | |||||||
| - rodzaj dodatku 1 | - | anhydryt | - | gips | kizeryt | 7H2O | kizeryt | kizeryt | |
| - masa dodatku I | kg | 19,0 | - | 12,0 | 12,0 | 21,5 | 12,0 | 23,0 | |
| - rodzaj dodatku II | - | - | - | - | - | HjBOj | (NłLh | ||
| MoOj | |||||||||
| - masa dodatku II | - | - | • | 1,0 | 0,5 | ||||
| 5. | Puder siarczanu amonu - miejsce dozowania | GT | GT | GT | GT | GT | GT | GT | |
| -masa | kg | 2.0 | 2.0 | 1.5 | 1,5 | 2,0 | 1,5 | 2,0 | |
| 6. | Produkt: | ||||||||
| - masa | tg | 200,0 | 200,0 | 200,0 | 200,0 | 200,0 | 200,0 | 200,0 | |
| - zawartość N | %mas | 27,0 | 26,0 | 26,0 | 26,0 | 26,0 | 26,0 | 26,7 | |
| - zawartość S | %mas | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 11,0 | |
| - średnica zastępcza | mm | 3.37 | 3,20 | 3,35 | 3,90 | 3,70 | 3,52 | 3,50 | |
| -wytizym. granul | N/gran. | 33,0 | 29,4 | 35,4 | 34,2 | 42,8 | 24,0 | 39,4 | |
| - wilgotność krytyczna | % | 60 | 55 | 55 | 55 | 60 | 60 | 55 | |
| - tp. egzot. | ’C | 250 | 253 | 250 | 249 | 254 | 248 | 254 | |
| - zbrylalność | N | 12,9 | 14,2 | 7,4 | 6,2 | 5,2 | 4,9 | 7,9 | |
| 7. | Zawrót - masa | kg | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | ιοο,ο | 100,0 |
| 8. | Parametry procesu: | ||||||||
| - średni, zastępcza | mm | 0,305 | 0,370 | 0,405 | 0,270 | 0,423 | 0,405 | 0,493 | |
| (NH^SO* | min. | 30 | 35 | 40 | 45 | 40 | 30 | 35 | |
| - czas reakcji | ’C | 135 | 135 | 130 | 135 | 120 | 135 | 135 | |
| - temp, w reaktorze - temp, w granulatoize | C | 94 | 97 | 98 | 98 | 93 | 95 | 95 |
GT - granulator talerzowy, BK-bęben kondycjonujący
PL 230 651 B1
Wykaz oznaczeń reaktor-mikser reaktor właściwy granulator mieszalnik granulator: talerzowy w wersji % technicznej (przykłady wykonania) oraz bębnowy w wersji przemysłowej suszarka obrotowa sito 5 mm sito 2 mm węzeł chłodzenia produktu bęben kondycjonujący kruszarka węzeł zawrotu siarczan amonu azotan amonu związek odszczepiający amoniak w 120°C dodatkowy surowiec siarczanowy środek kondycjonujący (antyzbrylacz)
Claims (21)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu w reakcji azotanu amonu z siarczanem amonu do wytworzenia soli podwójnych w przemysłowym procesie produkcyjnym w układzie zawierającym węzeł reakcji oraz węzły granulacji, suszenia, klasyfik acji, chłodzenia i kondycjonowania produktu, znamienny tym, że jako surowce do wytwarzania saletrosiarczanu amonu stosuje się azotan amonu, siarczan amonu, dodatkowy surowiec siarczanowy zawierający siarczan wapnia i/lub siarczan magnezu, oraz związek odszczepiający amoniak w temperaturze 120°C, przy czym reakcję wytwarzania soli podwójnych prowadzi się w temperaturze powyżej 120°C, utrzymując pH w granicach 5,5-6,5.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związkiem odszczepiającym amoniak jest mocznik.
- 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że mocznik stosuje się w postaci stałej lub stopionej lub roztworu.
- 4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że mocznik stosuje się w postaci roztworu saletrzano-mocznikowego, lub roztworu siarczanu amonu i mocznika.
- 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związkiem odszczepiającym amoniak jest fosforan dwuamonowy.
- 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako dodatkowy surowiec siarczanowy stosuje się minerał wybrany z grupy zawierającej gips kopalny, anhydryt i kizeryt.
- 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako dodatkowy surowiec siarczanowy stosuje się produkt przemysłowy wybrany z grupy zawierającej gips, siarczan magnezu z procesu odsiarczania i fosfogips.
- 8. Sposób według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że dodatkowy surowiec siarczanowy stosuje się w ilości nie mniejszej niż 2,0% łącznej masy reagentów.
- 9. Sposób według zastrz. 1 do 7 włącznie, znamienny tym, że reakcję wytwarzania saletrosiarczanu amonu prowadzi się w dwóch szeregowo połączonych reaktorach, przy czym w pierwszym reaktorze (1) realizuje się wymieszanie surowców i zapoczątkowanie reakcji tworzenia soli podwójnych, natomiast w drugim reaktorze (2) kontynuuje się reakcję tworzenia soli podwójnych do osiągnięcia stopnia przereagowania powyżej 95%.
- 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że granulację produktu prowadzi się w szeregowym układzie granulator-mieszalnik (3) i granulator bębnowy (4).
- 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowy surowiec siarczanowy wprowadza się do węzła reakcji.
- 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowy surowiec siarczanowy wprowadza się do węzła granulacji, zwłaszcza do granulatora-mieszalnika (3).PL 230 651 B1
- 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że azotan amonu stosuje się w postaci roztworu a siarczan amonu w postaci krystalicznej o rozmiarze ziaren poniżej 0,6 mm.
- 14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że siarczan amonu stosuje się w postaci zmielonej o rozmiarze ziaren poniżej 0,3 mm.
- 15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że produkt kondycjonuje się przez pudrowanie siarczanem amonu zmielonym do wielkości ziaren poniżej 0,3 mm.
- 16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że puder siarczanu amonu dodaje się w punkcie znajdującym się od 2/3 do końca, korzystnie 2/3 do 4/5 długości granulatora bębnowego (3).
- 17. Sposób według zastrzeżenia 15, znamienny tym, że puder siarczanu amonu dodaje się do granulatu w przesypie z granulatora bębnowego (4) do suszarki (5).
- 18. Sposób według zastrzeżenia 15, znamienny tym, że puder siarczanu amonu dodaje się do bębna kondycjonującego (9).
- 19. Sposób według zastrz. 15 do 18 włącznie, znamienny tym, że puder siarczanu amonu stosuje się w ilości do 2,0% mas.
- 20. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w procesie produkcji saletrosiarczanu amonu stosuje się dodatki wzbogacające produkt o dodatkowe składniki pokarmowe o charakterze mikroelementów w ilości nie przekraczającej 1,0% mas. w przeliczeniu na czyste składniki.
- 21. Instalacja do wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu, znamienna tym, że zawiera kolejno połączone następujące elementy:- węzeł reakcji złożony z reaktora-miksera (1) wyposażonego w mieszadło szybkoobrotowe i reaktora właściwego (2), połączonych szeregowo,- węzeł granulacji złożony z granulatora-mieszalnika (3), korzystnie mieszalnika dwuwałowego łopatkowego, i granulatora bębnowego (4), połączonych szeregowo,- suszarkę obrotową (5),- zestaw sit (6 i 7),- węzeł chłodzenia produktu (8),- bęben kondycjonujący (9), oraz równolegle do powyższego zestawu:- węzeł zawrotu (11) produktu niewymiarowego z sit (6 i 7) do granulatora-mieszalnika (3), zawierający kruszarkę (10).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398837A PL230651B1 (pl) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Sposob wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu (siarczanoazotanu amonu) oraz instalacja do realizacji tego sposobu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398837A PL230651B1 (pl) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Sposob wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu (siarczanoazotanu amonu) oraz instalacja do realizacji tego sposobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL398837A1 PL398837A1 (pl) | 2013-10-28 |
| PL230651B1 true PL230651B1 (pl) | 2018-11-30 |
Family
ID=49449230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL398837A PL230651B1 (pl) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Sposob wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu (siarczanoazotanu amonu) oraz instalacja do realizacji tego sposobu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL230651B1 (pl) |
-
2012
- 2012-04-16 PL PL398837A patent/PL230651B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL398837A1 (pl) | 2013-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2007251520C1 (en) | Fertilizer granules and manufacturing process thereof | |
| PL235904B1 (pl) | Sposób ciągłego wytwarzania granulowanego nawozu azotowo- fosforowego typu USP | |
| CZ294922B6 (cs) | Způsob přípravy granulí kombinovaných hnojiv | |
| US10723632B2 (en) | Magnesium sulfate granulates based on synthetic magnesium sulphate | |
| WO2012115496A1 (en) | Method for production of granular compound fertilizers | |
| RU2385311C2 (ru) | Способ получения гранулированного нитратно-сульфатного аммиачного удобрения | |
| RU2626947C1 (ru) | Фосфоркалийазотсодержащее npk-удобрение и способ получения гранулированного фосфоркалийазотсодержащего npk-удобрения | |
| CA1334561C (en) | Granular ammonium sulfate and process for the production thereof | |
| PL230651B1 (pl) | Sposob wytwarzania nawozu mineralnego typu saletrosiarczanu amonu (siarczanoazotanu amonu) oraz instalacja do realizacji tego sposobu | |
| CZ375998A3 (cs) | Strojené hnojivo na bázi dusičnanu vápenatého a způsob jeho výroby | |
| SK287233B6 (sk) | Granulované hnojivo s obsahom vodorozpustných foriem dusíka, horčíka a síry s amónnymi a horečnatými katiónmi, síranovými a dusičnanovými aniónmi a spôsob jeho prípravy | |
| RU2275347C1 (ru) | Способ получения азотно-калийного удобрения | |
| US20210387924A1 (en) | Use of Magnesium Sulfate Granulates In Solid Urea-Containing Fertilizer Compositions | |
| US6572833B1 (en) | Ammonium nitrate bodies and a process for their production | |
| RU2306305C1 (ru) | Способ получения сложного удобрения, содержащего азот, кальций и серу | |
| Malinowski et al. | Production of compound mineral fertilizers as a method of utilization of waste products in chemical company Alwernia SA | |
| PL249040B1 (pl) | Sposób wytwarzania granulowanego nawozu wieloskładnikowego na bazie polihalitu i mocznika oraz granulowany nawóz wieloskładnikowy na bazie polihalitu i mocznika | |
| RU2306304C1 (ru) | Способ получения сложного удобрения, содержащего азот, кальций и серу | |
| RU2126777C1 (ru) | Способ получения микроэлементного удобрения | |
| RU2680269C1 (ru) | Способ переработки фосфогипса на азотно-фосфорное удобрение | |
| EA030576B1 (ru) | Фосфор-калий-азотсодержащее npk-удобрение и способ получения гранулированного фосфор-калий-азотсодержащего npk-удобрения | |
| PL206964B1 (pl) | Sposób otrzymywania granulowanych nawozów mineralnych na bazie adduktu mocznikowego | |
| PL237848B1 (pl) | Sposób otrzymywania nawozu zawierającego azotan amonu z wypełniaczem | |
| PL219041B1 (pl) | Sposób wytwarzania granulowanego nawozowego siarczanu magnezowego | |
| LT4720B (lt) | Biriųjų kompleksinių trašų gamybos būdas |