Bài giảng công nghệ sản xuất và phân tích đánh giá các loại phân bón

Vai trò phân bón tt Phân bón là những chất dinh dưỡng vô cơ, hữu cơ hay vi sinh được cung cấp cho đất hoặc phun trực tiếp trên cây để cung cấp những chất dinh dưỡng cần thiết còn thiếu

Trang 1

Công nghệ sản xuất & phân tích đánh giá các

03/2012

Bài Giảng Bài Giảng

Trang 2

Nội dung Nội dung

Phần 1

xuất ở Việt Nam

Trang 3

Vai trò phân bón (tt)

 Phân bón là những chất dinh dưỡng vô cơ, hữu cơ hay vi sinh được cung cấp cho đất hoặc phun trực tiếp trên cây để cung cấp những chất dinh dưỡng cần thiết còn thiếu trong đất nhằm làm tăng năng suất và chất lượng cây trồng.

 Phân bón có vai trò rất quan trọng trong việc thâm canh tăng năng suất, bảo vệ cây trồng và năng cao độ phì nhiêu của đất.

Trang 4

NGUYÊN TỐ PHÂN BÓN

VI LƯỢNG

Trang 5

Nâng cao chất lượng sản phẩm – gia tăng hàm lượng protein trong ngũ cốc thông qua hàm lượng N

Vai trò phân bón (tt)

Trang 6

Phân bón

Phân

vô

cơ

Phân hữu cơ

Phân phức hợp hữu cơ

vi sinh

Phân vi lượng

Phân bón lá

Phân loại phân bón

Trang 7

NH 3 CO 2

Phân vô cơ

Phân hữu cơ

& vi sinh

Phân vi lượng & phân bón lá

Trang 8

Phân loại phân bón

CÁC LOẠI PHÂN BÓN

Các loại phân đạm, urê Phân NPK

Phân lân &

hữu cơ

Phân CO 2 &

C 2 H 2 Phân bón lá &

vi lượng

Trang 9

Tình hình sản xuất phân bón ở Việt Nam

Năm 2009 Việt Nam nhập khẩu trên 4.5 triệu tấn phân các

loại với kim ngạch 1.4 tỷ USD

Tiêu thụ trên 9 triệu tấn phân các loại: nhu cầu đáp ứng trong nước với urê, 30-35% phân DAP, 100% phân lân nung chảy, sulfát amôn,

kali nhập khẩu 100%

Trang 10

Tình hình sản xuất phân bón ở Việt Nam

Trang 12

Phân vô cơ Phân Urê

Chứa 44 – 48% Nitơ nguyên chất Loại phân này chiếm 59% tổng số các loại phân đạm được sản xuất ở các nước

trên thế giới

Urê

1 Tổng hợp hoá học

Under pressure and heat

Trang 13

3 Quy trình sản xuất công nghiệp

Công suất 800.000 tấn urea/năm

Nhà máy đạm Phú mỹ

Công nghệ Snamprogetti

của Italy

140bar 180-185 o C

Trang 14

Công nghệ Haldor Topsoe sản xuất amoniac

Trang 15

H 2 + RSH → RH + H 2 S(gas

Trang 16

Trang 17

Công nghệ S namprogetti sản xuất urê

Trang 18

Trang 20

Một số sản phẩm phụ trong quy trình sản xuất urê

Trang 21

4 Phân tích hàm lượng

Phương pháp Keldal (Johan Kjeldahl, 1883)

Xác định hàm lượng nitrogen hữu cơ (NH 3 & NH 4 + ) trong đất và nước

Degradation: specimen + H 2 SO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4 (aq) + CO 2 (g) + SO 2 (g) + H 2 O(g)

Liberation of ammonia: (NH 4 ) 2 SO 4 (aq) + 2NaOH → Na 2 SO 4 (aq) + 2H 2 O(l) + 2NH 3 (g) Capture of ammonia: B(OH) 3 + H 2 O + NH 3 → NH 4 + + B(OH) 4 –

Back-titration: B(OH) 3 + H 2 O + Na 2 CO 3 → NaHCO 3 (aq) + NaB(OH) 4 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O

methyl orange pH indicator

Trang 22

Phương pháp Keldal (Johan Kjeldahl, 1883)

Degradation: specimen Capture of ammonia

Trang 23

Trang 24

Phương pháp quang phổ

- Urê trong dung dich

- Sử dụng P-dimethyl aminobenzaldehyde (DMAB)

Trang 25

5 Ứng dụng

 Đối với cây trồng:

 Có khả năng thích nghi rộng và phát huy tác dụng trên nhiều loại đất và các loại

cây trồng khác nhau.

 Thích hợp trên đất chua phèn

 Bón thúc hoặc Có thể pha loãng theo nồng độ 0.5 – 1.5% để phun lên lá

Thêm vào khẩu phần thức ăn cho lợn, trâu bò

 Trong chăn nuôi

Phân này cần được bảo quản kỹ trong túi PE và không được phơi ra nắng Bởi vì khi tiếp

xúc với không khí và ánh nắng urê rất dễ bị phân huỷ và bay hơi

 Bảo quản

Urê có thể liên kết các phần tử với nhau tạo thành biurat, 1 chất độc hại đối với cây trồng

Vì vậy, trong urê không được có quá 3% biurat đối với cây trồng cạn, 5% đối với lúa nước

Nguyên liệu cho sản xuất chất dẻo (nhựa UF)

 Trong công nghiệp

Dung

Trang 26

Phân vô cơ Phân amôn nitrat

- Chứa 33 – 35% Nitơ nguyên chất Loại phân này chiếm 11% tổng số các loại phân đạm được sản xuất ở các nước trên thế giới

Trang 27

Flow chart of ammonium nitrate production 1 Ammonia preheater, 2 Nitric acid preheater, 3 Reactor,

4 Circulating pump, 5 Flash evaporator, 6 Neutralizer, 7 AN-pump, 8 Reboiler, 9 Flash evaporator (Source: “Fertilizer Manual, 1998, UNIDO, IFDC and Kluwer Academic Publishers, m e Netherlands

With permission.)

Trang 28

http://www.absorblearning.com/media/item.action?quick=12e

Trang 29

định nồng độ nitrat của mẫu thử ở đồ thị hiệu chuẩn.

- Phản ứng của nitrat với salicilat natri trong dung dịch axit tạo ra nitrosalicylic axit Dạng acid nay được kiềm hoá cho muối màu vàng Hàm lượng

nitrat được đánh giá dựa trên đồ thị hiệu chuẩn.

Trang 30

Phương pháp keldal

Xác định hàm lượng nitrogen dựa trên nhóm amôn (NH 4 + )

Degradation: specimen + H 2 SO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4 (aq) + CO 2 (g) + SO 2 (g) + H 2 O(g) Liberation of ammonia: (NH 4 ) 2 SO 4 (aq) + 2NaOH → Na 2 SO 4 (aq) + 2H 2 O(l) + 2NH 3 (g) Capture of ammonia: B(OH) 3 + H 2 O + NH 3 → NH 4 + + B(OH) 4 –

Back-titration: B(OH) 3 + H 2 O + Na 2 CO 3 → NaHCO 3 (aq) + NaB(OH) 4 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O

methyl orange pH indicator

Trang 31

Phương pháp xác định hàm lượng nitrogen trong nitrat (NO 3 - )

Phương pháp dùng sắc ký trao đổi ion (Ion-exchange chromatography or ion

chromatography)

Phương pháp tách và xác định dựa trên điện tích.

Trang 32

Trang 33

4 Ứng dụng

Amôn nitrat dễ chảy nước, dễ tan trong nước, dễ vón cục, khó bảo quản và khó sử dụng Là loại phân sinh lý chua Tuy vậy, đây là loại phân bón quý vì có chứa cả NH4+ và cả NO3-, phân này có thể bón cho nhiều loại cây trồng trên nhiều loại đất khác nhau Amôn nitrat bón thích hợp cho nhiều loại cây trồng cạn như thuốc lá, bông, mía, ngô… Phân này được dùng để pha thành dung dịch dinh dưỡng để tưới

cây trong nhà kính và tưới bón thúc cho nhiều loại rau, cây ăn quả.

Nitrat amoni là một chất ôxi hóa mạnh, tạo thành một hỗn hợp nổ khi kết hợp với nhiên liệu như hydrô, dầu diezen hoặc kerosene Các hỗn hợp sử dụng trong quân

sự thường pha ~20% bột nhôm nữa để tăng sức nổ

Trang 34

Phân vô cơ Amôn sulfate

Phản ứng giữa NH3 tổng hợp hoặc NH3 sản phẩm phụ từ lò cốc với H2SO4

About 90 percent of ammonium sulfate is produced by

(1) as a byproduct of caprolactam (2) from synthetic manufacture (3) as a coke oven byproduct

Phân SA Sunphat đạm có chứa 20 – 21% Nitơ nguyên chất Trong phân này còn có 29% lưu huỳnh (S).

Trang 35

Sản phẩm phụ từ sản xuất caprolactam

Trang 36

3 Quy trình công nghệ

Trang 37

Sản xuất từ thạch cao

1 Gypsum conveyor, 2 Gypsum washing tank, 3 Gypsum dewatering filter, 4 1st reactor, 5 2nd reactor, 6 CaCO 3 filter, 7 (NH 4 ) 2 CO 3 storage tank, 8 Sulphate liquor clanjier, 9a and 9b Evaporatorfeedpumps, I0a and l0b Vacuum evaporator crystal, 11 Slurry concentrator, 12 Batch or continuous centrifuge, 13 Dryer conveyor, 14 Rotary dryer, 15 Product conveyor, I6and 17 Ammonium carbonate towers, 18 and 19 Heat exchangers, 20 and 21 Pumps

Trang 38

Phân vô cơ Phân amôn sulfate

Phương pháp keldal nhóm amôn (NH 4 + )

Phương pháp trọng lượng Xác định hàm lượng lưu huỳnh từ gốc sulfate

Phương pháp sắc ký ion (ionic chomatography)

Trang 39

4 Ứng dụng

 Thích hợp trên đất có tính kiềm bởi tính acid của nhóm amôn

Được dùng như là 1 trong các thành phần của vật liệu chống cháy.

 Bón cho tất cả các loại cây trồngvà trên nhiều loại đất khác nhau, miễn là đất không bị phèn, bị chua Nếu đất chua cần bón thêm vôi, lân mới dùng được đạm sunphat amôn Phân này dùng tốt cho cây trồng trên đất đồi, trên các loại đất bạc màu (thiếu S)

Trang 40

Phân vô cơ Amôn phôtphat (DAP)

1 Tổng hợp hoá học

Là loại phân vừa có đạm, vừa

có lân Trong phân có tỷ lệ đạm là 16%, tỷ lệ lân là 20%

DAP , Đình vũ, Hải phòng

Trang 41

Nhà máy phân DAP , Đình vũ, Hải phòng

dự án gồm có ba dây chuyền công nghệ chính:

1 Nhà máy a xit sulfuric công suất 414.000 tấn/năm, công nghệ Monsanto của Mỹ,

2 nhà máy axit photphoric công suất 161.700 tấn/năm, công nghệ Prayon – Mark – IV của Bỉ

3 Nhà máy DAP công suất 330.00 tấn/năm sử dụng công nghệ Incro của Tây Ban Nha.

Trang 42

 Sản xuất H 2 SO 4 với CNghệ

Monsanto

Trang 43

Phân vô cơ Amôn photphát (DAP)

 Sản xuất H 3 PO 4 với CNghệ Prayon Mark IV

Trang 44

Trang 45

Phương pháp keldal nhóm amôn (NH 4 + )

Phương pháp trọng lượng hoặc quang màu

Trang 46

Trang 47

Trang 48

Devarda's alloy is an alloy of aluminium (44% – 46%),

copper (49% – 51%) and zinc (4% – 6%)

Devarda's alloy is used as reducing agent in analytical chemistry for the determination of nitrate after their reduction

to ammonia under alkaline conditions It owes its name to the Italian chemist Arturo Devarda (1859–1944), who synthezised it

at the end of the 19th century to develop a new method to analyze nitrate in Chile saltpeter

It was often used in the quantitative or qualitative analysis

of nitrates in agriculture and soil science before the development of ion chromatography, the predominant analysis method largely adopted worldwide today

Phương pháp Devarda

Trang 49

Phương pháp sắc ký ion (ionic chomatography)

Trang 50

Phân vô cơ Phân amôn phôtphat

4 Ứng dụng

Phân được dùng để bón lót, bón thúc đều tốt Thường dùng thích hợp ở đất nhiễm

mặn vì không làm tăng độ mặn, độ chua.

Được dùng như là 1 trong các thành phần của vật liệu chống cháy DAP có

thành phần lớn nhất trong các sản phẩm chữa cháy thương mai

Trang 52

Phân hữu cơ

Trang 53

Phân hữu cơ Phân hữu cơ sinh học

1 Nguồn phân hữu cơ sinh học

Trang 54

Trang 55

Nguyên tố đa lượng và vi lượng

Nguyên tố đa lượng như: C, N, P, Ca, và K.

Nguyên tố vi lượng như: Mg, Mn, Co, Fe, S, B, Cl

Tỷ lệ C/N

Tỷ lệ C:N là hệ số dinh dưỡng chính trong thực tiễn sản xuất compost Tỷ lệ này vào khoảng 20:1 đến 25:1 Theo kinh nghiệm chung, nếu tỷ lệ C:N vượt quá giới hạn vừa nêu, tốc độ phân hủy sẽ bị chậm lại Ngược lại, nếu tỷ lệ thấp hơn 20:1, N có khả năng bị thất thoát Bởi vì, N dư chuyển hóa thành N trong NH3.

Trang 56

1 Những điều kiện ảnh hưởng đến quá trình sản xuất

Quyết định tốc

độ và mức độ phân hủy

Trang 57

2 Phương pháp ủ phân compost

Điều kiện kỵ khí và hiếu khí

sản xuất compost kỵ khí được xem là 1 giải pháp

• Khả năng có thể giảm thiểu sự thất thoát N

• Có thể kiểm soát khí thoát ra tốt hơn

phương pháp sản xuất compost hiếu khí có nhiều ưu điểm:

• Sự phân huỷ xảy ra nhanh hơn.

• Nhiệt độ cao đủ để làm chết những mầm bệnh.

• Số lượng và nồng độ khí hôi thối giảm mạnh.

Trang 58

Công nghệ sản xuất & phân tích đánh giá các

04/2011

Bài Giảng Bài Giảng

Trang 59

2 Phương pháp ủ phân compost

Trang 60

Trang 61

Phân hữu cơ Phân hữu cơ vi sinh

Được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu

hữu cơ khác nhau chứa một hay nhiều

chủng vi sinh vật sống, góp phần nâng

cao năng suất, chất lượng nông sản

Phân hữu cơ vi sinh vật không gây ảnh

hưởng xấu đến người, động vật, môi

trường sinh thái và chất lượng nông sản.

Trang 62

1 Phương pháp sản xuất (từ vỏ cà phê)

Thành phần men vi sinh chứa rất nhiều chủng vi sinh vật hữu ích như Nấm đối kháng Trichoderma, xạ khuẩn Streptomyces Ngoài khả năng phân huỷ nhanh cellulose các chủng này còn có khả năng khống chế các loại nấm gây bệnh

như Fusarium, Phytophthora.

Trang 63

2 Vai trò vi sinh vật trong phân hữu cơ vi sinh

Cellulose+ O2 + VSV > CO2 + H2O + NH3

Vi sinh vật phân giải cellulose

rơm rạ, vỏ lạc, vỏ trấu, vỏ thân ngô

bã mía, bã cà phê, bã sắn, mùn cưa, gỗ vụn…

Trang 64

Vi sinh vật phân giải hemicellulose

Vi sinh vật phân giải lưu huỳnh

CaSO4, FeS2,

Na2S, dạng hữu

cơ

Thiobacillus thioparus, Thirodaceae,

Chlorobacteria ceae

+

Tạo thành S hữu cơ của tế bào vi sinh vật

Trang 65

Vi sinh vật phân giải phot pho

Vi sinh vật phân hủy P chủ yếu thuộc 2 chi Bacillus và Pseudomonas

Các loài có khả năng phân giải mạnh là: B.megaterium, Serratia,

B.subtilis, Serratia, Proteus, Arthrobster,

Vi khuẩn: Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter,

Agrobacterium, Aerobacter, Brevibacterium, Micrococcus,

Flavobacterium

Trang 66

Trang 67

Vi sinh vật phân giải phot pho

Xạ khuẩn: Streptomyces

Nấm: Aspergillus,

Penicillium, Rhizopus,

Sclerotium

Trang 68

Vi sinh vật cố định nitơ từ không khí

Vi khuẩn Azotobacter

Thích ứng ở pH 7,2 – 8,2, ở nhiệt độ 28 – 30 0 C, 1 gam đường gluco tạo được

8 – 18 mg N Khuẩn này cũng tạo ra một số vitamin thuộc nhóm B như B1, B6 một số acid hữu cơ như: acid nicotinic, acid pentotenic, biotin, auxin

Vi khuẩn Beijerinskii.

1 gam đường gluco nó có khả năng cố định được 5 – 12 mgN

có thể phát triển ở môi trường pH= 3, vàpH trung tính hoặc kiềm yếu, vi khuẩn Beijerinskii thích hợp ở nhiệt độ 25 – 28 độ C.

Vi khuẩn Clostridium

1 gam đường nó có khả năng cố định được 5 – 10 mgN

Trang 69

Vi sinh vật phân giải nitơ

Nitrogen hữu cơ từ nguồn xác động, thực vật, phân chuồng, phân xanh, rác hữu cơ VSV chỉ có thể sử dụng sau quá trình amon hóa, chuyển hóa thành NH4+ hoặc NH3

Các VSV sau: A.proteolytica, Arthrobacter spp, Baccillus cereus, Staphilococcus

aureus,Thermonospora fusca, termoactinomyces vulgarries

Vi sinh vật tham gia vào quá trình nitrat hóa:

NH 4 + + 3/2 O 2 NO 2 - + H 2 O + 2 H + Q

NO 2 - + 1/2 O 2 NO 3 - + Q

Các vi sinh vật tiêu biểu như: Nitrosomonas, Nitrobacter, Thiobacillus denitrificans

Trang 70

Phân vi sinh nốt sần

ở Việt Nam : Phân vi sinh này có tác dụng, nâng cao năng suất lạc vỏ từ 17.5% ở các tỉnh phía Bắc và miền Trung và 22% ở các tỉnh miền Nam

Trang 71

13.8-Phân Vi lượng

1 Phân vi lượng

NGUYÊN TỐ PHÂN BÓN CHÍNH

THỨ YẾU

VI LƯỢNG

Trang 72

Phân Vi lượng

2 Nguồn phân vi lượng

Trang 73

Trang 74

3 Phân vi lượng và năng suất cây trồng

Trang 75

Trang 76

Phân nhả chậm

1 Cơ chế hoạt động

Trang 77

2 Phân urê nhả chậm

SCU, or Sulfur Coated Urea,

is a controlled-release nitrogen fertilizer with a guaranteed analysis of 37%

nitrogen 17% sulfur

Preheated urea granules were sprayed with molten sulphur in a rotating coating drum Then any pores and cracks were closed by adding a wax-like polymeric sealant (2% to 3% of total weight) The final product contained between 31 to 42% N, 10 to 27% S and about 5% of sealant agent.

Trang 78

2 Phân urê nhả chậm

urea-formaldehyde (UF, 38% N) urea-isobutyraldehyde (IBDU®1, 32% N) urea-crotonaldehyde (CDU®2, 32% N)

Condensation products of urea and aldehydes

Định dạng
Số trang	91
Dung lượng	8,84 MB