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
Сырье для производства азотных минеральных удобрений
В отличие от органических минеральные удобрения содержат большее количество питательных веществ и менее сложны по своему химическому составу. Минеральные удобрения делятся на простые и комплексные.
Простые удобрения содержат только один элемент питания. Это определение несколько условно, так как в простых удобрениях, кроме одного из основных элементов питания, могут содержаться сера, магний, кальций, микроэлементы.
В состав комплексных удобрений входят два или триосновных элемента питания (азот и фосфор; фосфор и калий; азот и калий; азот, фосфор и калий).
Простые удобрения в зависимости от того, какой элемент питания в них содержится, подразделяются на азотные, фосфорные и калийные.
Азотные удобрения. Сырьем для производства азотных удобрений являются аммиак и азотная кислота, синтезируемые из атмосферного азота или утилизируемые из отработанных газов различных производств.
Натриевая селитра содержит 16—16,5% азота. Представляет собой бесцветные прозрачные кристаллы с сероватым или желтоватым оттенком. Натриевую селитру можно использовать на всех почвах под все культуры. Наиболее эффективно ее применение на кислых неизвесткованных почвах, так как она является щелочным удобрением.
Натриевая селитра малогигроскопична (плохо впитывает влагу), при хранении не слеживается. Кальциевая селитра содержит 17,5 % азота. Выпускают ее в гранулированной форме или в виде чешуек. Она обладает очень высокой гигроскопичностью (хорошо впитывает влагу) и слеживаемостью. Поэтому ее необходимо хранить в водонепроницаемой таре.
Кальциевая селитра наиболее эффективна на кислых почвах, особенно при внесении под чувствительные к кислотности и поглощающие большое количество кальция культуры.
Сульфат аммония (сернокислый аммоний) содержат 20,8—21 % азота. Представляет собой кристаллический порошок белого, серого, зеленоватого или желтоватого цвета. Слабогигроскопичное удобрение, мало слеживается, хорошо растворяется в воде. Применяется чаще всего при основном внесении удобрений.
Аммиачная селитра содержит 34—35 % азота. Представляет собой гранулы от белого до голубоватого и кремового оттенков. Она гигроскопична, хорошо растворяется в воде.
Аммиачную селитру можно вносить под различные культуры на всех почвах, но при систематическом применении она вызывает подкисление почвы.
Мочевина (карбамид) содержит не менее 46% азота. Выпускается в виде гранул или мелких белых или желтоватых кристаллов.
Ее можно применять как основное удобрение или для подкормки под все культуры и на различных почвах. При внесении в почву мочевину необходимо своевременно заделать, так как при поверхностном применении возможны потери азота из-за улетучивания аммиака, что снижает эффективность удобрения.
Фосфорные удобрения. Исходным сырьем для производства фосфорных удобрений служат природные фосфаты — апатиты и фосфориты, содержащие в своем составе соли фосфорной кислоты, необходимые для питания растений.
Из фосфорных удобрений наиболее широко распространены простой порошковидный суперфосфат, суперфосфат просто гранулированный, двойной суперфосфат и фосфоритная мука.
Суперфосфат простой порошковидный представляет собой мелкий порошок от светло-серого до серого и темно-серого цвета. Легко растворяется в воде, хорошо усваивается всеми растениями. Основным недостатком является низкое содержание фосфора.
Простой порошковидный суперфосфат можно использовать под все культуры на всех почвах в качестве основного удобрения и в подкормку. На кислых почвах простой суперфосфат более эффективен после их известкования.
Суперфосфат слабо притягивает влагу воздуха, слегка слеживается. Хранить его нужно в сухом месте.
Суперфосфат простой гранулированный применяют как для основного внесения, так и для подкормок под все культуры на всех почвах.
Двойной суперфосфат является одним из наиболее концентрированных фосфорных удобрений. Выпускают его как в гранулированной, так и в порошковидной форме. Двойной суперфосфат применяют на всех почвах под все культуры.
Фосфоритная мука представляет собой размолотые природные фосфориты. Это удобрение труднорастворимо в воде и малодоступно растениям. При внесении в почву под влиянием выделений корней растений, под действием кислотности почвы и почвенных микроорганизмов фосфоритная мука постепенно переходит в доступное для растений состояние и оказывает действие в течение ряда лет. Лучше всего фосфоритную муку вносить под вспашку или перекопку участка заблаговременно. Для внесения в рядки и гнезда фосфоритная мука непригодна.
Помимо непосредственного внесения фосфоритную муку используют как добавку к компостам, а также применяют в виде смеси с другими удобрениями (азотными и калийными). Фосфоритная мука используется в качестве добавок для нейтрализации кислых удобрений, например к суперфосфату.
Калийные удобрения. Калий играет важную роль в жизни растений. Он способствует накоплению крахмала и сахара в растениях, участвует в белковом обмене, способствует повышению устойчивости растений к засухе, морозам, полеганию, заболеваниям различными болезнями.
В калийных удобрениях особенно нуждаются торфяно-болотные и песчаные почвы, меньше — суглинистые и глинистые. Наиболее распространены хлористый калий и сернокислый калий.
Хлористый калий представляет собой кристаллический рассыпчатый порошок или гранулированный продукт белого, или сероватого или розового цвета, с красноватым оттенком. Хорошо растворим в воде.
Содержащийся в хлористом калии хлор не связывается почвой и может вымываться осадками. При отсутствии бесхлорных калийных удобрений вносить хлористый калий под чувствительные к хлору культуры нужно заблаговременно, чтобы хлор вымылся в более глубокие слои. Хлористый калий можно применять на всех почвах под все возделываемые культуры.
Сульфат калия (сернокислый калий) представляет собой кристаллический рассыпчатый порошок белого цвета с желтоватым или сероватым оттенком. Хорошо растворим в воде.
Сульфат калия — бесхлорное калийное удобрение, поэтому является наиболее пригодным для всех культур, чувствительных к хлору. Применяется как основное удобрение» так и в подкормку.
Комплексные удобрения. К комплексным удобрениям промышленного производства относятся калийная селитра, аммофос, диаммофос, нитрофоска, нитроаммофоска.
Калийная селитра представляет собой кристаллический белый порошок с желтовато-сероватым оттенком. Хорошо растворяется в воде. Обладает слабой гигроскопичностью. При хранении может слеживаться. Наиболее эффективно применять под культуры, отрицательно отзывающиеся на хлор. Применяется в основном в виде подкормок.
Аммофос выпускают в гранулированной и порошкообразной формах. Хорошо растворяется в воде.
Диаммофос представляет собой гранулированный продукт белого цвета. Хорошо растворяется в воде. Является перспективным удобрением.
Нитрофоска содержит все три основных элемента — азот, фосфор, калий. Выпускают нитрофоску в гранулированном виде. Применяют ее прежде всего как рядковое удобрение, особенно в Нечерноземной зоне, под картофель и овощные культуры. Может применяться под все культуры и в качестве основного удобрения.
Нитроаммофоска содержит все три основных элемента питания в водорастворимой форме. Может с успехом применяться под все сельскохозяйственные культуры при внесении различными способами. Зола. Является хорошим местным минеральным удобрением. Представляет собой минеральный остаток, образующийся при сжигании различных органических веществ. Является фосфорно-калийным и известковым удобрением. В золе содержатся также различные микроэлементы.
В золе нет хлора. Поэтому применение ее особенно эффективно под культуры, отрицательно реагирующие на хлор (картофель, ягодники).
Дозы золы зависят от почвенных условий, потребности сельскохозяйственных культур в питательных веществах и содержания их в золе. Содержание элементов питания в золе сильно колеблется в зависимости от состава органических материалов, из которых она получена.
Удобрительные смеси. Удобрительные смеси, имеющиеся в настоящее время в продаже, содержат одновременно три основных питательных элемента: азот, фосфор, калий. Все эти элементы находятся в формах, легкодоступных растениям. В случае необходимости можно заменить одну смесь другой.
Микроудобрения. Кроме основных элементов питания (азот, фосфор,калий, кальций, магний, сера и др.), в состав растений входят в незначительных количествах бор, медь, молибден, цинк и др. Эти вещества называются микроэлементами, а удобрения, в которых они являются основным питательным веществом — микроудобрениями. При правильном применении микроудобрений повышаются урожайность и качество многих сельскохозяйственных культур.
В связи с расширением производства и применением минеральных удобрений (особенно концентрированных, не содержащих микроэлементы) потребность сельскохозяйственных культур в микроудобрениях будет увеличиваться.
Из микроудобрений в нашей стране используются большей частью борные, медные, молибденовые, цинковые. Их выпускают в виде порошков, гранул, таблеток, включают в состав смешанных удобрений, вносят в почву в виде некорневых подкормок и используют для припосевной обработки семян.
Борные микроудобрения. Борные удобрения применяются в небольших количествах для повышения урожая и улучшения качества продукции. Основными борными удобрениями, являются бормагниевые, борный суперфосфат, борная кислота, бура.
Борный суперфосфат гранулированный рекомендуется вносить (под более требовательные к бору культуры) при предпосевной обработке почвы или в рядки при посеве. В настоящее время он является основным борсодержащим удобрением.
Борный двойной суперфосфат гранулированный рекомендуется вносить в рядки при посеве и при междурядной обработке почвы, а также при предпосевной обработке почвы.
Буру (натриевая соль борной кислоты) лучше применять в виде корневых и некорневых подкормок. Она лепкорастворима и хорошо усваивается растениями.
Борная кислота выпускается в виде блестящих чешуек или кристаллов. Является наиболее концентрированной формой борного удобрения, которую целесообразно использовать для предпосевной обработки семян и некорневой подкормки растений.
Медные никроубобрения. Медные удобрения представляют собой различные соли меди. Особенно широко распространены медный купорос (сульфат меди) и колчеданные огарки.
Сульфат меди (медный купорос) — это кристаллическая соль голубовато-синего цвета. Хорошо растворяется в воде, поэтому его рекомендуется использовать для предпосевной обработки семян и некорневой подкормки.
Пиритные (колчеданные) огарки представляют собой черный порошок. Их недостатком является низкое содержание меди. Применяются только при основном внесении.
Элементы питания растений делятся на макро- и микроэлементы. Макроэлементы — это питательные вещества, в которых растение нуждается в довольно больших количествах. К ним относятся азот N, фосфор Р, калий К, магний Mg, марганец Мn, железо Fe, кальций Са, сера S.
Элементы, необходимые растениям в меньших количествах, называются микроэлементами. К ним относятся бор В, медь Сu цинк Zn, молибден Мо, кобальт Со.
Содержание основного элемента питания в минеральном удобрении называется действующим веществом.
При внесении большинства видов основных минеральных удобрений почва, как правило, подкисляется. Для того чтобы ежегодно ее не подкислять, минеральные удобрения нейтрализуют известковыми материалами. Для нейтрализации кислотности на 1 кг сульфата аммония необходимо внести 1,13 кг; на 1 кг аммиачной селитры — 0,74 кг; на 1 кг мочевины — 0,83 кг; на 1 кг хлористого калия — 0,5 кг; на 1 кг суперфосфата — 0,1 кг мела или других известковых материалов в пересчете на мел.
Источник