TR201905508T4 - Bir elementer sülfür parçacık emülsiyonu hazırlamak için işlem. - Google Patents

Abstract

Mevcut buluş, bir elementer sülfür parçacıkların bir emülsiyonunun hazırlanması için bir işlemi, ve bahse konu işlem vasıtası ile elde edilebilir olan bir elementer sülfür içeren gübreyi sağlamaktadır.

Description

TARIFNAME BIR ELEMENTER SÜLFÜR PARÇACIK EMÜLSIYONU HAZIRLAMAK IÇIN ISLEM Bulusun Alani Mevcut bulus, bir elementer sülfür parçaciklarin bir emülsiyonunun hazirlanmasi için bir islemi, ve bahse konu islem vasitasi ile elde edilebilir olan bir elementer sülfür içeren gübreyi saglamaktadir.

Bulusun Arka Plani Sülfür içeren gübrelere olan talebin artmasi, bazi durumlarda düsük mahsul veriminin topraktaki sülfürdeki eksiklikler ile ilgili olabileceginin kesfedilmesinden kaynaklanmaktadir. Yüksek sülfür gereksinimine sahip olan türlerin bir örnegi, Kanoladir. Kanola, Alberta, Kanada'da önemli bir endüstri bitkisidir ve herhangi bir büyüme asamasinda yüksek sülfür gereksinimine sahiptir. Sülfürün bir eksikligi, ürün veriminde ve kalitesinde ciddi düsüslere neden olabilir.

Fosfat türündeki sülfür içeren gübreler için Üretim islemleri genellikle sülfatlarin kullanimini ya da dahil edilmesini içerir. Sülfatlarin bir dezavantaji, toprakta çok hareketli olmalari ve kök bölgesinden kolayca sizmalari, etkin bir sekilde sülfat besin maddesini bitkilerde kullanilamaz hale getirmesidir. Elementer sülfür, sülfatlar kadar kolay bir sekilde topraktan disari atilmaz. Bunun yerine, mikron büyüklügünde elementer sülfür parçaciklari (örnek olarak 1 ila 200 um'lik bir boyuta sahip olan), kirpma sezonu boyunca, bitkilerin toprak bakterileri tarafindan kullanilan form olan sülfat sülfüre oksitlenir. Bu nedenle elementer sülfür, mahsullerin kök bölgesinden sizmaya daha az egilimli olan, bitki besin sülfürünün bir yavas (zamanlanmis) salim sekli olarak kabul edilebilir. Bu nedenle, gübrelerin içinde mevcut olan Sülfürün büyük bir kismina elementer sülfür olarak sahip olmak avantajlidir. Ayrica, elementer sülfür, bazi mikro organizmalara karsi bir mantar önleyici kimyasal gibi davranmak, belirli toprak ve bitki zararlilarina karsi bir böcek öldürücü kimyasal olarak hareket etmek, bitki kalintilarinin ayrismasina yardimci olmak ve fosfor ve azot besinlerinin kullanimini artirmak ve alkali ve kireçli topraklarin pH'nin düsürülmesini de içeren bazi ek yararlar sunmaktadir.

Bu nedenle, sülfür içeren gübrelere Sülfürün elementer sülfür olarak katilmasi avantajlidir.

Içerisinde elementer sülfürün kullanildigi sülfür içeren gübrelerin üretimi için islemler teknikte bilinmektedir.

NZ 213682, sülfür içeren bir gübre içinde kullanilmak üzere sülfür saglama metodunu açiklamakta olup, içerisinde fosforik aside sivi sülfür ilave edilmekte olup, içerisinde fosforik asit, yüksek enerjili bir girdapta yüksek enerjili bir kesme durumundadir.

US 4,372,872, yüksek kesmeli bir karistirici ile sulu bir ortamin karistirilmasi ve karistirilmis ortamin içine sülfürün (parçacik ya da eritilmis formda} verilmesi ile bir sülfür süspansiyonunun üretildigi bir islemi açiklar. Sülfür süspansiyonlari topraga uygulanabilir. Bu islemle elde edilen dispersiyonlar, elde edilen elementer sülfür içeren gübrenin parçacik büyüklügü ve parçacik büyüklügü dagiliminin, eger yogun çalkalama olmadan birakilirsa sürekli fazdan ayrilacagi için sülfürün iyilestirilmesi için önemli bir alan birakmasi dezavantajina sahiptir. yönelik bir islemi açiklamakta olup, buradaki sülfür, erimis biçimde, asiri isitilmis bir dagitici çözelti halinde mikronize edilir. Bahse konu islem sürekli bir islemdir.

Asiri isitilmis dagitici çözeltinin kullanimi, dagitici çözeltinin hazirlanmasini ve mikronizasyonun basinç altinda etkilenmesini içerir, bu yüzden, bu sekilde yapilmasinda yüksek miktarda enerji harcar. üretmek için bir metot ve sülfürlü bir gübre üretmek için bir metot açiklanmakta olup, burada tabletler, bir damla olusturucusu kullanilarak olusturulur, içerisinde sülfürlü gübre ultrasonik sesin damla olusturucusunun hemen üst akisinda, ya da içerisinde uygulanmasi sureti ile mikronize edilir.

US 4,330,319 üre sülfür gübresinin üretimi için bir islem açiklanmakta olup, içerisinde sülfür yaklasik olarak 100 mikrondan daha küçük bir partikül boyutuna sahiptir ve içerisinde erimis sülfür ve erimis üre, içinden en az 200kPA'lik bir basinç düsüsünün uygulandigi bir karistirma cihazindan geçirilmektedir.

US 7,998,235, sivi asamadaki sülfürden elementer sülfür içeren bir üre gübresinin ve bir sivi üre eriyiginin üretilmesinin bir metodunu açiklar. Bu metot, sicaklikta kararli ve amfoter olan bir katki maddesi kullanir. malzemesinin bir bulamacinin temin edilmesi ve bahse konu bulamacin bir katyonik ya da amfoter yüzey etkin maddeyi ve erimis elementer sülfür ile temasa sokulmasi asamasini içeren bir islemi açiklar. Karisim, gübre bilesiminin granüllerini elde etmek için bir granülatör birimine verilir. etkin madde kullanir. cihazinin, bir dagitma degirmeni olup, içerisinde rotorun, elde edilmis gübre parçaciklari içindeki sülfürün parçacik boyutunun ve parçacik boyutu dagiliminin kontrol edilmesine imkan saglayan bir oluklu statör içerisinde döndügünü açiklar.

Mevcut bulusun amaci, bir sivi içinde stabil bir mikro kapsüllenmis erimis elementer sülfür emülsiyonu hazirlamak için ayni zamanda gelistirilmis bir parçacik büyüklügü ve parçacik büyüklügü dagilimi göstermekte olan bir düsük enerji metodu saglamaktir.

Buna ek olarak, mevcut bulus, elementer sülfür içeren bir gübrenin hazirlanmasina yönelik bir islem saglamakta olup, içerisinde elementer sülfür parçaciklarinin parçacik büyüklügü kolay bir sekilde kontrol edilebilir.

Bulusun Özeti Mevcut bulus, bir bazik sülfür parçaciklarinin emülsiyonunun hazirlanmasi için bir islem saglar, bahse konu islem asagidaki adimlari içerir: (a) sivi üre gübre içeren bir birinci akimin saglanmasi olup içerisinde birinci akis, 60 ila 200 °C arasindaki bir aralikta bir sicakliga sahiptir; (b) sivi elementer sülfür içeren bir ikinci akimin saglanmasi olup, içerisinde ikinci akim 115 ila 200 °C arasindaki bir aralikta bir sicakliga sahiptir; ve (c) birinci akimin ve ikinci akimin, bir karistirma cihazi içerisinde, çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin bir katmani ile kaplanmis ve gübre içerisinde dagitilmis olan elementer sülfür parçaciklarini içeren bir emülsiyon olusturmak için, bir çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin varliginda karistirilmasi olup, burada, birinci akimin ve ikinci akimin karistirilmasi 120 °C'den daha fazla olan ancak en fazla 150 °C olan bir sicaklikta gerçeklestirilir, bu da elementer sülfürü karisim cihazinin içerisinde büyük oranda sivi halde tutar.

Ayni zamanda burada tarif edilen, elementer sülfür parçaciklarinin bir emülsiyonunun hazirlanmasi için bir metottur, bahse konu islem asagidaki adimlari içerir: (a) bir sivi gübre ve/ veya bir sivi gübre öncü maddesi içeren bir birinci akim saglamak; (b) sivi elementer sülfür içeren bir ikinci akim saglamak; ve (c) birinci akimin ve ikinci akimin, bir karistirma cihazi içerisinde, çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin bir katmani ile kaplanmis ve gübre ve/ veya gübre öncü maddesi içerisinde dagitilmis olan elementer sülfür parçaciklarini içeren bir emülsiyon olusturmak için, bir çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin varliginda karistirilmasi olup, burada elementer sülfürü karisim cihazinin içerisinde büyük oranda sivi halde tutan bir sicaklik uygulanir.

Ayrica, (o) adiminda elde edilen elementer sülfür parçaciklarinin emülsiyonu, bir elementer sülfür gübre elde etmek için bir ya da daha fazla islem adimina tabi tutulabilir.

Mevcut islem, sülfür parçaciklarinin bilimsel tarim ile ilgili uygulamalar için dogru parçacik büyüklügüne ve parçacik büyüklügü dagilimina sahip oldugu elementer sülfür içeren gübre ürünlerinin hazirlanmasina olanak saglar. Gübre ürünündeki sülfür parçaciklarinin gerçek büyüklügü ve büyüklük dagilimi, örnek olarak gübrenin amaçlandigi tarim ortamlarina (örnek olarak toprak ve iklim kosullari) bagli olarak seçilebilir.

Mevcut bulusun önemli bir avantaji, parçacik boyutunun, kullanilacak çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin göreceli olarak genis bir konsantrasyon araliginda kontrol edilebildigi ve ayni zamanda, küçük bir parçacik boyutuna sahip olan sülfür parçaciklarinin üretimi için çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin yüksek konsantrasyonlarinin kullanilmasina izin vermesidir.

Mevcut bulusun bir baska avantaji, mikro kapsüllenmis elementer sülfür parçaciklarinin, diger islem adimlarinda elementer sülfür parçaciklarinin stabil, birlesmeyen ve topaklanmayan bir dagilimini saglayan çok fonksiyonlu bir iyonik yüzey etkin maddenin bir katmani ile kaplanmasidir. Buna ilave olarak, son fenomen farkli enerji giris seviyelerinde çekici bir sekilde tesis edilebilir.

Bulusun Detayli Açiklamasi Burada tarif edildigi gibi, sivi elementer sülfür, elementer sülfür parçaciklarinin stabil bir emülsiyonunu elde etmek için çok fonksiyonlu bir iyonik yüzey etkin maddenin varliginda bir sivi gübre ve/ veya bir sivi gübre öncü maddesinde dagitilabilir. (c) adiminda elde edilen elementer sülfür parçaciklarinin emülsiyonu, bir elementer sülfür içeren gübre elde etmek için bir ya da daha fazla islem adimina tabi tutulabilir.

Bir ya da daha fazla baska islem adimi, emülsiyonun, elementer sülfür içeren gübreyi elde etmek için bir biçimlendirme islemine tabi tutulmasini içerir. Biçimlendirme islemi uygun olarak bir granülasyon islemi, bir prilleme islemi, bir sikistirma islemi, bir tablet olusturma islemi ya da bir sikistirma islemi olabilir.

Burada tarif edildigi gibi, (a) adimindaki birinci akim bir sivi gübre öncü maddesi içerebilir ve (c) adiminda elde edilen elementer sülfür parçaciklarinin emülsiyonunun tabi tutulabildigi bir ya da daha fazla islem adimi emülsiyonun asagidaki gibi birlestirilmesini içerir (0) adiminda, emülsiyon ve bir ya da daha fazla baska bilesenin bir karisiminin elde edilmesi için bir ya da daha fazla baska bilesen ile elde edilir ve bu sekilde granül haline getirilmis elementer sülfür içeren bir gübre elde etmek için bir granülatör biriminde elde edilen karisimi granüle eder.

Mevcut bulusa göre, elementer sülfürü esas olarak karistirma cihazinda sivi (erimis) formda tutan bir sicaklik uygulanir. Mevcut bulus baglaminda “esas olarak sivi formda", elementer sülfürün en az % 70'inin karistirma cihazinda sivi formda oldugu anlamina gelir. Tercihen, elementer sülfürün en az % 80'i karistirma cihazinda sivi haldedir. Daha tercihen, elementer sülfürün en az % 90'i ve daha da tercihen en az Mevcut bulusa göre, elementer sülfürün parçaciklarindan bir emülsiyon elde edilir.

Elementer sülfür parçaciklari çok islevli iyonik yüzey etkin madde katmani ile kaplanmistir. Uygun olarak, elementer sülfür parçaciklari, çok islevli iyonik yüzey etkin maddenin bir katmani vasitasi ile tamamen kapsüllenir. Emülsiyon içindeki elementer sülfür parçaciklari uygun olarak 1 ila 500 mikrometre arasinda , tercihen 5 ila 200 mikrometre arasinda bir ortalama parçacik boyutuna sahip olabilir.

Mevcut bulusa göre, birinci akim 60 ila 200 °C arasinda bir aralikta bir sicakliga sahiptir ve ikinci akim 115 ila 200 °C arasinda bir aralikta bir sicakliga sahiptir.

Tercihen, birinci akim 80 ila 150 °C arasinda bir aralikta bir sicakliga sahiptir ve ikinci akim 120 ila 150 °C arasinda bir aralikta bir sicakliga sahiptir. (c) adimindaki karistirma, elementer sülfürün büyük ölçüde sivi halde tutuldugu bir sicaklikta gerçeklestirilir.(c) adiminda uygulanan sicaklik 115 °C'den daha fazla, tercihen 120 °C'den daha fazla olabilir.

Tercihen, (c) adimindaki karistirma bu nedenle 80 °C'den daha yüksek, ama tercihen 115'den daha fazla, en fazla adimindaki karistirma 120 °C'den daha yüksek bir sicaklikta, ancak en fazla 150 °C sicaklikta gerçeklestirilir.

Kullanilacak gübre öncü maddesi sulu bir fosforik asit çözeltisi, sulu bir amonyum fosfat çözeltisi, sulu bir amonyum sülfat çözeltisi ya da bunlarin herhangi bir kombinasyonunu içerebilir. Tercihen, sivi gübre öncü maddesi sulu bir fosforik asit çözeltisi içerir.

Mevcut bulusa göre, (a) adiminda saglanacak olan birinci akim üre içerir.

Mevcut bulusa göre, (o) adimindaki karistirma, çok fonksiyonlu bir iyonik yüzey etkin maddenin varliginda gerçeklestirilir. Mevcut bulus kapsaminda, çok fonksiyonlu bir iyonik yüzey etkin madde, iki ya da daha fazla fonksiyonel özellige sahip olan bir iyonik yüzey etkin madde olarak tanimlanmaktadir. Uygun olarak, mevcut bulusa göre kullanilacak çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin madde, (0) adiminda üretilen elementer sülfür dispersiyonunun viskozitesini azaltir. Ayrica, (c) adiminda olusturulan emülsiyonu, tek tek elementer sülfür parçaciklarinin kaplanmasi yolu ile stabilize eder, bu sayede mikro kapsüllenmis sülfür parçaciklarinin stabil, birlestirici olmayan ve topaklanmayan bir dispersiyonunu saglayarak baska islem adimlarinda stabilize eder.

Tercihen, çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin madde bir anyonik yüzey etkin madde içerir. Uygun anyonik yüzey etkin maddelerin örnekleri, sabunlar, sülfatlar, sülfonatlar, fosfitler, fosfatlar, fosfonatlar, iyonik polimerik yüzey etkin maddeler ve Uygun Iinyosülfonatlarin örnekleri arasinda amonyum linyosülfonat, sodyum linyosülfonat, kalsiyum linyosülfonat, potasyum linyosülfonat bulunmaktadir.

Tercihen, linyosülfonat, kalsiyum linyosülfonat içerir.

Kullanilacak olan çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin madde, gübre ve/ veya gübre öncü maddesinin birinci akimina, elementer sülfür (c) adimindaki gübre ve/ veya gübre öncü maddesi ile karistirilmadan önce eklenebilir, ya da çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin madde erimis elementer sülfür içeren ikinci akima eklenebilir, ya da çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin madde ayri bir akim olarak eklenebilir. Mevcut bulusa göre, bir ya da daha fazla çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin madde kullanilabilir.

Tipik olarak, bir ya da daha fazla yüzey etkin maddeler, mevcut bulusa uygun olarak hazirlanmis olan elementer sülfür içeren gübrenin, granüle edilmis gübrenin toplam agirligini baz alarak, agirlik olarak % 0.001 ila % 5.0 arasinda, tercihen agirlik olarak içerecegi bir miktarda eklenirler. (c) adiminda kullanim, bir karistirma cihazi tarafindan yapilmaktadir. (0) adiminda kullanilacak olan karistirma cihazi, uygun sekilde bir dispersiyon degirmeni olabilir olup, içerisinde bir rotor bir oluklu statör ya da bir statik karistirici içerisinde döner.

Tercihen, karistirma cihazi bir dispersiyon degirmenidir.

Bu bulusun özellikle çekici bir yapilanmasinda, (c) adimi sürekli bir çalisma modunda gerçeklestirilir.

Uygun olarak, mevcut bulusa göre, (0) adiminda elde edildigi gibi emülsiyon içindeki mikro kapsüllenmis elementer sülfür parçaciklarinin parçacik büyüklügü ve parçacik büyüklügü dagilimi çekici bir sekilde kontrol edilir.

Ayrica burada açiklanan, asagidakileri içeren bir elementer sülfür içeren gübrenin hazirlanmasina yönelik bir islemdir: (a) sivi (erimis) üre içeren bir birinci akim saglamak; (b) sivi elementer sülfür içeren bir ikinci akim saglamak; (c) birinci akimin ve ikinci akimin, bir karistirma cihazi içerisinde, çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin bir katmani ile kaplanmis ve gübre ve/ veya gübre öncü maddesi içerisinde dagitilmis olan mikro kapsüllenmis elementer sülfür parçaciklarini içeren bir emülsiyon olusturmak için, bir çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin varliginda karistirilmasi olup, burada elementer sülfürü ve üreyi karisim cihazinin içerisinde büyük oranda sivi halde tutan 135 °C'den daha büyük olan bir sicaklik uygulanir; ve (d) (c) adiminda elde edilen emülsiyonu, bir elementer sülfür içeren gübre elde etmek için bir ya da daha fazla islem adimina tabi tutmak.

Bu bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda, sivi elementer sülfür bir dispersiyon degirmeninde mikro kapsüllenmekte olup, içerisinde bir rotor oluklu bir statör içinde döner, bu sayede sivida ögütülmüs elementer sülfür dagilimi saglanir.

Mevcut bulusun baska bir yapilanmasinda, (c) adiminda kullanilan karistirma cihazi hareketli bir parça içermeyen bir karistiricidir. Hareketli bir parça içermeyen uygun karistirici örnekleri statik karistiricilardir. Statik karistiricilar, fazlarin içeri ve disari akacaklari silindirik ya da kare olabilen bir mahfaza ve fazlarin karisimini indüklemek için tasarlanmis hareketli olmayan iç kisimlari içerir.

Kullanilan elementer sülfür, Claus isleminden elde edildigi gibi yüksek saflikta (> % 99.9 8) kimyasal sülfür olabilir. Bununla birlikte, mevcut bulusun prosesi, bundan daha düsük saflikta elementer sülfür kullanabilir. Bu tür elementer sülfür içeren malzemelerin örnekleri, sülfür eritme ve filtrasyon islemlerinden elde edilen sülfür filtre keki ve çesitli kimyasal ve biyolojik HZS gaz giderme islemlerinden elde edilen sülfürdür. Tipik olarak, bu nevi sülfür kaynaklari, agirlik olarak % 30 ila % 99.9 arasinda, tercihen agirlik olarak % 50 ila % 99.5 arasinda, daha çok tercihen agirlik olarak % 60 ila % 99.0 arasinda sülfür içerebilir.

Mevcut bulusa göre, ayni zamanda elementer sülfürün bir kismi da kontamine edilmis olan sülfür ile degistirilebilir. Mevcut bulusun mevcut isleminde kullanilabilecek olan kontamine edilmis sülfür, kullanilacak elementer sülfürden daha az safiiga sahiptir. Aslinda, kontamine edilmis olan sülfür genellikle kullanilacak elementer sülfürden önemli ölçüde daha az saflikta olacaktir. Kontamine edilmis olan elementer sülfür örnekleri, sülfür eritme ve filtrasyon islemlerinden, Frasch sülfür madenciligi ya da diger madencilik islemlerin, sülfürik asit üretim islemleri ve çesitli kimyasal ve biyolojik HZS gaz giderme islemler gibi yag ve gaz isleme islemlerinden elde edilen sülfür filtre keki gibi malzemelerdir. Tipik olarak, bu nevi kontamine edilmis olan sülfür kaynaklari, agirlik olarak % 30 ila % 99.9 arasindaki, tercihen agirlik olarak % 50 ila % 99.5 arasindaki, daha tercihen % 50 ila % 80 arasindaki herhangi bir araliginda kireç, alçi, silika, demir ve diger eser maddeler içeren dengeye sahip olan elementer sülfür içerebilir.

Tercihen, bu bulusa uygun olarak kullanilacak kontamine edilmis olan sülfür, sülfür filtre kekidir. (a) adiminda saglanacak olan sivi gübre öncü maddesinin sulu bir fosforik asit çözeltisi içermesi durumunda, fosforik asit tercihen su içinde % 1 ila % 60 arasindaki, daha tercihen % 5 ila % 55 arasindaki P205'e karsilik gelen bir kuvvete sahiptir. (0) adiminda, sülfür ve gübre ve/ veya gübre öncü maddesinin birlesik agirligina bagli olarak elementer sülfür agirlik yüzdesi, agirlik olarak % 1 ila % 70 arasinda, daha tercihen agirlik olarak % 2 ila % 50 arasinda, hatta daha da tercihen agirlik olarak % 4 ila % 40 arasindadir.

Bulusun isleminin bir baska avantaji, (c) adiminda bir iyonik çok fonksiyonlu katki maddesinin eklenmesi sureti ile, üretilen mikro kapsüllenmis sülfür parçaciklarinin, diger islem adimlari (d)'de tek tek sülfür parçaciklarinin birbirine yapismasini ya da topaklanmasini önleyen bir iyonik çok fonksiyonlu yüzey etkin madde katmani ile kaplanmasidir. Daginik sivi damlaciklarinin birlesmesi ayri ayri dagilmis damlaciklar birlesip daha büyük damlaciklar olusturdugunda meydana gelir. Aglomerasyon, sivi ya da kati damlaciklarin, genellikle "ahududu" ya da "üzüm" yapilari olarak adlandirilan daha büyük yapilar olusturmak için birbiri ile birlestigi zaman olusur.

Ayni zamanda burada tarif edildigi gibi, ilave bitki besin maddeleri, (c) adiminda, gübre ve/ veya gübre öncü maddesi içeren çoklu bir besini üretmek amaci ile birlikte karistirilabilir. Bu tür bitki besin maddeleri, bunlar ile sinirli olmamak üzere, potasyum, fosfor, azot, bor, selenyum, sodyum, çinko, manganez, demir, bakir, molibden, kobalt, kalsiyum, magnezyum ve bunlarin kombinasyonlari ile seçilebilir.

Bu besinler element formda ya da oksitler, hidroksit, sülfat, nitrat, halojenür ya da fosfat gibi tuzlar seklinde tedarik edilebilir.

Buna uygun olarak, burada ayrica açiklanan, asagidakileri içeren bir elementer sülfür içeren gübrenin hazirlanmasina yönelik bir islemdir: (a) bir sivi gübre ve/ veya bir sivi gübre öncü maddesi içeren bir birinci akim saglamak; (b) sivi elementer sülfür içeren bir ikinci akim saglamak;EP-18686 (c) birinci akimin ve ikinci akimin, bir karistirma cihazi içerisinde, çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin bir katmani ile kaplanmis ve gübre ve/ veya gübre öncü maddesi içerisinde dagitilmis olan mikro kapsüllenmis elementer sülfür parçaciklarini içeren bir emülsiyon olusturmak için, bir çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin ve bir ya da daha fazla ilave bitki besin maddesinin varliginda karistirilmasi olup, burada elementer sülfürü ve üreyi karisim cihazinin içerisinde büyük oranda sivi halde tutan bir sicaklik uygulanir; ve (d) (d) adiminda elde edilen emülsiyonu, bir elementer sülfür içeren gübre elde etmek için bir ya da daha fazla islem adimina tabi tutmak.

Bir ya da daha fazla ilave bitki besin maddesi, karistirma cihazina bir ya da daha fazla kati ve/ veya sivi akim seklinde eklenebilir. (c) adiminda hem bir köpük kesici hem de bir ya da daha fazla ilave bitki besin maddesi eklenebilir.

Buna uygun olarak, burada ilave olarak açiklanan, asagidakileri içeren bir elementer sülfür içeren gübrenin hazirlanmasina yönelik bir islemdir: (a) bir sivi gübre ve/ veya bir sivi gübre öncü maddesi içeren bir birinci akim saglamak; (b) sivi elementer sülfür içeren bir ikinci akim saglamak; (0) birinci akimin ve ikinci akimin, bir karistirma cihazi içerisinde, çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin bir katmani ile kaplanmis ve gübre ve/ veya gübre öncü maddesi içerisinde dagitilmis olan mikro kapsüllenmis elementer sülfür parçaciklarini içeren bir köpürmeyen emülsiyon olusturmak için, bir çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin ve bir köpük kontrolü katki maddesinin varliginda karistirilmasi olup, burada elementer sülfürü ve üreyi karisim cihazinin içerisinde büyük oranda sivi halde tutan bir sicaklik uygulanir; ve (01) (d) adiminda elde edilen emülsiyonu, bir elementer sülfür içeren gübre elde etmek için bir ya da daha fazla islem adimina tabi tutmak.

Mevcut bulus ayni zamanda, bu bulusa uygun islem ile elde edilebilen bir elementer sülfür içeren gübre ile de ilgilidir. Bu nevi bir elementer sülfür Içeren gübre, essiz bir parçacik büyüklügü dagilimi sergileyen sülfür parçaciklari içerir.

Asagidaki sinirlayici olmayan örnekler verilmistir. Örnekler Karsilastirmali Örnek 1 (Deney 1) Fosforik Asitte Kati Elementer sülfür Dispersiyonunun Hazirlanmasi Kady International tarafindan üretilen bir dispersiyon degirmeni (OC-30 modeli, paslanmaz çelik, sogutma ceketli, 20 ila 60 galon arasinda çalisma kapasiteli, 30 HP Drive ve degisken frekans kontrolör ile donatilmis), elementer sülfür ögütmek için kullanilmistir. Dispersiyon degirmeni 200 ila 300 kg arasinda agirlik olarak % 40 ila % 50 arasindaki bir oranda P205 ticari gübre derecesinde fosforik asit ile doldurulmustur.

Birim minimum hizda baslatilmistir ve hedeflenen bulamaç konsantrasyonunu agirlik olarak % 30 yapmak için gerekli miktarda kati sülfür pastilleri (sari parlak kimyasal sülfür olusturan) birime sabit ve hizli bir hizda verilmistir.

Tüm sülfür birime beslendikten sonra, hiz planlanan degere yükseltilmistir ve kronometre toplu kalma sürelerini takip etmeye baslamistir. Veriler, kalma süresi boyunca kaydedilmistir (örnek olarak, mevcut tüketim, süre, sicaklik, görsel gözlemler, ve benzeri). Ayni zamanda, ögütme sirasinda numuneler alinabilir.

Dispersiyon degirmeninin ceketine sogutma suyu ilavesi ile sicaklik 60 °C'nin altinda tutulmustur. Olusan bulamacin agirligina dayali olarak agirlik olarak % 0.9'luk bir konsantrasyonda (aktif bilesen bazinda), bir viskozite degistirici (Borregaard- Lignotech'ten (Rothschild, WI, ABD) temin edilebilen bir anyonik yüzey etki madde bir kalsiyum Iinyosülfonat) kullanilmistir.

Kalma süresi tamamlandiktan sonra, hiz minimuma düsürülmüstür, nihai numuneler alinmistir ve ürün ajite edilmis bir tutma tankina aktarilmistir ve böylece üretilen sülfür parçaciklari parçacik büyüklügü dagilimi için analiz edilmistir.

Tablo 1, elementer sülfürün agirlik yüzdesini, rotorun hizini, ögütme süresinin ve elde edilen parçacik büyüklügü dagilimini göstermektedir.

Kosullar: pm* olarak elek açikligini geçen % Bulamaç Enerji Kalsiyum içerisindeki Girdisi Linyosulfonat Süresi ES % dakika * Islak eleme metodu ile elde edilmistir Karsilastirmali Örnek 2 (Deneyler 2 ila 3) Fosforik Asitte Erimis Sülfür kullanilarak Kati Elementer sülfür Dispersiyonunun Hazirlanmasi Erimis elementer sülfür, 30 ila 40 I'Iik bir çalisma hacmine sahip iki düz tabanli, buharla kaplanmis tankta (eriticiler) hazirlanmistir; eriticiler, saft üzerinde iki asagi yönlü itmeli çark ile degisken hizli karistiricilar ile donatilmistir. Gerekli miktarda elementer sülfür (ES) pastilleri (asagidaki Tablo 2'de gösterilmistir) eriticilere manuel olarak beslenmistir.

Yukarida kullanilan ile ayni dispersiyon degirmeni (Kady OC-30), gruptaki arzu edilen ES yüzdesini saglamak için ihtiyaç duyulan erimis ES miktari (tekrar Tablo 2'ye bakiniz) ile dogrudan iliskili olan fosforik asidin ve/ veya suyun daha önceden belirlenmis olan bir miktari ile doldurulmustur. Dispersiyon degirmeni rotoru açilmistir ve rotorun hizi maksimumun yaklasik yarisina ulastiginda, erimis ES ilavesi baslatilmistir. Erimis ES ekleme süresi deney 2 için 2 dakikanin altinda ve % 30 erimis ES olmustur. Erimis ES'nin eklenmesinden sonra, ögütme döngüsünün ögütme süresi baslamistir. Hedef ögütme süresi elde edildikten sonra örnekler toplanmistir.

Baska bir yapilanmada (Tablo 2'deki Deney 3), erimis sülfür sulu bir fosforik asit çözeltisine ilave edilmistir ve 16 saat boyunca (kristalli kati sülfürü bir fazdan digerine dönüstürmek için) "kürlenmeye" birakilmistir.

Erimis ES kullanilarak yapilan deney 2-3 sonuçlari, asagidaki Tablo 2'de gösterilmektedir.

Kosullar: Bulamaç -- - pm* olarak elek açikligini geçen % Deney Içerisindeki% S/ 5999'. .Kalsiyum .. .. . Girdisi Linyosulfonat No Kurlenme suresi kWh/ T A3 lk I k (saat) Kalma Süresi ESm gir '0/0 ara * Islak eleme metodu ile elde edilmistir Karsilastirmali Örnek 3 (Deneyler 4 ila 7 arasindakiler) Sicak Fosforik Asit Içinde Dagitilmis Elementer sülfürün Tanecik Bovutunun Kontrolü Western United States'ten ticari kalite fosforik asit, agirlik olarak % 50 ila % 55 arasinda P205 gücüne sahiptir ve JR Simplot tarafindan saglanmistir. Ticari sinif fosforik asit, 120 I'Iik bir çalisma hacmine sahip buhar ceketi bulunan bir tankta isitilmistir.

Erimis elementer sülfür, 125 ila 135 °C arasinda isletilen bir sülfür eriticisinde hazirlanmistir. 115 °C'nin üzerindeki sicakliklarda Sicak Ticari sinif asit, erimis sülfür ve bir iyonik katki maddesi (kalsiyum linyofosfonat, Borregaard-Lignotech'ten (Rothschild, WI, ABD) temin edilebilen bir anyonik yüzey aktif madde) sürekli olarak Kady international üretilmis olan (model L-2000, paslanmaz çelik, çalisma hacmi 0,53 I, 3,7 kW Degisken Frekans Sürücü tarafindan kontrol edilen 2,4 kW, 460 Vi 3 fazli, 60 Hz TEFC motor ile donatilmistir) bir dispersiyon degirmenine beslenmistir. Tüm deneyler için erimis sülfür besleme hizi, dispersiyondaki elementer sülfür konsantrasyonunu agirlik olarak % 30 oraninda kontrol etmek üzere ayarlanmistir. Tüm deneyler için katki maddesi besleme hizi, kalsiyum linyosülfonat “kuru baz" konsantrasyonunun dISpersiyon özellikleri üzerindeki etkisini incelemek üzere degistirilmistir. DISpersiyon degirmeni boyunca akisin geri kalani, sicak ticari sinif asitten olusmustur.

Dispersiyon, sürekli çalismayi saglayan bir tasma açikligi ile karistirma cihazindan ayrilmistir. Tasma pozisyonu, karistirma cihazinin tutulmasinin hesaplanmasina izin vermistir. Karistirma cihazina enerji girisi, Degisken Frekans Sürücü (VFD) ve farkli dispersiyon bilesenlerinin besleme hizi degistirilmesi sureti ile degistirilmistir.

Tasan dispersiyon paslanmaz çelik bir kapta toplanmistir. Tasmanin numuneleri toplanmis, su içinde seyreltilmistir, bu da dispersiyonun sicakligini elementer sülfürün erime noktasinin altina sogutmustur, bu sayede elementer sülfür seklini ve boyutunu dondurmustur. 0.53 L çalisma kapasitesine sahip bir ögütme kabi ile bir seri test gerçeklestirilmistir.

Tablo 3'teki sonuçlar, iki ögütme kabi için iyonik katki maddesinin parçacik boyutu dagilimi üzerindeki etkisini göstermektedir.

Sekil 1, kalsiyum linyosülfonat konsantrasyonu ile dagitilmis olan sülfürün ortalama parçacik büyüklügü arasindaki iliskinin görsel bir temsilidir. Örnek 3'te gerçeklestirilen testlerin sonuçlari, kalsiyum Iinyosülfonatin, sicak fosforik asit içindeki mikro kapsüllenmis erimis sülfür emülsiyonlarindan elde edilen sülfür parçaciklarinin parçacik büyüklügü dagilimi üzerindeki açik etkisini göstermektedir.

Kosullar: Bulamaç içerisindeki % 8/ Enerji Kalsiyum Ortalama Deney No Hiz (Hz) / Kalma Süresi (dakika) Girdisi Linyosülfonat Parçacik kWh/mT Agirlik olarak boyutu* - * Parçacik boyutu analizörü ile elde edilmistir. Horiba LA-300 Karsilastirmali Örnek 4 (Denevler 8 ila 9) Sicak Fosforik Asitte Iglementer sülfür Dispersivonungn Toplu Hazirlanmasi Deneyler 5 ila 7 arasindakilerdeki ayni karistirma cihazi, sicak fosforik asit içerisinde mikronize sülfür partileri üretmek için kullanilmistir.

Sicak fosforik asit ve erimis elementer sülfür ya da sicak fosforik asit ve elementer sülfür ve sülfür filtre keki karisimlari hazirlanmistir ve bir konveksiyon firininda 125 °C'de fosforik asit için ve 135 °C'de erimis sülfür ve erimis sülfür ve sülfür filtre keki karisimlari için isitilmistir. Asit ve sülfür, hedeflenen bulamaç konsantrasyonunu (deneye bagli olarak agirlik olarak % 20 ila % 30 arasinda) yapmak için karistirma cihazina toplu olarak beslenmistir.

Karistirma cihazi 4 I kapasiteli bir paslanmaz çelik kap ile donatilmistir ve 2.5 i (% 100 sülfürlü deney) ve 1.5 i (sülfür ve filtre keki karisimlari ile deney) çalisma hacminde çalistirilmistir.

Tüm testlerde bir iyonik katki maddesi kullanilmistir ve bu madde daha önce tarif edildigi gibi Kalsiyum Linyosülfonat idi.

Sülfür filtre keki dahil edildigi zaman, ikinci bir katki maddesi eklenmistir. Ikinci katki maddesi ögütme sirasi sirasinda meydana gelebilecek herhangi bir köpüklesmenin kontrolünü amaçlamistir ve bu madde ArrMaz Custom Chemicals Custofloat CCS- 500 idi. Ögütme döngüsü sirasinda, karistirma cihazi, bir sicak isi transfer sivisi olan Paratherm-NF'nin dolasimi ile 135 °C'de tutulmustur.

Tablo 4, bu sekilde elde edilen dISpersiyonlarin deneysel parametrelerini ve parçacik büyüklügü dagilimini vermektedir.

Tablo 4, filtre kekinin sicak fosforik asit içindeki elementer sülfür ile birlikte dagilabildigini göstermektedir. Bir köpük kesici ikinci katki maddesinin eklenmesi, filtre keki eklendiginde fazla köpürmenin olusmasini önlemistir.

Deney %ES/Hiz(Hz)/Kalma Süresi Girdisi a ' _ Katk' . MaddeSI Maddesi No (dakika) kWh/mT 0Iarak% olarak% Hz dakika 33.4 1 Hz dakika * islak eleme metodu ile elde edilmistir XPS Spektrumlari, kalsiyum ve sodyum Iinyosülfonat referans örneklerinden ve kalsiyum linyosülfonat ile sicak fosforik asit içindeki elementer sülfürden hazirlanan deney 8'de toplanan bir örnek numunesinden elde edilmistir.

Referans numuneler, genel olarak beklenen yapilar ile iyi bir uyum içinde kompozisyon ve kimyasal durum verisi vermis ve numuneden verilerin yorumlanmasi için iyi birtemel olusturmustur.

Deney 8 numunesinden elde edilen veriler, elementer sülfür yüzeyinde ince bir üst katman mevcudiyeti, ince üst katman kalsiyum Iinyosülfonat ve baska türler içeren ince bir katmanin varligi ile tutarli olmustur.

Düzgün bir üst katmani varsayan basit bir hesaplama, bu kalsiyum Iinyosülfonat ve 12 nm'lik diger malzemeler için yaklasik bir kalinlik vermistir. deneylerdirl Erimis Ürede Elementer sülfür Dispersiyonlarinin Toplu Hazirlanmasi Deney 8 ila 9'de kullanilanlar ile ayni yapi Örnek 10 ila 14 arasindakilerde kullanilmistir, ancak gübre akimi olarak erimis üre kullanilmistir. Sülfür ve prillenmis üre, ögütme degirmenine beslemeden önce bir mavi konveksiyon firininda 140 °C'de eritilmistir.

Tüm bu deneylerde kullanilan gemi 4 I'lik bir çalisma kapasitesine sahip olmustu ve 2.5 I'Iik bir çalisma hacminde çalistirilmistir.

Farkli konsantrasyonlarda farkli iyonik ve iyonik olmayan katki maddeleri test edilmistir.

Bir referans deneyinde, kati sekilli sülfür dogrudan dispersiyon degirmenine beslenmistir.

Baska bir referans deneyinde, hiçbir katki maddesi kullanilmamistir.

Bir testte, dispersiyon degirmenine üre ve sülfür ile birlikte ilave bir kati gübre akimi uygulanmistir.

Tablo 5, bu sekilde elde edilen dispersiyonlarin deneysel parametrelerini ve parçacik büyüklügü dagilimini vermektedir. Bahsedilmedigi zaman, kullanilan katki maddesi Kalsiyum Linyosülfonattir.

Tablo 5, ince mikro kapsüllenmis sülfür parçaciklarinin (deney 10 ve 11 ila 13 arasindakiler) dispersiyonlarini elde etmek için bir katki maddesinin eklenmesinin tercih edildigini ve test edilen katki maddesi arasinda Kalsiyum Linyosülfonatin tercih edildigini göstermektedir. Ayrica, Amonyum Sülfat gibi diger gübre akislarinin, enerji açisindan verimli bir islem ve sülfürün yüksek seviyede dagilimini korurken, üre ve elementer sülfür içeren dispersiyona etkili bir sekilde dahil edilebilecegini göstermektedir (deney 14).

E _4 G' d' _ Katki pm olarak elek açikligini geçen % * o - - neri ir isi Deney A› ES/ Filtre kekinden J Maddesi AS** tozu gelen % ES / Hiz (Hz)l kWh/mT 28.1 1.00 29.9 1.00 26.6 1.00 .3 1.00 56.0 1.00 * Islak eleme metodu ile elde edilmistir ** AS, Amonyum Sülfat anlamina gelir, tipik olarak, agirlik olarak % 21 Nitrojen ve agirlik olarak % 24 Sülfür içeren bir gübredir Hiçbir katki maddesi eklenmedigi zaman (deney 10'a göre) elde edilen süspansiyonlarin stabilitesini karsilastirarak ve erimis üre içindeki sülfür parçaciklarinin birlesmesini ve aglomerasyonunu önlemek için bir iyonik yüzey etkin maddenin kullanilip kullanilmayacagini belirlemek için (deney 11'e göre) elde edilen süspansiyonlarin stabilitesini karsilastiran testler yapilmistir.

Bu stabilite testleri, dispersiyon ögütme isleminin tamamlanmasindan sonra yaklasik olarak 300 ml'lik deneysel karisimlarin örneklendirilmesine dayanmaktadir. saat boyunca çalkalamadan 125 ila 140 °C arasinda bir firina yerlestirilmistir.

Stabilite numuneleri daha sonra, karisimlari daha fazla sogutmak ve üre içeriklerini çözmek için numunelere su eklenmeden önce sogumaya ve katilasmaya birakilmistir. Sülfür (sürekli ya da daginik) faz daha sonra gözlenmistir ve kaydedilmistir.

Yukaridaki deneylerin sonuçlari, erimis sülfür kalsiyum linyosülfonat eklenmeden erimis üre içinde karistirildigi zaman, sülfür ögütme islemi tamamlandiktan hemen sonra hemen ayrildigini ve birkaç dakika içinde beherlerin dibinde görünür bir erimis sülfür katmani olusturdugunu göstermektedir. Öte yandan, kalsiyum linyosülfonat kullanildigi zaman, yüksek sicakliklarda (125 ila bile sülfür ayri parçaciklar olarak kalmaktadir.

Kalsiyum linyosülfonat varliginda, % 35'e kadar ES içeren karisimlar nispeten kararlidir ve hemen ayrilmaya egilimli degildir. Beher testlerinin dibinde bir tortu görülmeden önce birkaç dakikaya ihtiyaci vardir. Bu tortu, erimis üre kosullarinda, birlesmeyen ayri parçaciklar (kati ya da sivi) formundadir.

Son olarak, kalsiyum linyosülfonat varliginda hazirlanan karisimin kalan kati içerigi (üre ve sülfür erime noktasinin altina soguduktan sonra su ile yikadiktan sonra) ince ayri sülfür parçaciklaridir.

Bu testler kalsiyum Iinyosülfonatin mikro kapsülleme yolu ile, karisimin sicakligi sülfür erime noktasinin üzerinde tutuldugu zaman sülfür erime noktasinin üzerindeki sicakliklarda hazirlanan mikron büyüklügündeki sülfür parçaciklarinin birlesmesini önledigini dogrulamaktadir. Ayrica, kalsiyum linyosülfonat, karisim üre ve sülfürEP-18686 erime noktasinin altina sogutuldugu zaman ve üre su ilavesi ile yikandigi zaman, bu parçaciklarin t0paklanmasini önler.

Ortalama Parçacik Boyutu - pm Ortalama Parçacik Boyutu - Tutulma süresi = 2.8 dakika Kalslyum Linyosülfonat konsantrasyonu (%100 tabanli)

Claims (12)

ISTEMLER
1. . Elementer sülfür parçaciklarinin bir emülsiyonunun hazirlanmasi için bir islem olup, özelligi; bahse konu islemin asagidaki adimlari içermesidir: (a) sivi üre gübresi içeren bir birinci akim saglamak olup, içerisinde birinci akim 60 ila 200 °C arasinda bir aralikta bir sicakliga sahiptir; (b) sivi elementer sülfür içeren bir ikinci akim saglamak olup, içerisinde ikinci akim 115 ila 200 °C arasinda bir aralikta bir sicakliga sahiptir; ve (c) birinci akimin ve ikinci akimin bir karistirma cihazi içerisinde, bir çok fonksiyonlu iyonik yüzey etkim madde varliginda, çok. Fonksiyonlu iyonik yüzey etkin maddenin bir katmani ile kaplanmis olan ve gübre içinde dagitilmis olan elementer sülfür parçaciklarini içeren bir emülsiyonu hazirlamak için karistirilmasi olup, burada birinci akimin ve ikinci akimin karistirilmasi 120 °Cfden daha fazla olan fakat en fazla 150 °C olan bir sicaklikta gerçeklestirilir, bu da elementer sülfür parçaciklarini karisim cihazi içerisinde büyük ölçüde sivi halde tutar.
2. . Istem 1'e göre bir islem olup, özelligi; içerisinde (0) adimin elde edilmis olan emülsiyonun bir elementer sülfür gübresi elde etmek için bir ya da daha fazla isleme adimlarina tabi tutulmasidir.
3. . Istem 2*ye göre bir islem olup, özelligi; içerisinde bir ya da daha fazla ilave isleme adimlarinin elementer sülfür içeren gübre elde etmek için emülsiyonun bir biçimlendirme islemine tabi tutulmasini içermesidir.
4. . Istem 3'e göre bir islem olup, özelligi; içerisinde biçimlendirme isleminin bir granülleme islemi, bir prilleme islemi, bir sikistirma islemi, bir tablet olusturma islemi ya da bir basinçlama islemi olmasidir.
5. . Istemler 1 ila 4 arasindakilerden herhangi birine göre bir islem olup, özelligi; içerisinde çok fonksiyonlu yüzey etkin maddenin bir anyonik yüzey etkin madde içermesidir.
6. . Istem 5'e göre bir islem olup, özelligi; içerisinde anyonik yüzey etkin maddenin bir linyosülfonat içermesidir.EP-18686
7. 7. Istemler 1 ila 6 arasindakilerden herhangi birine göre bir islem olup, özelligi; içerisinde (0) adimindaki karistirma cihazinin bir statik karistirici ya da bir dispersiyon degirmeni olmasi, içerisinde bir rotorun bir oluklu statör içerisinde dönmesidir. 5
8. 8. Istemler 1 ila 7 arasindakilerden herhangi birine göre bir islem olup, özelligi; içerisinde (0) adiminin bir sürekli islem modunda gerçeklestiriliyor olmasidir.
9. 9. Istemler 1 ila 8 arasindakilerden herhangi birine göre bir islem olup, özelligi; içerisinde adim (c) adiminda elde edilen elementer sülfür parçaciklarinin parçacik boyutunun ve parçacik boyutu dagiliminin kontrol ediliyor olmasidir.
10. 10 10.Bir elementer sülfür içeren bir gübre olup, özelligi; istemler 2 ila 9 arasindakilerden herhangi birine göre islem ile elde edilebilir olmasidir.
11. 11.Bir üre gübresi olup, özelligi; elementer sülfür ve bir linyin bilesigi içermesidir.
12. 12.Istem 11'e göre bir üre gübresi olup, özelligi; ilave olarak sülfür sülfat, bor, selenyum, sodyum, çinko, manganez, demir, bakir, molibden, kobalt, 15 kalsiyum, magnezyum ve bunlarin herhangi bir kombinasyonunu içeren gübre bilesenlerini içermesidir.