Основы технологии азотных удобрений

Промышленностью выпускаются аммиачные азотные удобрения, содержащие азот в виде катиона NН⁴⁺, нитратные, содержащие азот в виде аниона NО^3-, аммиачно-нитратные, содержащие оба иона, и амидные, азот в которых находится в форму NН₂. По агрегатному со­стоянию азотные удобрения делятся на твердые (например, карба­мид) и жидкие (аммиак, аммиачная вода и аммиакаты, пред­ставляющие собой растворы твердых удобрений).

Наиболее распространенными из азотных удобрений являются аммиачная селитра (нитрат аммония) NH₄NO₃ и карбамид (мочевина) (NH₂)₂CО. Эти удобрения, как и все аммиачные и нитратные соли, водорастворимы и хорошо усваиваются растениями, однако легко уносятся вглубь почвы при обильных дождях или орошении.

Аммиачная селитра (нитрат аммония) NH₄NO₃ является безбаластным удобрением, содержащим до 35% азота в аммиачной и нитратной формах. Это удобрение можно использовать для любых сельскохозяйственных культур и почв. Однако NH₄NO₃ имеет плохие физические свойства: гранулы нитрата аммония сильно гигроскопичные и потому, расплываются на воздухе, слеживаются при хранении в крупные агломераты, трудно вносимые в почву. Кроме того, NH₄NO₃ огне- и взрывоопасен, что также осложняет применение его в качестве удобрения.

Технологический процесс производства аммиачной селитры (рис. 2) включает следующие стадии:

- нейтрализацию разбавленной азотной кислоты (HNO₃) аммиаком (NH₃);

- упаривание раствора нитрата аммония;

- кристаллизацию нитрата аммония;

- гранулирование и охлаждение плава;

- рассев гранул на товарные фракции.

Рис. 2 Принципиальная схема производства аммиачной селитры

Карбамид (NH₂)₂CО относится к ценным азотным удобрениям, содержащим до 46% азота. Как азотную добавку его применяют и в корм скоту. Высокая концентрация азота и хорошие физико-химические свойства, малая слеживаемость, низкие расходы на хранение и транспортирование сделали карбамид основным азотным удобрением.

Сырьем для производства карбамида является аммиак NH₃ и диоксид углерода СО₂.

Технологический процесс производства карбамида (рис. 3) включает следующие стадии:

- синтез карбамида;

- упаривание раствора карбамида до плава;

- кристаллизация или гранулирование плава;

- фильтрация кристаллов (в случае кристаллизации);

- рассев гранул на товарные фракции.

Рис. 3. Принципиальная схема производства карбамида с полным рециклом