Химическая концепция и технологическая схема производства азотных удобрений.

Азотные удобрения могут содержать азот в форме свободного аммиака и аминов (аммиакаты), ионов NH4+ и NO3-, аминогруппы NH2, а также в их сочетании. В соответствии с этим различают следующие виды азотных удобрений: аммиачные, аммонийные, нитратные, амидные и аммонийно-нитратные.

Все азотные удобрения водорастворимы, азот из них хорошо усваивается растенимями, особенно из аниона NO3­-, который отличается высокой подвижностью в почве. По агрегатному состоянию азотные удобрения делятся на твердые (соли и карбамид) и жидкие (аммиак, аммиачная вода и аммиакаты, представляющие собой растворы твердых удобрений).

Удобрение Действ-щее вещество Содержание азота, % Удельный вес, %, по годам
     
Аммиачные Аммиак жидкий Аммиачная вода NH3 NH3 16,1 – 20,1   2,8   7,1
Аммонийные Сульфат аммония   (NH4)2SO4 19,9 – 21,0   17,9 1,1
Нитратные Нитрат натрия Нитрат кальция   NaNO3 Ca(NO3)2   11,0 – 16,0 18,0 – 11,0   - - - -
Амидные Карбамид CO(NH2)2   46,0 – 46,1   2,1   27,1
Аммонийно-нитратные NH4NO3 32,1 – 31,0 73,3 40,1
Карбамидоформ-альдегидные Карбаминоформ   NH2CONHCH2   33,0 – 42,0 -   -
Аммиакаты Азотная часть комплексных минеральных удобрений - - 20,0 – 30,0 - - - - 19,3

В приведенных данных прослеживается тенденция снижения производства сульфата и нитрата аммония и увеличения производства карбамида, жидких азотных удобрений и минеральных удобрений, содержащих, наряду с другими элементами, азот (комплексных минеральных удобрений).

Ниже рассматривается технология производства наиболее распространенных азотных удобрений – нитрата аммония и карбамида, на долю которых приходится свыше 60% общего выпуска азотных удобрений.

К азотным удобрениям относятся органические и неорганические вещества, содержащие азот, которые вносятся в почву для повышения эффективности её использования. К ним относятся аммиачная селитра, сульфат аммония, мочевина, карбамид, сернокислый аммоний и другие вещества.

Производство азот. удобрений осуществляется на крупных специализированных предприятиях, что связано со сложностью технологического цикла и необходимостью выпуска продукции в значительных количествах.

Исходным сырьём для получения всех азотных удобрений является аммиак. В своё время основным источником его получения были кокс и выделяемый им коксовый газ, поэтому на многих металлургических предприятиях аммиак выпускался, как побочная продукция. В настоящее время основным сырьём для производствааммиака служит азот воздуха, вода, природный газ.

На первой стадии производства аммиака происходит паровая конверсия метана: СН4 + Н2О = СО + 3Н2 – Q.

Далее полученный водород в необходимом соотношении смешивается с азотом воздуха, полученная окись углерода окисляется до двуокиси и выводится из процесса, а азото-водородная смесь поступает на синтез аммиака, которая осуществляется на катализаторе - губчатое железо с добавками активаторов Al2O3, K2O, CaO, SiO2, реакцию ведут при t 500° С, давлении 240 атм.

N2 + 3 H2 =2NH3 +92,4кДж

Получение азотной кислоты осуществляется каталитическим окислением аммиака с последующей абсорбцией оксидов азота.

4NH3 + 5O2 = 4NO+ 6H2O+ Q

2NO+ O2 =2NO2+ Q

4NO2+ O2+ 2H2O = 4HNO3

Аммиачная селитра получается при прямом синтезе из аммиака и азотной кислоты.

NH3+ HNO3 = NH4NO3

Азота в природе, в составе атмосферы много – 78%, а растения испытывают азотное голодание. Большинство растений не могут усваивать атмосферный азот, а поглощают его только в виде аммония. Содержание в почве связанного азота невелико 1 кг азота– 1 тонна почвы.

Часть такого азота возвращается в почву в виде навоза, компоста, птичьего помета – органические удобрения. Другая часть связанного азота поступает в почву во время грозы в виде азотной кислоты.

Динитраифицирующие и азотофиксирующие бактерии и водоросли помогают растениям органические соединения превращать в минеральные, те, в свою очередь, усваиваются растениями.

Естественный потенциал подзолистых почв(почвы нашей местности) невелик, 11 центнеров с гектара. В процесс круговорота азота в природе вмешивается человек. Снимая урожай, ежегодно выносим из почвы огромное количество связанного азота. Эту убыль восполняем органическими и минеральными удобрениями. Растения, если им предоставить возможность, предпочитают аммиачный азот нитратному.









Дата добавления: 2015-09-28; просмотров: 1437; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.015 сек.