Комплексні добрива, їх характеристика та вплив на почу та сівозміну
В даний час у промисловому масштабі виробляються азотні (аміачна селітра, карбамід, сульфат амонію, натрієва та кальцієва селітри), фосфорні (простий та подвійний суперфосфати), калійні (хлорид і сульфат калію), а також комплексні та складно-змішані добрива (нітро) нітроамофоску, фосфати амонію) мінеральні добрива.
Комплексні (багатосторонні) добрива містять два або три основні поживні компоненти (азот, фосфор, калії), а іноді й інші (магнії, кальції, сірку, мікроелементи). Їх випускають у формі твердих (складних, складно-змішаних) або рідких (ЖКУ) продуктів. Технології їх виробництва та основні процеси загалом подібні.
Гранульовані комплексні добрива отримують або кислотною переробкою природних фосфатів з отриманням азотовмісних пульпи, або амонізацією кислот, отриманих на окремих лініях (амофос, нітроамофос). Нейтралізовані пульпи при необхідності змішують із калійним компонентом. Вилучення фосфору з руди проводять аналогічно до процесу отримання фосфорної кислоти або пульпи подвійного суперфосфату. Подальшу переробку здійснюють за кількома технологічними схемами, принципово відмінним способом попереднього видалення вологи.
З комплексних добрив найбільш поширені складні. До них відносяться одинарні солі, що містять кілька поживних елементів або композиції із солей, що включають два (N+K, N+P, P+K) або три (N+K+P) поживні елементи.
У сільському господарстві використовується понад 10 марок удосконалених комплексних добрив. Усі комплексні добрива є висококонцентрованими та застосування їх ефективніше, ніж застосування простих добрив.Цим обумовлено інтенсивне розширення виробництва та споживання складних комплексних добрив.
Розділ 1. Фізико - Хімічна характеристика процесу.
1.1 Методи виробництва одержання рідких комплексних та складно-змішаних добрив
До комплексних добрив відносяться складні складно-змішані добрива, що випускаються у вигляді гранул, а також рідкі комплексні. Нижче викладаються основні способи виробництва складних добрив, що отримали широке поширення нашій країні.
Усі складні мінеральні добрива методом їх виробництва можна розділити втричі группы:
- Добрива, одержувані переробкою фосфорної кислоти (амофос, діамофос);
- добрива, одержувані переробкою суміші фосфорної та азотної кислоти (нітроамофос, нітроамофоска);
- Добрива, одержувані розкладанням природних фосфатів азотною кислотою (нітрофос, нітроамофоска);
Таким чином, деякі добрива, наприклад нітроамофоска, можуть бути отримані різними методами.
Рідкі комплексні добрива (ЖКУ) отримують методами гарячого та холодного змішування.
Методгарячого змішуванняполягає в нейтралізації фосфорної або поліфосфорної кислоти аміаком. При цьому повчають звані базові розчини, що містять орто- або поліфосфати амонію. При використанні термічної фосфорної кислоти одержують базові розчини складу 8-24-0, екстракіційного складу 7-21-0, екстракіційної та термічної поліфосфорних кислот -складу 10-34-0 та 11-37-0.
Найбільшого розвитку набуло виробництво ЖКП складу 10-34-0 (ТУ 6-08-414-78) на основі екстракіційної поліфосфосфорної кислоти зі ступенем конверсії Р2О5 не менше 55%. На основі поліфосфорної кислоти можна отримати розчини ЖКП з низькою температурою кристалізації18-20 0 С та малою в'язкістю (не більше 50 МПа·с при 20 0 С).
На основі базових розчинів методом холодного змішування отримують потрійні врівноважені ЖКП з необхідним співвідношенням поживних елементів. Для цього до базового розчину додають азот-і калійвмісні компоненти: карбамід, нітрат амонію, хлорид калію та ін.
Виробництво аммофосу можна будувати за різними технологічними схемами, що відрізняються концентрацією фосфорної кислоти, що використовується, і конструкцією апаратури:
На основі розведеної екстракіційної кислоти:
-з сушінням пульпи в розпилювальній сушарці;
-з упарюванням пульпи у вакуум-випарних апаратах та сушінням в апараті БГС;
-з сушінням пульпи та грануляцією її в розпилювальній сушарці-грануляторі киплячого шару РКГС;
На основі концентрованої фосфорної кислоти:
-з грануляцією та сушінням продукту в амонізаторі-грануляторі АГ;
-з самовипарюванням пульпи під тиском та сушінням в барабанному грануляторі-сушарці-холодильнику БГСХ;
Технологічна схема виробництва аммофосу з використанням апарату РКСГ дозволяє з'єднати в одному апараті операції упарювання пульпи, грануляції та сушіння продукту, що забезпечує високу інтенсивність усіх стадій процесу при малих витратах тепла та електроенергії.
Змішані космплексні добрива отримують шляхом механічного змішування готових гранульованих та порошкоподібних добрив. Процес приготування змішаних добривах називаютьтукосмішенням. Сухе тукосмішення дозволяє отримувати широкий асортимент комплексних добрив практично в будь-якому співвідношенні поживних елементів. Відносна простота технологічного процесу та апаратурного оформлення установок з виробництва тукосумішей дає можливість легко переходити доприготування нових марок.
Зазвичай змішані добрива одержують на невеликих тукосмішувальних установках (ТСУ) місцевого значення. Процес їх приготування складається з наступних послідовно здійснюваних операцій: 1) підготовка добрив до змішування в ТСУ; 2) дозування; 3) змішання; 4) вивантаження тукосумішей.
Складно-змішані добрива отримують в результаті змішування готових односторонніх добрив та напівпродуктів, а також сірчаної та фосфорної кислот з одночасною амонізацією суміші газоподібним аміаком або аміакатами. При цьому протікають хімічні реакції, які сприяють поліпшенню якості добрива, більш однорідних і міцних гранул продукту.
Складно-змішані, як і складні добрива, можна тривалий час зберігати до внесення в ґрунт, що дає змогу виробляти їх у промислових мастабах. Відповідно до ГОСТу в нашій країні передбачено випуск складно-змішаних гранульованих добрив на основі простого супефосфату, аміачної селітри та хлориду калію або простого суперфосфату та хлориду калію з наступними співвідношеннями: