Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10835
.pdf
Решения (4) и (5) показывают, что, тогда как 100 раствор безводного нитрата кальция в 420,598 50% водном
растворе аммиака, насыщенном при 0 °C.
Содержит 2 части нитрата кальция на каждую 1 часть аммиака; растворяя мочевину в этом растворе, можно
дополнительно растворить в нем нитрат кальция, так что можно приготовить насыщенный раствор при 0 °C,
содержащий 0,66 части мочевины и 2,81 части нитрата кальция на каждую 1 часть аммиака.
Мы обнаружили, что мочевина не только увеличивает растворимость нитрата кальция в аммиачных
растворах, но и, наоборот, нитрат кальция увеличивает растворимость мочевины в таких растворах. Таким
образом, решения (1) и (3) приведенной выше таблицы показывают, что, в то время как раствор мочевины в
безводном жидком аммиаке, насыщенном при 4 °C, содержит 0,57 частей мочевины на каждую 1 часть
аммиака, раствор, содержащий 1,03 части мочевины на каждую 1 часть аммиака и не высаливающийся при
температурах выше примерно 4 °C, может быть приготовлен путем растворения мочевины и Ca(NO)·2HO в
жидком безводном аммиаке. Опять же, решения (6) и (7) показывают, что, в то время как раствор мочевины в
50%-ном насыщенном водном растворе аммиака при 0°C содержит 1,17 части мочевины на каждую 1 часть
аммиака, раствор, содержащий 1,71 части мочевины на каждую 1 часть аммиака и не высаливающийся при
температурах выше примерно 0°C, может быть приготовлен путем растворения мочевины и нитрата кальция в
50%-ном водном растворе аммиака.
Взаимное воздействие мочевины и нитрата кальция на растворимость друг друга в аммиачных жидкостях
позволяет готовить растворы этих двух солей, содержащие значительную долю растворенных компонентов
удобрений. Применение этих растворов для обработки суперфосфатных материалов позволяет вносить
большие количества азота в удобрительные смеси без добавления достаточного количества щелочного
аммиака, способного вызвать чрезмерную реверсию P2O5. Таким образом, последний столбец приведенной
выше таблицы, в котором показано отношение азота, содержащегося в растворе в виде мочевины и
нитратного азота, к азоту, присутствующему в виде основного аммонийного азота, показывает, что для
растворов (1) и (2) (растворы мочевины и нитрата кальция соответственно) это отношение составляет 0,32 и
0,23 соответственно, тогда как для раствора (3), содержащего как мочевину, так и нитрат кальция, это
отношение увеличилось до 0,92, так что при заданном добавлении аммиака к суперфосфату можно добавить
в три-четыре раза больше азота в виде амида и нитратного азота, используя растворы как мочевины, так и
нитрата кальция, чем при использовании растворов только мочевины или только нитрата кальция.
Опять же, для растворов в 50% водном растворе аммиака используются следующие номера.
(4) и (7) из приведенной выше таблицы, содержащие только нитрат кальция или мочевину, имеют
соотношение азота мочевины или нитрата к аммиаку 0,41 и 0,66, тогда как для растворов (5) и (6), которые
содержат как мочевину, так и нитрат кальция, это соотношение увеличивается до 0,95 и 1,39. Используя
раствор, содержащий около 30% мочевины, 35% нитрата кальция (рассчитанного как безводная соль), 17,5%
аммиака и 17,5% воды (соответствующий раствору (6) таблицы), производитель удобрений мог бы добавить к
суперфосфату примерно в 2,4 раза больше азота, чем при той же степени аммонирования, используя воду
или 80% безводного аммиака, не содержащего растворенных солей удобрений.
Обнаруженные нами явления взаимного влияния мочевины и солей удобрений, содержащих сильные
неорганические кислоты, растворимые в аммиаке, такие как нитрат натрия и калия, нитрат аммония, нитрат
кальция, сульфат аммония и хлорид аммония, на растворимость друг друга в аммиачных растворах, будь то в
безводном жидком аммиаке или в водном растворе аммиака, имеют важное практическое значение, поскольку
позволяют получать составы, сохраняющие свое жидкое состояние при обычных атмосферных температурах
и содержащие высокую долю азотсодержащих веществ. Кроме того, эти решения не представляют серьезных
трудностей благодаря разделению твердого вещества от жидкости в обычных условиях. Любое твердое
вещество 100, которое при определенных обстоятельствах может отделиться от раствора, может быть
повторно растворено путем небольшого нагревания раствора. Таким образом, эти высококонцентрированные
растворы могут быть экономически целесообразно использованы для транспортировки связанного аммиака.
Они имеют практическое значение при приготовлении удобрений путем добавления к кислым удобрениям,
например, к суперфосфату.
Поскольку они могут содержать лишь относительно небольшое количество воды, они позволяют напрямую
производить сухие гранулированные удобрения промышленного назначения путем добавления растворов к
суперфосфату. Они позволяют производить фосфатные удобрения с высоким содержанием питательных
веществ для растений.
Поскольку они содержат большую долю общего азота при заданном количестве щелочного аммиака,
добавление этих 120 растворов к суперфосфату в таком количестве, чтобы щелочной аммиак не вызывал
чрезмерного обратного превращения доступного P2O в суперфосфате, обеспечивает получаемому
удобрению высокое содержание азота. Приготовленные таким образом удобрения находятся в отличном
физическом состоянии и могут содержать нитратный азот, аммонийный азот и мочевинный азот.
Важная характеристика 130 420 598 составляет около 3,5 атмосфер абсолютного давления. 51%-ный водный
раствор аммиака имеет давление пара при 0 °C около 1,2 атмосферы абсолютного давления и при 30 °C
около 3,65 атмосферы абсолютного давления. 70 Раствор, содержащий примерно 15 частей мочевины, 32
части нитрата натрия и 53 части 50%-ного водного раствора аммиака, который не высаливается при
температурах выше 1 °C, имеет давление пара при 0 °C около 0,675 атмосфер абсолютного давления и при
30 °C около 2 атмосфер абсолютного давления.
Раствор, который не высаливается при температурах выше примерно -5 °C, состоящий из мочевины, нитрата
аммония, аммиака и воды, имеющий состав 16,4% мочевины, 56,3% нитрата аммония, 13,9% аммиака и 13,4%
воды, имеет давление пара в диапазоне от 0,3 атмосфер абсолютного давления до 0,8 атмосфер
абсолютного давления при температурах от 0 °C до 30 °C. В этом диапазоне температур давление пара этого
раствора составляет менее 1 атмосферы, тогда как для водного раствора аммиака соответствующего состава
(примерно 50% воды) давление пара составляет от 1 до 3,5 атмосфер.
Раствор мочевины и сульфата аммония в 49% водном растворе аммиака, содержащий около 40,3% мочевины
и около 15,1% сульфата аммония, который не высаливается при температурах выше примерно -3 °C, имеет
давление пара при 0 °C около 0,68 атмосфер абсолютного давления и при 30 °C около 2,35 атмосфер
абсолютного давления. Раствор мочевины и хлорида аммония в 51% водном растворе аммиака, содержащий
24,8 частей мочевины и 24,8 частей хлорида аммония в 50,4 частях 51% водного раствора аммиака (25,6
частей аммиака и 24,8 частей воды), имеет давление пара при 0 °C 0,46 атмосфер абсолютного давления и
при 30 °C 1,74 атмосферы абсолютного давления.
Раствор нитрата калия и мочевины в 50% водном растворе аммиака, содержащий примерно 27 частей
мочевины, 5 частей нитрата калия, 34 части аммиака и 34 части воды, имеет давление пара при 0°C 0,9
атмосфер абсолютного давления и при 30°C 115 2,9 атмосфер абсолютного давления.
Растворение мочевины и нитрата кальция в аммиачных растворах приводит к тому, что давление паров
образующихся жидких композиций оказывается значительно ниже, чем у самих аммиачных растворов.
Растворение нитрата кальция и мочевины в аммиачной жидкости, давление пара которой значительно
превышает атмосферное при естественных температурах, может существенно снизить давление пара
жидкости при этих температурах.
Таким образом, можно получить большое разнообразие жидких композиций с давлением пара, близким к
атмосферному или ниже. 130 растворов, полученных в соответствии с данным изобретением, имеют более
низкое давление пара, чем давление пара жидкого аммиака или водного раствора аммиака соответствующей
концентрации. Давление паров жидкого безводного аммиака колеблется от 4,2 атмосфер абсолютного
давления при 0 °C до 11,5 атмосфер абсолютного давления при 30 °C.
Раствор, содержащий примерно 30,6 частей мочевины, 25,5 частей нитрата натрия и 43,9 частей безводного
жидкого аммиака, который не высаливается при температурах выше -4 °C, имеет давление пара при 0 °C
около 2,8 атмосфер абсолютного давления и при 30 °C 8,2 атмосфер абсолютного давления. Аналогично,
жидкая композиция, содержащая примерно 19,7 частей мочевины, 44,4 части нитрата натрия и 35,9 частей
жидкого безводного аммиака, которая не высаливается при температурах выше 2,6 °C, имеет давление пара
при 0 °C около 1,9 атмосфер абсолютного давления и при 30 °C около 5,7 атмосфер абсолютного давления.
Раствор мочевины и нитрата аммония в жидком безводном аммиаке, который не высаливается при -2 °C и
содержит 20% мочевины, 61% нитрата аммония и 19% аммиака, имеет давление пара от 0,5 до 1,9 атмосфер
абсолютного давления при температурах от 0 °C до 30 °C.
Раствор, содержащий примерно 45,6 частей мочевины, 7,1 частей сульфата аммония и 47,3 частей
безводного жидкого аммиака, который не выпадает в осадок при температурах выше примерно 8 °C, имеет
давление пара при 0 °C около 3,4 атмосфер абсолютного давления и при 30 °C около 9,7 атмосфер
абсолютного давления.
Раствор мочевины и хлорида аммония в безводном жидком аммиаке, содержащий примерно 21,9 частей
мочевины, 40,9 частей хлорида аммония и 37,2 частей аммиака, имеет давление пара при 0°C около 1,35
атмосфер абсолютного давления и при 30°C около 4,55 атмосфер абсолютного давления. Раствор,
состоящий из 44,8 частей мочевины и 26,8 частей хлорида аммония в 28,4 частях безводного жидкого
аммиака, имеет давление пара около 1,15 атмосфер абсолютного давления при 0 °C и около 3,9 атмосфер
абсолютного давления при 30 °C. Оба этих раствора не высаливаются при температурах выше примерно -4
°C.
Раствор мочевины и нитрата калия в безводном жидком аммиаке, содержащий примерно 27 частей мочевины,
примерно 14,5 частей нитрата калия и примерно 58,5 частей аммиака, имеет давление пара при 0 °C.
при давлении около 3,7 атмосфер абсолютного давления и при температуре 30 °C давление пара составляет
около 10,1 атмосфер абсолютного давления.
Вода аммиака, содержащая около 49% NH, имеет давление паров при 0°C около 1,1 атмосферы
абсолютного давления и при 30°C.
420,598 В следующей таблице показаны давления паров различных составов мочевины, аммиачных
жидкостей, не содержащих нитрат кальция, аммиака, воды и растворенных солей:
Давление паров в системе мочевина-Ca(NO3)-NH1-H12O.
Температура высаливания.
Состав-вес. %.
Мочевина. Ca(NO3)2. Северо-Западная Индиана. H2O.
Давление пара - атмосферное (абс.).
00 0. 30 0.
--5 C. 26.1 0 0 - 6 6 C. 20 Раствор (1) в приведенной выше таблице представляет собой раствор, который
может быть приготовлен путем растворения мочевины и Ca(NNO)·2HO в безводном аммиаке или путем
растворения мочевины и безводного нитрата кальция в 76% водном растворе аммиака.
Растворы мочевины и нитрата натрия, нитрата аммония, сульфата аммония, хлорида аммония, нитрата калия
и др. в безводном жидком аммиаке или водных аммиачных композициях, содержащих эти вещества, которые
в значительной степени насыщены твердыми компонентами при температурах от -30°C до 30°C, и особенно
при температуре около 0°C, выгодны с точки зрения их транспортировки и использования при обработке
суперфосфата для производства удобрений благодаря относительно низкому давлению паров и
относительно большому количеству желаемых неосновных удобрительных веществ, содержащихся в
растворе.
Растворы мочевины и нитрата натрия в безводном жидком аммиаке и композиции мочевина-нитрат
натрия-аммиак-вода, в частности водосодержащие композиции, в которых содержание воды не превышает
40% по весу от общего объема жидкости, которые практически насыщены твердыми компонентами при
указанных выше температурах, выгодны как потому, что их использование при обработке суперфосфатных
материалов для производства удобрений позволяет добавлять к фосфату относительно большие количества
азотсодержащего материала на заданное количество основного аммиака, так и благодаря их относительно
низкому давлению паров, что облегчает их обращение.
Растворы мочевины и нитрата аммония в безводном жидком аммиаке, практически насыщенные мочевиной
при температуре ниже 300 °C и содержащие от примерно 1 части мочевины до примерно 2 частей нитрата
аммония, особенно выгодны с точки зрения их относительно низкого давления паров. Однако при наличии
воды можно приготовить растворы с низким давлением пара, содержащие более высокое соотношение
мочевины к нитрату аммония.
Аммиачные композиции, описанные в данном изобретении и содержащие мочевину и другие 65 солей
удобрений сильных неорганических кислот, могут легко транспортироваться в виде переносной упаковки,
содержащей жидкую композицию внутри соответствующего контейнера. Благодаря снижению давления паров
аммиачных жидкостей за счет растворения в них указанных веществ, контейнеры, в которых перевозятся
жидкости, не подвергаются относительно высокому давлению паров самих аммиачных жидкостей. Во многих
случаях относительно высокое давление паров аммиачных жидкостей при обычных атмосферных
температурах, которое без присутствия мочевины и других веществ существенно превышает атмосферное,
может быть снижено путем растворения в аммиачной жидкости мочевины и твердых солей-удобрений до
такой степени, чтобы обеспечить ее транспортировку и обращение в контейнерах низкого давления, тогда как
для транспортировки аммиачной жидкости соответствующего состава без растворенных в ней этих веществ
потребуется специальное оборудование.
Растворы, практически на 90% насыщенные мочевиной при температурах выше примерно -20 °C, особенно
желательны с точки зрения значительного снижения давления пара получаемой таким образом аммиачной
жидкости. Целесообразно растворять в аммиачных жидкостях с давлением пара, значительно превышающим
атмосферное при обычной температуре, мочевину и другие соли, такие как нитрат аммония, нитрат натрия,
хлорид аммония и т. д., в количестве, по меньшей мере достаточном для снижения давления пара аммиачной
жидкости примерно до атмосферного при обычной атмосферной температуре.
Мочевина, нитрат натрия, нитрат аммония-105, сульфат аммония, хлорид аммония и нитрат калия могут быть
приготовлены для транспортировки и/или использования в 38.6 0 0 48 26.8 76 16 8.5 0 24 16 4.24 3.05 14 1.15
2.60 (1) 11.51 (2) 8.40 (3) (4) 3.60 (5) 8.
420,598 сферическое давление при обычных температурах, нитрат кальция и мочевина, взятые вместе в
количестве, по меньшей мере достаточном для снижения давления пара аммиачной жидкости примерно до
атмосферного 70 при обычных атмосферных температурах.
Композиции, содержащие как нитрат кальция, так и мочевину, аммиак и, при необходимости, воду, могут быть
приготовлены путем смешивания компонентов в желаемой пропорции, при этом любой из компонентов или
несколько из них содержат пропорции других компонентов.
Таким образом, нитрат кальция может быть безводным, гидратированным, влажным твердым веществом или
растворенным в воде. 80 Водные растворы или суспензии нитрата кальция и/или мочевины могут быть
использованы, например, путем обработки их аммиаком, либо путем добавления жидкого безводного аммиака
или водного раствора аммиака к мочевине, либо путем поглощения газообразного аммиака в растворах или
суспензиях других компонентов.
Нитрат кальция и мочевину можно сначала смешать вместе, чтобы получить состав, приблизительно
соответствующий продукту 90 Ca(NO)·4CO(NE), и этот состав затем можно растворить в безводном
жидком аммиаке или водном растворе аммиака, либо абсорбировать газообразный аммиак в состав, чтобы
получить жидкость. Составы на основе мочевины и воды (95), которые могут быть получены в результате
синтеза мочевины, могут быть использованы для приготовления жидких композиций данного изобретения, что
исключает необходимость выпаривания воды из данного продукта синтеза мочевины.
Эти растворы также могут быть приготовлены путем введения мочевины в раствор нитрата кальция и
аммиака, приготовленный любым из следующих способов: Растворы нитрата кальция и аммиака могут быть
удобно приготовлены путем введения аммиака в виде газа или безводной жидкости, или в виде
концентрированного водного раствора аммиака в раствор или суспензию нитрата кальция, или путем
растворения твердого нитрата кальция, содержащего больше или меньше воды, в жидком аммиаке или в
водном растворе аммиака подходящей концентрации. Эти растворы могут быть особенно выгодно
приготовлены из жидкого безводного аммиака или концентрированных водных растворов аммиака,
полученных в процессе синтеза аммиака, а также из растворов нитрата кальция, полученных в результате
реакции оксидов азота или азотной кислоты с карбонатом кальция или известковым молоком. При желании в
полученный раствор нитрата кальция можно ввести газообразный или безводный жидкий аммиак, или же
раствор нитрата кальция можно выпарить, чтобы удалить больше или меньше содержащейся в нем воды,
прежде чем обрабатывать его аммиаком.
Кроме того, раствор нитрата кальция может быть концентрирован для кристаллизации при приготовлении
удобрений в виде жидких композиций по данному изобретению путем смешивания сухой твердой мочевины и
других твердых компонентов удобрения с жидким или газообразным безводным аммиаком или с водным
раствором аммиака. Газообразный безводный аммиак может поглощаться твердыми веществами с
образованием жидкого продукта. Одно из твердых веществ может быть добавлено к раствору или суспензии
другого вещества в жидком или водном растворе аммиака. При приготовлении водных композиций водные
растворы или суспензии, содержащие мочевину и нитрат натрия или калия, нитрат аммония, сульфат
аммония или хлорид аммония, могут быть обработаны безводным или водным раствором аммиака, либо
газообразный аммиак может быть абсорбирован в раствор или суспензию. В общем случае композиции могут
быть приготовлены путем смешивания желаемых пропорций мочевины, аммиака и других твердых
компонентов удобрения, с водой или без нее, причем любой из компонентов может содержать определенные
пропорции других компонентов.
Относительно большое количество ценных компонентов удобрений, содержащихся в композициях на основе
нитрата кальция, мочевины и аммиака, описанных в данном изобретении, их относительно низкое давление
паров и высокое соотношение мочевины и нитратного азота к основному аммонийному азоту делают эти
композиции особенно ценными как средство транспортировки их компонентов и как материал для
приготовления смешанных удобрений. Они позволяют разработать дополнительные, удобные и экономичные
методы подготовки этих азотсодержащих материалов для транспортировки.
Составы на основе нитрата кальция и мочевины, описанные в данном изобретении, могут быть легко
транспортированы в переносной упаковке, содержащей жидкий состав внутри соответствующего контейнера.
Благодаря существенному снижению давления паров аммиачных жидкостей за счет растворения в них
нитрата кальция и мочевины, контейнеры, в которых перевозятся эти жидкости, не подвергаются
относительно более высокому давлению паров самих аммиачных жидкостей. Во многих случаях относительно
высокое давление паров аммиачных жидкостей при обычных атмосферных температурах, которое без
присутствия нитрата кальция и мочевины существенно превышает атмосферное, может быть снижено путем
растворения в аммиачной жидкости нитрата кальция и мочевины до такой степени, что это позволяет
транспортировать и обрабатывать жидкость в емкостях низкого давления, тогда как для транспортировки
аммиачной жидкости соответствующего состава без растворенных в ней этих веществ потребуется
специальное оборудование. Целесообразно растворять твердый нитрат кальция в аммиачных жидкостях с
давлением значительно выше 420 598 атм. Полученный кристаллический продукт, без специальной сушки,
может быть растворен в жидком аммиаке, водном растворе аммиака или использован для поглощения
газообразного аммиака.
Кроме того, растворы нитрата кальция в аммиаке могут быть приготовлены путем обработки соединений
кальция, таких как фосфатная порода, оксидами азота или азотной кислотой с образованием
соответствующих кислотных или кислотных солей кальция и нитрата кальция, которые могут быть обработаны
аммиаком, а аммиачный раствор нитрата кальция вместе с другими растворимыми солями может быть
отделен от нерастворимых материалов фильтрацией или другими способами.
Данное изобретение также позволяет получать нитрат кальция путем реакции оксидов азота или азотной
кислоты с основными кальциевыми материалами и получать нитрат в товарной форме (в виде жидкой
композиции, содержащей аммиак, кальций, нитрат и мочевину) без необходимости тщательного контроля
кислотности образующегося продукта, как это требуется в случае транспортировки твердого нитрата кальция,
с целью получения некислотного продукта, который не будет воздействовать на контейнеры для твердого
вещества.
В тех случаях, когда композиции, описанные в данном изобретении, используются для транспортировки
нитрата кальция, растворы нитрата кальция, приготовленные реакцией оксидов азота или азотной кислоты с
основными веществами, могут иметь любую желаемую степень кислотности с точки зрения образования
нитрата кальция, а любая свободная кислота в растворе нитрата кальция затем нейтрализуется аммиаком,
используемым при приготовлении композиций нитрата кальция с мочевиной и аммиаком. В результате
реакции аммиака со свободной азотной кислотой в нитрате кальция образуется нитрат аммония, который
является ценным компонентом удобрения, и поэтому аммиак, используемый для нейтрализации избытка
свободной кислоты, вместо того чтобы представлять собой потерю материала, находится в форме, в которой
он является желательным дополнением к смесям удобрений.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют способы приготовления растворов, описанных в данном
изобретении, и их применение для производства удобрений. Пропорции используемых материалов указаны в
весовых частях:
ПРИМЕР I.
Практически безводную жидкую композицию можно получить, смешав примерно 54 части твердой мочевины с
примерно 46 частями жидкого безводного аммиака. Эти материалы образуют суспензию, которая при -2°C.
содержит примерно 48 частей нерастворенного CO(NH). NI3. Затем к полученной смеси добавляют
примерно 54 части нитрата натрия на каждые 100 частей смеси. После тщательного перемешивания при
температурах около -2 °C и выше образуется практически однородный состав. При температуре 30 °C состав
имеет давление пара около 6 атмосфер абсолютного давления, что эквивалентно давлению примерно
62%-ного водного раствора аммиака при той же температуре.
ПРИМЕР II.
Примерно 61,5 частей твердой мочевины смешивают примерно с 38,5 частями жидкого безводного аммиака.
Полученная таким образом смесь будет содержать примерно 60 частей нерастворенного CO(NtH):. Nft3 при
температуре 4,5 °C. Затем к 100 частям вышеуказанного состава добавляют около 41 части воды, и
полученная смесь будет содержать около 10,5 частей нерастворенной мочевины при 4,5 °C. Затем к примерно
141 части смеси мочевины, аммиака и воды добавляют около 61,5 частей твердого нитрата натрия и
перемешивают с ней. Эта смесь образует однородный состав, который не высохнет при температуре около
4,5 °C.
или выше. При температуре 30 °C состав имеет давление пара около 1,8 атмосфер абсолютного давления,
что эквивалентно давлению пара примерно 38% водного раствора аммиака при той же температуре.
Аналогичный состав 95 можно получить путем смешивания примерно 61,5 частей твердого нитрата натрия и
примерно 38,5 частей жидкого безводного аммиака, а затем добавления к 100 частям этой смеси примерно 41
части воды. Полученная смесь при температуре 4,5 °C будет содержать примерно 15 частей нерастворенного
нитрата натрия. При добавлении примерно 61,5 частей твердой мочевины к примерно 141 части смеси
нитрата натрия, аммиака и воды образуется однородный продукт, который не высаливается при температурах
выше примерно 4,5 °C.
ПРИМЕР III.
Примерно 58 частей твердого нитрата натрия 110 и примерно 42 части жидкого безводного аммиака
смешиваются, образуя смесь, в которой при 6,7 °C около 3,3 частей нитрата натрия остаются
нерастворенными. К частям этой смеси добавляют примерно 115 41 часть твердой мочевины. Полученный
однородный продукт не высаливается при температурах выше примерно 6,7 °C. При 30 °C давление пара
этого состава составляет около 5,5 атмосфер абсолютного давления 120 °C, что эквивалентно давлению пара
примерно 60% водного раствора аммиака при 30 °C.
ПРИМЕР IV.
Примерно 51 часть композиции мочевина-вода, содержащей около 30 частей мочевины, 125, подобной той,
которая может быть получена в процессе синтеза мочевины из аммиака и диоксида углерода, смешивают с
примерно 51 частью нитрата натрия (рассчитывается на сухую основу, хотя нитрат может содержать 130
420,598 частей мочевины и около 0,25 частей азота в форме нитрата аммония).
ПРИМЕР VII.
Примерно 50 частей сухой твердой мочевины смешивают примерно с 50 частями 47,5%-ного водного
раствора аммиака. Например, при температуре 10 °C этот состав представляет собой суспензию,
содержащую около 14 частей нерастворенной мочевины. К этой суспензии затем можно добавить примерно
32,2 75 частей практически сухого твердого нитрата аммония. При тщательном перемешивании
нерастворившаяся мочевина и нитрат аммония переходят в раствор при температуре около 10 °C или выше.
Раствор 80 содержит около 41,1% азота. На каждую 1 часть азота в виде свободного аммиака раствор
содержит примерно 1,8 части азота в виде мочевины и нитрата аммония вместе взятых. 85 Аналогичный
состав можно также приготовить, смешав следующие ингредиенты:
(а) 65 частей мочевинно-водной композиции, содержащей около 50 частей мочевины, например, 90, могут
быть получены в процессе синтеза мочевины из аммиака и диоксида углерода.
(б) 43,5 части композиции нитрата аммония в воде, содержащей около 32,2 95 частей нитрата аммония и
около 11,3 частей воды.
(c) 23,7 частей безводного аммиака, которые могут быть добавлены в виде жидкого безводного аммиака,
смешанного с другими компонентами композиции, или в виде газообразного аммиака, абсорбированного в
смеси вышеуказанных мочевины и нитрата аммония. 105 ПРИМЕР VIII.
76.3 части сухого твердого нитрата аммония смешивают с 23,7 частями жидкого безводного аммиака.
Например, при температуре -2 °C будет получена суспензия, содержащая примерно 10,5 частей
нерастворенного нитрата аммония. В эту суспензию добавляют примерно 25 частей твердой мочевины на
каждые 100 частей суспензии. Получается прозрачный раствор, который не высаливается при температурах
выше примерно -2 °C.
Данный состав содержит примерно 1 часть мочевины и около 3,2 частей нитрата аммония на каждую 1 часть
аммиака, а содержание азота составляет около 46,2%. На каждые 120 частей азота в растворе в виде
свободного аммиака приходится примерно 0,6 частей азота в виде мочевины и примерно 1,36 частей азота в
виде нитрата аммония.
ПРИМЕР IX. 25. Примерно 67,3 части практически сухого твердого нитрата аммония смешивают с примерно
32,7 частями 50%-ного водного раствора аммиака для образования суспензии, которая при -5°C, например,
будет содержать примерно 16 частей (130 частей маточного раствора, полученного из раствора в процессе
его производства), примерно 40 частей безводного жидкого аммиака и достаточное количество воды, чтобы
довести общую массу смеси до примерно 170 частей, что требует добавления примерно 28 частей воды, в
результате чего общее количество воды составит около 40 частей в 170 частях раствора.
Решение, приведенное в этом примере, может быть использовано при приготовлении удобрения следующим
образом: смешивают около 890 частей суперфосфата, содержащего 18% P2O5, 100 частей сульфата
аммония, 160 частей хлористого калия (содержащего эквивалент 50% K2O) и 680 частей инертного
наполнителя. Затем около 170 частей вышеуказанной композиции из мочевины, нитрата натрия, аммиака и
воды распыляют на смесь, пока она перемешивается, например, во вращающемся барабане.
Полученный продукт находится в отличном физическом состоянии сразу после аммонирования, а также после
охлаждения до атмосферной температуры. Полученное таким образом удобрение содержит приблизительно
4% азота, 8% фосфора и 4% KO20. Примерно 23% общего азота удобрения приходится на мочевину, около
10% — на нитратный азот и около 67% — на аммонийный азот.
ПРИМЕР V.
Примерно 47 частей практически сухого нитрата натрия и 47 частей практически сухой мочевины растворены
в 40 частях жидкого безводного аммиака. Затем примерно 135 частей этого состава добавляют
соответствующим образом к смеси, содержащей около 890 частей суперфосфата, 87 0 частей сульфата
аммония, 160 частей сульфата калия и 730 частей инертного наполнителя, такого как песок. Полученное
удобрение находится в хорошем физическом состоянии как непосредственно после смешивания раствора
мочевины, нитрата натрия и аммиака с твердыми материалами, так и после охлаждения. Продукт содержит
примерно 4% N, 8% P2O и 4% I(2O).
ПРИМЕР VI.
Практически безводную жидкую композицию можно получить, смешав 51 часть практически сухой мочевины с
примерно 49 частями жидкого безводного аммиака.
Например, при температуре 14 °C этот состав образует суспензию, содержащую около 12,5 частей твердой
мочевины. К этой суспензии добавляют примерно 28 частей практически сухого твердого нитрата аммония на
каждые 100 частей суспензии. После тщательного перемешивания композиция образует однородный раствор
при температуре около 14 °C или выше.
Полученный таким образом раствор содержит около 57,6% общего азота. На каждую часть азота в виде
свободного аммиака раствор содержит примерно 0,6 части азота из 420 598 нерастворенного нитрата
аммония. При тщательном смешивании примерно 19,6 частей практически сухой мочевины со 100 частями
суспензии получается прозрачный раствор, который не высаливается при температурах выше примерно -5 °C.
Приготовленный раствор содержит примерно равные части аммиака и воды, а также примерно 1,2 части
мочевины и примерно 4 части нитрата аммония на каждую 1 часть аммиака и имеет содержание азота около
38,8%. На каждую 1 часть азота в виде свободного аммиака в растворе приходится примерно 0,68 части азота
в виде мочевины и примерно 1,76 части азота в виде нитрата аммония.
ПРИМЕР X.
Примерно 890 частей суперфосфата смешивают со 160 частями сульфата калия (50% K2O) и 638 частями
песка, который служит инертным наполнителем. Суперфосфат может содержать, например, около 8% влаги и
18% P2O. Смесь подается во вращающийся смеситель, где она быстро аммонизируется путем распыления на
твердые ингредиенты примерно 312 частей жидкости следующего состава:
181 часть мочевины, 40,5 части нитрата аммония, 40,5 части аммиака, 40,5 части H2O. Полученная
удобрительная смесь находится в очень хорошем физическом состоянии сразу после аммонирования, а также
после охлаждения до комнатной температуры. В его состав входят 6% N, 8% PQO и 4% KE20. Азот
присутствует в следующих формах:
аммиачный азот 3,3% нитратный азот 1,5% мочевинный азот 1,2% Общий азот 6% ПРИМЕР XI.
Примерно к 2000 частям суперфосфата, содержащего около 18% PO и 9% влаги, добавляют около 280
частей раствора, содержащего около 56 частей мочевины, 154 части нитрата аммония и 70 частей аммиака,
например, путем распыления раствора на суперфосфат во вращающемся смесителе. Полученное удобрение
находится в отличном физическом состоянии. Более того, несмотря на то, что в суперфосфат добавляют как
нитрат аммония, так и мочевину, оба из которых гигроскопичны, полученное в данном примере удобрение
обладает хорошими свойствами хранения.
Например, вместо поглощения влаги оно теряет влагу при воздействии атмосферы с относительной
влажностью около 60% при температуре 30°C.
Как раствор мочевины, нитрата аммония и аммиака, использованный в данном примере для обработки
суперфосфата, так и полученный аммонизированный продукт содержат примерно 0,45 частей азота в форме
мочевины и примерно 0,94 частей азота в форме нитрата аммония на каждую 1 часть азота в форме
свободного аммиака.
ПРИМЕР XII.
Концентрированную полноценную удобрительную смесь можно приготовить, обработав смесь, состоящую
примерно из 1000 частей тройного суперфосфата (48% P2O) и примерно 560 частей суперфосфата калия
(50% P2O), примерно 720 частями раствора, содержащего примерно 118 частей P2O, 406 частей нитрата
аммония, 100 частей аммиака и 96 частей воды. Полученный продукт содержит примерно 123% азота, 21,0%
P2O и 12,3% K=0.
Из общего количества азота как в растворе, так и в данном примере удобрении около 55% присутствует в
форме аммонийного азота, 25% — в форме нитратного азота и 20% — в форме мочевины.
ПРИМЕР XIII. 90 Композицию, содержащую мочевину, нитрат калия, аммиак и воду, можно получить путем
смешивания следующих материалов: (а) 41 части композиции мочевина-вода, содержащей около 32 частей
95 частей мочевины, полученной путем синтеза мочевины из аммиака и диоксида углерода; (б) около
36 частей раствора, содержащего около 6 частей нитрата калия в воде; и (в) около 40 частей 100 частей
безводного аммиака. Жидкий состав, образованный смешиванием вышеуказанных ингредиентов, не
высаливается при температурах выше -3°C и имеет следующие свойства при 30°C:
Давление пара составляет около 2,9 атмосфер абсолютного давления, что приблизительно равно давлению
пара 46%-ного водного раствора аммиака при данной температуре.
Удобрение может быть приготовлено путем смешивания примерно 120 частей описанного выше жидкого
состава с смесью следующих материалов:
890 части суперфосфата 152 части сульфата аммония части калийной соли 115 685 частей инертного
наполнителя. Полученная удобрительная смесь находится в хорошем физическом состоянии как
непосредственно после аммонирования, так и после охлаждения. Она содержит около 4% N, 8% P2O и 120
4% K1O.
ПРИМЕР XI.
Примерно 10 частей нитрата калия и 181 часть мочевины растворяют примерно в 40 частях жидкого
безводного аммиака, образуя раствор, который не высаливается при температурах выше примерно 3 °C.
Затем примерно 685 частей этого раствора смешивают со следующими ингредиентами: 130 420 598 420 98
890 частей суперфосфата, 1% сульфата аммония, 1% сульфата калия, 710 частей песка. Полученное
удобрение находится в хорошем физическом состоянии сразу после аммиачной экстракции, а также после
охлаждения. В его состав входит около 4% N, 8% P2O и 4% K2O.
ПРИМЕР XV.
Безводный раствор, содержащий сульфат аммония, мочевину и аммиак, может быть приготовлен следующим
образом: примерно 61 часть сульфата аммония смешивают с примерно 94 частями безводного аммиака.
Например, при -0°C в раствор перейдет не более 1/2 части сульфата аммония. Затем к каждой сотне частей
смеси сульфата аммония и аммиака добавляют примерно 65 частей мочевины, в результате чего образуется
раствор, который не высаливается при температуре около 0 °C.
и выше. При температуре 30 °C давление пара раствора составляет около 10 атмосфер абсолютного
давления, по сравнению с давлением пара при той же температуре для жидкого безводного аммиака, равным
11 атмосферам.
Аналогичный состав можно получить, смешав примерно 65 частей сухой мочевины с примерно 94 частями
жидкого безводного аммиака и примерно 61 частью сульфата аммония. При температуре 0 °C смесь
мочевины и жидкого безводного аммиака будет содержать примерно 28 частей нерастворенного CO(N1I2)2.
НИ. При добавлении сульфата аммония образуется жидкая композиция, которая не высаливается при
температурах около 0 °C и выше.
ПРИМЕР XVI.
Водный состав может быть получен путем смешивания следующих ингредиентов: (а) примерно 521 часть
мочевинно-водного состава, содержащего примерно 40 частей мочевины, полученной путем синтеза
мочевины из аммиака и диоксида углерода; (б) примерно 26 частей суспензии, состоящей из примерно 15
частей сульфата аммония и примерно 10 частей воды, полученной путем насыщения сульфатом аммония, где
серная кислота обрабатывается аммиаком; и (в) примерно 22 части безводного аммиака.
Вышеперечисленные ингредиенты образуют раствор, который не высаливается при температурах выше
примерно -3°C. Он содержит около 23 частей воды на каждые 40 частей мочевины, частей сульфата аммония
и 22 части аммиака. При температуре 380 °C давление пара раствора составляет около 2,4 атмосфер
абсолютного давления, в отличие от давления пара примерно 49%-ного водного раствора аммиака при 30 °C.
3,5 атмосферы абсолютного давления.
Аналогичный раствор можно приготовить, растворив сухую мочевину и сульфат аммония в указанных
пропорциях примерно в 49% водном растворе аммиака.
Удобрение можно приготовить, используя описанный выше жидкий состав, смешав примерно 180 частей
жидкости со следующими материалами:
примерно 890 частей суперфосфата (18% P2O), примерно 122 части хлопкового жмыха (7% N), 75 примерно
160 частей хлористого калия (содержащего 50% K,2O), примерно 648 частей песка. Жидкий раствор сульфата
аммония, мочевины и аммиака может распыляться на остальные 80 компонентов удобрения во время их
перемешивания в роторном смесителе. Полученный продукт находится в хорошем физическом состоянии
сразу после аммонирования, а также после охлаждения до атмосферной температуры. В его состав входит
около 4% N, 8% P2O и 4% K2O.
ПРИМЕР XVII.
Примерно 86 частей мочевины и примерно 331 часть сульфата аммония растворены примерно в 103 частях
примерно 39%-ного водного раствора аммиака. Состав представляет собой жидкость при температуре около
20°C. При 30 °C давление пара жидкости составляет около 1,2 атмосферы абсолютного давления, тогда как
39%-ный водный раствор аммиака имеет давление пара около 1,9 атмосферы абсолютного давления при
этой температуре.
Примерно 225 частей раствора смешивают со следующими материалами:
примерно 890 частей суперфосфата Т100, примерно 160 частей сульфата калия (50% KO), примерно 725
частей песка. Полученная удобрительная смесь находится в хорошем физическом состоянии как
непосредственно после аммонирования, так и после охлаждения до атмосферной температуры. Он содержит
около 4% N (весь этот азот получен из жидкого сульфата аммония), около 8% P2O и 4% K2O. Пример XVIII.
Практически безводную жидкую композицию, содержащую мочевину, аммиак и хлорид аммония, можно
приготовить следующим образом: примерно 56% сухой мочевины смешивают примерно с 438% безводного
аммиака. При температуре около 0 °C эти материалы образуют суспензию, содержащую примерно 529 частей
нерастворенного CO(NH2)2. Н1,1. Примерно 31% сухого 120% хлорида аммония добавляют к вышеуказанной
Соседние файлы в папке патенты