автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.01, диссертация на тему:Получение аммофоса и карбамида, содержащих физиологически активные вещества - ИВИН, БИОН, 5-ХБИОН, ТПН

^ АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ УДОБРЕНИЙ

. ) ■о

На правах рукописи

АБВД0В Иброхимжон

УДК 631.8:547.495.2:631.893.12

ПОЛУЧЕНИЕ АММОФОСА И КАРБАМИДА, СОДЕРЖАЩИХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА - ИВИН, БИОН, 5-ХБИОН, ТПН

05.17.01 - технология неорганических веществ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Ташкент - 1993

Работа выполнена в Институте удобрений АН Республики Узбекистан и Наманганском индустриально-технологическом институте.

Научные руководители: член-корреспондент АН Р/з, доктор

химических наук, профессор 1УХТАЕВ С.,

кандидат химических наук, старший научный сотрудник КОГАЙ М.Р. .

Официальные оппоненты: доктор технических шук, профессор РИЗАЕВ Н,У.,

кандида! химических наук Т0Д1ИЕВ С»

Ведущее предприятие: Алмалыкский химический завод.

Защита состоится " /г " ([ВНО&рЯ 199^5 года в (5 часов на заседании специализирошшогосовета Д 015.60.21 при Инсти-, туте удобрений АН 1Уз, по адресу: 700047, Ташкент, ГСП» ул.Аху'н-бабаева, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке АН 1Уз (г.Ташкент, ул.Муминова, 13).

Автореферат разослан " Л." НОЯБРЯ 19эЗ_ Г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор химических наук -

Р.Г.ОСИЧКИНА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Потребность в минеральных удобрениях постоянно растет. По прогнозу мирового потребления минеральных удобрений производство последних возрастает до 307,2 млн. т питательных веществ.

С увеличением гектарных норм вносимых туков коэффициент полезного действия существующих удобрений остается низким. Одним из способов повышения КПД удобрений является применение физиологически активных веществ (ФАВ).

Существует огромное количество ФАВ, но многие из них обусловлены недостаточной эффективностью, токсичным воздействием на теплокровных, способны накапливаться во внешней среде, недоступностью сырья и полупродуктов для их синтеза, высокой стоимостью.

Перспективными ФАВ являются ШИН, БЮН, 5-ХЕИОН, ТПН, прошедшие широкие производственные испытания на посевах хлопчатника, ИВШ, ТПН рекомендованы Государственной комиссией к широкому применению в сельском хозяйстве в качестве стимуляторов роста растений.

Переход на интенсивный путь развития предполагает экономию совокупных затрат на единицу продукции. Создание и внедрение индустриальных технологий позволит экономить не только живой, но и совокупных труд, т.е. применение минеральных удобрений в комплексе с ФАВ позволяет повысить КПД удобрении и является агрохимически и экономически целесообразный приемом.

Получить однородную смесь с постоянным соотношением между компонентами по всей массе практически невозможно, так как содержание ФАВ в соответствующей смеси сравнительно небольшое. Поглощение растениями ФАВ сверх определенной дозы может оказать отрицательное, а порой и губительное действие. Равномерного распределения можно достигнуть только в жидкой фазе. Следовательно, для физико-химического обоснования и разработки технологии получения комплексных удобрений, содержащих в своем составе ФАВ, необходимо знание {застворимости и взаимоде1аствия их и соответствующих системах.

Цель и задачи исследования. Физико-химическое обоснование взаимодействия ФАВ с компонентами минеральных удобрений и разработка технологии получения комплексных удобрений на их основе.

Для достижения цели были поставчеш и решены следующие аада-

чи:

- исследование растворимости и взаимодействия в тройных и бинарных системах, компонентами которых являются /У-окись-2, 6-диметилпиридина, бензимидазолон, 5-хлорбензимидазолон, _/-(2-те-трагидрофуршОпропионитрил и дигидроорто-, гидроортофосфаты аммония, карбамид, аммиак, орто^осфорная кислота в широком температурном и концентрационном интервале с определением и идентификацией образующихся в системах твердых фаз;

- разработка технологии комплексных удобрений, содержащих 4-АВ, и определение их физико-химических и товарных свойств;

- установление агрохимической и экономической эффективности предложенных комплексных удобрений.

Научная новизна, ипервые изучены и построены политермические диаграммы тройных систем:

-Мз^, двойных

систем: Рр^Л^О (Ср^ХМ), 0РНн№) • Уста-

новлены концентрационные и температурные пределы существования равновесных твердых фаз.

Впервые установлено образованно двух новых соединений состава ОрНуА/О //¿О, ¿?р#дА/0 • РО(^в)а. , которые идентифицированы различными методами физико-химического анализа.

Результаты исследования систем необходимы при разработке технологии комплексных удобрении с 4-АВ, синтеза образующихся в ■ системах соединений и являются справочным материалом.

Практическая ценность. На основе физико-химических исследований растворимости и плавкости в системах, содержащих ШИН., БНОН, 6-ХБИОН, ТПН и компоненты минеральных удобрений, данных по накоплению биурета в карбамиде в присутствии физиологически активных добавок, изучения реологических свойств плащ карбамида, растворов 1МК, модифицированных физиологически активным соединением разработаны:

- принципиальная технологическая схема получения аммофоса, содержащего 0,03-0,06$ ФАВ. Отличительной особенностью схемы яв-

, ляется введение физиологически активной добавки в часть ЭйК или ¡.чммсдосную пульпу, отводимых от общего .потока, а затем смешение его с основным потоком и дальнейшим осуществлением процесса по известной технологии;

- способ введения ФАВ в состав карбамида до заданной концентрации в готовом продукте (0,0154),05;?);

- в лабораторных .условиях получены опытные партии всех видов комплексных удобрений; они обладают удовлетворительными физико-механическими и товарными свойствами;

- разработаны методы спектрофотометрического определения БИОНа, 5-ХБИОНа, КШНа и газохроматографического определения ТПН в составе полученных удобрений;

- агрохимические испытания полученных комплексных удобрений показали их высокую эффективность;

- в лабораторных условиях получены опытные партии всех видов комплексных удобрений, они обладают удовлетворительными физико-механическими и товарными свойствами;

- разработаны методы контроля ФАВ в составе полученных комплексных удобрений;

- агрохимические испытания полученных комплексных удобрений и экономический подсчет показали их высокую эффективность.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены: на ХГ Всесоюзной конференции по хим. технологии неорган, в-в (Казань, 1991); конференция НИТИ (Наманган, 1992); межреспубликанской тучно-технической конференции по интенсификации процессов химической и пищевой технологии "Ироцесс-93" (Ташкент, 1993).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на страницах машинописного текста и состоит из введения, шести глав, выводов, содержит таблиц и рисунков, а также приложения, список цитированной литературы, включающего 14ч наименований.

СОДЕРЩШИЕ РАБОТЫ

Во введении «изложены актуальность, цель и задачи исследования .

В главе I приводится краткий обзор литературы по исследуемой теме, о перспективности и эффективности" применения 4АВ совместно с минеральными .удобрениями.

Экспериментальная часть

Ыетолч яоо^едоьяипа. Лзучсн;:е растворимости з систетах проводилось смзудько-ио/торляческта методом.

Рентгенофазовый анализ проводили на дифрактометре ДРОН-2, термогравиметрический - на дериватографе фарш МОМ-Будапешт. ИК~ спектры записывались на спектрофотометре Ш -20, масс-спектры -на спектрометре МХ-1303, УФ-спектры - на " Шаек ЕР-ЗТ" и СФ-4Й.

Физико-химические и товарные показатели полученных комплексных удобрений определяли по известным методикам П.Е.Пестова.

Исследование растворимости в системах на основе /У-окиси-Й, 6-диметилпиридина и дигидро-, гидро-ортофюсфатов амдония, аммофоса, карбамида

Для изучения тройных систем, исходным компонентом которых является /У-окись-2,6-диметилпиридина {OpИgNO , ИВИН), необходимо знание растворимости последнего и компонентов минеральных удобрений в воде.

Впервые изучена растворимость О-рНдЫО в от -4,3 до

• 70,0°С.

Система /У-окись-2,6-диметилпиридина - дигидроортофосфат аммония - вода изучена с помощью девяти внутренних разрезов. Разграничены поля кристаллизации льда, ОрИд/УО , ЫН^ НгРО^ и нового соединения ОрНдМО-М20 . Из полигермы видно, что основную часть диаграммы занимает поле кристаллизации СрНдМО , что говорит о его плохой растворимости в водных расгворах РО^ • и ^¿/^//¿РО^ взаимно ■ высаливают друг друга.

Растворимость фаз в системе /1/-окись-2,6-диыетилпиридина -гидроортофосфат аммония - вода изучена с помощью одиннадцати внутренних разрезов. Эвтектическая точка систеш соответствует температуре -Ь,8°С и составу раствора \,2% СрИдА/О , 34,0$ (М<)2НР04 11 64,8$ , где кристаллизуются следующие (¡азы:

лед,

Наблюдается образование нового соединения '//¿О. /У-окись-2,6-диметилпиридина и гидроор-тофосс[ат аммония взаимно высаливают друг друга. Растворимость (Щ)&НР04 уменьшается на 37,654, а на 81,4$.

Политерма системы /У-окись-2,6-дкметилпиридина - аммофос -вода исследована с помощью одиннадцати внутренних разрезов, характеризуется наличием полей кристаллизации льда,

ОрИдШ,

М^НгРО^ " нового соединения гидрата /1/-окиси-2,6-диметилпири-дпна (рис. I). Тройная точка совместной кристаллизации СрМуМО,

ю 1,0 $0

{ЭО%ШчНгРОчИОтич)НРОч1 мас.%

Рис. I. Полигерма растворимости системы Л/-окись-;г,6-диме-тшширидипа - аммофос ~ вода

0?Н3№ • Нг0 , [У&Щ/ЬРО* + Ш^/М^НРОЛ соответствует составу раствора 41,6$ С?ЩЫО, 4,8$ [Ш М4Н2РО4 + Ш(Щ)гУЩ], 46,4% при температуре

22,2°С. и аммофос взаимно высаливают друг друга из раст-

воров. Растворимость /90$ /4 + Ш> (№4)2 НРО* ] при добавлении в раствор РрМрМО при 50°С уменьшается на 17,4$.

Из анализа систем следует, что компоненты оказывают взаимное высаливающее действие друг на друга; высаливание ОрНрЛ/О из растворов соответствующих систем увеличивается в ряду

_- (Ш^НРО^ , а высаливание ^юс^атов аммония под влиянием

ОрНрМО увеличивается в ряду

* /охст^нро«]—М+Н^РО« ~ (ть

Политерма растворимости тройной системы — С0(Шз)г~-М^О изучена с помощью одиннадцати внутренних разрезов (рис. 2). Выделены поля кристаллизации льда, МО , СО{Щ)2 и двух новых соединений -ОрНдАО-Н£0 . • • 00(^2)2 • Основную часть диаграммы занимает поле кристаллизации

. а незначительную часть - 0?НдЫО и льда. Шестым разрезом в системе является диаграмма плавкости двойной системы СрН^А/О - СО(М^г. на которой определены ветви кристаллизации ОрНдМО , СрН^О • СО(М2)2 и СО(ННг)ъ Эвтектическая точка тройной системя соответствует составу раствора 8,2$ , 31,3$ СО(Шг)г , 60,5$ и температуре -12,4°С.

Из анализа диаграммы след/ет, что

оказывает высаливающее действие на СОрЩ*, в свою очередь карбамид также оказывает высаливающее действие на . Анализируя раство-

римость компонентов в пределах поля кристаллизации ОрНуМО 0} можно заметить то, что при увеличении концентрации растворимость увеличивается, обовщное увеличение раство-

римости наблюдается при увеличении концентрации СО(^г)а. в системе. Например, при 20°С растворимость 0?ЩND увеличивается на 8,0$, а СО(^)£ - на 13,Поле С?Н9МО • СО(Ма)г Зани- . ■ мает на диаграмме значительную часть, что говорит о его хорошей растворимости в воде.

Рис. 2. Политерма paciBojнмости системы /У-окисъ-У.б-ди-метшшяридпна - ка.р<\''мвд - вода

Исследование растворимости в системах на основе бензимидазолин-2-она, 5-хлорбензимидазолин-2-она и ортофосфорной кислоты, аммиака и карбамида; £ -(2-тетрагидро(|урил)пропионитрила и карбамида

Для получения комплексных минеральных удобрений (аммофоса, карбамида) с ростовыми веществами - бензимидазолин-2-она, 5-хлор-бензишдазолин-2-она, необходимо знание растворимости в системах С?Н6М£0(С?Н5Ыг00Р) —//¿о ;

С?Н6М>0(С?Н£А/$00г) -[90%МН^РО4 + Ю'/ЛМ^НРОЛ — -¡/¿о ■ оРн6^о(о?н5х2осе)-ео(м£)г -//3о.

. Данные ростовые вещества практически не растворимы в воде и в водных растворах гго';п-]1;г:. Они растворимы в неорганических кислотах и плаве карбамида, "езультаты по их растворимости представлены ниже.

системы 0?Н6МгО ~н3РОг,-^о (рис. з) и сгр5мваае--Н20 изучены б помощью шести внутренних разрезов. Построены полные политермическяе диаграммы и выделены поля кристаллизации лъю.,2Н3Р0^ • Н^О и соответствующих ФАВ. ОрН^^О практически не растворил в воде, а 5-хлорбензимидазолин-2-она незначительно растворяется в воде. Основную часть диаграмм занимают поля кристаллизация Л^О и ; это свидетельствует о незначительном растворении ОрН(,МрО и ОрН^рдОО? в водных растворах . С повышением концентрации МзРО^ в системе растворимость бензимидазолин-2-она и 5-хлорбензимидазо-лин-2-она повышается, соответственно от 0 до 0,48$ и от 0 до 0,5$. Данные системы простого типа без образования новых фаз и химических соединений.

В производстве аммофоса экстракционную фосфорную кислоту нейтрализуют аммиаком. Следовательно, необходимо знание растворимости и взаимодействия 0рИ6ЫгО ,0?н5мг00£ с в водной среде. Для исследования использованы растворы NN4 ОН различной концентрации: 16, 18, 20, 2Ь% ЛЩ . Исследования показали, что бензиыидазолин-2-она и 5-хлорбенчимидазолян-2-она очень плохо растворимы в растворах Л/Н^ОМ . С увеличением концентрации в системах, растиорш.юсть СрНс ^¿О и 0рИ^М2ООЕ практически не меняется, даже несколько уменьшается. Установлено, что нош« химических соединений и фаз не образуются, т.е.

Нга С7Н6Иг0 ,мас.%

Рис. 3. Политерма растворимости системы бензимидазо-лин-2-она - ортофосфорная кислота - вода

химического взаимодействия между компонентами не происходит.

Бензимидазолин-2-она, 5-хлорбензимидазолин-2-она и 2-тетрагидрофуршОпропионигрил не растворимы в водных растворах карбамида, поэтому нами были изучены диаграммы растворимости данных систем в безводной среде.

Системы С?И6 и20 — СО(тг)а., - и

О0(А///з)£ изучены визуально-политермическим методом при температурах от 128,2 до 132,6°С; 126,С до 136,0°С и 124,3 до 132,6°С соответственно. Кривые плавкости систем характеризуются двумя ветвями, соответствующие исходным компонентам. Эвтектические точки систем, включающие ОрН^/^О, 0рНб^О0£ 0?НнНО , отвечают составам 95,0$ 00(А/^)2 ; 5,0$ С?Н6//2<Э

96,5$ со(т2)й, з,ь/о е?н5х2оое ; вб.й оо{Мг)£; гз,э$

СрИ^НО и температурам 128,2, 126,8, 124,3°С соответственно. Системы простого эвтектического типа.-

Из анализа изученных систем можно заключить, что между компонентами минеральных удобрений и ФАВ (ЕИОН, 5-ХБИОН, ШИН, ТПН) в области используемых в технологии комплексных удобрений концентраций химических превращений и взаимодействий не происходит, за исключением ИВИНа с плавом карбамида - образуется соединение СрН^МО • СО(МНг)г • Ьсе это свидетельствует о возможности совместною получения и применения комплексных минеральных удобрений с физиологически активными ьгзществами.

Физико-химическое изучение твердых фаз, образующихся в исследованных системах

Определение физико-химических характеристик Op^Л/0J СрНбЛ^О, С^М^Л^ОРР, Ор ^N0 и выделенных новых соединений проводили с использованием методов физико-химического анализа. • 1'1К-спектр СрН^МО -/{¡¡О характеризуется широкой интенсивности полосой при 1670 см--'-, относящаяся к деформационному колебанию -ОН кристаллогидратной воды. Широкий интенсивный макси- . муы при 3420 см--*- можно отнести к валентным колебаниям -ОН . группы кристаллогидратной воды.

Присутствие в ИК-спектре О^И^МО интенсивной полосы поглощения около 1250 см--'- соответствует наличию ^А'-—¿7 группы. В Щ-опектре " ¿с^гкнЧ'::;« • ОрН^МО с карбамидом полоса

поглощения Л/-оксидной группы смещается на 20 см~-£ в сторону низких частот (1230 см~Ъ :31т-уменьшается интенсивность полос поглощения 1510 см--'' и 1570 см-^, соответствующие скелетным колебаниям пиридинового ядра. Кроме того появляется интенсивный максимум 1670 см--'', который свидетельствует о наличии амидного карбо-нила (МНСО ), Наличие'в высокочастотной области двух полос поглощения 3210 см--*" и 3400 см-^ можно отнести к симметричным и асимметричным валентным колебаниям Л^г -группы.

Термограмма СрНуМО'/^О характеризуется двумя зндоэффек-тами при температурах ПО, 2Ю-220°С. Первый эффект соответствует удалению молекуля воды из состава соединения, второй - разложению самого О? Ну Л/О .

Дериватограмма соединения -СО(№2)0. имеет ряд эф-

фектов: 130-135, 200-220, 300, 430°0. Температура 130-135°С характеризуется отщеплением и началом разложения карбамида до биурета, циануровой кислоты, , СО¡а . Начиная с 200-220°С, наряду с разложением карбамида, возгоняется ОрН^ЫО , При 300, 430°С происходит разложение полупродуктов распада карбамида до меламина и мелона.

Изучена растворимость СрН^МО в ацетоне и этило-

вом эфире при 10, 20, 30°С визуалыю-политермическим методом. Если в ацетоне при 10°С растворяется всего 1% соединений, то в этиловом эфире - 10%.

Б процессе изучения политермкческих систем в областях кристаллизации производных бензимдцазолин-2-она были выделены ¡¡азы в кристаллическом виде, произведена идентификация физико-химическими методами анализа.

В ИК-спектрах соединений ¿; -/*'.-/^>¿7 и ОрН^^ОСЧ полосы поглощения карбонильной группы яг.ь,одягся при 1755 и 1762 см""-®-, соответственно, тогда как полосы деформационных колебаний амида последних находятся при 14Х1 см-^, т.е. влияние заместителя хлора в ароматическом ядуе существенно только на полосу связи 0=0. Кроме того соединения характеризуются соответствующими полосами поглощения 1,2- и 1,2,3-замешения бензольного кольца (740 -750 см--'- и 800 - 810 см--'-, соответственно).

УО-снектры и О? Н5 N¿001! характеризуются соответ-

ствующими тремя максимумами. Анализ кривых поглощения чётко фиксирует батохрокшй сдвиг всех трех полос в соединении по сравнению с , что объясняется наличием з^зстлте-.

ля в положении "5" соединения С7Н5/\/гое£ . Соединение имеет следующие полосы поглощения: .7 = 206 нм(<^ <о = 3,57), У = 225 нм (йрс? = 2,08) и ^ =580 нм & = 1,89), тогда 3 = 208 ш(Я<£ =2,43), ^ = 227 нм = 1,83) и Л = 288 нм (фо = 1,68).

Масс-спектры ОрН^N¿0 , СрН^^ОСВ характеризуются соответствующими пиками молекулярных ионов и. ионов-фрагментов, характер распада которых целиком и полностью отражает структуры последних.

Дериватограмма. СрН^Ы^О характеризуется эндоэффектами при 300-305°С, 360-370°С и. экзоэффектом при 510-520°С. При 300-305°С происходит разложение РрН^М^О на фениледциамин и мочевину. При 360-370°С происходит разложение мочевины и биурета до ме-ламина и частичное разложение последнего. При. 5Ю-520°С происходит превращение промежуточного продукта разложения мочевины -мелема в мелон - конечный продукт распада мочевины.

Термограмма ОрИ^М^ОС^ характеризуется эффектами при температурах 250-260, 325, 360, 480°С. Температура 250-260°С соответствует началу разложения СрН^М^ ОСЕ, 325°С - разложению на хлорфенилендиамин и мочевину. При 360°С происходит разложение мочевины до меламина, а при 480°С - разложение полупродуктов, распада мочевины до мелона, сопровождающее незначительной убылью массы за счет выделения аммиака.

Дериватограмма ¿^¿^Охарактеризуется одним эндотермическим эффектом при 200-205 С, соответствующий возгонке.

Сняты рентгенограммы исходных компонентов, новых химических соединений и чистых ФАВ. Сравнение их друг с другом показало, что новые химические соединений являются химически индивидуальными соединениями, имеющими характерное щ)исталлическое строение.

Получение удобрений, содержащих физиологически

активные вещества - ИВИН, БИОН, 5-ХБИОН, ТПН

Получение аммофоса, с^ержащего ИВИН, ТПН

Кп" пг мол I п 7? С т"я т« я п ■у1"" 11 № "г г"и с т г* т1 '' 3!'! ¡, ТПП

ч^.тг'гпо^'лпзпо «полить п нрАтралгзочончуп огимг^ооиу»)

''УЛЬТ'У .

Г пшофосни" пульп-, после аппарата САИ с солевой массой раст-

вора 50-55% " температур 80-85°С Растворяем ФАВ. Получен- ' ная таким образом аммофосная пульпа, содержащая 5 мас.$ ФАВ, смешивается с таким количеством аммофосной пульпы, чтобы в готовом продукте концентрация : фад составляла 0,03-0,05$ (рис. 4).

?асть потока пульпы, поступающей на выпарку из аппарата САИ 7 отводится в реакт'ор-смеситель 10, обогреваемый через рубашку греющим паром. Туда же весовым дозатором 9 из бункера 8 вводится расчетное количество ФАВ. Время пребывания реагентов при температуре 70-80°С составляет 3 мин. Концентрация ФАВ в пульпе поддерживается на уровне 5 мае./?. Затем ФАВ-содержащий поток аммофосной пульпы смешивается с основным потоком непосредственно в выпарном аппарате 13 с выносной греющей камерой за счет циркуляции, обеспечиваемой насосом 10. Соотношение основного и ФАВ-содер-жащего потоков аммофосной пульпы составляет 330-200:1 и обеспечивает концентрацию ФАВ в готовом продукте 0,03-0,05 мас.$.

Аммофосная пульпа после выпарного аппарата 13 подается в БГС 14, где происходит грануляция я сушка.

Получение аммофоса, содержащего БИОН, 5-ХБИОН

При производстве аммофоса, содержащего БИОН, 5-ХБИОН, предложено последние вводить в ЭФК.

Рекомендуем применять смачивающие порошки, так как чистые БИОН, 5-ХБИОН медленно растворяются при добавлении в НдР04, ком-куются и всплывают на поверхность. Смачивающие же порошки быстро и равномерно распределяются по всему объему. -

Сущность процесса получения ФАВ-содержащего аммофоса заключается в следующем; ЗФК из бака кислоты I (или цеха экстракции) через индукционный расходомер 5 подается в смеситель 4. Туда же весовым дозатором 3 из бункера 2 вводится расчетное количество ФАВ, обеспечивающее концентрацию ФАВ в ЭФК на уровне 0,1?'. Время пребывания реагентов в смесителе 5-10 мин, что обеспечивает полноту растворения ФАВ.в ЭФК. пиг.4

Полученный, таким образом, раствор одновременно с основным потоком ЭФК с помощью центробежного насоса 6, подается в скоростной аммонизатор-испаритель (САИ) 7. Соотношение основного потока ЭФК и потока Э4К, содержащего 0,1 шс.% ЗАВ, составляет 10:1. Расход основного и ФАВ-содержащего потока контролируется и регулируется автоматически с помощью расходомеров и пневматических регуля-

Ряс. 4. Принципиальная технологическая схема получения ФАВ-содержащего аммофоса

торов. Далее,аммофосная пульпа, содержащая ФАВ, проходит все стадии технологии.

Для оценки изменения реологических характеристик фосфорно-кяслотных растворов, содержащих БИОН, 5-ХБИОН в интервале' температур 50-90°С определены плотность и вязкость ЭФК, содержащей ФАВ. Результаты показали, что введение последних не приводит к ухудшению реологических свойств ЭФК.

Получение карбамида, содержащего БИОН, 5-ХБИОН, ТПН, ИВИН

Проведенные нами исследования растворимости в системах ОрН6М£ОСС7Н5^2ОСе, е?НцМО)-СО(1^На)г- Н20 пока-

зали, что БИОН, 5-ХБИОН, ТПН не растворяются в водных растворах карбамида и введения его на стадиях дистилляции и выпарки не представляется возможным. В связи с этим, для физико-химического обоснования введения ФАВ в состав карбамида тми была изучена плавкость в системах ОрН6и£0(СрН5/\1^00^> СрНцМО) —

В плаве карбамида до 135 С растворяется до 4,0% 0?Н6Ы&0 И СрН5^ОСё И 15,0$ С?ННиО • это предопределяет возможность введения последних непосредственно только в плав карбамида для производства ФАВ-содержащего карбамида. Для этого необходимо провести небольшую реконструкцию узла подачи плава карбамида на грануляции существующей технологической схемы производства гранулированного карбамида. Она заключается в следующем. Часть плава карбамида после II ступени выпарки, поступающего на гранбашню 6 направляется в смеситель 4, сюда же дозатором 2 из бункера I вводится расчетное количество ФАВ. Темпера^ра в смесителе поддерживается на уровне 135°С. Далее плав карбамида, содержащий ФАВ, смешивается с основным потоком и подается на гранулирование. Соотношение основного потока плава и плава, поступающего в реактор-смеситель, должно обеспечивать концентрацию ФАВ в готовом продукте на уровне 0,03-0,05 мае./2.

ИВИН, Ь соответствии с изученной системой — Н^О растворяется хорошо в водных растворах карбамида. В свяьи зи с этим ИВИН-содержащий карбамид можно получить еще одним способом. Часть раствора карбамида отводится после второй ступени дистилляции в смеситель, растворяется требуемое количество ИШНа и смешивается укапанный растьор с основным потоком раствора кар-

Пла4 кар5амидя со сга9ии выпарки

Рис. 5. Фрагмент технологической схемы получения карбамида, содержащего ФАВ.

1Р

бамнда в соотношениях, обеспечивающих содержание ФАВ в готовом продукте на уровне 0,03-0,05;?. Введение НВИНа в карбамид таким способом не представляет особых затруднений и не требует существенного изменения действующей технологии.

Для оценки возможности транспортировки плава карбамида в присутствии ФАВ определены плотность и вязкость плава карбамида, содержащего ФАВ при различных концентрациях при температуре 135°0. Анализ полученных данных свидетельствует о незначительном влиянии ФАВ па плотность, вязкость плава карбамида; в случае с БГОНом, 5-Ш10Ном наблюдается увеличение плотности и вязкости, но не существенное, тогда как в случае с ИВИНОМ и ТШ - их незначительное понижение.

Изучение кинетики накопления биурета в плаве карбамида в зависимости от концентрации ФАВ показало, что при реализации технологической схемы получения карбамида, модифицированного физиологически активным веществом, содержание биурета в готовом продукте практически не изменяется и возрастает на величину 0,05-0,1 абс.,1? и полностью соответствует требованиям ГОСТа.

Исследование товарных свойств карбамида, содержащего ФАВ, показало, что полученные удобрения но слеживаются; физиологически активные добавки не ухудшают товарные и сТизико-механические свойства карбамида.

для осуществления точного и надежного контроля качества готового продукта разработаны методики спектрофотометрпческого определения БИОНа, 5-ХБИОНа, ИВИПа и газохрсматографического определения ТПН в составе аммофоса и карбамида.

Результаты агрохимических испытаний

Агрохимические испытания приготовленных нами комплексгшх удобрении проведена лабораториями "Трофологии" Института удобрений АН РУз и "4- птотоксштологии" Института химии растительных веществ АН РУз.

Агрохимические испытания полученных удобрений проводились на протяжении трех лет.на сероземло-оазиснои почве, Применение этих удобрений под хлопчатник усиливает '¡нзполого-биохпм.'.ческие процессы я повышает рост, развитие растешл'г. ияесешгз псд/ченпих удобрений способствовало больному вспользопзякю мваераяьнсго питания, что отроется в патапденак р^готатаркой :.'"сси и "г.сиД-

ности растений. Прибавка урожая от использования карбамида п аммофоса, модифицированных ФАВ, соответствует 2,1-3,5 ц/га.

ВЫВОДЫ

Визуально-политерыическим методом исследованы плавкость и растворимость в трех бинарных и восьми тройных водных системах, компонентами которых являются физиологически активные вещества -Л/-окись-2,6-диметилпиридина, бензимидазолон, 5-хлорбензимздазо-лон, ß -(2-тетрагидрофурил)пропионитрил и дигидроорто-, гидро-ортофосфаты адания, карбамада, аммиак, ортофосфорная кислота. При этом установлено:

1. Системы, включающие бензимидазолин-2-она, 5-хлорбензими-дазолин-2-она и ортофосфорнуы кислоту, аммиак, карбамид, ß -(2-тетрагидрофурил)пропионитрш1 и карбамид простого типа без образования новых химических соединений.

2. В системах, состоящих из /У-окись-2,6-диметилпиридина и ортофосфатов аммония, карбамида, впервые установлено образование двух новых соединений следующего состава: СрН^ЫО • Н£0} 0?Н9№ - СО(Шг)2 .

3. Выделенные из систем и новые соединения OpHgNO ■ Н20, О?МО • СО(кИг)л идентифицированы различными: ИК-, У<1-, масс-спектроскопическим, термогравиметрическим, рентгенофазовым методами физико-химического анализа.

4. На основе проведенных физико-химических исследований растворимости, плавкости систем и технолвгических исследований с изучением реологических свойств растворов ЭЗК, плава карбамида, данных по накоплению биурета в карбамиде, содержащий 4АВ, предложена принципиальная технологическая схема получения аммофоса и карбамида, модифицированных различными физиологически активными пегцествами.

Разработаны методы спектрофотометрического определения БЛОНа, Б-ХБИОНа, iffiffila и газохроматографического определения ТПН в составе полученных удобрений.

Ь. Па лабораторной опытной установке пс ¡учены опытные партии аммофоса я карбамида, содержащих различные физиологически активные вещества. Они обладают хорошими физико-химическими и токарными свойствами.

Агрохимические испытания полученных комплексных удобрений показали их высокую эффективность.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. КогайМ.Р., Абидов И., Когай С.К. Получение комплексных удобрений, содержащих ФАВ //Тез. докл. W Всесоюзн. конфер. по хим.технологии неорган. в-в.-Казань: 29-31 мая 1991. -С.51-52.

2. Абидов И., Когай М.Р., Тухтаев С. Политерма системы бен-зимидазолин-2-она-ортофосфорная кислота - вода. Рук. Деп. в ВИНИТИ 16,12.91 г., J/ 4640-В 91.

3. Когай М.Р., Абидов И., Тухтаев С. Политерма системы Б-хлорбенз?.мидазолин-2-она-ортофосф.орная кислота-вода. Рук. Деп'. в ВИНИТИ I6.I2.I99I, JS 4639-В 91.

4. Абидов И., Когай М.Р., Тухтаев С. Карбамидни бензимида-золин-2-он ва 5-хлорбензимадазолин-2-он билан тасирлашиву//11ИТИ Профессор-муаллшлар ва талабаларнинг Илмий ишлари I туплами, Наманган, 1992. -99 бег.

5. Тухтаев С., Когай М.Р., Абидов И., Акилова Г.Ф., Алиев А.Т., Абдужалилов Э. Карбамид, модифицированный стимулятором роста хлопчатника -(2-теграгидрофурйл)пропионитрилом (Т1Ш)// Тез.докл. межреспубликан, научно-техн.конфер. по интенсификация процессов хим. и пищевой технологии "Ироцесс-93".-Ташкент,1993. -С.224.

6. Когай М.Р., Романовская А.И., Бузуруков З.М.,Абидов И., Папина В.В..Абдужалилов Э. Получение комплексных удобрений, содержащих стимуляторы роста и их э<йективностъ//Тез.док.межреспуб. научно-техн. конфер. по интенсификации процессов хим. и пищевой технологии "Процесс-93". -Ташкент, 1993. -0.310.

7. Тухтаев С.,Когай М.Р..Романовская А.И..Бузуруков Э.М., Абдужалшов Э.,Панина В.В..Абидов И. Комплексные удобрения, содержащие ФАВ//Тез.докл. межреспубл.паучно-твхн.конферен. по интенсификации процессов хим. и пищевой технологии"Процесс-93". -Ташкент, РЭЭЗ. -0.318.

8. Когай М.Р..Тухтаев С.,Абидов И. йенирал угитлар таркибий кисимлари ва физалогик актив моддалардан такил топган системалар-нинг суюкланиш диаграммасини тадкик килиш//Тез.док.Илмий кон|ер. -Намапгач, -1993.

Соискатель: -!'■■ '

ТАРКИБИДА ФИЗИОЛОГИК ФАОЛЛИККА ЭГА БУЛГАН ИВИН, ШОН, 5-ХБИ0Н, ТПН САКЛАГАН АММАФОС ВА КАРБАМИД 0ЛШ11

Абидов Ибрагиижзн

Диссертация иши таркибида физиологии фаолликка эга булган - оксид -2,6 диметилпиридин ( ШИН ), бвнзимидизолин ( ШОН ), 5- хлор-бензимидозолон ( 5-ХБИ0Н )2-тетрагидрофурил ) пропионнитрил ( ТПН ) саклаган аммафос ва карбамид олишнинг физик-кимёвий жихатларики урганкшга ва шулар асосида комплекс уритлар олиш технологиясини яра-тишга багишланган.

Фвзалар уртасидаги мувозанат холатини ва коипонентларнинг узаро таъсирини аниклаш учу» урганилаётган компонентларни уз ичига олувчи икки ва уч компонентли системаларнинг сувда ва узаро эрувчанлиги урга-нилди.

Биринчи марта кииёвий, термогравиметрик, спектроскопик ва рентге-нофазовий усуллар ёрдамида тасдпкланган кккита янги ОрНдА/0- fl¿0 » Ор//р¡VO• CO(^j>)¿ модцаларни хосил булиши аникланди.

Системаларнинг сувдаги ва узаро эрувчанлигини физик-кимовий урга-нишлар асосида ва экстракцион фосфор кислотасининг технологик жараен-га икнн булган шароитларда, карбамид олишда биурет хосил булиш шаро-итини текшириш натижасида таркибида физиологик фаолликка зга булган ыодцалар билан бойитилган аммафос ва карбамид олишнинг принципиал технологик схемалари яратидди.

Комплекс уритлар таркибидаги ШОН, 5-ХЕИОН, ИВИН физиологик моддаг ларии ашнрашда янги кулланмалар, спвктроскопик ва TIIH учун эса газо-хроматографик усуллар ишлаб чи^илди ва амалда сннаб курилди,

ЛаО'ораторияда яратилган модел асосида таркибида физиологик фаолликка эга булган аммафос ва карбамид олинди. Олинган угитлар яхши физик- кимёвий ва товар хусусиятига эга.

Уч йиллик агрокимёвий изланишлар олинган уритларнинг ю^ори cauapa-дорликка ага эканлиги тасдицланпи.

Олинган изланишлар натижалари таркибида физиологик фаолликка эга булган, устириш жараёнини тезлаштирувчи, азотли ва азот-фосфорлик уритларни карбамид ва аммафос асосида олишнинг илмий ва назарий асосидир.

EXTRACTING JUUMOKPHOS AND CAKBAMIDE COHTAIHIWO PHYSIOLOGICAL ACTIVE SUBSTANCE'S - IVIII, BION, 5-X WON, TPK (Summary)

ABIDOV IBROHIMJOH

The theBis 1b about physical and chemical reasoning and working out the technology of complex fertilizers on the basis of carbamide, ammorphos end physiological active substances - N -oxide 2,6-dymethyl pyridine (IVIH), benzilidazalon (BIOH), 5 -chlorbenzimid azalon (5-X BlOIi) —(2 tetr&hydrofuril), propion— - tril (TPH) possessing active growth capacity for agricultural plants .

To establish phase balance condition and component interaction smelting and solubility in double, triple systems including studied components were under Investigation.

Formation of two new compounds of structure C^HgHO-HgO , C7Hg-CO(IiH2)2 which we identified by different IK-, UF-, masB-spectroscopy, therraographmetrical, X-ray phase methods of physi " cal and chemical analysis were ascertained.

The new technological scheme of extracting aminophos and carbamide modified by physiological active substances on the basis of physical and chemical investigations of solubility, system smelting taken according to biuret accumulating in carbamide containing physiological active substances was offered.

The spectrophotometrical determination methods of BION, 5-X BION, IVIII and gs.3ochromotographical determination of TPH in the structure obtained fertilizers were worked out.

Experienced lots of ammorphos and carbamide were received on laboratory pylot plant. They have good physical, chemical and

commodity properties.

o

Agrochemical tests being obtained complex fertilizers for three years shovred their hidh efficiency.

The results of the work is the basis for obtpining nitrogen and nitrogen phosphate fertilizers on carbamide, ammorphos and growth substances poseensing active growth ability.

Подписано к печати 5.XI.93г. Заказ № 240 Тираж 100 экз. Отпечатано на ротапринте $Б АН Республика Узбекистан Г.Ташкент ул.Муминова 13