Способ получения жидкого азотного удобрения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ Изобретение относится к технологии минеральных удобрений и может быть использовано для получения жидких азотных удобрений на основе карбамида и аммиачной селитры. Способ получения жидкого азотного удобрения включает смешение растворов карбамида с содержанием частично рециркулируемого охлажденного готового удобрения с раствором аммиачной селитры,подкисленной азотной кислотой в количестве, зависящем от концентрации свободного аммиака в исходном растворе карбамида и разбавленной водой. Согласно изобретению стабилизацию соотношения заданного количества в готовом удобрении исходных компонентов получают путем непрерывного автоматического измерения фактического расхода и плотности готового жидкого азотного удобрения, плотности и расхода исходных компонентов аммиачной селитры, карбамида и расхода воды. По заданной производительности выхода готового жидкого азотного удобрения и удельным расходам на это количество исходных компонентов карбамида и аммиачной селитры корректируют массовый расход исходных компонентов, а по величине их плотности автоматически определяют исходную концентрацию и объемный расход. Измеряя электропроводность готового жидкого азотного удобрения, тем самым, контролируют стабилизацию соответствия заданному соотношению необходимых компонентов в готовом продукте. Пелеш Александр Михайлович,Аняйкина Нина Павловна, Вартанова Елена Арнаисовна, Дроздовский Анатолий Юльянович (BY),Хмылов Максим Геннадьевич (RU),Мартинчик Лидия Васильевна (BY) Шамаль А.И. (BY)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГРОДНЕНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ АЗОТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА" (BY) 016901 Изобретение - способ получения жидкого азотного удобрения - относится к технологии минеральных удобрений и может быть использовано для получения жидких азотных удобрений на основе карбамида и аммиачной селитры. Известен способ получения жидкого азотного удобрения с пониженным содержанием аммиака,включающий смешение растворов карбамида и аммиачной селитры между собой и с водой, охлаждение смеси и нейтрализацию избытка аммиака азотной кислотой до остаточного содержания контролируемого по величине pH удобрения [1]. Недостатком известного способа является отсутствие автоматического контроля за количеством добавляемой азотной кислоты в зависимости от содержания аммиака, поступающего в технологическую схему получения КАС с исходными продуктами - карбамидом и аммиачной селитрой, что в конечном итоге влияет на качество (строго регламентируемое) готового удобрения, определяющегося содержанием селитры, карбамида и азота в целом. Наиболее близким по совокупности и по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения жидкого азотного удобрения с пониженным содержанием аммиака, включающий смешение исходных растворов карбамида и аммиачной селитры, нейтрализацию избытка аммиака азотной кислотой до остаточного содержания, контролируемого по величине pH удобрения, и охлаждение смеси. Азотную кислоту дозируют в исходный раствор аммиачной селитры в зависимости от концентрации свободного аммиака в исходном растворе карбамида, на нейтрализацию которого подают подкисленный раствор аммиачной селитры, который смешивают с исходным раствором карбамида, предварительно объединенным с частично рециркулируемой охлажденной смесью [2]. Недостатками прототипа являются частичный контроль и автоматизация технологического процесса получения жидкого азотного удобрения. Задачей предлагаемого изобретения является использование взаимосвязи физико-химических свойств готового продукта и исходных компонентов для автоматизации процесса получения жидкого азотного удобрения, позволяющей, тем самым, интенсифицировать процесс в целом. Задача изобретения решается следующим образом. Способ получения жидкого азотного удобрения включает смешение растворов карбамида с содержанием частично рециркулируемого охлажденного готового удобрения с раствором аммиачной селитры, подкисленной азотной кислотой в количестве, зависящем от концентрации свободного аммиака в исходном растворе карбамида, и разбавленной водой. Согласно изобретению стабилизацию соотношения заданного количества в готовом удобрении исходных компонентов получают путем постоянного измерения фактического расхода и плотности готового жидкого удобрения, плотности и расхода исходных компонентов аммиачной селитры, карбамида и расхода воды. По заданной производительности выхода готового ЖАУ и удельным расходам на это количество исходных компонентов карбамида и аммиачной селитры корректируют массовый расход исходных компонентов, а по величине их плотности автоматически определяют исходную концентрацию и объемный расход. Измеряя электропроводность готового ЖАУ, тем самым, контролируют стабилизацию соответствия заданному соотношению необходимых компонентов в готовом продукте. Существенными отличиями предлагаемого изобретения от прототипа является следующее. Благодаря непрерывному автоматическому измерению фактического выхода и плотности готового жидкого азотного удобрения, плотности и расхода исходных компонентов аммиачной селитры, карбамида и расхода воды при помощи автоматической системы управления технологическим процессом происходит оптимальная стабилизация соотношения необходимого количества в готовом удобрении исходных компонентов аммиачной селитры и карбамида. Благодаря заданной производительности выхода готового ЖАУ и удельным расходам на это количество исходных компонентов карбамида и аммиачной селитры автоматически корректируют массовый расход исходных компонентов. Благодаря измерению величины плотности исходных компонентов автоматически определяют их исходную концентрацию и объемный расход. Благодаря измерению электропроводности готового ЖАУ автоматически контролируют стабилизацию соответствия заданному соотношению необходимых компонентов в готовом продукте. Предложенное изобретение способ получения жидкого азотного удобрения поясняется примером. Пример. Исходя из заданного соотношения на 1 т готового жидкого азотного удобрения, содержание в нем 100%-го карбамида составляет 342 кг/т, а 100%-ной аммиачной селитры - 447 кг/т. Для получения 125 т/ч жидкого азотного удобрения согласно удельным нормам расхода исходных компонентов автоматически рассчитывается их расход: 125 т/ч 0,342 т/ч (удельный расход карбамида)=42,75 т/ч 100%-го карбамида и 125 т/ч 0,447=55,87 т/ч 100%-ной аммиачной селитры. Автоматически измеряется плотность 72% раствор карбамида, поступающего на стадию смешения следующим образом. Плотность водного раствора карбамида в интервале температур от -10 до 155 С и концентрацией от 0 до 100% определяется автоматически системой управления технологическим процессом по следующей формуле:d1 - плотность воды при t, г/см 3; она равна 1,195 т/м 3,и по формуле 42,75:0,72=59,4 т/ч:1,195 т/м 3 (Т=110 С) получаем объемный расход карбамида 72%го карбамида на заданную мощность установки (125 т/ч) в количестве 49,7 м 3/ч. Измеряется плотность 89%-го раствора аммиачной селитры, поступающей на стадию смешения. Плотность водного раствора аммиачной селитры в интервале температур от 0 до 230 С и концентрацией от 0 до 100% определяется автоматически системой управления технологическим процессом по следующей формуле:dt - плотность воды при t, г/см 3; плотность равна 1,341 т/м,и по формуле 55,87:0,89=62,78 т/ч:1,341 т/м 3 (140 С) получаем объемный расход 89%-ной аммиачной селитры на заданную мощность установки (125 т/ч) в количестве 46,8 м 3/ч. Контроль содержания компонентов (аммиачная селитра, карбамид) в готовой смеси удобрения выполняется путем измерения электропроводности раствора. Соотношение концентрации компонентов и удельной электропроводности (Ом/м) определяется следующей формулой: где хас - содержание аммиачной селитры, мас.%; хк - содержание карбамида, мас.%. Эти данные анализируются автоматической системой управления технологическим процессом и благодаря постоянным измерениям плотностей карбамида и аммиачной селитры происходит корректировка их объемных расходов в зависимости от величины исходных концентраций, путем подачи сигналов на исполнительные устройства, регулирующие расходы, а также контролируется содержание аммиачной селитры и карбамида в готовой продукции. Использование предложенного способа получения жидкого азотного удобрения по сравнению с прототипом позволяет путем существующей взаимосвязи физико-химических свойств готового продукта и исходных компонентов автоматизировать непрерывный процесс получения жидкого азотного удобрения с оптимальными стабильными расходными коэффициентами исходных компонентов и, тем самым,интенсифицировать технологический процесс. Источники информации. 1. Патент США 4230479, 1980. 2. RU 2114092 С 1, 1998. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения жидкого азотного удобрения, включающий смешение растворов карбамида с содержанием частично рециркулируемого охлажденного готового удобрения с раствором аммиачной селитры, подкисленной азотной кислотой в количестве, зависящем от концентрации свободного аммиака в исходном растворе карбамида, и разбавленной водой, отличающийся тем, что непрерывно автоматически измеряют фактический выход и плотность готового жидкого азотного удобрения, плотность и расход исходных компонентов аммиачной селитры, карбамида и расход воды и далее по заданной производительности выхода готового жидкого азотного удобрения и удельным расходам на это количество исходных компонентов карбамида и аммиачной селитры корректируют массовый расход исходных компонентов, а по величине их плотности автоматически определяют их исходную концентрацию и объемный расход, кроме того, измеряют электропроводность готового жидкого азотного удобрения, контролируя,тем самым, выдерживание соответствия заданному соотношению необходимых компонентов в готовом продукте. Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2