CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN BÓN

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN BÓN GVHD Ts. Lê Thanh Thanh Nhóm 5 NỘI DUNG : I. ỨNG DỤNG II. PHÂN LOẠI PHÂN BÓN III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT III.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN PHOTPHO (PHÂN LÂN) III.2 SẢN XUẤT SUPEPHOTPHAT ĐƠN III.3 SẢN XUẤT AXIT PHOTPHORIC VÀ SUPEPHOTPHAT KÉP III.4 SẢN XUẤT SUPEPHOTPHAT IV. CÁC LOẠI PHÂN NITƠ (PHÂN ĐẠM) V. SẢN XUẤT KARBAMIT (PHÂN URÊ) CO(NH2)2 I. ỨNG DỤNG PHÂN BÓN II. PHÂN LOẠI CÁC LOẠI PHÂN Phân vô cơ là những muối khoáng có chứa các nguyên tố cần thiết tạo nguồn dinh dưỡng cho cây trồng và bồi bổ cho đất trồng trọt để thu được mùa màng có năng suất cao. Phân lọai phân bón hóa học: Theo ý nghĩa nông hóa: phân bón đư c ợ chia thành tr c ti p và gián ti p.ự ế ế -Tr c ti p ự ế là phân bón có ch a c u t ứ ấ ử dinh dưỡng d ng tr c ti p làm m nh cho ở ạ ự ế ạ cây. -Gián ti p ế là phân bón dùng đ huy ể đ ng nh ng ch t dinh dư ng đã có s ng ộ ữ ấ ỡ ẵ trong đ t tr ng tr t, đ kích thích nh ng ấ ồ ọ ể ữ tính ch t lý h c, hóa h c và sinh h c c a ấ ọ ọ ọ ủ đ t.ấ Các phân bón trực tiếp lại chia thành nhóm nguyên tố dinh dưỡng như: +Phân lân chứa P +Phân đạm chứa N + Phân Kali + Phâm magiê Theo số lượng : Theo số lượng của cấu tử dinh dưỡng chính mà phân bón hóa học được chia thành phân đơn hay phân phức hợp. -Phân đơn chứa một nguyên tố. -Phân phức chứa 2 hay 3 và nhiều nguyên tố. Nhóm đặc biệt Là phân hóa học vi lượng. Nhóm này chứa các nguyên tố Bo, Mangan, kẽm, đồng cần cho cây trồng với số lượng rất nhỏ nhằm mục đích kích thích sự phát triển. Theo phương pháp sản xuất -Phân hỗn hợp là phân hóa học có chứa vài nguyên tố dinh dưỡng và được sản xuất bằng cách trộn lẫn cơ học những lọai phân hóa học khác nhau. -Phân phức cũng chứa vài nguyên tố dinh dưỡng nhưng được nhận trên cơ sở phản ứng hóa học. Theo mức độ hòa tan Theo mức độ hòa tan các phân hóa học được chia thành: -Hòa tan trong nước là tất cả các phân nitơ, kali. Dễ được cây trồng hấp thụ. Dễ bị nước mưa rửa khỏi đất trồng. -Những phân hóa học tan trong axit thổ nhưỡng phần lớn chứa photphat (chuyển rất chậm thành dạng hòa tan nhưng cũng được giữ lại trong đất trồng lâu hơn) Theo tác dụng sinh học Phụ thuộc vào tác dụng sinh học lên đất trồng mà phân hóa học được chia thành: Axit Kiềm Trung tính Theo hình dáng bên ngoài : Dạng bột. Dạng hạt : ít bị hút ẩm, không bị vón vào khi bảo quản, không bị bay theo gió khi bón xuống đất, khi gặp nước mưa thì hạt giữ trong đất lâu hơn. III.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN PHOTPHO (PHÂN LÂN) Định nghĩa: Phân lân là những hợp chất chứa nguyên tố photpho. Chất lượng hay hiệu quả của phân lân được đánh giá bằng hàm lượng P2O5 hữu hiệu chứa trong nó mà cây có thể hấp thụ được. [...]... Hình 4 Sơ đồ công nghệ sản xuất axit photphoric nhiệt b) SẢN XUẤT SUPEPHOTPHAT KÉP Các phản ứng cơ bản xảy ra khi sản xuất superphotphat kép: 7H3PO4 + Ca5F(PO4)3 + 5H2O = 5Ca(H2PO4)2.H2O + HF + Q Điều kiện: Nồng độ H3PO4 đậm đặc, to 80-90oC Hiệu suất phân huỷ 70% Qua quá trình ủ 25 ngày, apatit còn lại tiếp tục bị phân huỷ, hiệu suất chuyển hoá tăng lên 77-83% Hình 5 Sơ đồ công nghệ sản xuất supephotphat... CÁC LOẠI PHÂN NITƠ (PHÂN ĐẠM) IV 1 PH ÂN Đ ẠM Phân đạm là tên gọi chung của các loại phân bón vô cơ cung cấp đạm cho cây dưới dạng NO3-,NH4+ Có 3 nhóm đạm chính : Nhóm đạm amoni: (NH4)2SO4 ,NH4Cl, … Nhóm đạm Nitrat: NaNO3 ,KNO3, NH4NO3, … Nhóm đạm amit: CaCN2 , CO(NH2)2 IV.2 SẢN XUẤT NITRAT AMÔN NH4N03 Amoni nitrat là loại phân bón có tinh thể màu trắng chứa 35% nitơ, là một trong những loại phân đạm... yCa10P5CO23(F,OH)3] Khoáng photphoric có mà nâu hoặc vàng Ít hút ẩm, không kết dính nhưng độ phân tán kém Một phần nguyên liệu photphat được dùng làm phân bón trực tiếp sau khi nghiền mịn và được gọi là bột photphorit III.2 SẢN XUẤT SUPEPHOTPHAT (PHÂN LÂN) Supephotphat đơn là loại phân khóang phổ biến nhất, được sản xuất ra với lượng lớn nhất Đó là bột (hay hạt) màu xám, thành phần cơ bản là Ca(H2PO4)2.CaSO4.2H2O... 14-19% Độ ẩm không quá 13-15% H3PO4 tự do (tính theo P2O5) ≤ 5-5,5% Hiện nay có 3 phương pháp sản xuất: -Gián đọan -Liên tục -Bán liên tục Ngày nay chủ yếu là thiết kế nhà máy theo phương pháp liên tục: III.3 SẢN XUẤT AXIT PHOTPHORIC VÀ SUPEPHOTPHAT KÉP a) SẢN XUẤT AXIT PHOTPHORIC Axit photphoric hiện nay được sản xuất chủ yếu bằng hai phương pháp: (1) phương pháp chiết H3PO4 từ các photphat tự nhiên nhờ... điều chế nitrat amôn bằng phương pháp không cô bay hơi 1.Sấy nóng amoniac; 2 Sấy nóng axit nitric; 3 Thiết bị phản ứng; 4 Thiết bị phân ly; 5 Thiết bị trao đổi nhiệt; 6 Dao cắt V Sản xuất karbamit (phân urê) CO(NH2)2 • Phân urê là lọai phân chứa nitơ • Nguyên tắc sản xuất được dựa theo phản ứng : CO2 + 2NH3 ↔CO(NH2)2 + H2O Giai đoạn 1: điều chế cacbamat-amon 2NH3 + CO2 →NH2COONH4 (Carbamat) + Q Giai... ngược chiều với NH4NO3 Yêu cầu công nghệ: • Nồng độ HNO3 45-50%; amoniac 60-80%, áp suất 2,5- 3,8 atm Hình 6 Sơ đồ sản xuất nitrat amon có sử dụng cô bay hơi 1.Thân thiết bị trung hòa 5.Van thủy lực 9 Tháp tạo hạt 2.Bình thu bên trong 6.Thiết bị trung hòa hòan tòan 10 Băng tải 3.Bộ phận phân bố axit HNO3 7 Thiết bị cô bay hơi bậc 2 11 Áp kế 4.Bộ phận phân bố NH3 8 Thiết bị phân ly 12 Thùng chứa Hình 7... pháp nhiệt phân ( đốt photpho và đồng thời hợp nước) NGUYÊN LIỆU Các quặng photphat như apatit Ca5(PO3)4X, photphorit Ca3(PO4)2 hoặc than xương có chứa nhiều photphat Photpho nguyên tố Sản xuất axit H3PO4 theo phương pháp trao đổi (trích ly): Quá trình được thực hiện theo phản ứng: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 ↔ 3CaSO4 + H3PO4 Hay Ca5(PO4)3F + 3H2SO4↔5CaSO4 + 3H3PO4 + HF Hình 3 Sơ đồ công nghệ sản xuất axit photphoric... , CO(NH2)2 IV.2 SẢN XUẤT NITRAT AMÔN NH4N03 Amoni nitrat là loại phân bón có tinh thể màu trắng chứa 35% nitơ, là một trong những loại phân đạm thường dùng Nguyên tắc sản xuất dựa vào phản ứng NH3 + HNO3 = NH4NO3 + Q Quá trình sản xuất gồm 4 giai đoạn: Giai đoạn trung hoà: • Để tăng bề mặt tiếp xúc người ta xếp trong thùng trung hoà những tấm đệm Dùng vòi phun NH3 qua lớp HNO3 tẩm trên các tấm đệm... phản ứng: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 ↔ 3CaSO4 + H3PO4 Hay Ca5(PO4)3F + 3H2SO4↔5CaSO4 + 3H3PO4 + HF Hình 3 Sơ đồ công nghệ sản xuất axit photphoric bằng phương pháp trao đổi PHƯƠNG PHÁP NHỆT LUYỆN Quá trình sản xuất H3PO4 bằng phương pháp nhiệt luyện gồm 3 giai đọan chính: -Điều chế photpho bằng phản ứng nhiệt hóa học -Đốt photpho với oxi không khí -Ngưng tụ, hấp thụ tạo axit photphoric Quá trình điều chế photpho... thuyết Phản ứng giữa H2SO4và quặng fluorcanxi apatit Ca5F(PO4)3 có thể chia thành 2 giai đoạn: Giai đoạn 1 : phân hủy quặng tạo thành axit photphoric Đầu tiên phản ứng tiến hành trên bề mặt các hạt quặng, , H2SO4 dư do đó tạo thành H3PO4 tự do, CaSO4 kết tinh tách ra dưới dạng khan và nằm lại trong phân lân Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 = 3H3PO4 + 5CaSO4 + HF + Q NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Nồng độ H2SO4 : Trong điều . NH4H2PO4 Supephôtphat đơn phải đảm bảo các yêu cầu chất lượng sau: P2O5 không dưới 14-19% Độ ẩm không quá 13- 15% H3PO4 tự do (tính theo P2O5) ≤ 5- 5 ,5% Hiện nay có 3 phương pháp sản xuất: -Gián đọan -Liên. canxi photphat, là giai đoạn quyết định chất lượng của phân lân superphotphat. 7H3PO4 + Ca5F(PO4)3 + 5H2O →5Ca(H2PO4)2. H2O + HF + Q Ở giai đoạn 2, monocanxiphotphat đầu tiên tạo thành trong dung. H3PO4 tự do, CaSO4 kết tinh tách ra dưới dạng khan và nằm lại trong phân lân Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 = 3H3PO4 + 5CaSO4 + HF + Q Giai đoạn 1 : phân hủy quặng tạo thành axit photphoric NHỮNG YẾU