Азотные удобрения. Сырье и основные стадии производства удобрений

Минеральные удобрения. Качество удобрений. Питательные элементы удобрений. Классификация удобрений. Значимость удобрений для сельского хозяйства

Производства основной неорганической промышленности

Содержание

1. Производства основной неорганической промышленности

1.1 Минеральные удобрения. Качество удобрений. Питательные элементы удобрений. Классификация удобрений. Значимость удобрений для сельского хозяйства.

1.1.1 Азотные удобрения. Сырье и основные стадии производства удобрений.

1.1.2 Калийные удобрения. Сырье и основные стадии производства удобрений.

1.1.3 Фосфорные удобрения. Сырье и основные стадии производства удобрений.

1.1.4 Комплексные удобрения. Состав, Значимость удобрений для сельского хозяйства.

1.2 Производство кислот

1.2.1 Серная кислота. Свойства и применение. История открытия серной кислоты. Сырье и способы получения серной кислоты.

1.2.2 Азотная кислота. Свойства и применение. История открытия. Сырье и способы получения азотной кислоты.

1.2.3 Фосфорные кислоты. Физические и химические свойства. История открытия и получения фосфорной кислоты. Значение фосфорной кислоты.

1.2.3 Соляная кислота. Свойства и применение. История открытия. Сырье и способы получения соляной кислоты.

1.3 Производство щелочей. Виды щелочных продуктов. Применение и нахождение щелочей в природе.

1.3.1 История развития содового производства. Основы аммиачного способа производства соды.

2. Основы проектирования химических предприятий.

2.1 Понятия промышленного предприятия, производства. Определение мощности. Виды и классификация производства. Основное и вспомогательное производство. Задачи и назначение производств.

2.2 Выбор оборудования химического предприятия. Классификация оборудования. Основное и вспомогательное оборудование. Универсальное, специальное и специализированное оборудование. Назначение оборудования. Процессы с применением такого оборудования.

2.3 Требования к оборудованию предприятий.

3. Основы научных и инженерных исследований.

3.1 Патент, патентная информация. Функции патентования. Области применения патентных исследований.

3.2 Маркетинговые исследования при освоении новой техники на химических предприятиях.

4. Список рекомендуемой литературы

В состав веществ, необходимых для жизнедеятельности растений, входят 30 основных элементов. Свыше 90% сухой массы растений составляют углерод, водород и кислород. Эти элементы растения усваивают в виде двуокиси углерода и воды.

В значительных количествах растениям необходимы азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и железо (макроэлементы). В незначительных количествах растениям необходимы микроэлементы: бор, марганец, цинк, молибден и некоторые др. элементы.

Для восполнения потерь питательных веществ обязательно внесение минеральных удобрений. Качество удобрений оценивается содержанием в них питательных элементов: азотных – азота (N), фосфорных – пятиокиси фосфора (P₂O₅), калийных – окиси калия (K₂O) и т. п.

Азот входит в состав хлорофилла, усваивающего солнечную энергию, и белков, необходимых для построения живой клетки.

Фосфор входит в состав белков. Он ускоряет развитие растений и улучшает качество, повышая содержание сахара и крахмала.

Калий способствует синтезу белков и усиливает образование сахаров, повышает всхожесть и стойкость к заболеваниям.

Количество вносимых на 1 гектар удобрений в зависимости от рода почв и вида с/х-ных культур колеблется в следующих пределах: азотные 30-120 кг N, фосфорные 45-120 кг Р₂О₅, калийные 40-200 кг К₂О.

Часть внесенных мин. удобрений вымывается из почвы грунтовыми водами или превращается в формы, недоступные для усвоения растениями. Поэтому степень усвоения некоторых удобрений растениями невысока. Так, фосфорные удобрения используются растениями лишь на 20%.

Урожайность различных культур сильно зависит от количества вносимых удобрений. Только широкое применение удобрений может обеспечить повышение плодородия земли.

Таблица 1

Влияние удобрений на урожайность

Культура	Урожайность ц/га
Без удобрений	С внесением удобрений
Хлопок
Пшеница озимая
Сахарная свекла

Основные удобрения: азотные, калийные, фосфорные и комплексные

Различают: аммиачные, аммонийные, нитратные, аммонийно-нитратные, амидные. Их вырабатывают как в твердом, так и жидком виде. Наибольший вклад вносят аммиачная селитра и карбамид (мочевина). Они содержат самое большое количество азота на сухое вещество.

Сырьем для производства аммиачной селитры служит аммиак и азотная кислота, для карбамида аммиак и углекислый газ

1) HNO₃+NH₃→NH₄NO₃+Q (селитра)

2) CO₂+2NH₃=NH₂COONH₄+Q (карбамат аммония)

NH₂COONH₄→СО(NH₂)₂+H₂O-Q (мочевина)

Стадии получения аммиачной селитры:

1. получение нитрата аммония нейтрализацией азотной кислоты аммиаком

2. упаривание раствора

3. кристаллизация плава

4. охлаждение и обработка продукции (гранулирование)

На 1т продукта: 213 кг аммиака, 800кг азотной кислоты (100%), 1,26 МДж пара, 15 кВт/ч электроэнергии, 33м³ воды.

Стадии получения карбамида:

1. синтез карбамида

2. дистилляция продуктов синтеза

3. переработка растворов карбамида в товарный продукт

На 1т продукта: 580 кг аммиака, 750 кг СО₂, 4,82 ГДж пара, 400 кВт/ч электроэнергии – является очень энергоемким производством.