Азот удобрения как получают

Производство азотных удобрений

Производство азотных удобрений – одна из ведущих отраслей сельского хозяйства и химической промышленности России. Это обусловлено не только востребованностью подкормок данного вида, но и относительной дешевизной процесса. Кроме того, азот является приоритетным макроэлементом, обеспечивающим нормальный рост и развитие растительного организма, то есть, внесение азотных удобрений (как и их производство) можно считать первостепенной фермерской задачей.

Роль азота в жизни растений

Азот считается одним из важнейших элементов растительной клетки. Входя в состав нуклеиновых кислот, азот частично отвечает за передачу наследственной информации, выполняя тем самым репродуктивную функцию. Также азот входит в состав хлорофилла, принимая непосредственное участие в процессе обмена веществ.

В случае недостатка азота можно наблюдать следующие симптомы:

замедление роста – вплоть до полной остановки;
бледность листьев;
появление светлых пятен;
пожелтение листьев;
мелкоплодие и осыпание плодов.

Острое азотное голодание способно привести к:

непереносимости низкой температуры в зимний период и, как следствие, отсутствию урожая в последующие сезоны;

угнетению иммунной системы растений;

наиболее ослабленных побегов и культуры в целом. Именно поэтому не стоит затягивать с внесением подкормки в случае проявления признаков недостаточного содержания азота в почве.

Азотные удобрения, наиболее часто применяемые в сельском хозяйстве

Аммиачная селитра – характеризуется высоким содержанием азота (до 36%), может использоваться не только для основного внесения, но и в качестве разовых подкормок, эффективна на слабоувлажненных почвах и практически бесполезна на песчаных грунтах, требует безоговорочного соблюдения правил хранения.

Сульфат аммония – удобрение со средним содержанием азота (до 20%), идеально подходит для основного внесения, поскольку хорошо закрепляется в почве, к условиям хранения не требовательно.

Карбамид (мочевина) – содержание азота достигает 48%, обеспечивает качественные результаты в сочетании с органическими удобрениями, подходит для внекорневой подкормки.

Кальциевая селитра – щелочное удобрение, хорошо подходящее для нечерноземной почвы.

Органические азотные удобрения (навоз, птичий помет, торф, компост) применяются весьма активно, однако низкий процент содержания азота и необходимость большого количества времени для его минерализации – существенно снижают эффективность данных удобрений. Плюсом же является низкая себестоимость.

Технология производства азотных удобрений

Производство азотных удобрений базируется на исходном сырье, коим является аммиак. До недавнего времени аммиак получали из кокса (коксового газа), поэтому многие предприятия, специализирующиеся на изготовлении удобрений, располагались в непосредственной близости от металлургических заводов. Более того, крупные металлургические комбинаты практикуют производство азотных удобрений в качестве «попутной» продукции.

На сегодняшний день приоритеты несколько изменились и основным сырьем для удобрений все больше выступает не коксовый, а природный газ. Так что современные производители удобрений дислоцируются вблизи магистральных газопроводов. Также производство азотных удобрений было успешно налажено на основе использования отходов нефтепереработки.

Технология производства азотных удобрений в химической промышленности не считается сложной, однако для обывателя ее нюансы понятны далеко не всегда. Если максимально упростить детали процесса, то выглядеть все будет примерно так: через генератор с горящим коксом пропускается поток воздуха, полученный в результате азот смешивается с водородом в определенной пропорции (при этом крайне важны значения давления и температуры), что дает на выходе необходимый в производстве удобрений аммиак.

Дальнейшие детали процесса привязаны к конкретному виду удобрения: изготовление нитрата аммония (аммиачной селитры) основано на нейтрализации азотной кислоты аммиаком, производство карбамида (мочевины) подразумевает взаимодействие аммиака с углекислым газом при определенной температуре и давлении, сульфат аммония образуется при пропускании аммиачного газа через раствор серной кислоты.

Уже определились со стилем? Закажите проект под ключ в компании «Лэнд» и осуществите свою мечту

Источник

Азотная промышленность и производство удобрений в России

Основными сферами деятельности современной азотной промышленности России, основы которой были заложены в 1927 году с запуском Чернореченского химического завода, являются:

получение водорода методом паровой конверсии (риформинга) метана и природного газа,
производство аммиака и азотной кислоты,
выпуск на их основе комплекса азотных удобрений.

К числу последних из перечисленных продуктов азотной отрасли относятся органические и неорганические соединения, имеющие в своём составе азот, а именно:

мочевина (карбамид) и цианамид кальция – амидные удобрения;
аммофос и диаммофос, хлористый аммоний, сульфат, сульфид и карбонат аммония – удобрения аммиачные;
калиевая, кальциевая и натриевая селитры – нитратные удобрения;
аммиачная и известково-аммиачная селитры – аммиачно-натриевые удобрения.

Кроме того, аммиак, являющийся важнейшим сырьём для химической промышленности (общемировая выработка его составляет свыше 180 млн т в год) и получаемая из него азотная кислота являются главными компонентами в деле производства взрывчатых веществ, серной кислоты, соды, растворителей.

История технологий

Продолжительное время источником получения селитры (комплекса минералов, имеющих в своём составе аммоний и нитраты группы щелочных и щелочноземельных металлов), служащей в качестве сырья для получения аммиака, а из него – азотной кислоты; являлись месторождения в Чили и Индии. А также простейшие технологии на основе использования органических отходов флоры и фауны, с добавлением ряда горных пород и строительного мусора. Интереснейший исторический факт: Видный французский учёный Гаспар Монж сумел-таки в момент блокады и вызванного ею экономического кризиса, обеспечить революционные силы Французской республики порохом. А произошло это посредством переработки отбросов и навоза под воздействием бактерий.

Долго так продолжаться не могло. Залежи селитры быстро истощались. А переработка мусора мало что давала. Мировая научная общественность пребывала в сильном затруднении в связи с грядущей проблемой отсутствия удобрений для нужд растениеводства, грозящей тотальным голодом. Но целый ряд проведённых крупнейшими европейскими учёными исследований, привёл в начале XX-го века к осуществлению синтеза аммиака, положенного в основу функционирования современной азотной промышленности.

Роль азота в жизни растений

В это же самое время крупнейший специалист в области агрохимии – российский академик Д. Н. Прянишников проанализировав международный опыт земледелия, приходит к выводу о важности обеспечения культурных растений азотом. Впоследствии жизнь подтвердила его умозаключения.

Сейчас из 214 млн т производимых в мире удобрений 57% падает на долю азотных. 24% – на фосфорные, остальное – на калийные. Развивающиеся страны мира: Китай, Индия, Индонезия, Бразилия быстрыми темпами наращивают их выпуск. Ситуация такова, что лидирующие позиции по выпуску азотных удобрений удерживают:

Список крупнейших экспортёров возглавляют:

Россия – 9,1 млн т,
Китай – 7,2 млн т,
Нидерланды – 2,6 млн т.

А всё потому, что азот является важнейшим химическим элементом живой клетки. Входя в состав белков, хлорофилла, нуклеиновых кислот, ферментов, фосфатидов, витаминов, алкалоидов, он активно воздействует на процессы фотосинтеза и обмена веществ, запуская, регулируя и ускоряя рост и развитие самих растений. Его недостаток или отсутствие приводит к замедлению процесса созревания плодов, подверженности болезням, вплоть до полного прекращения роста и гибели самих растений.

Производство удобрений

Две третьих изготавливаемых и употребляемых азотных удобрений (в 2019 году их было выпущено 23,95 млн т) в нашей стране составляют аммиачная селитра и мочевина. Раннее для их производства применялся коксовый газ, что обуславливало привязку предприятий к объектам металлургической отрасли. Сегодня активнее используется газ природный, обеспечивая тем самым взаимодействие с нефтегазовой промышленностью.

Процесс получения аммиака заключается в синтезе его молекул из азота и водорода при повышенном давлении и температуре, проходящем при участии железного катализатора. Азот извлекают из воздуха, а водород является результатом восстановления воды из природного газа, имеющего в своём составе значительное количество метана.

В зависимости от необходимости получения того или иного продукта, последующая технология будет выглядеть следующим образом:

Аммиачная селитра – реакция нейтрализации азотной кислоты под воздействием аммиака.
Мочевина – процесс взаимодействия аммиака и углекислого газа.
Сульфат аммония – итог протекания аммиачного газа сквозь раствор серной кислоты.

И это лишь малая часть технологических особенностей производства, предназначенного для удовлетворения потребностей агропромышленного комплекса. Структуры призванной обеспечить сельскохозяйственной продукцией жителей страны в необходимом объёме – выполнить продовольственную программу. Для осуществления столь важной задачи требуется дальнейшее развитие азотной промышленности, нацеленное на значительное увеличение выпуска азотных удобрений (снижающее импортную зависимость), как одного из приоритетных направлений российской экономики.

Источник

Азотные удобрения и как их сделать своими руками

Так как азот считается «двигателем роста растений», он является наиболее важной формой удобрения. Азот является одним из трёх питательных макроэлементов (другие фосфор и калий), в которых растения имеют особую необходимость для их роста. Растения поглощают азот преимущественно в виде нитратов. При минерализации, разложении органического вещества микроорганизмами, все соединения азота преобразуются в нитрат.

Азот поступает к растениям различными путями. Например, через дождь, который захватывает азот из атмосферы. С помощью азотфиксирующих микроорганизмов, которыми снабжены многие виды растений (в частности, бобовые культуры) или даже в результате разложения листьев и других органических веществ, попадающих в почву. Другим способом является введение азотных удобрений как органических, так и минеральных, человеком. Однако вместо того чтобы платить за дорогостоящие коммерческие смеси, вы можете создать собственное азотное удобрение с натуральными ингредиентами и применять его у себя в саду и на огороде.

Как и из чего сделать натуральные азотные удобрения

В органических («естественных») удобрениях, азот является следствием микробной деградации и его количество зависит от температуры, влажности почвы и размера частиц исходного материала.

Если азот является единственным питательным веществом, которое вам нужно в удобрении то можно использовать:

рыбную эмульсию;
кровяную муку (засохшая кровь крупного рогатого скота);
муку из мочевины;
муку из семян.

Можно применить лишь один из вышеперечисленных ингредиентов, так как все они богаты азотом. Мочевина быстро разлагается при внесении в почву, хотя она требует разбавления перед применением. Чтобы создать рыбную эмульсию своими руками, смешайте 1 часть ненужных частей рыбы с 2 частями воды, и поставьте в тёплое место, пока не начнётся процесс гниения.

Если ваши растения предпочитают полное удобрение с более высоким процентом азота, навоз — это самый простой вариант, который обеспечивает 3 основных питательных вещества — а именно азот, фосфор и калий, причём азот здесь присутствует в самом большом количестве. Навоз также улучшает структуру почвы и добавляет микроэлементы. Большие уровни азота содержатся в навозе животных таких как:

• крупный рогатый скот;

Компост из навоза, разлагается лучше, но нужно иметь в виду, что есть и отрицательные аспекты использования навоза животных. Навоз имеет свойство увеличивать уровень соли в почве, что приводит к активному росту сорняков.

Для того чтобы изготовить азотные удобрения своими руками, можно использовать компост, который является органическим веществом подверженным разложению. Компост содержит бесконечное количество питательных веществ, в том числе и азот, получаемый при разложении. Компост богат азотом, так как он содержит остатки влажной листвы, плодов и овощей, а они, как правило, обеспечивают более высокое содержание азота в почве.

Ещё один метод это добавить в компост кофейную гущу. Кофе имеет около 2% азота. Этот уровень считается высоким относительно других азотистых продуктов. Некоторые считают что у кофе высокий уровень кислотности, но на самом деле он близок к нейтральному.

Молотый кофе также можно добавлять непосредственно в грунт для смешивания с влажной почвой или распределяя его на поверхности.

Простой способ сделать азотный раствор своими руками

Настой богатого азотом раствора, идеально подходит для обогащения растений в течение всего вегетационного периода.

Чтобы сделать такой раствор необходимо заполнить мешок из мешковины примерно 3–4 килограммами навоза.

Надеть ещё один мешок на верхнюю часть первого мешка.

Установить мешок в чистую пластичную мусорную корзину или другой большой пластиковый ящик.

Заполнить ящик водой, убедившись, что мешок погружён полностью в воду.

Закрыть крышкой ёмкость и оставить на 24 часа.

После чего удалить мешок с навозом и отложить его для другого использования.

Заполните лейку или распылительную бутылку не более одной четвертью жидкости из ящика и залейте оставшуюся часть контейнера простой водой. Теперь из лейки можно поливать почву вокруг растений на своём огороде.

Оставшейся жидкостью в контейнере можно пользоваться ещё около месяца.

Все что требуется для изготовления навозной жидкости:

навоз;
мешок из мешковины;
чистый пластиковый мусорный ящик;
вода.

Советы

Использованный навоз вместе с мешком добавьте в компост. Со временем мешковина сгниёт.

Некоторые садоводы добавляют дополнительные питательные вещества в навозную жидкость перед её использованием. Например, соли Эпсома для почв с дефицитом магния.

Самое лучшее время для внесения азотистых удобрений в саду и огороде — до посадки весной. Хотя можно вносить удобрение осенью, азот иногда может вызвать рост растений, всходы которых будут ещё слишком слабыми, чтобы выжить в зимний период.

При применении азотистых удобрений нельзя допустить контакта с растением, чтобы предотвратить гниение, но необходимо покрыть почву выше всей корневой системы. Это может быть большая окружность. Например, корневая система дерева может простираться на 50% больше по сравнению с внешними ветвями. Поливка после внесения удобрений помогает смыть питательные вещества в почву, чтобы они достигли корней.

Выщелачивание почвы водой помогает также избавиться от образования солей, которые могут обезвоживать растения или сжигать корни.

Если вы выращиваете огород, вы также должны применять азотные удобрения каждые 4–6 недель в течение вегетационного периода.

Предупреждения

Поскольку некоторые патогены могут все ещё существовать, даже в компостированном навозе, небезопасно поливать навозной жидкостью плоды и листья. Её следует вносить в почву у стеблей растений.

Не используйте фекалии мясоедов, включая людей, собак и кошек. Эти отходы потенциально содержат опасные патогены даже после компостирования в течение нескольких месяцев.

Используйте либо приобретённый на складах товарный навоз, либо коровьи, лошадиные, птичьи или кроличьи отходы. Возраст животных должен быть не менее шести месяцев.

Применение сухих ингредиентов может сжигать корни. Чтобы этого избежать, разбавьте удобрение водой.

Минеральные или химические азотные удобрения

Для тех кто не хочет возиться с приготовлением азотных удобрений на рынке существует большой выбор минеральных веществ, полученных промышленным способом.

Мочевина. Это искусственное азотное удобрение с особенно высоким содержанием азота (примерно 45%). Контакта мочевины с листьями, стеблями и цветками следует избегать, поскольку она может вызвать ожоги.

Кальций цианамида. Это искусственное удобрение, которое, в дополнении к обеспечению азотом, используются для уменьшения кислотности почвы и как вспомогательное средство в борьбе против грибков и насекомых. Кальций цианамида производится из известняка, угля и чистого азота и содержит около 15% азота, 15% угольного порошка и 30% негашёной и карбоната кальция извести.

Сульфат аммиака имеет вид белой соли и содержит около 20% азота. Он удерживается некоторыми компонентами среды, что делает его медленно усваиваемым растениями. По этой причине он используется в «замедленном высвобождении удобрений», даже до оптимального периода использования азота растений.

Нитрат натрия. Он содержит 15,5% азота и, в отличие от сульфата аммония, легко поглощается и усваивается растениями.

Нитрат кальция получают путём переработки извести с азотной кислотой. Содержание азота такое же, как в нитрате натрии, но, как правило, предпочтительнее последнего, поскольку он не оставляет вредных остатков в почве. Нитрат кальция является азотным удобрением для быстрого эффекта. Эта особенность делает его непригодным для удобрения ацидофильных растений.

Аммиачная селитра. Это удобрение двойного действия, так как он состоит из нитратного азота (усвояемого сразу) и азота аммиака (медленное усвоение). Он содержит азот в пределах от 15 до 26%.

Источник