ПРОЦЕС ВИРОБНИЦТВА АЗОТНО-ПОТІЙНОГО УДОБРЕННЯ - ВАТ "МІНЕРАЛЬНО-ХІМІЧНА КОМПАНІЯ" ЄВРОХІМА "
З роботи [1] відомий процес отримання азотно-калійних добрив, який включає змішування розплаву аміачної селітри та хлористого калію з мінеральною сірковмісною добавкою та гранулювання суміші, отриманої в барабанному грануляторі-сушарці. Недоліками відомого способу є низький рівень продуктивності (що обумовлено відсутністю матеріалів для переробки та, як наслідок, - більшим часом гранулювання, недостатнім виходом кінцевого продукту, збільшенням кількості відмов обладнання, високим ступенем злежування продукту при зберіганні та утворення великих шматків матеріалу), а також більший ризик пожежі та вибуху (що спричинено утворенням нітрозилхлориду через низьке значення рН суміші). Крім того, зазначений процес характеризується високим ступенем вимивання поживних речовин добрив у ґрунті, а також високим ступенем пилового навантаження через погане утворення гранул. Високий ризик пожежі та вибуху під час процесу обмежує масштаби його використання для виробництва добрив з високим вмістом калійно-аміачної селітри.
Процес отримання гранульованого азотно-калійного добрива, який включає змішування розплаву аміачної селітри та розмеленого хлориду калію, а також наступне механічне гранулювання отриманої суміші, відомий з [2]. Зазначений процес дозволяє отримати гранульоване азотно-калійне добриво з високим вмістом калійно-аміачної селітри. Тим не менше, умови змішування розплаву з хлоридом калію вимагають розробки та дотримання деяких посилених заходів для виключення пожежі та вибуху під час виконання зазначеного процесу. Види механічного гранулювання, що використовуються у згаданому процесі (кристалізація та фрезерування або екструзія та різання) ускладнюють процес і призводять до достатньої кількості відмов обладнання та низької продуктивності. Відомий процес не дозволяє досягти загальної конверсії сировини в суміші, і завдяки цьому процеси перетворення можуть тривати в готовому продукті, що погіршує характеристики продукту (міцність гранул, властивість злежування). Продукт, вироблений цим способом, характеризується вищим ступенем вимивання поживних речовин із ґрунту.
Найближчим аналогом (прототипом) заявленого процесу є спосіб отримання азотно-калійних добрив, який включає змішування розплаву аміачної селітри з твердим хлоридом калію та специфічним додаванням мінеральних речовин (що зменшує вимивання добрива з ґрунту ) у присутності аміаку дозу аміаку вибирають за умови, щоб значення рН суміші було в межах 6,5 ÷ 7,5, ніж суміш гранулювали в барабанному грануляторі та сушили [3].
Відомий спосіб дозволяє отримувати азотно-калійні добрива, що містять в основному аміачну селітру та хлорид калію або нітрат калію та хлорид аміаку залежно від умов (час змішування, температура тощо). Основними недоліками зазначеного способу отримання аміачно-калійної селітри та інших видів азотно-калійних добрив з високим вмістом нітрату калію є: недостатня продуктивність, що зумовлена більшою кількістю відмов обладнання; низький ступінь конверсії на стадії змішування та грануляції; легке вимивання добрива з ґрунту; низька міцність гранул.
Заявлений процес забезпечує отримання комплексного гранульованого азотно-калійного добрива пролонгованої дії калійно-амонійної селітри.
Основний технічний результат полягає у збільшенні продуктивності процесу при виробництві добрива за рахунок швидкого протікання процесу конверсії. Одночасно поліпшуються фізичні властивості продукту - знижується вимивання добрив із ґрунту та збільшується міцність гранул.
Досягнення зазначених технічних результатів забезпечується таким чином, як у процесі отримання комплексного гранульованого азотно-калійного добрива, що включає змішування розплаву аміачної селітри з твердим хлоридом калію та специфічною мінеральною домішкою, що зменшує вимивання добриво з ґрунту, у присутності аміаку, дозу аміаку вибирають за умови, щоб підтримувати значення рН суміші в межах 6,5 ÷ 7,5, гранулювання суміші в барабанному грануляторі та сушіння продукту, де фосфогіпс використовується як специфічна мінеральна домішка, і компоненти подаються для змішування за таких співвідношень, мас.%: аміачна селітра 33 ÷ 69; хлористий калій 22 ÷ 65; фосфогіпс 2 ÷ 9; і грануляцію проводять при співвідношенні рециркуляції 1: (2 ÷ 2,5).
Крім того, змішування компонентів проводиться при температурі 100 ÷ 130 ° C протягом 20 ÷ 30 хвилин.
Наступні хімічні реакції відбуваються при змішуванні:
Суспензія, вироблена в змішувачі, надходить на грануляцію до гранулятора барабана, де її розпорошують на продукт переробки (як нестандартну частину продукту). Максимальна безпека та висока продуктивність процесу досягаються, коли коефіцієнт переробки підтримується в межах 1: (2 ÷ 2,5). Одночасно вдосконалюється процес гранулювання, збільшується вихід товарних фракцій і зменшується пиловий тягар.
Змішування компонентів суміші при температурі 100 ÷ 130 ° C протягом 20 ÷ 30 хвилин забезпечує досягнення ступеня конверсії більше 73% для перетворення аміачної селітри та хлористого калію в нітрат калію та хлорид амонію для всіх сортів азотно-поташних добрива, вироблені відповідно до заявленого процесу.
Як описано вище, запропонований процес дозволяє підвищити продуктивність процесу та покращити властивості кінцевого продукту - збільшити міцність гранул та зменшити вимивання добрив із ґрунту.
Сутність винаходу та отримані технічні результати з’ясовуються на наступних конкретних прикладах:
Відповідно до винаходу в змішувач подавали 90 ÷ 93 вагових% розплаву аміачної селітри зі швидкістю 20,5 т/год (52 вагових%); хлорид калію зі швидкістю 15,8 т/годину (44 вагових%), фосфогіпс із швидкістю 1,44 т/годину (4 вагових%) та газоподібний аміак подавали впродовж дозуючих годівниць. Суміш перемішували протягом 20 хвилин при температурі 100 ÷ 110 ° С, рН суміші підтримували близько 6,5 з подачею аміаку. Вироблену суміш гранулювали разом з продуктом переробки при співвідношенні рециркуляції, рівному 1: 2,1. Потім процес проводили відповідно до Прикладу 1. Параметри процесу, склад продукту та властивості продукту наведені в таблиці.