Producția de îngrășăminte minerale în Rusia: principalele regiuni. Geografia industriei chimice. Compoziția industriei. Geografia chimiei miniere și a industriilor de producție a îngrășămintelor minerale (factori, districte federale, centre)

Introducere

1. Producția de îngrășăminte minerale

2. Probleme asociate cu utilizarea îngrășămintelor minerale

2.1 Contaminarea chimică a solurilor

3. Modalități de atingere a obiectivelor

Omenirea se confruntă cu o provocare crestere semnificativa producție alimentară, energie, construcție de locuințe. Aparent, în viitor, îngrășămintele vor rămâne principalul mijloc de creștere a productivității tuturor culturilor agricole, astfel încât ponderea acestora în ciclul nutrienților va crește în fiecare an.

Prin utilizarea îngrășămintelor minerale industriale se asigură cel puțin 50% din creșterea randamentului, iar pentru unele culturi (bumbac pe terenuri irigate, ceai) - aproximativ 80%.

4. Protecția mediului în timpul producției de îngrășăminte

5. Activități pentru atingerea scopului general

Dezvoltarea producției, extinderea gamei și utilizarea pe scară largă a pesticidelor crește nevoia de combatere a poluării mediului. Reziduurile de pesticide se găsesc în sol, apă, aer și în organele mamiferelor, păsărilor și peștilor.

Exercițiu

Dacă munca la AKS nu are succes, atunci lucrarea la proiect ar trebui oprită, deoarece nu există opțiuni alternative pentru lansarea produsului.

Dacă vânzarea unui produs nou începe în decurs de un an, atunci profitul va fi de 10 milioane de ruble (fără amortizare, inclusiv pe AKS). Dacă lansarea este amânată cu 1 an, atunci profitul va fi de 8,5 milioane de ruble, deoarece pot apărea concurenți.

Pentru a selecta o soluție, construiți un arbore de decizie.

Cel mai obișnuit mod de a utiliza probabilitățile în luarea deciziilor este de a calcula valoarea așteptată. Se calculează pentru fiecare decizie (opțiune) fie pentru venituri, fie pentru eventuale pierderi. Se alege o soluție fie cu cel mai mare venit așteptat, fie cu cele mai mici pierderi posibile.

Dezvoltarea AKS astăzi:

M1 = 0,75 * 10 = 7,5

Dezvoltarea AKS într-un an:

M1 = 0,55 * 8,5 = 4,675

Deci, valoarea maximă a câștigului așteptat de 7,5 corespunde opțiunii de a dezvolta AKS astăzi.

Postat pe Allbest.ru

1.1 Producția de superfosfat

1.2 Producția de azotat de amoniu

1.3 Producția de uree

2.2 Poluarea mediului

Odată cu utilizarea irațională a îngrășămintelor, mediul este poluat cu azot, fosfor și potasiu.

Îngrășămintele chimice prezintă o mulțime de dezavantaje. În cea mai mare parte, ele apar din cauza naturii policristaline a multor îngrășăminte minerale, a dizolvării lor accelerate și a leșierii selective de către apele subterane.

2.3 Acumularea metalelor grele

2.4 Ploaie acidă

Ploaia acide, care este obișnuită în zonele în care mediul este poluat cu metale grele, crește mobilitatea acestora și creează o amenințare de intrare în apele subterane și, de asemenea, crește probabilitatea ca excesul acestor metale să pătrundă în plante.

Numeroase prognoze indică o creștere suplimentară în viitorul apropiat a conținutului de metale precum mercur, arsen, cadmiu, plumb, molibden, cupru, vanadiu și zinc din sol. Acest lucru necesită un studiu atent al efectelor conținutului în exces al acestor elemente în sol și plante, precum și dezvoltarea măsurilor preventive.

Îngrășăminte humice

Îngrășăminte humice - soiuri

Tehnologia de fabricație

Caracteristici de afaceri

Principiul de funcționare al echipamentelor pentru producerea îngrășământului humic

Caracteristicile liniei de producție

Plan de afaceri

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Documente similare

Clasificarea îngrășămintelor minerale

Îngrășăminte cu fosfor

Producția de superfosfat

Îngrășăminte cu azot

Producția de azotat de amoniu

Producția de uree

Protecția mediului în timpul producției de îngrășăminte

Bibliografie

Productie acid sulfuric (5)

Productieși eficiența utilizării îngrășăminteîn agricultură în diverse ţări

Mineral-baza materiei prime si organizarea teritoriala a industriei chimice

Capacitatea de utilizare a întreprinderilor producătoare de îngrășăminte cu azot în 2000, %

Capacitatea întreprinderilor producătoare de ammofos

Instituția de învățământ bugetară de stat federală

studii profesionale superioare

„Statul Sankt Petersburg

Universitatea de Inginerie și Economie"

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL RUSIEI

Departamentul de Economie și Management în Complexul Chimic de Petrol și Gaze

Examen pe disciplină

Interpretat de Eremina Alena

Saint Petersburg2016

Introducere
1. Productie îngrășăminte minerale

1.1 Producția de superfosfat
1.2 Producția de azotat de amoniu
1.3 Producția de uree

2. Probleme asociate cu utilizarea îngrășămintelor minerale

2.1 Contaminarea chimică a solurilor
2.2 Poluarea mediu inconjurator
2.3 Acumularea metalelor grele

2.4 Ploaia acidă
3. Modalități de atingere a obiectivelor
4. Protecția mediului în timpul producției de îngrășăminte
5. Activități pentru atingerea scopului general
Bibliografie
Exercițiu

Îngrășămintele minerale sunt săruri care conțin elemente necesare nutriției plantelor și care se aplică pe sol pentru a obține recolte mari și durabile. Îngrășămintele minerale sunt unul dintre cele mai importante tipuri de produse din industria chimică. Creșterea populației pune aceeași problemă pentru toate țările lumii - gestionarea pricepută a capacității naturii de a reproduce resursele vitale și, mai ales, hrana. Problema reproducerii extinse a produselor alimentare a fost de mult rezolvată prin folosire agriculturăîngrășăminte minerale. Prognozele științifice și planurile pe termen lung prevăd o creștere în continuare a producției globale de îngrășăminte minerale și organominerale, îngrășăminte cu durată controlată.

Producția de îngrășăminte minerale este unul dintre cele mai importante subsectoare ale industriei chimice, volumul său la nivel mondial este de peste 100 de milioane. t pe an. In nai cantitati mari produc și consumă compuși de sodiu, fosfor, potasiu, azot, aluminiu, fier, cupru, sulf, clor, fluor, crom, bariu etc.

Industria chimică produce superfosfați simpli și dubli. Superfosfatul simplu este cel mai comun îngrășământ fosfatic. Este o pulbere gri (sau granule) care conține în principal monofosfat de calciu Ca(H2PO4)2*H2O și sulfat de calciu CaSO4*0,5H2O. Superfosfatul conține impurități: fosfați de fier și aluminiu, silice și acid fosforic. Esența producției de superfosfat este descompunerea fosfaților naturali cu acid sulfuric. Procesul de producere a superfosfatului prin reacția acidului sulfuric cu fluorapatita de calciu este un proces eterogen multifazic, care are loc în principal în regiunea de difuzie. Acest proces poate fi împărțit aproximativ în două etape. Prima etapă este difuzia acidului sulfuric la particulele de apatită, însoțită de o reacție chimică rapidă la suprafața particulelor, care continuă până când acidul este complet consumat și cristalizarea sulfatului de calciu:

Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4+2,5H2O=5(CaS04*0,5H2O)+H3PO4 +HF+Q (a)

A doua etapă este difuzarea acidului fosforic rezultat în porii particulelor de apatită necompuse, însoțită de reacție.

Ca5F(PO4)3 +7H3PO4+5H2O=5Ca(H3PO4)2 *H2O+HF+Q (b)

Fosfatul monocalcic rezultat este mai întâi în soluție, iar la suprasaturare începe să se cristalizeze. Reacția (a) începe imediat după deplasare și se termină în camera de reacție a superfosfatului în 20-40 de minute în timpul perioadei de întărire și întărire a masei de superfosfat, care are loc datorită cristalizării relativ rapide a sulfatului de calciu ușor solubil și recristalizării hemihidratului. în anhidrit conform ecuației reacției

2CaS04*0,5H2O=2CaS04+H20

Următoarea etapă a procesului este maturarea superfosfatului, adică. formarea şi cristalizarea fosfatului monocalcic are loc lent şi se termină numai în depozit (maturare) când superfosfatul este învechit timp de 6-25 de zile. Viteza redusă a acestei etape se explică prin difuzia lentă a acidului fosforic prin crusta formată de fosfat monocalcic care acoperă boabele de apatită și cristalizarea extrem de lentă a noii faze solide Ca(H2PO4)2*H2O.

Modul optim în camera de reacție este determinat nu numai de cinetica reacțiilor și difuzia acizilor, ci și de structura cristalelor de sulfat de calciu formate, care afectează viteza generală a procesului și calitatea superfosfatului. Procesele și reacțiile de difuzie (a) și (b) pot fi accelerate prin creșterea concentrației inițiale de acid sulfuric la temperatura optimă.

Cel mai lent proces este coacerea. Maturarea poate fi accelerată prin răcirea masei de superfosfat și evaporarea apei din aceasta, ceea ce favorizează cristalizarea fosfatului monocalcic și crește viteza de reacție (b) datorită creșterii concentrației de H 3 PO 4 în soluție. Pentru a face acest lucru, superfosfatul este amestecat și pulverizat în depozit. Conținutul de P 2 O 5 în superfosfatul finit este de aproximativ două ori mai mic decât în materia primă inițială, iar la prelucrarea apatitelor este de 19-20% P 2 O 5.

Superfosfatul finit conține o anumită cantitate de acid fosforic liber, care îi crește higroscopicitatea. Pentru a neutraliza acidul liber, superfosfatul este amestecat cu aditivi solizi neutralizanți sau amoniat, de exemplu. tratat cu amoniac gazos. Aceste măsuri îmbunătățesc proprietățile fizice ale superfosfatului - reduc umiditatea, higroscopicitatea, aglomerarea, iar în timpul amoniacării se introduce un alt element nutritiv - azotul.

Există metode discontinue, semi-continue și continue pentru producerea superfosfatului. În prezent, majoritatea fabricilor care operează implementează o metodă de producție continuă. O diagramă a unei metode continue de producere a superfosfatului este prezentată în Fig. 1

Concentratul de apatită zdrobită (sau roca de fosfat) este transferat din depozit într-un dozator automat de cântărire printr-un sistem de transportoare și șuruburi de ridicare, din care este dozat într-un mixer continuu.

Acidul sulfuric (75% turn H 2 SO 4) este diluat continuu cu apă într-un mixer dozator la o concentrație de 68% H 2 SO 4, controlat de un concentrator și introdus într-un mixer în care se amestecă mecanic materiile prime fosfatice cu apare acid sulfuric. Pulpa rezultată din mixer este transferată într-o cameră de superfosfat cu reacție continuă, unde se formează superfosfat (întărirea și întărirea pulpei în timpul perioadei inițiale de maturare a masei de superfosfat). Din camera de superfosfat, superfosfatul zdrobit este transferat de un transportor sub cameră către departamentul de post-procesare - un depozit de superfosfat, peste care este distribuit uniform de un distribuitor. Pentru a accelera maturarea superfosfatului, acesta este amestecat în depozit cu o macara de apucare. Pentru a îmbunătăți proprietățile fizice ale superfosfatului, acesta este granulat în granulatoare cu tambur rotativ. În granulatoare, superfosfatul sub formă de pulbere este umezit cu apă furnizată în interiorul tamburului de duze și „rulat” în granule de diferite dimensiuni, care sunt apoi uscate, împrăștiate în fracțiuni și tarate în pungi de hârtie.

Aparatul principal pentru producerea superfosfatului este camera de superfosfat. Este alimentat cu pulpă de la un mixer montat direct deasupra capacului camerei. Pentru alimentarea continuă a camerelor de superfosfat, se folosesc mixere cu șurub și mixere cu cameră cu amestecare mecanică.

Dezavantajul superfosfatului simplu este conținutul relativ scăzut al elementului nutritiv - nu mai mult de 20% P 2 O 5 din concentrat de apatită și nu mai mult de 15% P 2 O 5 din fosforiti. Îngrășămintele cu fosfor mai concentrate pot fi obținute prin descompunerea rocii fosforice cu acid fosforic.

Azotat de amoniu este un îngrășământ fără balast, care conține 35% azot sub formă de amoniu și nitrat, datorită căruia este utilizat pe orice sol și pentru orice cultură. Cu toate acestea, acest îngrășământ are proprietăți fizice nefavorabile pentru depozitare și utilizare. Cristalele și granulele de azotat de amoniu se răspândesc în aer sau turtă în agregate mari, ca urmare a higroscopicității lor și a solubilității bune în apă. În plus, atunci când temperatura și umiditatea aerului se modifică în timpul depozitării azotatului de amoniu, pot apărea transformări polimorfe. Pentru a suprima transformările polimorfe și a crește rezistența granulelor de azotat de amoniu, se folosesc aditivi introduși în timpul producției sale - fosfați și sulfați de amoniu, acid boric, azotat de magneziu etc. Explozivitatea azotatului de amoniu complică producția, depozitarea și transportul acestuia.

Nitratul de amoniu este produs în fabrici care produc amoniac sintetic și acid azotic. Procesul de producție constă în etapele de neutralizare a acidului azotic slab cu amoniac gazos, evaporarea soluției rezultate și granularea azotatului de amoniu. Etapa de neutralizare se bazează pe reacție

NH3 +HNO3 =NH4NO3 +148,6 kJ

Acest proces de chemisorbție, în care absorbția unui gaz de către un lichid este însoțită de o reacție chimică rapidă, are loc în regiunea de difuzie și este extrem de exotermic. Căldura de neutralizare este utilizată în mod rațional pentru a evapora apa din soluțiile de azotat de amoniu. Prin utilizarea acidului azotic cu concentrație mare și încălzirea reactanților inițiali, este posibil să se obțină direct o topitură de azotat de amoniu (cu o concentrație peste 95-96% NH 4 NO 3) fără utilizarea evaporării.

Cele mai comune scheme implică evaporarea incompletă a soluției de azotat de amoniu din cauza căldurii de neutralizare (Fig. 2).

Cea mai mare parte a apei este evaporată într-un reactor chimic-neutralizator ITN (folosind căldura de neutralizare). Acest reactor este un vas cilindric din oțel inoxidabil, în interiorul căruia se află un alt cilindru în care se introduc direct amoniacul și acidul azotic. Cilindrul interior servește ca parte de neutralizare a reactorului (zona reactie chimica), iar spațiul inelar dintre cilindrul interior și vasul reactorului este partea de evaporare. Soluția de azotat de amoniu rezultată curge din cilindrul interior în partea de evaporare a reactorului, unde evaporarea apei are loc datorită schimbului de căldură între zonele de neutralizare și evaporare prin peretele cilindrului interior. Aburul de suc rezultat este îndepărtat din neutralizatorul ITN și apoi este folosit ca agent de încălzire.

Aditivul sulfat-fosfat este dozat în acid azotic sub formă de acizi sulfuric și fosforic concentrați, care sunt neutralizați împreună cu amoniacul azotic în neutralizatorul ITN. La neutralizarea acidului azotic inițial, o soluție de azotat de amoniu 58% la ieșirea din ITN conține 92-93% NH 4 NO 3; această soluție este trimisă la un preneutralizator, în care este alimentat amoniac gazos, astfel încât soluția să conțină un exces de amoniac (aproximativ 1 g/dm 3 NH 3 liber), ceea ce asigură siguranța lucrărilor ulterioare cu topitură de NH 4 NO 3 . Soluţia complet neutralizată este concentrată într-un evaporator tubular cu placă combinată pentru a obţine o topitură care conţine 99,7-99,8% NH4N03. Pentru a granula azotat de amoniu foarte concentrat, topitura este pompată de pompe submersibile în vârful unui turn de granulare înălțime de 50-55 m. Granularea se realizează prin pulverizarea topiturii folosind granulatoare vibratoare acustice de tip celular, care asigură o compoziție granulometrică uniformă a produsului. Granulele sunt răcite cu aer într-un răcitor cu pat fluidizat, care constă din mai multe etape succesive de răcire. Granulele răcite sunt pulverizate cu agenți tensioactivi într-un tambur cu duze și transferate pe ambalaj.

Datorită dezavantajelor azotatului de amoniu, se recomandă fabricarea îngrășămintelor complexe și mixte pe baza acestuia. Prin amestecarea azotatului de amoniu cu calcar se obtin sulfat de amoniu, azotat de var de amoniu, azotat de sulfat de amoniu etc.. Nitrophoska se poate obtine prin topirea NH 4 NO 3 cu sarurile de fosfor si potasiu.

Ureea (ureea) ocupă locul al doilea în rândul îngrășămintelor cu azot în ceea ce privește volumul de producție, după nitratul de amoniu. Creșterea producției de uree se datorează gamei sale largi de aplicații în agricultură. Are o rezistență mare la leșiere în comparație cu alte îngrășăminte cu azot, adică. mai puțin susceptibil la scurgerea din sol, mai puțin higroscopic, poate fi folosit nu numai ca îngrășământ, ci și ca aditiv pentru hrana bovinelor. Ureea este, de asemenea, utilizată pe scară largă pentru a produce îngrășăminte complexe, îngrășăminte controlate în timp și pentru producerea de materiale plastice, adezivi, lacuri și acoperiri.

Uree CO(NH2)2 - alb substanță cristalină, conţinând 46,6% azot. Producția sa se bazează pe reacția amoniacului cu dioxidul de carbon

poluare îngrășământ sol metal

2NH3 +CO2 =CO(NH2)2 +H20H=-110,1 kJ (1)

Astfel, materia primă pentru producerea ureei este amoniacul și dioxidul de carbon, obținute ca produs secundar în producerea gazului de proces pentru sinteza amoniacului. Prin urmare, producția de uree în uzinele chimice este de obicei combinată cu producția de amoniac.

Reacția (1) - totală; se produce în două etape. În prima etapă, are loc sinteza carbamaților:

2NH3 +CO2 =NH2COONH4H=-125,6 kJ (2)

În a doua etapă, are loc procesul endotermic de separare a apei din moleculele de carbamat, în urma căruia are loc formarea ureei:

NH 2 COONH 4 = CO(NH 2) 2 + H 2 O H = 15,5 (3)

Reacția de formare a carbamatului de amoniu este reversibilă, exotermă și are loc cu o scădere a volumului. Pentru a deplasa echilibrul către produs, acesta trebuie efectuat la presiune ridicată. Pentru ca procesul să se desfășoare la o viteză suficient de mare, sunt necesare și temperaturi ridicate. O creștere a presiunii compensează efectul negativ al temperaturilor ridicate asupra deplasării echilibrului de reacție în direcția opusă. În practică, sinteza ureei se realizează la temperaturi de 150-190 C și presiune de 15-20 MPa. În aceste condiții, reacția se desfășoară cu viteză mare și până la finalizare.

Descompunerea carbamatului de amoniu este o reacție endotermă reversibilă care are loc intens în faza lichidă. Pentru a preveni cristalizarea produselor solide în reactor, procesul trebuie efectuat la o temperatură sub 98C (punct eutectic pentru sistemul CO(NH 2) 2 - NH 2 COONH 4).

Mai mult temperaturi mari deplasați echilibrul de reacție la dreapta și creșteți viteza acesteia. Gradul maxim de conversie a carbamatului în uree se atinge la 220C. Pentru a schimba echilibrul acestei reacții, se introduce și un exces de amoniac, care leagă apa de reacție și o îndepărtează din sfera de reacție. Cu toate acestea, încă nu este posibil să se realizeze conversia completă a carbamatului în uree. Amestecul de reacție, pe lângă produșii de reacție (uree și apă), conține și carbamat de amoniu și produșii săi de descompunere - amoniac și CO2.

Daune mari ale solurilor sunt cauzate de contaminarea acestora cu substanțe străine. chimicale. Pentru combaterea dăunătorilor plantelor agricole și buruienilor, sunt utilizate pe scară largă o varietate de pesticide: pesticide, insecticide, erbicide, defolianți. S-a stabilit că pesticidele persistente, utilizate pe scară largă pentru a proteja plantele de dăunători, boli și buruieni și care păstrează până la 1/3 din recoltă, afectează negativ numărul și activitatea faunei și microorganismelor din sol. Pesticidele și produsele transformărilor lor naturale sunt dăunătoare larvelor animalelor benefice: insecte - polenizatoare și entomofage, insectivore, păsări de pradă, vânat și mamifere.

Reziduurile de pesticide, împreună cu culturile recoltate și apa, pot ajunge în alimente și pot dăuna sănătății umane. Soluția la problema utilizării pesticidelor în agricultură constă în dozarea strictă și utilizarea cu pricepere. Este important să se creeze medicamente cu o durată de viață scurtă care se degradează relativ rapid; produsele lor naturale de prelucrare trebuie să fie netoxice. ÎN anul trecut Pentru combaterea dăunătorilor agricoli, au început să fie folosite noi preparate care se descompun rapid, dar problema obținerii de pesticide sigure pentru animalele benefice și pentru oameni necesită o dezvoltare ulterioară.

O altă problemă este utilizarea corectă a îngrășămintelor chimice. Selectarea slabă a îngrășămintelor minerale poate provoca alcalinizarea excesivă sau acidificarea solului. Pentru solurile acide forestiere sunt necesare îngrășăminte alcalinizante (nitrat de sodiu și amoniu) și vararea solului. Pe solurile carbonatate și în zonele aride sunt necesare îngrășăminte acidifiante: superfosfat, sulfat de amoniu. Îngrășămintele minerale trebuie utilizate cu atenție deosebită pe solurile cu salinitate.

Poluarea acoperă teritorii vaste și are loc chiar și în zone îndepărtate ale globului. În zonele cele mai populate și industrializate, aprovizionarea cu multe elemente chimice a solului depășește de zeci de mii de ori conținutul lor natural în stratul de humus. Ei intră în sol cu cenușă și fumul de furnal. Cantitățile excesive de mangan, crom, cupru, cobalt, nichel, plumb și alte elemente conținute în solurile din jurul fabricilor reduc producția de cereale cu 20-30%, leguminoasele cu 40, cartofii cu 47, furajele și sfecla de zahăr cu 35%. Contaminarea stratului de humus cu praf de metale grele și săruri ale acestora atunci când compușii acidului sulfuric intră în sol are un efect deprimant asupra dezvoltării plantelor, provoacă moartea sistemului radicular al acestora și reduce randamentul.

Atunci când solul este contaminat cu deșeuri radioactive industriale sau izotopi radioactivi proveniți din alte surse, este posibilă o creștere semnificativă a fondului radioactiv. În acest caz, contaminarea radioactivă a solului se transmite, după cum s-a menționat mai sus, mai departe de-a lungul așa-numitului lanț alimentar prin diferite verigi ale biosferei și produselor alimentare către oameni. Cel mai mare pericol îl prezintă stronțiul și cesiul, care, la intrarea în corpul vacilor, sunt apoi excretate în lapte.

În legătură cu creșterea producției de îngrășăminte minerale în întreaga lume, se pune din ce în ce mai mult întrebarea dacă acestea afectează fertilitatea solului, natura inconjuratoare. După cum arată numeroase experimente, utilizarea pe termen foarte lung a îngrășămintelor minerale nu numai că nu reduce fertilitatea solului, dar favorizează acumularea de reziduuri de fosfor și potasiu, precum și intensitatea activității microbiologice și creșterea acesteia. Făinurile acide din punct de vedere fiziologic, atunci când sunt folosite o perioadă lungă de timp, pot crește semnificativ aciditatea solului. Utilizarea pe termen lung a îngrășămintelor minerale duce, de asemenea, la acumularea nedorită de reziduuri anionice (clor, fluor, acid sulfuric) și cationice în sol.

Îngrășămintele minerale provoacă daune mediului numai dacă nu sunt respectate principiile bazate științific și metodele de lucru cu acestea (producție, transport, depozitare și utilizare). În astfel de cazuri, substanțele chimice se descompun, produsele nedorite sunt eliberate în atmosferă, spălate din sol și are loc mineralizarea apelor subterane și de suprafață. Când îngrășămintele minerale ajung în râuri și lacuri, ele perturbă dramatic condițiile de dezvoltare a organismelor acvatice.

În cazul utilizării pe termen lung a dozelor mari de îngrășăminte cu fosfor, metalele grele conținute în acestea în cantități mici: uraniu, toriu și produsele lor de degradare radioactive se pot acumula în sol. Pentru a evita posibilitatea ca elementele toxice și radioactive să fie implicate în ciclul biologic, utilizarea îngrășămintelor cu fosfor ar trebui să fie sub controlul constant al agrochimiștilor.

După recoltare, solul trebuie să-și restabilească fertilitatea. Dar utilizarea excesivă a îngrășămintelor este dăunătoare. S-a dovedit că, odată cu creșterea dozei de îngrășăminte, randamentul crește inițial rapid, dar apoi creșterea devine din ce în ce mai mică și vine un moment în care o creștere suplimentară a dozei de îngrășăminte nu dă nicio creștere a randamentului și în doză excesivă, substanțele minerale pot fi toxice pentru plante. Această așa-numită lege a randamentului marginal, potrivit ecologului francez F. Ramad, este necunoscută de majoritatea oamenilor implicați în agricultură, iar producătorii de îngrășăminte tăceau în mod deliberat în privința asta. Nutrienții nu numai care depășesc această doză maximă sunt de prisos, ci și o parte semnificativă din cei adăugați peste o anumită doză optimă. La urma urmei, faptul că creșterea randamentului scade brusc indică faptul că plantele nu absorb excesul de nutrienți. Nerespectarea raportului corect între îngrășămintele cu azot, fosfor și potasiu cauzează, de asemenea, rău. De exemplu, doza optimă de îngrășăminte cu azot nu va obține efectul dorit și un numar mare de Azotul adăugat va fi de prisos dacă se aplică mai puține îngrășăminte cu fosfor decât este necesar.

Îngrășămintele în exces sunt levigate și spălate de pe câmp prin topire și apa de ploaie (și ajung în corpurile de apă de pe uscat și în mare). Îngrășămintele cu azot în exces, care predomină în greutate față de potasiu și fosfor, se dezintegrează în sol, iar azotul gazos este eliberat în atmosferă, iar materia organică a humusului, care formează baza fertilității solului, se descompune în dioxid de carbon și apă. . Deoarece materia organică nu este returnată în sol, humusul este epuizat, iar solurile se degradează. Fermele mari de cereale care nu au deșeuri animale suferă deosebit de greu (de exemplu, în fostele țări virgine ale Kazahstanului, Uralii și Siberiei de Vest).

Pe lângă perturbarea structurii și sărăcirea solurilor, excesul de nitrați și fosfați duc la o deteriorare gravă a calității hranei umane. Unii nitrați și fosfați, mai ales când există un exces, sunt incluși în țesuturile vegetale sub formă de ioni liberi de nitrați și fosfat. Unele plante (de exemplu, spanacul, salata verde) sunt capabile să acumuleze nitrați în cantități mari. Consumul a 250 de grame de salată verde crescută într-un pat de grădină suprafertilizat poate oferi o doză de nitrați echivalentă cu 0,7 grame de azotat de amoniu. În tractul intestinal, nitrații sunt transformați în nitriți toxici, care pot forma ulterior nitrozamine - substanțe cu proprietăți cancerigene puternice. În plus, în sânge, nitriții oxidează hemoglobina și o privează de capacitatea sa de a lega oxigenul necesar țesutului viu. Ca urmare, apare un tip special de anemie - methemoglobinemia.

Să începem, poate, cu cel mai simplu lucru - sarcina uriașă care cade asupra plantelor în momentul aplicării îngrășămintelor și afectează negativ sistemul radicular. Următorul punct în lista negativă- poluarea corpurilor de apă, care apare ca urmare a pompării unei părți a îngrășămintelor minerale aplicate prin apele subterane (și este aproape imposibil de evitat acest lucru cu tehnologiile actuale). Al treilea dezavantaj al îngrășămintelor chimice este că în perioada de vegetație a plantelor se folosește doar o mică parte din componentele benefice ale acestor aditivi alimentari, motiv pentru care este necesară creșterea dozei aplicate în sol în fiecare an, creând un exces de îngrășăminte.

În același timp, nu trebuie să uităm că tehnologia de producție a aproape orice tip de îngrășământ mineral este asociată cu anumite probleme, care uneori sunt destul de greu de rezolvat. De exemplu, să ne uităm la dificultățile cu care se confruntă producătorii „medii” de fosfat. Cele mai cunoscute sunt amofozele, superfosfații și alte tipuri de îngrășăminte obținute prin prelucrarea fosfaților naturali. Apatitele și fosforitele sunt folosite ca materii prime pentru producerea acestor îngrășăminte minerale. Ambele au un punct de topire foarte ridicat - 1700 ° C și au rezistență chimică ridicată. Drept urmare, producătorii în inaltime maxima apare o problemă „la temperatură înaltă”: toate complexitățile prelucrării chimice folosind tehnologii de temperatură înaltă asociate cu producția în mai multe etape a fosforului elementar, apoi a oxizilor acestuia, a acidului fosforic și, în cele din urmă, a sărurilor metafosfatice, care sunt rapid solubile.

În natură, ca urmare a impactului antropic, are loc o acumulare de metale grele provenite din magma terestră solidificată, acoperite de obicei de sedimente de suprafață inofensive. Ca urmare a exploatării minereurilor (în multe țări ale lumii), s-au format zone de poluare de la câțiva metri pătrați la hectare, unde predomină solurile cu conținut ridicat de metale grele, care sunt toxice pentru culturile agricole. Concentrația lor mare în soluția de sol oprește complet creșterea rădăcinilor și provoacă moartea plantelor. Metalele grele sunt imobile în sol; nivelurile lor în deșeurile miniere sunt de aproximativ 1%. Prin urmare, aceste zone au condiții extrem de nefavorabile pentru cultivarea culturilor.

Multe probleme ecologice și fiziologice importante sunt asociate cu nutriția minerală a plantelor în condiții de deficiență sau exces de elemente chimice din sol. În special, odată cu creșterea orașelor și dezvoltarea industriei, impactul asupra culturilor agricole al concentrațiilor crescute de metale grele în sol crește, ca urmare a creșterii numărului de ecosisteme perturbate și inhibarea dezvoltării vegetației zonale. În condiții de nutriție minerală nefavorabilă, diferențele inerente culturilor agricole în acumularea de elemente chimice sunt deosebit de clar vizibile. Pentru a studia procesul ciclului chimic al metalelor, precum și pentru a evalua rolul protector al plantelor, sunt necesare date obiective privind acumularea metalelor în ele în condițiile diferitelor ecosisteme.

Gradul de absorbție a elementelor din solurile contaminate variază între diferitele plante. Legumele au cea mai mare capacitate de a acumula metale grele, în timp ce culturile industriale și cerealele au cea mai mică capacitate. Brasicale, care au un sistem radicular mai puternic, absorb mai multe metale decât boabele, iar dicotiledoneele în general au o capacitate de acumulare mai mare decât monocotiledonea. Elemente precum nichelul și cadmiul pătrund ușor în plante și sunt concentrate în masa vegetativă. Mercurul se găsește de obicei în cantități mici în plantele superioare; cel mai mare conținut din acest metal greu se găsește în ciuperci, care sunt, de asemenea, capabile să acumuleze cadmiu.

O abandonare totală a utilizării îngrășămintelor minerale, care este uneori propusă ca una dintre modalitățile posibile de dezvoltare a agriculturii, va duce la o reducere catastrofală a producției de alimente. Prin urmare, singura soluție corectă la această problemă nu este refuzul utilizării, ci îmbunătățirea radicală a tehnologiei de utilizare a îngrășămintelor minerale, aplicarea acestora în doze și proporții optime și depozitare adecvată. Dacă sunt aplicate neuniform, unele plante primesc în exces, iar altele primesc cantități insuficiente de nutrienți, ceea ce duce la ritmuri inegale de dezvoltare și maturare a plantelor, la scăderea randamentului și a calității produsului, iar cu cât îngrășământul este mai concentrat, cu atât este mai mare pierderea de producție. .
Alături de principalii nutrienți, îngrășămintele minerale conțin adesea diverse impurități sub formă de săruri ale metalelor grele, compuși organici și substanțe radioactive. Materiile prime pentru producerea îngrășămintelor minerale - fosforite, apatite, săruri brute de potasiu, de regulă, conțin o cantitate semnificativă de impurități - de la 10 la -5 la 5% sau mai mult. Impuritățile toxice pot include arsen, cadmiu, plumb, fluor, seleniu, stronțiu, care ar trebui considerate ca surse potențiale de poluare a mediului și luate în considerare cu strictețe la aplicarea îngrășămintelor minerale pe sol.
Grupul critic de substanțe, a căror acumulare duce la stresul mediului, include metalele grele mercur, plumb, cadmiu, arsen etc. Dintre acestea, primele trei elemente și o serie de compuși ai acestora sunt cei mai toxici.

La producerea îngrășămintelor cu fosfat, există un risc mare de poluare a aerului cu gaze fluorurate. Captarea compușilor cu fluor este importantă nu numai din punctul de vedere al protecției mediului, ci și pentru că fluorul este o materie primă valoroasă pentru producerea de freoni, fluoroplastice, cauciuc fluorat etc. Compușii de fluor pot pătrunde în apele uzate în etapele de spălare a îngrășămintelor și de curățare a gazelor. Pentru a reduce cantitatea de astfel de ape uzate, este recomandabil să se creeze cicluri închise de circulație a apei în procese. Pentru purificarea apelor uzate din compuși cu fluor se pot folosi metode de schimb ionic, precipitare cu hidroxizi de fier și aluminiu, sorbție pe oxid de aluminiu etc.. Apele uzate provenite din producția de îngrășăminte cu azot care conțin azotat de amoniu și uree sunt trimise pentru tratare biologică, pre- amestecat cu alte ape uzate în astfel de proporții încât concentrația de uree să nu depășească 700 mg/l, iar amoniacul - 65-70 mg/l.O sarcină importantă în producția de îngrășăminte minerale este purificarea gazelor din praf. Posibilitatea de poluare a aerului cu praful de îngrășământ în etapa de granulare este deosebit de mare. Prin urmare, gazul care părăsește turnurile de granulare trebuie supus curățării prafului folosind metode uscate și umede.

Prezența reziduurilor de pesticide în culturi este monitorizată de Food and Drug Administration, iar Departamentul Agriculturii monitorizează prezența reziduurilor de pesticide în produsele din carne. Creșterea cerințelor pentru medicamentele utilizate a afectat gama de pesticide utilizate. De exemplu, medicamentele persistente care se acumulează în mediu sunt excluse; Acest lucru se aplică în primul rând DDT-ului. Pericolul acumulării de pesticide în mediu necesită dezvoltarea de noi medicamente cu toxicitate scăzută care se degradează rapid în mediu și au toxicitate scăzută pentru organismele cu sânge cald și pești. Căutarea de noi pesticide are ca scop identificarea compușilor care sunt foarte activi în doze foarte mici și au un impact redus asupra mediului. Îmbunătățirile în tehnologia de aplicare a îngrășămintelor minerale pe sol elimină cazurile individuale de pătrundere nedorită a componentelor îngrășămintelor minerale în apele subterane și în corpurile de apă. Trebuie remarcat faptul că îngrășămintele minerale în unele cazuri servesc ca factori indirecti în îmbunătățirea și purificarea mediului. Îmbunătățind dezvoltarea plantelor, îngrășămintele ajută la curățarea atmosferei de o serie de compuși nocivi.

Bibliografie

1. A.M. Kutepov și alții.

Tehnologia chimică generală: Manual. pentru universități/A.M. Kutepov,

T.I. Bondareva, M.G. Berengarten - ed. a 3-a, revizuită. - M.: ICC „Akademkniga”. 2003. - 528 p.

2. I.P. Muhlenov, A.Ya. Averbukh, D.A Kuznetsov, E.S. Tumarkina,

I.E. Furmer.

Tehnologia chimică generală: Manual. pentru inginerie chimică specialist. universități

În 2 volume. T.2. Cea mai importantă producție chimică / I.P. Muhlenov, A.Ya.

Kuznetsov și alții; Ed. I.P. Muhlenova. - Ed. a IV-a, revizuită. si suplimentare - M.: „Mai sus. şcoală”, 1984.-263 p., ill.

3. Beskov V. S.

Tehnologia chimică generală: Manual pentru universități. - M.: ICC „Akademkniga”, 2005. -452 p.: ill.

Întreprinderea POR a dezvoltat un nou produs. Există o anumită probabilitate ca în anul următor să existe o piață pentru el. Prezența reacțiilor la temperatură înaltă în procesul de producție crește costul acestuia la 2,5 milioane de ruble. Este nevoie de un an pentru a configura procesul de producție, dar există doar 55% șanse ca siguranța corespunzătoare a procesului să fie asigurată. Astfel, se pune întrebarea despre dezvoltarea unui sistem de control automat (ACS), care va asigura siguranța reacțiilor la temperatură înaltă. Cercetările privind AKS vor dura 1 an și vor costa 1 milion de ruble, dar probabilitatea de a obține AKS necesar este de 0,75.

Dezvoltarea AKS poate începe imediat sau poate aștepta un an până când siguranța tehnologică a procesului este determinată. Dacă dezvoltarea AKS începe imediat și proces de fabricație se dovedește a fi sigur, atunci AKS-ul va fi inutil și întreprinderea va suferi pierderi în valoare de 1 milion de ruble. Dacă procesul de dezvoltare AKS este amânat cu un an, iar procesul de producție nu respectă standardele de siguranță tehnologică stabilite, atunci lansarea produsului este amânată cu 1 an până la finalul cercetării.

...

JSC PhosAgro-Cherepovets ca unul dintre liderii mondiali în producția de îngrășăminte care conțin fosfor. Familiarizarea cu etapele de proiectare a unui transportor cu bandă cu o capacitate de 21 t/h pentru un depozit de produse finite pe amplasamentul nr. 1 pentru producția de îngrășăminte minerale.

teză, adăugată 19.02.2017

Descrierea granulatoarelor pentru granularea și amestecarea materialelor vrac, pulberi umede și paste. Producția de îngrășăminte complexe pe bază de azotat de amoniu și uree. Întărirea legăturilor dintre particule prin uscare, răcire și polimerizare.

lucrare curs, adăugată 03.11.2015

Producția de acid fosforic, fosfor și îngrășăminte complexe și fosfați tehnici. Aplicarea îngrășămintelor fosfatice, compoziție chimică. Eliminarea nutrienților prin recoltarea culturilor principale. Adăugarea de îngrășăminte în sol pentru a optimiza nutriția plantelor.

test, adaugat 05.11.2009

Tipuri și caracteristici ale îngrășămintelor obținute din deșeuri de acid sulfuric. Eficiența îngrășămintelor cu azot și modalități de creștere. Caracteristicile îngrășămintelor fosfatice. Îngrășământ din nămolurile de epurare. Procesul de separare a aluminiului și a altor metale de cenușa zburătoare.

lucrare de curs, adăugată 10.11.2010

Structura și proprietățile zgurii de combustibil. Zgură aglomerată și cenușă. Metode de producere mecanizată de zgură ponce. Producția de îngrășăminte din zgură. Metode de obținere a îngrășămintelor complexe. Principalele dezavantaje ale amestecurilor din materiale poroase.

rezumat, adăugat 14.10.2011

Proprietățile fizico-chimice ale azotatului de amoniu. Principalele etape ale producției de azotat de amoniu din amoniac și acid azotic. Instalații de neutralizare care funcționează la presiune atmosferică și funcționează sub vid. Reciclarea și neutralizarea deșeurilor.

lucrare curs, adaugat 31.03.2014

Studierea principiilor standardizării produselor, activități de stabilire a regulilor și caracteristicilor în scopul reutilizării lor voluntare. Analiza protecției intereselor consumatorilor și ale statului pe probleme de calitate a produselor, proceselor și serviciilor.

rezumat, adăugat 16.02.2012

Utilizarea cărbunelui ca materie primă tehnologică pentru producția de îngrășăminte minerale și materiale plastice. Metode științifice de exploatare a zăcămintelor miniere cu costuri minime ale vieții și forță de muncă materială cu siguranță necondiționată a operațiunilor miniere.

lucrare de curs, adăugată 04/05/2009

Automatizarea producerii de nitrat de amoniu granulat. Circuite pentru stabilizarea presiunii în conducta de alimentare cu abur de suc și reglarea temperaturii condensului de abur dintr-un condensator barometric. Monitorizarea presiunii din conducta de evacuare la pompa de vid.

lucrare curs, adăugată 01.09.2014

Caracteristicile produselor fabricate, materiilor prime și materialelor pentru producție. Proces tehnologic obţinerea azotatului de amoniu. Neutralizarea acidului azotic cu amoniac gazos și evaporarea la o topitură foarte concentrată.

Prezentare generală a industriei: producția de îngrășăminte minerale

Caracteristicile industriei

Producția de îngrășăminte minerale este cel mai mare subsector al industriei chimice. Aceasta este una dintre cele mai profitabile și mai stabile din punct de vedere financiar nu numai în complexul chimic, ci și în industrie în ansamblu. Produsele întreprinderilor rusești sunt competitive și au o cerere constantă pe piețele externe și interne. Pe acțiune Federația Rusă reprezintă până la 6-7% din producția globală de îngrășăminte.

Industria rusă produce aproape toate tipurile de îngrășăminte minerale tradiționale, care sunt solicitate atât pe piețele interne, cât și pe cele externe. O pondere semnificativă în producția de îngrășăminte este ocupată de îngrășămintele minerale complexe (cum ar fi ammophos, diammophos, azophoska etc.), care diferă de îngrășămintele unice prin faptul că conțin doi sau trei nutrienți. Avantajul îngrășămintelor complexe este că compoziția lor se poate modifica în funcție de cerințele pieței.

Principalele probleme ale industriei:

Nivel tehnic scăzut de producție, grad ridicat de uzură a echipamentelor, tehnologii învechite (doar 20% din tehnologiile din subindustrie pot fi considerate moderne din punctul de vedere al standardelor țărilor dezvoltate).

Intensitatea ridicată a producției de căldură și energie (ponderea purtătorilor de energie în costul de producție variază de la 25 la 50%).

În mai 1999, Ministerul Economiei al Federației Ruse a elaborat „Strategia de dezvoltare a industriei chimice și petrochimice pentru perioada până în 2005”. Potrivit acestui document, în perioada 2001-2005. Se preconizează că amploarea schimbărilor structurale în producția de produse chimice se va extinde spre creșterea producției și extinderea gamei de produse competitive bazate pe tehnologii de înaltă tehnologie.

Principalii indicatori de producție ai industriei

Creșterea volumelor de producție în industrie a început în prima jumătate a anului 1999. Principalul impuls pentru creștere a fost redresarea financiară a întreprinderilor ca urmare a devalorizării rublei care a urmat crizei financiare. Competitivitatea produselor întreprinderilor rusești pe piața externă a crescut (aproximativ 80% din produsele producătorilor autohtoni de îngrășăminte sunt exportate) și, prin urmare, întreprinderile au capital de lucru, ceea ce a extins oportunitățile de investiție în dezvoltarea producției.

În anul 2000, producția de îngrășăminte minerale în Federația Rusă a crescut cu 6,3%, inclusiv producția de îngrășăminte cu azot a crescut cu 12,7%, îngrășămintele cu fosfat cu 17,1%, iar îngrășămintele cu potasiu au scăzut cu 6,5%. Astfel, ponderea îngrășămintelor cu azot a constituit 47,6%, în creștere cu 3,1 puncte procentuale ca urmare a scăderii ponderii îngrășămintelor cu potasiu cu 4,3 puncte procentuale cu o ușoară creștere (cu 1,2 puncte procentuale) a ponderii îngrășămintelor fosfatice.

O evaluare a situației din industrie din punctul de vedere al stării activelor celor mai mari întreprinderi și al consumului de îngrășăminte minerale atât pe piața internă, cât și în străinătate ne permite să anticipăm dezvoltarea industriei ca fiind promițătoare.

În primul trimestru al anului 2001 în Federația Rusă au fost produse îngrășăminte minerale - 3,3 milioane de tone (100,4%);

Producția de îngrășăminte minerale în Rusia, mii de tone

	Volumul total de producție	Fosfat	Potasă	Produse chimice de protecție a plantelor











ianuarie-februarie 2001

Capacitatea totală a întreprinderilor producătoare de îngrășăminte minerale

Produse	Capacitate de producție, mii de tone

Îngrășăminte cu azot
Îngrășăminte cu fosfor
Potasă

Îmbunătățirea situației financiare și a solvabilității întreprinderilor agricole în anul 2000 a contribuit la creșterea consumului de îngrășăminte minerale. Potrivit experților, această tendință va continua și în viitor.

Dinamica și structura cererii de îngrășăminte minerale (în termeni de 100% nutrienți), mii de tone

Numele indicatorului	prognoza 2005
Cererea - totală
inclusiv pentru produsele fabricate intern
piata interna

Evaluarea potențialului de producție al industriei la instalațiile existente în viitor până în 2005, mii tone

Numele indicatorului		prognoza 2005
Putere instalată
Puterea competitivă
Volumul pieței
Productie

Sursa: Strategia de dezvoltare a industriei chimice și petrochimice pentru perioada până în 2005

Lista capacităților în curs de creare pentru producția de produse competitive în anii.

Companie	Locație	Produse	Capacitate de producție, tone pe an
Novomoskovskoe AK „Azot”		Acid azotic
SA „Dagfos”		fosfați calificați

		fosfor galben
SA „Apatit”		concentrat de apatită
Voskresensk JSC "Minudobreniya"		tripolifosfat de sodiu
		acid sulfuric
SA „Nevinnomyssk Azot”
Meleuzovskoye JSC "Minudobreniya"		acid sulfuric

Sursa: Strategia de dezvoltare a industriei chimice și petrochimice pentru perioada până în 2005

Producția de îngrășăminte cu azot

Materia de pornire pentru producerea de azot și o serie de îngrășăminte complexe este amoniacul. Capacitatea totală de operare pentru producția de amoniac în Rusia ajunge în prezent la 13.870 mii de tone, ceea ce reprezintă aproximativ 9% din capacitatea globală. Acesta este al treilea indicator din lume după China și SUA. Cu toate acestea, capacitățile de producție ale întreprinderilor nu sunt pe deplin utilizate, iar în ceea ce privește producția de amoniac, Rusia ocupă locul 4 după China, SUA și India, producând aproximativ 6% din acest tip de produs în lume.

În anul 2000, capacitatea de utilizare a capacității de producere a îngrășămintelor cu amoniac și azot a crescut semnificativ comparativ cu anii precedenți. În special, utilizarea capacității pentru producția de amoniac a fost de 82%, îngrășămintele cu azot - 80%, foarte aproape de indicatorii de la sfârșitul anilor 80. Unele întreprinderi au funcționat peste capacitatea lor instalată; printre astfel de întreprinderi merită menționate JSC Acron, Nevinnomyssk Azot și Ministerul Îngrășămintelor (Perm).

Structura producției de îngrășăminte cu azot în Federația Rusă, %

Produse
Uree
Nitrat de amoniu

Îngrășămintele cu azot în Rusia sunt produse la peste 25 de întreprinderi. În plus, sulfatul de amoniu este produs de unele fabrici de cocs.

Ponderea întreprinderilor în producția integrală rusească de îngrășăminte cu azot timp de 8 luni. 2000

Nume de afaceri
SA „Akron”
Novomoskovsk AK „Azot”
Nevinnomyssk OJSC „Azot”
Uzina chimică Kirovo-Chepetsk
Berezniki JSC „Azot”
Kemerovo OJSC „Azot”
OJSC „Togliattiazot”
Rossoshanskoe JSC "Minudobreniya"

Companie	Pentru producerea de îngrășăminte cu azot	Pentru producerea de amoniac în
CJSC „Kuibyshevazot”

SA „Nevinnomyssk Azot”
OJSC "Minudobreniya" (Perm)
OJSC „Agro-Cherepovets”

Producția de uree la întreprinderile rusești, mii de tone

Producția de îngrășăminte fosfatice

Cota Federației Ruse în producția globală de îngrășăminte fosfatice este de 6,5%. Producția de îngrășăminte fosfatice în Rusia este dominată de fosfat monoamoniu și fosfat de diamoniu. Potențialul mare al îngrășămintelor cu fosfați creat în Rusia este concentrat la 19 întreprinderi, capacitatea totală a instalațiilor este de aproximativ 4,5 milioane de tone.Practic, întreprinderile pentru producția de îngrășăminte cu fosfați sunt situate în apropierea depozitelor principalelor tipuri de materii prime - apatite și fosforiti.

Ponderea întreprinderilor în producția de îngrășăminte fosfatice în Federația Rusă timp de 8 luni. 2000

Nume de afaceri

OJSC „Îngrășăminte Balakovo”
OJSC „Îngrășăminte minerale Voskresensk” (regiunea Moscova)
SA „Akron” (regiunea Novgorod)

În anul 2000, producția de îngrășăminte fosfatice a crescut cu 12,8% față de 1999. Între timp, potrivit experților, în a doua jumătate a anului 2000, ritmul de creștere a producției de fosfat a scăzut semnificativ. Acest lucru s-a datorat lipsei de acid sulfuric, care este utilizat în producția principalelor tipuri de îngrășăminte fosfatice - ammofos, diammofos și nitroamofosfați. În plus, a jucat un rol înăsprirea politicii de vânzare a SA Apatit, monopolistul rus în extracția și prelucrarea materiilor prime fosfatice. Influență negativă Producția este afectată de scăderea prețurilor mondiale la fosfați și, prin urmare, scad veniturile din export ale întreprinderilor, care sunt nevoite să crească exporturile pentru a compensa pierderile.

Pe teritoriul Federației Ruse, îngrășămintele simple care conțin fosfor sunt produse de 3 fabrici, cota lor în aprovizionarea pieței interne ruse variază de la 17,4% la 57,5%. Produsele acestor întreprinderi nu sunt exportate. Cele mai comune îngrășăminte complexe care conțin fosfor sunt furnizate pe piața internă rusă de mai mult de 12 întreprinderi de producție, cotele lor variază de la 2,2% (JSC Acron, regiunea Novgorod) la 26,8% (JSC Ammofos, regiunea Vologda).

Companie	Capacitate instalată, mii de tone
Îngrijorare „Irgiz”
SA „Fosforit”
SA „Ammofos”
SA „Îngrășăminte minerale Voskresensk”
SA „Meleuzovskoye PA „Minudobreniya””

Până de curând, cel mai comun îngrășământ cu azot-fosfor produs în Rusia era fosfatul monoamoniu - MAP sau ammofos. Capacitatea de producție pentru producția de ammofos este disponibilă la 8 întreprinderi. Capacitatea totală de proiectare pentru producerea acestui tip de îngrășământ este de aproximativ 2 milioane de tone (în termeni de P2O5). Durata de viață a echipamentului principal la toate fabricile este de 20-25 de ani, cu toate acestea, nivelul tehnic de producție este evaluat ca mediu.

Ultimii ani s-au caracterizat printr-o scădere a nivelului de utilizare a potențialului de producție la toate întreprinderile, care se explică în principal prin motivele crizei generale din economie. Cea mai mare parte a îngrășămintelor este exportată. Nefurnizarea pe termen lung a agriculturii cu îngrășăminte minerale nu a putut decât să afecteze aprovizionarea cu hrană a pământului. În fiecare an, odată cu recoltarea, din sol sunt îndepărtate circa 100 kg de nutrienți la 1 hectar, iar aplicarea îngrășămintelor a scăzut de 5 ori în ultimii ani. Peste 60 de milioane de hectare de teren necesită o creștere de două ori a conținutului de fosfor.

Prognoze pe termen mediu pentru consumul de îngrășăminte minerale în Rusia, mii de tone de nutrienți

Tipuri de îngrășăminte	Potrivit GIAP	Potrivit lui Fertekon

Fosfat
Potasă

Sursa: SA „Phosphorit”

Producția de îngrășăminte cu potasiu

Rusia ocupă locul 2 în lume la producția de îngrășăminte cu potasiu. Acest lucru se datorează faptului că Rusia are unele dintre cele mai bogate zăcăminte de săruri de potasiu din lume. Principalul tip de îngrășământ cu potasiu este clorura de potasiu. Aproape 93% din îngrășămintele cu potasiu din Rusia sunt produse de două întreprinderi - OJSC Uralkali și OJSC Silvinit, dar în prezent este utilizată doar 50% din capacitatea acestor întreprinderi. Cea mai mare parte a costurilor companiei este asociată cu exploatarea minereului; de la 20 la 30% din structura costurilor de producție este costul energiei electrice și al transportului.

Producția de îngrășăminte minerale în termeni de 100% K2O, mii de tone

Capacitatea de producție a întreprinderilor producătoare de îngrășăminte cu potasiu

	Îngrășăminte cu potasiu (100% K;0), mii tone
OJSC „Uralkali” (regiunea Perm)
SA „Silvinit” (regiunea Perm)

În ultimii ani, producția de îngrășăminte cu potasiu în Rusia a scăzut pe fondul creșterii volumelor de producție în industrie în ansamblu. Acest lucru se datorează scăderii producției de către JSC Uralkali, precum și concurenței crescute între producătorii de îngrășăminte cu potasiu pe piața mondială. Principalii concurenți ai companiilor rusești printre producătorii de îngrășăminte minerale sunt piata internationala sunt întreprinderi din Canada, Germania, Israel, Iordania, Franța. Între timp, potrivit experților, tendința de creștere a exporturilor de produse va continua și în următorii ani. În special, consumul de îngrășăminte minerale de către țările asiatice continuă să crească, dar exporturile către aceste țări sunt asociate cu riscuri financiare.

În ciuda volumelor semnificative de producție proprie de potasiu, Rusia se află pe ultimul loc în rândul țărilor producătoare în ceea ce privește nivelul de aplicare. În ultimii ani, această cifră practic nu a depășit nivelul de 2,1 kg/ha în substanța activă. În același timp, consumul de potasiu în lume crește anual cu 6-8%. De exemplu, în țările vest-europene este de 70-80 kg/ha.

Piața îngrășămintelor minerale

Majoritatea întreprinderilor din industrie supraviețuiesc doar prin exporturi. Potrivit Ministerului Economiei al Federației Ruse, aproximativ 80% din toate produsele fabricate sunt exportate. În același timp, tranzacțiile de comerț exterior sunt complicate de o serie de circumstanțe, în primul rând discrepanța dintre prețurile interne ridicate și prețurile scăzute de export pentru produsele complexului. Acest lucru permite unui număr de țări străine (inclusiv Polonia, India și Statele Unite) să inițieze proceduri antidumping împotriva exportatorilor autohtoni.

Exportul de îngrășăminte minerale din Rusia în 2000

Chimiștii care produc îngrășăminte minerale au o contribuție semnificativă la rezolvarea problemei globale a furnizării de hrană a populației lumii. Producătorii ruși de îngrășăminte minerale participă activ la procesul de integrare globală, furnizând anual milioane de tone de îngrășăminte cu azot, fosfor și potasiu în diferite țări din întreaga lume.

În 2015, volumul livrărilor de export de îngrășăminte minerale a fost de 16 milioane de tone, în timp ce ponderea Rusiei a fost la următoarele niveluri: pe piața îngrășămintelor cu azot - 5,2%, îngrășăminte cu fosfat - 6,3%, îngrășăminte cu potasiu - 24,1%.

Acest articol prezintă principalii indicatori ai dezvoltării pieței globale a îngrășămintelor minerale în 2015/16. și evaluarea unei organizații internaționaleIFA a soldului său pe termen mediu până în 2020.

Consumul mondial de îngrășăminte 2015/16 s-a ridicat la 181 milioane de tone (p.i.), i.e. din cauza recesiunii economice generale și a secetei din unele zone ale lumii (Asia de Sud și de Sud-Est, America Latină și Africa) a scăzut cu 1%. Cu toate acestea, evaluarea pieței de către specialiștii organizației internaționale IFA în 2016/17. pare destul de optimist: creșterea cererii este de așteptat să fie de 2,9% (Tabelul 1). Motivele optimismului includ o oarecare îmbunătățire a situației economice și condiții meteorologice mai favorabile.

Tabelul 1. Consumul de îngrășăminte în lume, mii de tone (p.v.)

				Total



Rata de crestere

Rata de crestere
2016/17 (estimare)
Rata de crestere

Sursă:Perspectivă pentru îngrășăminte 2016-2020 , ÎN CAZUL ÎN CARE O.

Pe termen mediu, până în 2020, piața de îngrășăminte minerale va avea o creștere moderată și, cu utilizarea capacității de 80%, va ajunge la 199 milioane de tone (p.v.) (Tabelul 2), sau 270 milioane de tone în volum fizic. Pentru perioada 2016-2020. investițiile în industrie se vor ridica la 130 de miliarde de dolari, vor fi introduse peste 150 de capacități noi, adică. capacitatea globală va crește cu peste 150 de milioane de tone.

masa 2. Prognoza pe termen mediu pentru dezvoltarea producției de îngrășăminte minerale

în lume, mii de tone (p.e.)

				Total

2020/21 (prognoză)
Rata de crestere

Sursă:Fertilizer Outlook 2015-2019, IFA.

Principala creștere a cererii de îngrășăminte va avea loc în Africa (3,6%), Asia de Sud (2,9%), America Latină (2,8%), în principal în Brazilia și Argentina.

Capacitatea de producție amoniac până în 2020 va crește cu 10% față de 2010. - până la 230 de milioane de tone de NH3. Principalele capacități vor fi introduse în China, Indonezia, SUA, Algeria, Egipt și Nigeria. Creșterea capacității de producție a amoniacului este determinată de extinderea bazei de producție pentru producția de uree, care reprezintă 55% din piața de îngrășăminte cu azot.

În următorii cinci ani, 97% din capacitatea planificată de amoniac va funcționa cu gaze naturale, deși în China, în ciuda raționalizării producției, 78% din capacitate va folosi în continuare cărbune (în prezent 82% din fabricile de amoniac funcționează cu această materie primă).

Puterea globală de admisie uree pentru perioada 2015 - 2020 va creste cu 10% - până la 229 milioane de tone.Aproximativ 35% din noile proiecte vor fi implementate în Asia de Est, 18% - în Africa și 15% în America de Nord. Un total de 60 de noi proiecte de producție de uree sunt de așteptat să fie puse în funcțiune, dintre care 20 vor fi introduse în China.

Cererea de uree în 2020 este estimată la 208 milioane de tone, adică va crește anual cu 2,5%, iar creșterea cererii din industrie va fi de peste patru ori mai mare decât creșterea cererii din sectorul îngrășămintelor. Principala cerere de uree industrială este așteptată în China și Europa, iar pentru îngrășământ cu uree - în regiunea Asiei de Sud.

Având în vedere parametrii prevăzuți pentru dezvoltarea pieței globale de uree, utilizarea capacității în ansamblu va fi de 90%, i.e. piata va fi echilibrata.

La magazin materii prime fosfatice oferta este de așteptat să crească cu 11% - până la 250 de milioane de tone, 80% din creșterea volumului de 35 de milioane de tone provenind din extinderea bazei de producție din Maroc, Arabia Saudită, Iordania și China.

Capacitate globală de ieșire acid fosforic pentru perioada 2015 - 2020 va creste cu 13% - până la 65,3 milioane de tone datorită punerii în funcțiune a 30 de noi unități de producție, dintre care ¾ în China. În plus, noi proiecte vor fi implementate în Maroc, Arabia Saudită și Brazilia. Cererea de acid fosforic va crește cu 2,5% pe an până în 2020.

În perioada 2015 - 2020 Se preconizează că vor fi puse în funcțiune 30 de noi capacități de producție îngrășăminte fosfatice , în urma căreia capacitatea globală va crește cu 7 milioane de tone (p.i.) - până la 52 milioane de tone (p.v.). Aproximativ jumătate din noua capacitate va fi introdusă în China și Maroc. În plus, noi proiecte vor fi implementate în Arabia Saudită, Brazilia și India.

Piaţă îngrășăminte de potasiu , care a prezentat cea mai mare dinamică în anii anteriori, în 2015 - 2020 va continua să se dezvolte în mod activ: se preconizează implementarea a 25 de proiecte, dintre care patru mari greenfield sunt în Canada, Rusia și Belarus. Capacitatea globală de producție de îngrășăminte cu potasiu în 2020 este estimată la 64,5 milioane de tone (p.e.), adică. va crește față de 2015 cu 22%.

Cererea de îngrășăminte cu potasiu în 2020 este de așteptat să fie de 51,6 milioane de tone, adică. va crește cu 2,1% pe an, iar utilizarea capacității va fi de 80%.

Productie sulf în lume în 2020 este de așteptat să ajungă la 72 de milioane de tone (p.e.), i.e. va crește cu 4% anual. Proiecte majore vor fi implementate în Qatar, Rusia, Arabia Saudită și Turkmenistan. În SUA este de așteptat și o creștere a producției de sulf, ceea ce va duce la o scădere a importurilor acesteia.

Oferta/cererea de sulf în 2020 va fi de 69 de milioane de tone (p.i.), adică. capacitatea va fi încărcată la 96%, ceea ce este determinat de cererea crescută din partea producătorilor de acid sulfuric.

În tabel 3 regiuni reprezentate - exportatori ai principalelor tipuri de îngrășăminte minerale în 2014. Rezultă că ponderea țărilor CSI pe piața mondială a amoniacului a fost la nivelul de 24%, ureea - la nivelul de 16%, azotat de amoniu - la nivelul de 63% (poziție de monopol), DAP - la nivel de 10% și îngrășăminte cu potasiu - la nivelul de 40%.

Tabelul 3. Volumele de export ale principalelor tipuri de îngrășăminte minerale pe regiune

în 2014, mii de tone (p.v.)

	Amoniac	Uree	Nitrat de amoniu	Clorura de potasiu
Europa de Vest

Europa Centrală
CSI (cu Ucraina)
America de Nord
America Latină

Asia de Vest
Asia de Sud
Asia de Est


lume, total

Sursă:IFA, 2015.

În tabel Figura 4 prezintă piețele regionale de vânzare pentru principalele tipuri de îngrășăminte minerale, care prezintă diferențe semnificative de capacitate. Astfel, cele mai încăpătoare piețe de vânzare sunt:

pentru amoniac - țări din America de Nord (SUA) și UE;
pentru uree - țări din America de Nord (SUA), America Latină (Brazilia), țări din Asia de Sud (India) și țări din UE;
pentru nitrat de amoniu - țări din America Latină;
pentru DAF - țări din Asia de Sud (India), țări din UE;
pentru clorură de potasiu - țări din Asia de Est (China), America Latină, America de Nord (SUA) și țările UE.

Tabelul 4.Volume de import ale principalelor tipuri de îngrășăminte minerale pe regiune în 2014, mii tone (p.v.)

	Amoniac	Uree	Nitrat de amoniu	Clorura de potasiu
Europa de Vest

Europa Centrală
CSI (cu Ucraina)
America de Nord
America Latină

Asia de Vest
Asia de Sud
Asia de Est


lume, total

Agenția Federală pentru Educație

Universitatea Tehnică de Stat din Tver

Departamentul de Tehnologii Materiale polimerice

Producția de îngrășăminte minerale

Completat de: Tomilina O.S.

FAS, grupa BT-0709

Verificat de: Komarov A.M.

Îngrășămintele minerale sunt săruri care conțin elemente necesare nutriției plantelor și care se aplică pe sol pentru a obține recolte mari și durabile. Îngrășămintele minerale sunt unul dintre cele mai importante tipuri de produse din industria chimică. Creșterea populației pune aceeași problemă pentru toate țările lumii - gestionarea abil a capacității naturii de a reproduce resursele de viață și, mai ales, hrana. Problema reproducerii extinse a produselor alimentare a fost de mult rezolvată prin utilizarea îngrășămintelor minerale în agricultură. Prognozele științifice și planurile pe termen lung prevăd o creștere în continuare a producției globale de îngrășăminte minerale și organominerale, îngrășăminte cu durată controlată.

Producția de îngrășăminte minerale este unul dintre cele mai importante subsectoare ale industriei chimice, volumul său la nivel mondial este de peste 100 de milioane. t pe an. Compușii produși și consumați în cele mai mari cantități sunt sodiu, fosfor, potasiu, azot, aluminiu, fier, cupru, sulf, clor, fluor, crom, bariu etc.

Îngrășămintele minerale sunt clasificate în funcție de trei caracteristici principale: scop agrochimic, compoziție și proprietăți.

1. În funcție de scopul agrochimic, îngrășămintele sunt împărțite în direct , fiind o sursă de nutrienți pentru plante, și indirect, servind la mobilizarea nutrienților solului prin îmbunătățirea proprietăților fizice, chimice și biologice ale acestuia. Îngrășămintele indirecte includ, de exemplu, îngrășămintele de var utilizate pentru neutralizarea solurilor acide.

Îngrășămintele minerale directe pot conține unul sau mai mulți nutrienți diferiți.

2. În funcție de cantitatea de nutrienți, îngrășămintele sunt împărțite în simple (single) și complexe.

Îngrășămintele simple conțin doar unul dintre cei trei nutrienți principali. În consecință, îngrășămintele simple sunt împărțite în azot, fosfor și potasiu.

Îngrășămintele complexe conțin doi sau trei nutrienți principali. Pe baza numărului de nutrienți principali, îngrășămintele complexe sunt numite duble (de exemplu, tip NP sau PK) sau triple (NPK); acestea din urmă sunt numite și complete. Îngrășămintele care conțin cantități semnificative de nutrienți și puține substanțe de balast se numesc concentrate.

Îngrășămintele complexe sunt, de asemenea, împărțite în mixte și complexe. Amestecate sunt amestecuri mecanice de îngrășăminte formate din particule eterogene obținute prin amestecarea simplă a îngrășămintelor. Dacă în urma unei reacții chimice în echipamentele fabricii se obține un îngrășământ care conține mai mulți nutrienți. Se numește complex.

Îngrășămintele destinate hrănirii plantelor cu elemente care stimulează creșterea plantelor și sunt necesare în cantități foarte mici se numesc microîngrășăminte, iar elementele nutritive pe care le conțin se numesc microelemente. Astfel de îngrășăminte sunt aplicate pe sol în cantități foarte mici. Acestea includ săruri care conțin bor, mangan, cupru, zinc și alte elemente.

3. În funcție de starea lor de agregare, îngrășămintele se împart în solide și lichide (amoniac, soluții apoase și suspensii).

Proprietățile fizice ale îngrășămintelor sunt de mare importanță. Sărurile de îngrășăminte solubile în apă trebuie să curgă liber, să fie ușor de dispersat, să nu fie foarte higroscopice și să nu fie aglomerate în timpul depozitării; trebuie să fie astfel încât să rămână pe sol o perioadă de timp și să nu fie spălată prea repede de apa de ploaie sau dusă de vânt. Aceste cerințe sunt cel mai bine îndeplinite de îngrășămintele groso-cristaline și granulare. Îngrășămintele granulare pot fi aplicate pe câmpuri prin metode mecanizate folosind mașini de îngrășământ și semănători în cantități care respectă strict cerințele agrochimice.

Îngrășămintele cu fosfor, în funcție de compoziția lor, sunt solubile în diferite grade în soluțiile din sol și, prin urmare, sunt absorbite diferit de plante. În funcție de gradul de solubilitate, îngrășămintele fosfatice se împart în fosfați solubili în apă, asimilați de plante și fosfați insolubili. Solubile în apă includ superfosfati simpli și dubli. La cele digerabile, de ex. acizii solubili în sol includ precipitatul, termofosfatul, fosfații topați și zgura Thomas. Îngrășămintele insolubile conțin săruri de fosfat greu de digerat, care sunt solubile numai în acizi minerali puternici. Acestea includ roca fosfatică, apatită și făină de oase.

Materiile prime pentru producerea fosfatului elementar, a îngrășămintelor fosfatice și a altor compuși ai fosforului sunt fosfații naturali: apatite și fosforite. În aceste minereuri, fosforul este sub formă insolubilă, în principal sub formă de fluorapatită Ca 5 F(PO 4) 3 sau hidroxilapatită Ca 5 OH(PO 4) 3. Pentru a obține îngrășăminte cu fosfor ușor digerabile utilizate în orice sol, este necesară transformarea sărurilor de fosfor insolubile ale fosfaților naturali în săruri solubile în apă sau ușor digerabile. Aceasta este sarcina principală a tehnologiei îngrășămintelor cu fosfor.

Solubilitatea sărurilor de fosfat crește pe măsură ce aciditatea lor crește. Sarea medie Ca 3 (PO 4) 2 este solubilă numai în acizi minerali, CaHO 4 este solubilă în acizii din sol, iar cea mai acidă sare CaH 2 PO 4) 2 este solubilă în apă. În producția de îngrășăminte cu fosfat, aceștia se străduiesc să obțină cât mai mult fosfor posibil sub formă de fosfat monocalcic Ca(H2PO4)2. Transformarea sărurilor naturale insolubile în cele solubile se realizează prin descompunerea lor cu acizi, alcalii și încălzire (sublimarea termică a fosforului). Concomitent cu producerea de săruri solubile, ei se străduiesc să obțină îngrășăminte cu fosfor cu cea mai mare concentrație posibilă de fosfor.

Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4+2,5H2O=5(CaS04*0,5H2O)+H3PO4 +HF+Q (a)

A doua etapă este difuzarea acidului fosforic rezultat în porii particulelor de apatită necompuse, însoțită de reacție.

Ca5F(PO4)3 +7H3PO4+5H2O=5Ca(H3PO4)2 *H2O+HF+Q (b)

2CaS04*0,5H2O=2CaS04+H20

Majoritatea îngrășămintelor cu azot se obțin sintetic: prin neutralizarea acizilor cu alcalii. Materiile prime pentru producerea îngrășămintelor cu azot sunt acizii sulfuric și azotic, dioxidul de carbon, amoniacul lichid sau gazos, hidroxidul de calciu etc. Azotul se găsește în îngrășăminte sau sub formă de cation NH 4 +, adică. sub formă de amoniac, sub formă de NH 2 (amidă), sau anionul NO 3, adică. sub formă de nitrat; îngrășământul poate conține simultan atât amoniac, cât și azot nitrat. Toate îngrășămintele cu azot sunt solubile în apă și bine absorbite de plante, dar sunt ușor transportate adânc în sol în timpul ploilor abundente sau al irigațiilor. Un îngrășământ cu azot obișnuit este azotatul de amoniu sau azotatul de amoniu.

Azotat de amoniu este un îngrășământ fără balast, care conține 35% azot sub formă de amoniu și nitrat, deci poate fi folosit pe orice sol și pentru orice cultură. Cu toate acestea, acest îngrășământ are proprietăți fizice nefavorabile pentru depozitare și utilizare. Cristalele și granulele de azotat de amoniu se răspândesc în aer sau turtă în agregate mari, ca urmare a higroscopicității lor și a solubilității bune în apă. În plus, atunci când temperatura și umiditatea aerului se modifică în timpul depozitării azotatului de amoniu, pot apărea transformări polimorfe. Pentru a suprima transformările polimorfe și a crește rezistența granulelor de azotat de amoniu, se folosesc aditivi introduși în timpul producției sale - fosfați și sulfați de amoniu, acid boric, azotat de magneziu etc. Explozivitatea azotatului de amoniu complică producția, depozitarea și transportul acestuia.

NH3 +HNO3 =NH4NO3 +148,6 kJ

Cele mai comune scheme implică evaporarea incompletă a soluției de azotat de amoniu din cauza căldurii de neutralizare (Fig. 2).

Cea mai mare parte a apei este evaporată într-un reactor chimic-neutralizator ITN (folosind căldura de neutralizare). Acest reactor este un vas cilindric din oțel inoxidabil, în interiorul căruia se află un alt cilindru în care se introduc direct amoniac și acid azotic. Cilindrul interior servește ca parte de neutralizare a reactorului (zona de reacție chimică), iar spațiul inelar dintre cilindrul interior și corpul reactorului servește ca parte de evaporare. Soluția de azotat de amoniu rezultată curge din cilindrul interior în partea de evaporare a reactorului, unde evaporarea apei are loc datorită schimbului de căldură între zonele de neutralizare și evaporare prin peretele cilindrului interior. Aburul de suc rezultat este îndepărtat din neutralizatorul ITN și apoi este folosit ca agent de încălzire.

Ureea CO(NH2)2 este o substanță cristalină albă care conține 46,6% azot. Producția sa se bazează pe reacția amoniacului cu dioxidul de carbon

2NH3 +CO2 =CO(NH2)2 +H2O H=-110,1 kJ (1)

Reacția (1) – total; se produce în două etape. În prima etapă, are loc sinteza carbamaților:

2NH3 +CO2 =NH2COONH4H=-125,6 kJ (2)

gaz gaz lichid

În a doua etapă, are loc procesul endotermic de separare a apei din moleculele de carbamat, în urma căruia are loc formarea ureei:

NH 2 COONH 4 = CO(NH 2) 2 + H 2 O H = 15,5 (3)

lichid lichid lichid

Reacția de formare a carbamatului de amoniu este reversibilă, exotermă și are loc cu o scădere a volumului. Pentru a deplasa echilibrul către produs, acesta trebuie efectuat la presiune ridicată. Pentru ca procesul să se desfășoare la o viteză suficient de mare, sunt necesare și temperaturi ridicate. O creștere a presiunii compensează efectul negativ al temperaturilor ridicate asupra deplasării echilibrului de reacție în direcția opusă. În practică, sinteza ureei se realizează la temperaturi de 150-190°C C și presiune 15-20 MPa. În aceste condiții, reacția se desfășoară cu viteză mare și până la finalizare.

Temperaturile mai ridicate schimbă echilibrul reacției spre dreapta și cresc viteza acestuia. Gradul maxim de conversie a carbamatului în uree se atinge la 220C. Pentru a schimba echilibrul acestei reacții, se introduce și un exces de amoniac, care leagă apa de reacție și o îndepărtează din sfera de reacție. Cu toate acestea, încă nu este posibil să se realizeze conversia completă a carbamatului în uree. Amestecul de reacție, pe lângă produșii de reacție (uree și apă), conține și carbamat de amoniu și produșii săi de descompunere - amoniac și CO2.

Pentru a utiliza pe deplin materia primă, este necesar fie să se asigure returnarea amoniacului și a dioxidului de carbon nereacționat, precum și a sărurilor de carbon de amoniu (produși intermediari de reacție) în coloana de sinteză, de exemplu. crearea unei reciclări sau separarea ureei din amestecul de reacție și trimiterea reactivilor rămași la alte unități de producție, de exemplu, la producerea de azotat de amoniu, i.e. derularea procesului după o schemă deschisă.

Într-o unitate de sinteză a ureei la scară largă cu reciclare lichidă și utilizarea unui proces de stripare (Fig. 3), se pot distinge o unitate de înaltă presiune, o unitate de joasă presiune și un sistem de granulare. O soluție apoasă de carbamat de amoniu și săruri de carbon de amoniu, precum și amoniac și dioxid de carbon intră în partea inferioară a coloanei de sinteză 1 din condensatorul de carbamat de înaltă presiune 4. În coloana de sinteză la o temperatură de 170-190C și o presiune de 13-15 MPa are loc formarea capetelor carbamate și reacția de sinteză a ureei. Consumul de reactivi este selectat astfel încât raportul molar NH3:CO2 în reactor să fie 2,8-2,9. Amestecul de reacție lichid (topitură) din coloana de sinteză a ureei intră în coloana de stripare 5, unde curge în jos prin țevi. Dioxidul de carbon, comprimat într-un compresor la o presiune de 13-15 MPa, este alimentat în contracurent topiturii, la care se adaugă aer pentru a forma o peliculă de pasivizare și a reduce coroziunea echipamentului într-o cantitate care asigură o concentrație de oxigen de 0,5-0,8% în amestecul. Coloana de stripare este încălzită cu abur de apă. Amestecul vapori-gaz din coloana 5, care conține dioxid de carbon proaspăt, intră în condensatorul de înaltă presiune 4. În acesta se introduce și amoniac lichid. Acesta servește simultan ca flux de lucru în injectorul 3, care furnizează o soluție de săruri de amoniu și carbon din scruberul de înaltă presiune 2 și, dacă este necesar, o parte din topitura din coloana de sinteză către condensator. În condensator se formează carbamat. Căldura eliberată în timpul reacției este folosită pentru a produce vapori de apă.

Gazele nereacționate ies continuu din partea superioară a coloanei de sinteză și intră în scruberul de înaltă presiune 2, în care majoritatea se condensează datorită răcirii cu apă, formând o soluție de carbamat și săruri de amoniu-carbon.

Soluția apoasă de uree care părăsește coloana de stripare 5 conține 4-5% carbamat. Pentru descompunerea sa finală, soluția este reglată la o presiune de 0,3-0,6 MPa și apoi trimisă în partea superioară a coloanei de distilare 8.

Faza lichidă curge în coloană în jos prin duză în contracurent la amestecul de vapori-gaz care urcă de jos în sus. Din partea superioară a coloanei ies NH3, CO2 și vapori de apă. Vaporii de apă se condensează în condensatorul de joasă presiune 7, iar cea mai mare parte a amoniacului și a dioxidului de carbon se dizolvă. Soluția rezultată este trimisă la scruberul 2. Purificarea finală a gazelor emise în atmosferă se realizează prin metode de absorbție.

Soluția de uree 70% care părăsește fundul coloanei de distilare 8 este separată de amestecul vapori-gaz și trimisă, după reducerea presiunii la presiunea atmosferică, mai întâi pentru evaporare și apoi pentru granulare. Înainte de pulverizarea topiturii în turnul de granulare 12, i se adaugă aditivi de condiționare, de exemplu, rășină uree-formaldehidă, pentru a obține un îngrășământ neaglomerant care nu se deteriorează în timpul depozitării.

Apele uzate din producerea îngrășămintelor cu azot care conțin azotat de amoniu și uree sunt trimise spre epurare biologică, preamestecate cu alte ape uzate în astfel de proporții încât concentrația de uree să nu depășească 700 mg/l, iar amoniacul - 65-70 mg/l.

O sarcină importantă în producția de îngrășăminte minerale este purificarea gazelor din praf. Posibilitatea de poluare a aerului cu praful de îngrășământ în etapa de granulare este deosebit de mare. Prin urmare, gazul care părăsește turnurile de granulare trebuie supus curățării prafului folosind metode uscate și umede.

A.M. Kutepov și alții.

Tehnologia chimică generală: Manual. pentru universități/A.M. Kutepov,

T.I. Bondareva, M.G. Berengarten - ed. a 3-a, revizuită. – M.: ICC „Akademkniga”. 2003. – 528 p.

I.P. Muhlenov, A.Ya. Averbukh, D.A Kuznetsov, E.S. Tumarkina,

I.E. Furmer.

Tehnologia chimică generală: Manual. pentru inginerie chimică specialist. universități

Productie si utilizare mineral îngrășăminte………9 Probleme de mediu asociate cu utilizarea mineral îngrășăminte ...

Rezumat >> Chimie

Diverse. O parte semnificativă a acestuia este utilizată în producție mineral îngrășăminte(de la 30 la 60%), multe... acid, care este folosit în principal în producție mineral îngrășăminte. Materii prime în producție acidul sulfuric poate fi elementar...

Rezumat >> Economie

2) luați în considerare analiza producție si consumul mineral îngrășăminte, dinamica generală a internului producție mineral îngrășăminteîn 1988-2007 ... este producție mineral îngrășăminte. Cel mai mare consumator de săruri și mineral îngrășăminte este...

Rezumat >> Geografie

Afectează în principal producție chimie de bază ( producție mineral îngrășăminte, cu excepția zonelor de potasiu, acid sulfuric... (Fig. 3). Industria chimică reprezentată producție mineral îngrășăminte, lacuri, vopsele, acid sulfuric. Conducere...

Dacă înființați o mini-plantă pentru producția de îngrășăminte de înaltă calitate, puteți recupera rapid toate costurile și puteți obține profit. Pentru a face acest lucru, este necesar ca produsul final să conțină o anumită cantitate de minerale. Acest raport este abreviat NPK.

Înseamnă procentul de substanțe precum azotul, fosforul și potasiul. Îngrășămintele NPK sunt cele mai eficiente pentru toate culturile de grădină, legume și de uz casnic. Ele asigură plantei elementele necesare într-un anumit raport.

Prezența unei formule NPK în produs garantează o creștere de câteva ori a randamentului.

În timpul formării îngrășămintelor humice, are loc o transformare biologică a corpurilor proteice - reziduuri animale, părți ale plantelor etc. Dacă aceste substanțe sunt introduse artificial în sol, puteți obține următoarele:

se realizează echilibrul optim aer-apă din sol;
planta absoarbe mai bine toate îngrășămintele minerale care sunt aplicate pe sol;
crește rezistența culturilor domestice la diferite boli;
plantele cresc mai repede și ating dimensiunea necesară.

Compușii humici includ azot, potasiu și fosfor, dar cantitățile lor sunt nesemnificative. Prin urmare, aceste îngrășăminte nu pot fi considerate de tip NPK. În ciuda acestui fapt, ele sunt destul de eficiente. Trăsătură distinctivăÎngrășămintele humice pot fi luate în considerare pentru conținutul lor crescut de carbon. După utilizarea acestor substanțe, proprietățile solului ușor și greu sunt îmbunătățite.

Îngrășăminte humice complexe

O miniplantă de preparate humice pentru nutriția plantelor poate avea ca scop producerea:

Vermicompostul este un produs obținut folosind viermi roșii din California. Se pun în recipiente cu gunoi de grajd, după care îl prelucrează în îngrășământ;
Lignohumatul este un preparat concentrat. Se obţine prin crearea unor condiţii specifice în timpul cărora proces accelerat umidificare;
humat de potasiu - prepararea este posibilă folosind materii prime naturale. Se obține prin extragerea acizilor humici din turbă.

O mini-instalație de prelucrare a biomasei pentru a produce preparate humice funcționează folosind o tehnologie destul de simplă. Materiile prime sunt:

turbă;
gunoi;
fecale;
deșeuri menajere;
diverse resturi vegetale.

În prima etapă a producției de substanțe humice, materiile prime sunt purificate de incluziuni inutile care pot deteriora calitatea îngrășământului. Când produsul este primit de la caracteristicile necesare, este zdrobit și expus la caustic lichid. În același timp, materiile prime sunt într-o unitate specială. Vă permite să creați condiții optime pentru formarea produsului finit. Acestea includ hipertensiunea arterială și temperatura.

Efectul îngrășămintelor humice asupra culturilor

În etapa următoare, produsul este purificat folosind un omogenizator de cavitație supersonică. După aceasta, amestecul este transferat într-o centrifugă specială, unde este separat prin densitate. Pentru a obține îngrășământ umic de calitate superioară, materiile prime sunt supuse unei duble procesări.

Vă permite să separați incluziunile grele folosind un decantor special. Ca urmare a unei astfel de procesări, se pot obține două tipuri de produse - lichid și uscat. Acesta din urmă trebuie diluat cu apă înainte de utilizare.

De asemenea, o mini-instalație se poate specializa în producția de îngrășăminte humice de balast. Conțin o concentrație mare de o varietate de nutrienți, inclusiv minerale. Prin urmare, ele sunt considerate ceva între substanțele organice convenționale și cele humice pentru nutriția plantelor.

Producția de vermicompost

O minicentrala de acest tip va fi profitabila daca este instalata intr-un loc in care un volum mare de biomasa poate fi obtinut gratuit sau la un pret minim.

Cea mai bună opțiune este de a organiza o întreprindere în apropierea următoarelor obiecte:

hambare de fermă privată, porci sau adăposturi de păsări;
Ferme de creștere pentru creșterea vitelor;
intreprinderi agricole care detin cai, iepuri sau alte animale;
depozite de deșeuri alimentare;
caracteristici ale orașului sau zone rurale, unde populația se ocupă de creșterea animalelor;
întreprinderi care lucrează în industria de prelucrare a lemnului și au nevoie de eliminarea deșeurilor.

Procesarea deșeurilor biologice pentru a produce îngrășăminte lichide umice este posibilă folosind un recipient special închis, cu un mediu fără oxigen în interior. Se numește bioactivator.

Fiecare recipient de acest tip este echipat suplimentar cu o supapă specială pentru eliberarea metanului, care se formează în timpul procesării deșeurilor. Bioactivatorul are și capac. Prin intermediul acestuia, materiile prime preparate se pun in raport de 1:1 cu apa. De asemenea, pentru a accelera procesul de producere a îngrășămintelor, fiecare recipient este echipat cu elemente de încălzire puternice.

Timp de 24-48 de ore, o temperatură stabilă în bioactivator trebuie menținută la 50-60°C. După această perioadă, procesul devine stabil termic. De asemenea, pentru a obține un produs de calitate, trebuie să amestecați constant amestecul. Acest lucru trebuie făcut la fiecare 6 ore, ceea ce previne formarea unei cruste, care afectează negativ procesul de prelucrare a deșeurilor.

În medie, putrezirea biomasei durează 2-3 săptămâni. Finalizarea acestui proces poate fi determinată dacă fluxul de metan în rezervorul de stocare se oprește. Îngrășământul umic lichid rezultat poate fi turnat în borcane și utilizat în scopul propus.

O mini-instalație pentru producerea de îngrășăminte umice lichide poate funcționa pe baza unui set de echipamente gata făcut. Unitățile „BUG” de diferite capacități sunt populare pe piață. Ei au următoarele caracteristici:

cost - de la 99 la 770,4 mii de ruble;
volum bioactivator – 0,5-12 metri cubi. m;
capacitatea rezervorului de gaz – 1-2 metri cubi. m;
volumul de încărcare a materiei prime pe zi (în raport de 1:1 cu apă) – de la 50 la 2400 l;
Producția zilnică de biogaz este de 1-12 metri cubi. m.;
consum de energie electrică pentru 24 de ore – de la 2 la 40 kW;
suprafața necesară pentru instalarea unui bioactivator este de la 3 la 50 de metri pătrați. m.

O astfel de mini-fabrică poate funcționa pe baza unei unități de producție sau pe stradă. Fiecare unitate BUG are protecție termică multistrat. Echipamentul este dotat și cu dispozitive pentru automatizarea procesului de încălzire. Acționarea mișcării substratului poate fi electrică sau manuală.

OJSC „Azot” (Berezniki)

CJSC „Kuibyshevazot” (regiunea Samara)

OJSC „Togliattiazot” (regiunea Samara)

O instalație de acest tip poate fi finalizată independent folosind cele mai simple echipamente. Pentru a face acest lucru, trebuie să cumpărați:

containere mari cu un volum de 2 metri cubi. m – 500-600 de dolari;
Elemente de încălzire și supape – 100-200 de dolari;
conectarea motoarelor electrice – 300 USD;
În total se dovedește a fi 1100 de dolari.

Există și costuri de linie:

recipiente din plastic (pentru 1000 de bucăți) – 60 USD;
etichete (pentru 1000 de bucăți) – 30-40 USD;
salariile muncitorilor sunt de 5-6 dolari pe 1 oră.

Prețul unui astfel de îngrășământ humic lichid este de 5-6 dolari pe sticlă. O astfel de centrală de capacitate mică se va amortiza pe deplin în aproximativ 1,5-2 luni.