Карбамид гранулированный что это

Карбамид (мочевина)

Карбамид (мочевина)

Микроэлементы, %

Карбамид (мочевина) – удобрение с амидной формой азота. Это самое концентрированное из всех азотных удобрений. Выпускается в гранулированном виде. Гранулированная мочевина обладает отличными физическими характеристиками: не слеживается, сохраняет хорошую рассеиваемость. Применяется под все сельскохозяйственные культуры в виде раствора, как для основного внесения, так и для некорневой подкормки.

Мочевина используется в качестве компонента для производства сложных удобрений и новых видов медленно действующих азотных удобрений. [5]

Нажмите на фотографию для увеличения

Содержание:

Физические и химические свойства

Карбамид (в чистом виде)

Карбамид (удобрение)

Применение

Выпускается две марки карбамида: А – для промышленности и Б – для растениеводства. [3]

Сельское хозяйство

Карбамид применяют под все сельскохозяйственные культуры в качестве основного удобрения (для основного внесения), для ранневесенней подкормки озимых культур с немедленной заделкой в почву, а также для подкормки овощных и пропашных культур при помощи культиваторов-растениепитателей. Карбамид идеально подходит для некорневых подкормок растений [8] и фертигации. [6]

Зарегистрированные и допущеные к использованию в сельском хозяйстве на территории России марки карбамида размещены в таблице справа. [4]

Промышленность

Карбамид используется в промышленности в качестве сырья при изготовлении смол, клеев, а также в животноводстве в качестве кормовой добавки. [3]

Поведение в почве

Мочевина в почве растворяется почвенным раствором и под влиянием уробактерий, выделяющих уразу (пециальный фермент), за два-три дня аммонифицируется и превращается в углекислый аммоний:

Углекислый аммоний – соединение нестойкое, на воздухе разлагается, образуя бикарбонат аммония и аммиака:

По этой причине при внесении мочевины без заделки в почву в отсутствие осадков часть азота в виде аммиака теряется. Такие потери значительнее в почвах с нейтральной и щелочной реакцией.

Углекислый аммоний, заделанный в почву, подвергается гидролизу. При этом образуется бикарбонат аммония и гидроксид аммония:

Образующийся при внесении в почву карбомида аммоний поглощается коллоидной фракцией и постепенно усваивается растениями. Установлено, что мочевина может быть поглощена корнями и листьями растений без предварительного превращения. Но существует опасность вымывания из почвы мочевины, не прошедшей аммонификацию.

По мере процесса аммонификации мочевины происходит временное локальное подщелачивание почвы из-за гидролиза углекислого аммония. По истечении некоторого времени аммоний подвергается нитрификации, образуя кислоту и двигая реакцию в сторону подкисления:

Таким образом, карбамид является биологически кислым удобрением. Но после усвоения растениями азота из данного удобрения в почве не остается ни кислотных, ни щелочных остатков. [2]

Источник

Карбамид: свойства и применение

Карбамид (мочевина) – химическое соединение, которое образуется на завершающем этапе метаболизма белков и содержится в моче человека в количестве около 2%. В 1818 г. это соединение исследовал Ульям Праут, являющийся английским химиком и доктором.

Карбамид мочевина стала первым органическим соединением, которое удалось создать синтетическим путем на неорганической основе. Этот метод применил на практике Вильгельм Эдуард Вебер. Немецкий физик впервые получил карбамид синтетическим способом в 1828 г. Сейчас для этих целей все чаще используют непрямой способ, основанный на совмещении аммиака и двуокиси углерода. Эта разработка принадлежит химику Базарову А. И.

Формула мочевины, свойства и методы получения

Химическому веществу принадлежит формула H2N-CO-NH2. Карбамид вступает в реакцию с наиболее распространенными растворителями. Он растворим в воде, аммиаке, находящемся в жидком состоянии, и ангидриде сернистом. Чем выше температура растворителя, тем лучше карбамид с ним взаимодействует. В неполярных растворителях вещество пребывает в неизменном состоянии. Примером таких средств являются алканы и хлороформ.

В промышленности карбамид аммония получают в результате проведения реакции Базарова. Аммиак и углекислый газ нагревают до температуры 130-140°С.

Обычно производство аммиака и мочевины совмещено, т. к. аммиак – один из компонентов, требуемых для осуществления методики Базарова.

В карбамиде содержатся нуклеофилы в виде атомов азота, потому при сочетании мочевины с кислотой происходит нитрование с выделением нитромочевины и солей. Планируя применить карбамид в промышленности и сельском хозяйстве (азотное минеральное удобрение), следует учесть эту особенность.

Применение карбамида (мочевины):

Химический состав карбамида

Мочевина имеет белый цвет и выпускается в виде мелкокристаллического вещества. Кристаллизуется из воды, образуя плоские призмы, которые можно без труда растворить в воде или спирте, и расплавить путем нагревания до температуры 160-190 °C. Когда температура достигает 200 °C, соединение принимает форму циановокислого аммония. В случае повышения температуры до более высоких значений при атмосферном давлении карбамид распадается на биурет, углекислоту, циановую кислоту, аммиак и другие составляющие.

В карбамиде азот содержится в амидной форме, которая отлично усваивается растениями – их корнями и листьями. По этой причине вещество добавляют в грунт в качестве удобрения. Оказавшись в почве, азот меняет свою форму из амидной на аммиачную и в последствии приобретает нитратную форму. Это медленный процесс, потому азот усваивается равномерно.

Видео — производство карбамида

Внешние особенности мочевины

Производится карбамид марки А и В. карбамид марки А является средством промышленного назначения, второй вариант вещества – удобрением. Приобрести карбамид можно в гранулах. Но с недавнего времени запущено производство карбамида в таблетках, потому таблетированную форму этого вещества также можно найти в специализированных магазинах.

Гранулированное средство белое, имеет незначительно выраженный серовато-желтоватый оттенок. Считается, что мочевина в таблетках действует эффективнее, т. к. они покрыты особой оболочкой, которая прекрасно растворяется в воде, но не позволяет азоту испаряться при разложении удобрения. Кроме того, при добавлении в почву карбамида таблетированной формы удается сэкономить запасы удобрения, поскольку его требуется меньше, чем гранул. Но поскольку таблетки эффективнее, они и дороже.

У млекопитающих при метаболизме белка образуется мочевина, это конечный продукт данного процесса. При внесении этого удобрения в грунт подобные процессы протекают и в клетках растений.

Карбамид имеет свойства:

Имеются и недостатки:

Применение карбамида в сельском хозяйстве

Карбамид широко применяется в сельском хозяйстве, как высокоэффективное азотное удобрение.

Если применить удобрение в бедной почве, азота в его составе может оказаться мало для достижения необходимого эффекта. Чтобы сделать подкормку более концентрированной, не допустив ожогов корней и зеленой части растений, в нее добавляют магния сульфат. Дополнительный компонент требуется в количестве трех килограммов на 100 литров раствора.

Занимаясь приготовлением жидкого состава, учитывайте, что в итоге он получится холоднее, чем воздух. В таком виде раствор использовать запрещено. Идеальная температура удобрения идентична температуре воздуха. Холодный полив является стрессовым воздействием для растений, из-за такой ошибки не только повышается риск возникновения болезней, но и возможна гибель культур.

Температура раствора снижается при растворении гранул, когда протекает эндотермическая реакция. При растворении 20 кг удобрения в 100 л воды раствор становится холоднее на 8-10°С.

Весной и осенью, кроме карбамида (мочевины), необходимо вносить и другие удобрения. Их применяют одновременно, чтобы добиться раскисления и насыщения почвенного субстрата питательной средой в виде макро- и микроэлементов. Но не забывайте обращать внимание на сочетаемость минеральных добавок.

Дополнительное поступление азота поможет растениям быстрее развиться, ускорит набор зеленой массы и увеличит скорость протекания межклеточных процессов, синтеза белка.

Азотосодержащие добавки следует использовать весной, когда начинается период вегетации. Если делать это осенью относительно многолетних растений, озимых видов лука и чеснока, можно нанести определенный вред в виде заболеваний и гибели культур.

Внесение карбамида осенью

В некоторых случаях допускается применение мочевины осенью. Это должны быть пустые участки земли, на которых планируется посадка растений после завершения зимы. Но все же такие действия нельзя назвать полностью оправданными, поскольку прологированный эффект не наблюдается, удобрение частично улетучивается и разлагаются с высокой скоростью.

Если планируется использовать азот осенью, воздействие должно быть комплексным. Поскольку карбамид несочетаем с суперфосфатом, эффект от применения которого пролонгированный, эти удобрения рекомендуется использовать в разные сезоны.

В целях насыщения грунта фосфором, осенью вносят монофосфат, обогащение азотом откладывают до весны.

Внесение карбамида весной

Для плодовых деревьев и многолетников готовьте раствор. Жидкий состав добавляйте во влажную почву. Лучше всего выполнять подкормку после дождя, но можно и после предварительного полива большим количеством воды.

Пустые участки, которые планируется перекапывать или подвергать глубокому рыхлению, удобряйте сухим веществом. Чтобы извлечь максимальную пользу, запланированные работы выполняйте в кратчайшие сроки. В противном случае добавка может трансформироваться в аммиак. Помните, что карбамид разлагается всего за 2 дня, максимум за 4.

Некоторые дачники решают действовать заранее, распределяя удобрение по не растаявшему снегу, или же применяют данное средство во время дождя, видимо рассчитывая на способность к быстрому и полному растворению. Это бесполезно, такие способы неэффективные. Если их применить, добавка просто вымоется или испарится. Единственное, что можно получить в итоге – лишние затраты денег, увеличение трудоемкости и плохой урожай.

Для получения желаемого эффекта весной и в вегетационный период, подготовьте траншеи и ямки, добавьте в них приготовленный раствор, затем засыпьте грунтом. Мочевина останется на глубине и растения смогут насытиться азотом. С пустыми участками, предназначенными для перекопки, производите те же манипуляции.

Карбамидом рекомендуется пользоваться при вегетации в случае азотного голодания, которое проявляется медленным процессом развития культур, ослабленным видом, маленькими соцветиями и листьями, осыпанием завязей. Явным признаком недостатка азота является желтоватый цвет зеленой части растений и осветление. Но желтый цвет может появиться и по другой причине – низкое содержание железа и влаги. Оценивайте состояние культур в дневное время суток, при нехватке азота они не увядают, и желтеть начинают сначала старые листья, только потом молодые.

Кроме внесения сухим и в виде раствора, можете применить удобрение для опрыскиваний.

Источник

Прилл или гранула? Какому карбамиду отдать предпочтение?

Реакция Базарова из аммиака и углекислого газа при температуре 130—140 °C и давлении 200 атм.

Существует два основных способа получения товарного карбамида — это приллирование и грануляция.

Способ приллирования заключается в охлаждении капель плава карбамида, находящихся в свободном падении, и их кристаллизации во встречном потоке охлаждающего воздуха. ( От слова prill – комок, капля ).

Способ грануляции сводится к распылению и последующему многократному наслаиванию плава карбамида на «затравочные» (твердые) частицы некондиционного продукта с образованием сферических гранул и последующему охлаждению их.

Для получения гранул азотных удобрений, в том числе и карбамида, в мировой практике наиболее распространен способ приллирования.

В конце ХХ века на рынке карбамида появился продукт, полученный способом гранулирования в «кипящем» слое и отличающийся по своим свойствам от приллированного. В настоящее время технологию гранулирования карбамида в «кипящем» слое предлагают фирмы «Stamicarbon», ТЕС, Jara и ряд других. Основным преимуществом гранулированного карбамида является более высокая прочность гранул и, соответственно, меньшая слёживаемость при транспортировке. Однако капитальные затраты на строительство установки гранулирования продукта в среднем в 1,5-1,8 раз выше, чем башни приллирования. Кроме того, установка гранулирования карбамида характеризуется также большей занимаемой площадью, наличием большого количества ретура (до 50% от выработки), сравнительно высокими энерго- иэксплуатационными затратами.

Тем не менее на сегодняшний день темпы роста мощностей гранулированного продукта превышают темпы роста приллированного.

Первые, так называемые «старые» башни приллирования представляли собой железобетонные сооружения высотой до 40 м, оснащенные диспергатором плава для его разбрызнгивания, скребковым устройством для выгрузки продукта и вентиляторами для подачи в башню и отвода из нее охлаждающего воздуха. Требования времени выявили недостатки данных башен и определили основные направления развития способа приллирования:

Начиная с 70-х годов ХХ века, многими фирмами взят курс на развитие способа гранулирования в кипящем слое. Данный способ получения товарных форм удобрений сводится к распылению и последующем многократному наслаиванию капель плава на затравочные (твердые) частицы некондиционного продукта (ретура) с образованием гранул по форме близкой к сферическому и последующему охлаждению последних.

В настоящее время, установки гранулирования как и башни приллирования, выпускают продукт высокого качества, каждый из которых занимает определенную нишу на рынке карбамида.

Технология получения приллированного карбамида

Современная башня приллирования представляет собой инженерно-техническое сооружение высотой до 114-ти метров и диаметром в 16 метров и более, в зависимости от производительности (до 2100 т./сутки и более), простое и надежное в эксплуатации.

В нижней части башни, практически по всему поперечному сечению устанавливается встроенный аппарат охлаждения прилл в кипящем слое с подводящими воздуховодами и дутьевыми вентиляторами для подачи воздуха в аппарат охлаждения. Над ним предусматриваются окна для подачи дополнительного количества атмосферного воздуха, а также, в случае необходимости, монтируется направляющий конус. В верхней части башни имеется перекрытие, в центре которого расположен центробежный разбрызгиватель с наложением на плав вибрации, позволяющий получать продукт монодисперсного состава с основным размером прилл 2,5-3.0 мм. Чуть ниже перекрытия располагаются окна для входа отработанного воздуха в очистное устройство. Очистка воздуха осуществляется в двух последовательно расположенных зонах. В первой отработанный воздух промывается раствором карбамида, распыляемым форсунками, каждая из которых помещена в цилиндрическую обечайку для более эффективного контакта фаз. После первой зоны очистки воздух проходит через два расположенных по ходу его движения слоя сеточных брызгоуловителей (вторая зона очистки) и за счет тяги выбрасывается в атмосферу через вытяжные трубы.

Ствол башни приллирования может быть выполнен из железобетона или металлоконструкции. В случае строительства башни с железобетонным стволом его бетонирование осуществляется методом скользящей опалубки с использованием специальных добавок, улучшающих прочностные свойства бетона.

Технология получения гранулированного карбамида

В настоящее время известны установки для получения гранулированного карбамида таких фирм, как Stamicarbon, TEC и др.

Установки гранулирования различных фирм имеют одинаковые стадии процесса и отличаются друг от друга в основном только конструкцией гранулятора.

Работа установки гранулирования карбамида в кипящем слое осуществляется следующим образом:

Сравнительные характеристики и показатели работы установок приллированного и гранулированного карбамида

Каждый из продуктов, полученный данными способами имеет свои преимущества и недостатки. Сравнение способов производства товарного карбамида корректно проводить в диапазоне мощностей 1500-2000 т/сутки, поскольку именно в этом интервале работает большинство мощностей той или иной технологии.

Главным недостатком грануляции является многостадийность процесса получения продукта, вызванного образование большого количеством агломерированных частиц и гранул широкого спектра размеров в грануляторе кипящего слоя. Для получения монодисперсного состава товарного гранулированного карбамида необходимо проводить его классификацию с отсевом некондиционной фракции. Следствием данного обстоятельства является наличие в грануляционных установках большого кол-ва динамического оборудования, которое отсутствует в башнях приллирования, необходимого для классификации гранул с последующим размолом и возвратом ретура в гранулятор. Наличие в грануляции втрое больше, по сравнению с башней количества оборудования и его габариты вызывают необходимость освоения значительной площади земельного участка для грануляционной установки, капитальные затраты на строительство которой в 2,5-3 раза выше, чем на строительство одной башни приллирования, которые по высоте в два с половиной раза выше установок гранулирования. Некоторые башенные установки имеют высоту 114 метров, выдерживая землетрясения 9 баллов по шкале Рихтера и порывы ветра до 145 км/час, не каждая грануляционная установка сможет похвастаться такой стойкостью к катаклизмам.

Основные стадии процесса производства карбамида

Приллированный карбамид уступает гранулированному только в прочности гранул, однако прочные гранулы медленнее растворяются в почве, что может быть полезно для выращивания риса, но вряд ли целесообразно для овощей или зерновых.

По таким показателям как содержание азота, биурета, воды, температуре продукта эти две формы находятся в одной весовой категории.

Сферичность формы гранул хоть и не является нормируемым показателем, но служит существенным фактором при «сухом» тукосмешении и равномерности внесения удобрения в почву.

Гранулы не являются сферами, в то время как приллы имеют гладкую сферическую поверхность. С точки зрения устойчивости к механическим воздействиям при транспортировке и хранении приллированный и гранулированный продукт достаточно близки. Что касается выбросов вредных веществ в атмосферу, то здесь стоит отметить следующее: при фактическом равенстве расходов воздуха, подаваемого в установки выбросы карбамида после них, находятся примерно на одном уровне, а вот выбросы аммиака, более, чем в три раза меньше с башен приллирования, чем с установок гранулирования.

Гранулированный карбамид появился на рынке в конце прошлого века, и его цена превышала приллированный продукт. За последние годы разница в цене между тем и другим продуктом изменилась. При вводе новых крупных мощностей на Ближнем Востоке и Азии предложение на рынке гранулированного карбамида превысило его спрос. Уменьшение доли приллированного немного увеличило его цену и спрос.

В настоящее время наблюдается фактическое равенство цен на прилл и гранулу. По всей видимости, здесь существенную роль играет тот фактор, что не во всех областях применения карбамида может быть использован гранулированный продукт. Прежде всего из-за невозможности его получить без формальдегид-содержащей добавки, а также увеличенной прочности гранул. Такие недостатки гранулированного карбамида ощутили в большинстве своем производители карбамидных смол фармацевтического производства и ряда др. Вряд ли возможно использование гранулированного карбамида с добавкой формальдегида для производства раствора AdBlue, снижающего токсичность автомобильных выхлопов, кстати перспективный рынок карбамида для производства этого продукта и оценивается в миллионы тонн.

Установки приллированного карбамида строят в широком диапазоне мощностей от 600 до 2 100 тонн в сутки и более, а вот установки грануляции производительностью 1 500 тонн в сутки и ниже недостаточно эффективны из-за высоких удельных капитальных и эксплуатационных затрат.

Показатели качества товарного продукта

Технико-экономические показатели

Таким образом, при фактическом равенстве цен на продукцию, капитальные затраты на проект грануляции будет выше.

Около 70% карбамида в мире производится в виде прилл, а не гранул, современные технологии позволяют получать продукт в башнях приллирования гораздо лучшего качества, приллы имеют в два раза большую прочность, чем приллы прошлого века около 1,0-1,2 кгс/гранулу против) 0,5-0,6 кгс/гранулу и более крупный размер основной фракции 2,5-3,0 мм против 1,0-2,0 мм.

Производственные установки гранулирования в кипящем слое менее привлекательны и технологичны, чем башни приллирования, которые являются превосходным средством для получения качественной товарной формы карбамида.

Приллированный и гранулированный карбамид. Форма гранул (слева) прилл (справа)

Материал подготовила Калибина Екатерина, автор проекта AGROTRADE CLUB

Источник