T r Ç n t h Þ b Ýc h t h ñ y bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi TrÇn ThÞ BÝch Thñy N g µ n h C « n g n g h Ö h o ¸ h ä c Nghiªn cøu b¶n chÊt cña qu¸ tr×nh kÕt khãi Ph©n ®¹m urª luË[.]
bộ giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội Trần thị bích thủy - Trần Thị Bích Thủy Ngành Công nghệ hoá học Nghiên cứu chất trình kết khói Phân đạm urê luận văn thạc sĩ ngành công nghệ hoá học Khoá 2005-2007 Hà Nội - năm 2007 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17062857681151000000 accdddf giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội - Trần thị bích thủy Nghiên cứu chất trình kết khối phân đạm urê Chuyên ngành Công nghệ chất văn thạc sĩ ngành công nghệ ho¸ häc ngêi híng dÉn khoa häc : Gi¸o S - TSKH La Văn Bình Hà Nội - năm 2007 Trần thị bích thủy giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội - Trần thị bích thủy Ngành Công nghệ hoá học Nghiên cứu chất trình kết khối Của phân đạm urê luận văn thạc sĩ ngành công nghệ hoá học Khoá 2005-2007 Hà Nội - năm 2007 Lời cảm ơn Xin trân trọng cảm ơn GS.TSKH La Văn Bình tập thể cán giảng viên Trung tâm Đào tạo Sau Đại học Bộ môn Công nghệ Các chất Vô đà tận tình hớng dẫn giúp đỡ trình học tập hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn Th.s Hoàng Anh Tuấn đà giúp đỡ cho phép đợc sử dụng số t liệu đề tài nghiên cứu sinh Nghiên cứu chống kết khối phân bón điều kiện Việt Nam làm t liệu cho luận văn Tôi xin cam đoan việc sử dụng t liệu nói đà đợc tác giả đồng ý cho phép đồng thời tôn trọng quyền sở hữu tác giả Xin trân trọng cảm ơn đồng nghiệp, bạn lớp đà tạo điều kiện thời gian hoàn thành luận văn I- Đặt vấn đề Hiện tợng kết khối phân bón nói chung phân đạm urê nói riêng xảy phổ biến trình bảo quản sử dụng Điều làm ảnh hởng đến giá trị dinh dỡng, hình thức ngoại quan tính thuận lợi sử dụng, phân bón dạng hạt loại có nhiều u điểm trình giới hoá đồng ruộng Một khó khăn định mà sở sản xuất phân bón phải đối mặt đảm bảo chất lợng, độ an toàn hình thức ngoại quan sản phẩm sản phẩm đà khỏi nhà máy tính chất không tổn hại trình vận chuyển, lu kho phân phối Các tác động học trình thao tác, vận chuyển làm cho sản phẩm bị vỡ điều kiện khí hậu nóng ẩm thờng thấy nớc châu á, điều kèm theo yếu tố khác làm cho vật liệu phân bón bị biến chất kết khối nghiêm trọng Việc nghiên cứu hiểu rõ đợc chất tợng kết khối giúp ta đa đợc biện pháp xử lý có hiệu điều kiện khác loại phân bón, đặc biệt phân đạm urê Từ nội dung đề tài đà đợc xác định, là: Nghiên cứu chất trình kết khối phân đạm urê II - Tổng quan II.1 Các nguyên nhân gây nên tợng kết khối Theo định nghĩa Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế ISO, kết khối tợng lợng chất kết tụ lại với thành khối có kích thớc lớn từ phần tử riêng biệt với kích thớc nhỏ Phần tử riêng biệt hạt, tinh thể, bụi sản phẩm đợc tạo từ vỡ vụn mài mòn hạt Có nhiều nguyên nhân gây tợng kết khối mà để giải thích đợc phải vận dụng lý thuyết trình hoá lý Theo kết nghiên cứu nhiều tác giả tợng kết khối xảy nguyên nhân sau: Tính hút ẩm sản phẩm; Độ ẩm sản phẩm; Kích cỡ, hình dạng, cấu trúc hạt; Thành phần hoá học; Nhiệt độ sản phẩm I.1.1 Tính hút ẩm sản phẩm Tính hút ẩm sản phẩm yếu tố quan trọng gây nên tợng kết khối, tợng phân bón hút ẩm từ môi trờng bên làm cho cấu trúc, thành phần nh tính chất lý sản phẩm bị thay đổi tạo điều kiện cho việc hình thành liên kết pha chất làm cho hạt liên kết với điểm tiếp xúc bề mặt Để hiểu rõ hơn, yếu tố ảnh hởng giải thích theo lý thuyết nh sau: Theo lý thut kÕt tinh, tiÕp xóc víi kh«ng khí, đặc biệt không khí ẩm, lớp vật chất bề mặt tinh thể hạt bị hoà tan phần tạo nên dung dịch bề mặt có nồng độ tăng dần theo thời gian tạo thành dung dịch muối bÃo hoà Nồng độ muối lớp bÃo hoà phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm áp suất môi trờng Đây yếu tố dẫn đến tợng tái kết tinh; hình thành mầm tinh thể, đến tinh thể víi kÝch thíc nhá Sù ph¸t triĨn cđa c¸c tinh thể nhỏ để tạo thành tinh thể lớn tất yếu xảy , kết tạo nên cầu nối vật chất vùng tiếp xúc tinh thể, tạo thành khối đặc xít với kích thớc lớn dần Tính chất lớp bÃo hoà ảnh hởng tính hút ẩm sản phẩm nhiệt độ môi trờng bảo quản Độ bÃo hoà dung dịch đợc xác định qua độ hoà tan muối dung dịch nớc, bảng biễu diễn độ hoà tan urê thay đổi nhiệt độ nh sau [15,16]: NhiƯt ®é, 0C 20 40 60 80 100 110 §é hoµ tan, g/100ml 67 105 163 246 396 725 1164 Urê, % khối lợng 40 51 62 71 80 88 92 Bảng 1I.1 độ hoà tan urê thay đổi nhiệt độ Tính hút ẩm sản phẩm đợc xác định đại lợng vật lý đặc trng cho sản phẩm - độ ẩm tơng đối tới hạn h (Critical Relative Humidity) hay gọi điểm hót Èm” Khi tiÕp xóc trùc tiÕp víi kh«ng khÝ môi trờng có độ ẩm tơng đối > h sản phẩm bắt đầu hút ẩm theo chế hấp phụ, ngợc lại không xảy tợng hấp phụ mà xảy tợng giải hấp, sản phẩm có xu hớng tự khô Giá trị độ ẩm tơng đối tới hạn số dạng phân bón đợc trình bày bảng II.2 [6] Bảng II.2 Giá trị độ ẩm tơng đối tới hạn số dạng phân bón Tỷ lệ Thành phần dinh dỡng Độ ẩm tơng đối tới hạn N-P-K 46 – - Urª 70 - 75 34 - 0- Am«ni nitrat (AN) 55 - 60 21 – - Am«ni sulfat (AS) 75 - 85 18 46 - Diamôni phốtphát (DAP) 65 - 75 12 50 - Monoamôni phốtphát (MAP) 70 - 75 – 46 - Trisupephètph¸t (TSP) 75 - 85 – - 60 Kali clorua (KCl) 70 - 80 13 – - 44 Kali nitrat (KNO ) 80 - 85 – - 50 Kali sulfat 75 - 80 10 – 10 - 10 AS, Amoni phètph¸t, KCl 65 - 75 – 32 - 16 AS, Amoni phètph¸t, KCl 65 –75 10 18 - AS, quặng phốtphát, KCl 60 - 70 28 28 - Urê, amôni polyphốtphát (APP) 55 - 65 20 – 20 - Urª, DAP, quặng phốtphát 50 - 60 16 - 30 Urª, KCl 45 - 55 18 – 18 - 10 Urê, DAP, quặng phốtphát 45 - 55 2MgO Điểm hút ẩm phản ánh khả hút ẩm chất thông qua tốc độ hút ẩm theo phơng trình động học [4,6]: (W/) T, = k( - h) (1) Trong đó: k- hệ số hút ẩm phân bón, k khác loại phân bón khác nhau; T- Nhiệt độ môi trờng, oK; - Độ ẩm tơng đối môi trờng, %; h- Điểm hút ẩm sản phẩm nhiệt độ T, %; Theo phơng trình này, sản phẩm khác nhau, sản phẩm có hệ số hút ẩm cao tốc độ hút ẩm lớn; ngợc lại loại sản phẩm, độ ẩm tơng đối môi trờng thấp điểm hút ẩm sản phẩm cao tốc độ hút ẩm nhỏ Trong điều kiện nhiệt độ độ ẩm tơng đối môi trờng, điểm hút ẩm sản phẩm thấp khả hút ẩm cao ngợc lại Khi độ ẩm tơng đối không khí môi trờng tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm thấp điểm hút ẩm sản phẩm, hạt phân bón xu hớng hấp thụ thêm ẩm từ môi trờng nên có trạng thái khô, rời; khả kết khối xảy ra, xảy nguyên nhân khách quan khác Giá trị độ ẩm tơng đối tới hạn Urê phụ thuộc vào nhiệt độ sản phẩm đợc cho bảng II.3 [6,18] Bảng II.3 Độ ẩm tơng đối tới hạn urê thay đổi theo nhiƯt ®é NhiƯt ®é, 0C 10 15 20 25 30 40 50 CRH % 81,8 79,9 80,0 75,8 72,5 68,0 62,5 Khả hút ẩm số dạng phân bón sau đợc bảo quản 72 h nhiệt độ 30 oC môi trờng không khí có độ ẩm tơng đối 80 % đợc trình bày bảng II.4 Bảng II Khả hút ẩm số dạng phân bón 30 oC môi trờng có độ ẩm tơng đối 80 % với thời gian 72 h [6] Tỷ lệ Thành phần khả hấp thụ ẩm , mg/cm2 dinh dỡng N-P-K 21 – - Am«ni sulfat (AS) 100 – - 60 Kali clorua , KCl 135 18 – 46 - Diamôni phốtphát (DAP) 175 46 - Trisupephètph¸t (TSP) 235 10 – 10 - 10 AS, Amoni phètph¸t, KCl 270 10 – 10 –10 Ammonium sulfate, Amoni 270 Amôni sulfat, Amoni phốtphát, 280 phốtphát, KCl, c¸t – 24 - 24 KCl, c¸t 46 – - Urª 350 13 – 13 - 13 AS, Amoni phốtphát, KCl 365 13 13 -13 Amôni sulfat, Amoni phètph¸t, 365