Спосіб одержання азотно-калійного добрива

Винахід відноситься до способів одержання азотно-калійних гранульованих добрив на основі аміачної селітри і хлориду калію і може бути використаний в хімічній промисловості. Відомий спосіб одержання двошарових гранул у псевдозрідженому шарі. При цьому розчин хлориду натрію наносять на поверхню гранул аміачної селітри шляхом його розпилення при температурі псевдозрідженого шару 80-82°С і концентрації NaCI у розчині 24-26%мас. (SU 352861, С05С1/02, 1972). Недоліком даного способу є низька продуктивність по готовому продукту. Відомий спосіб одержання азотно-калійного добрива, у якому в концентрований розчин чи плав аміачної селітри вводять тонкоподрібнений хлорид калію з наступним гранулюванням плаву в грануляційних баштах. Одержуване азотно-калійне добриво містить N 16-16,5%мас. і К2О 25%мас. (Позин М.Е., Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот), ч. II, изд. 4, Л., "Химия", 1974, с. 1208-1209). Недоліком даного способу є його знижена експлуатаційна надійність, тому що він вимагає використання лише тонкоподрібненого хлориду калію, а при використанні стандартних за розміром часток хлориду калію відбувається часте забивання грануляторів, що зменшує продуктивність способу. Найбільш близьким до даного винаходу за технічною сутністю і результатом, що досягається, є спосіб одержання азотно-калійного добрива, який включає змішування аміачної селітри з хлоридом калію, гранулювання одержаної суміші в барабанному грануляторі-сушарці (FR 1476296, С05D1/02, 1966). Вміст аміачної селітри і хлориду калію в суміші складає відповідно 10-50%мас. і 50-90%мас. Основним недоліком способу - найближчого аналога є його знижена експлуатаційна надійність (визначення терміну надійність за ГОСТ та її показників див. у примітці до таблиці, представленій наприкінці даного опису), обумовлена підвищеною кількістю відмов установки, у якій реалізується пропонований спосіб. Основна технічна задача, на рішення якої спрямований даний винахід, полягає в підвищенні експлуатаційної надійності способу за рахунок скорочення часу простою через відмови устаткування, у якому він реалізується, що забезпечує збільшення продуктивності способу. Поставлена задача вирішується в способі одержання азотно-калійного добрива, який включає змішування аміачної селітри з хлоридом калію і гранулювання одержаної суміші в барабанному грануляторі, причому при змішуванні аміачну селітру беруть у вигляді плаву і в суміш додатково вводять сульфат магнію в кількості 0,5-3,2%мас., а хлорид калію беруть у кількості 37-60%мас. Крім того, азотно-калійне добриво, виготовлене за вказаним вище способом, містить (мас.%): N 12-25 К2О 16,6-40 Основні відмітні ознаки способу полягають в тому, що при змішуванні аміачну селітру беруть у вигляді плаву, в одержану суміш-пульпу додають сульфат магнію в кількості 0,5-3,2%мас., хлорид калію беруть у кількості 37-60%мас. Спосіб у відповідності до даного винаходу дозволяє одержувати добриво складу N 12-25%мас., К2О 4016,6%мас. Даний винахід відповідає умові патентоспроможності - новизна, оскільки у відомому рівні техніки не вдалося знайти технічного рішення, істотні ознаки якого цілком збігаються з усіма ознаками, присутніми в незалежному пункті формули даного винаходу. Даний винахід відповідає умові патентоспроможності винахідницький рівень, оскільки відомий рівень техніки не містить опису технічного рішення, відмітні ознаки якого спрямовані на вирішення технічної задачі, на виконання якої спрямований даний винахід. Суть даного винаходу пояснюється таким прикладом. До змішувача подають плав аміачної селітри концентрацією 85-92%мас. у кількості від 11 до 22т/годину, порошок хлориду калію - від 8 до 18,4т/годину і сульфат магнію - від 0,145 до 0,87т/годину при температурі 100-130°С. Концентрація сульфату магнію в одержаній суміші-пульпі 0,5-3,2%мас. Пульпу направляють на гранулювання в барабанний гранулятор-сушарку, який має діаметр 4,5м, довжину 30м. Частота обертання барабана-гранулятора - 4,2об/хв. Відношення мас азоту в пульпі перед барабанним грануляторомсушаркою та у готовому продукті підтримують в інтервалі 1,005-1,05. Гранульований продукт на виході з барабана містить N 12-25%мас, К2О 16,6-40%мас. Концентрація сульфату магнію в готовому продукті в перерахунку на Мg становить 0,17-1,1%мас. Готовий продукт на виході з барабана-гранулятора має такий гранулометричний склад: фракція 1-4мм не менше 90%, фракція менше 1мм до 3%, фракція більше 6мм відсутня. Середня годинна продуктивність з готового продукту 27т/годину. У таблиці приведені експлуатаційні показники пропонованого способу і способу - найближчого аналога. Таблиця Експлуатаційні показники Середнє напрацювання на відмову, годин Число відмов за рік Середній час відновлення, годин Сумарна тривалість - простоїв через відмови, годин/рік - роботи агрегату, годин/рік Середня годинна продуктивність, т/годину Спосіб Пропонований 620 16 18 Прототип 330-370 24-28 30-32 200 7900 27 550-690 7650-7400 23,1 Примітка. Відповідно до ГОСТ 27002-89 «Надежность в технике. Термины и определения» надійність це властивість об'єкта (у нашому випадку способу) зберігати в часі у встановлених межах значення всіх параметрів. Як критерії для оцінки надійності об'єкта можуть бути обрані напрацювання на відмову, число відмов за рік і т.д. Відмова - подія, яка полягає в порушенні працездатного стану об'єкта. Напрацювання на відмову - тривалість роботи об'єкта до його відмови. Слід відзначити, що при виході за межі концентрацій хлориду калію КСІ і сульфату магнію MgSO4, вказаних у першому пункті формули винаходу, експлуатаційні показники надійності способу істотно погіршуються. З перевірених авторами експериментальних досліджень випливає, що при перевищенні верхніх меж концентрацій КСІ і MgSO4 надійність способу знижується через те, що погано йде процес грануляції: утворюється так зване "мастке" добриво і має місце налипання його на стінки барабана, часто забиваються форсунки, що подають пульпу в барабан. Внаслідок цього установку приходиться частіше зупиняти на очищення. При зменшенні концентрації MgSO4 нижче нижньої межі процес грануляції також погіршується. Відомо, що безводний MgSO4 зв'язує воду, присутню в щойно одержаних гранулах у вихідній частині барабана, а тому недостатня кількість безводного MgSO4 зв'язує і недостатню кількість води в цих гранулах і вихідна частина барабана з погляду частоти зупинок працює гірше. При зниженні концентрації КСІ нижче нижньої межі утворюється некондиційне добриво, яке має знижений вміст калію, а саме в перерахунку на К2О менше потрібної межі 16,6%мас. При підтриманні відношення мас азоту в пульпі перед барабаном і в готовому продукті в зазначених межах надійність способу підвищується через те, що в барабані забезпечується більш ефективне перемішування і, внаслідок цього, гомогенізація продукту. При виході за нижню та верхню межі цього відношення утворюється некондиційне добриво за потрібним складом N 12-25%мас., зокрема, при виході за нижню межу вміст N у добриві буде менше 12%мас. через термічний розклад аміачної селітри у вхідній ділянці барабана. Як випливає з таблиці, запропонований спосіб дозволяє підвищити середнє напрацювання на відмову в 1,77 рази, зменшити число відмов у 1,63 рази, зменшити середній час відновлення в 1,72 рази. В результаті чого сумарна тривалість простою через відмови знижується в 2,8 рази. Середня годинна продуктивність процесу при цьому збільшується в 1,17 рази. Винахід з найбільшою ефективністю може бути використаний в хімічній промисловості при виробництві гранульованих азотно-калійних добрив.