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
Можно ли изготавливать и применять азотные удобрения для растений в домашних условиях
Азот является очень важным элементом для здорового роста растений. Именно этот элемент отвечает за богатый урожай и здоровье садово-огородных и комнатных культур. Особую необходимость растения испытывают в азоте весной. Во время активного роста им необходимо получать из почвы все самое ценное. Для обогащения почвы можно применять различные промышленные удобрения, а можно приготовить подкормку в домашних условиях.
Каким растениям нужен азот
В первую очередь этот микроэлемент необходим овощным культурам. Для того чтобы вырастить богатый урожай в домашних условиях удобрять азотом нужно такие овощи как тыква, капуста, кабачки, баклажаны, перец, картофель. Их необходимо подкармливать при посадке и во время активного роста и цветения. Также азот в большом количестве требуется плодово-ягодным растениям (малина, вишня и ежевика.) и декоративным культурам (роза, пион, фиалка и др.). Этим культурам нужно повышенное содержание азота в почве. При использовании в качестве удобрения аммиачной селитры под эти растения нужно использовать около 25 гр. удобрения на 1 кв.м.
Чуть меньше азота требуется огурцам, помидорам, свекле, кукурузным початкам, моркови и зелени. Также большого количества этого элемента не требуется однолетним цветам, смородине, яблокам и крыжовнику. Участок для этих растений нужно удобрять аммиачной селитрой из расчета 20 гр. на 1 кв.м.
Еще меньшее количество азота (15 гр. на 1 кв.м.) требуется раннему картофелю, листовым овощам, редису и луку. Такое же количество подкормки необходимо распределять в местах посадки луковичных декоративных растений и груши.
Всего 8 гр. на 1 кв.м. азотных подкормок требуется таким культурам как горох, пряные культуры, бобы, азалия, вереск, мак.
Как определить азотную недостаточность
Каждый дачник должен знать признаки недостатка азота в почве. Своевременная подкормка в домашних условиях позволит избежать гибели растений и поможет получить богатый урожай. Среди признаков азотной недостаточности можно выделить такие общие признаки как медленный рост и задержка цветения. Листья и стебли слабые.
- У помидор недостаток азота проявляется в виде сбрасывания завязи, пожелтением листьев и отставанием в росте.
- У свеклы желтеют и отмирают листья.
- У земляники на листочках по краю появляется красная полоска.
- У роз не наступает цветение.
- У плодовых деревьев плохо завязываются плоды, завязь мелкая и часто осыпается.
Какие удобрения выбрать
Сегодня самыми распространенными азотными удобрениями являются аммиачная селитра и мочевина. Эти подкормки можно приобрести в любом садовом магазине и с успехом использовать в домашних условиях. Главное при использовании данных химических составов точно соблюдать рекомендуемую дозировку для каждой культуры.
Также азотные удобрения можно приготовить самим в домашних условиях. Отличным источником азота является куриный или голубиный помет.
Помимо азота эти удобрения содержат в себе и другие необходимые для здорового роста растений микроэлементы и минералы.
Заготовить птичий помет в домашних условиях может каждый дачник. Гуано птиц нужно высушить в специальной печи и растереть в порошок. Также помет птиц можно смешать с сеном или опилками. Через 2 месяца можно удобрять землю домашним полезным компостом.
Также хорошим источником азота и калия является банановая кожура. Если вы любите бананы и всю зиму употребляете эти полезные плоды, не выбрасывайте кожуру, а высушите ее. Сушить шкурки от бананов лучше на батарее. После полного просушивания кожуру нужно перемолоть на мясорубке, а весной при вскапывании огорода измельченную кожуру нужно смешать с почвой. По мере перегнивания из кожуры будут выделяться в почву азот и калий, что сделает ваши растения крепкими и здоровыми.
Если вы изготавливаете удобрение сами при помощи компостной ямы, важно, чтобы в ней содержался торф. При наличии торфа содержание азота в компосте увеличивается.
Подкормка комнатных цветов
Как и садово-огородным растениям, комнатным цветам также необходим азот для хорошего роста и своевременного цветения. Комнатные цветы зачастую нуждаются в подкормке гораздо больше, чем растения на огороде.
Это обусловлено ограниченным количеством грунта в горшке, который со временем истощается.
Для комнатных цветов в качестве азотного удобрения также можно применять голубиный помет, селитру, банановую кожуру или мочевину. Важно не переусердствовать и не перенасытить землю азотом, ведь в этом случае растения могут попросту не зацвести.
Правила внесения подкормок
В сельском хозяйстве существуют общепринятые нормы внесения азотных удобрений в почву. Если вы используете сухие подкормки, то для удобрения почвы сада и огорода необходимо вносить 900 гр. порошка на 100 кв.м.
Для разовой подкормки овощей и фруктов достаточно внести в почву 300 гр. удобрения на 100 кв.м.
При поливе удобрения разводят в количестве 30 гр. на 10 л воды. Этого раствора должно хватить на 10 кв.м.
Для опрыскивания порошок разводят в пропорции 50 гр. на 10 л воды. Этого раствора должно хватить на 200 кв.м.
Стоит отметить, что данные нормы – это лишь общие правила, для того чтобы вычислить более точные нормы внесения удобрения в почву, нужно учитывать многие моменты, такие как состав грунта, потребность растения в азоте, температура почвы и др.
Вред или польза
Многие огородники уверенны, что азотные подкормки крайне вредны. По их мнению, они накапливаются в плодах в виде нитратов, которых все боятся. Специалисты отчасти согласны с данным мнением, но с оговоркой, что нитраты накапливаются в плодах только при неправильном внесении удобрений в почву.
Другими словами, если вы перекармливаете растения азотом, излишки удобрения действительно могут содержаться в плодах и клубнях. Накапливать нитраты склонны растения, которые не нуждаются в большом количестве азота. Среди таких культур можно выделить ранний картофель, свеклу, листовые овощи. Для того чтобы предотвратить отравление плодов, важно строго соблюдать дозировку при их подкормке.
Когда и как применять подкормку
Обычно удобрения вносят при перекапывании огорода весной или непосредственно при посадке культур. Помните, что все органические удобрения содержат азот, но для того чтобы он усвоился растением нужно время. Для срочной подкормки используют промышленные азотные удобрения, которые изготавливаются из аммиака и азотной кислоты.
Если вы постоянно выращиваете огородные и садовые растения.
Если вы следите за составом почвы и регулярно удобряете ее компостом или птичьим пометом, вы можете не переживать о недостатке азота, ведь постоянный уход за грунтом позволяет обогащать почву.
При регулярном использовании органических удобрений, потребность в использовании промышленных подкормок отпадает сама собой.
Опытные дачники знают, что если тщательно наблюдать за рассадой, она сама расскажет вам о том, каких витаминов ей не хватает. Нужно лишь знать, как реагирует то или иное растение на нехватку полезных элементов. При своевременной диагностике ситуацию можно легко исправить при помощи натуральных и безвредных подкормок. В этом случае вам не придется переживать о содержании нитратов в вашем урожае.
Источник
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