Минеральные удобрения производят химические комбинаты городов. Производство азотных удобрений. Химическое загрязнение почв

Введение

1. Производство минеральных удобрений

2. Проблемы, связанные с использованием минеральных удобрений

2.1 Химическое загрязнение почв

3. Пути достижения целей

Перед человечеством стоит задача значительного увеличения производства продовольствия, энергии, строительства жилья. Видимо, и в будущем главным средством повышения урожайности всех сельскохозяйственных культур останутся удобрения, поэтому с каждым годом доля их в круговороте питательных веществ будет увеличиваться.

За счет применения промышленных минеральных удобрений обеспечивается не менее 50 % прироста урожая, а по некоторым культурам (хлопчатник на орошаемых землях, чай) -- около 80 %.

4. Охрана окружающей среды при производстве удобрений

5. Мероприятия по достижению генеральной цели

Развитие производства, расширение ассортимента и широкое применение пестицидов повышает необходимость борьбы с загрязнением ими окружающей среды. Остатки пестицидов обнаруживаются в почве, воде, воздухе, в органах млекопитающих, птиц, рыб.

Задание

Если работа над АКС окажется безуспешной, то работы по проекту следует прекратить, так как альтернативные варианты выпуска товара отсутствуют.

Если же продажа нового товара начинается в течение года, то прибыль составит 10 млн. рублей (без амортизации, в т.ч. на АКС). Если выпуск отложить на 1 год, то прибыль составит 8,5 млн. рублей, т.к. могут появиться конкуренты.

Для выбора решения построить дерево решения.

Наиболее распространенный способ использования вероятностей при принятии решений - это вычисление математического ожидания. Оно рассчитывается для каждого решения (варианта) либо для доходов, либо для возможных потерь. Выбирается решение либо с наибольшим ожидаемым доходом, либо с наименьшими возможными потерями.

Разработка АКС сегодня:

М 1 = 0,75 * 10 = 7,5

Разработка АКС через год:

М 1 = 0,55 * 8,5 = 4,675

Итак, максимальное значение ожидаемого выигрыша 7,5 соответствует варианту разработка АКС сегодня.

Размещено на Allbest.ru

1.1 Производство суперфосфата

1.2 Производство аммиачной селитры

1.3 Производство карбамида

2.2 Загрязнение окружающей среды

При нерациональном применении удобрений окружающая среда загрязняется азотом, фосфором и калием.

В действии химических удобрений хватает минусов. По большей части они возникают в силу поликристаллического характера многих минеральных удобрений, их ускоренного растворения и избирательного выщелачивания грунтовыми водами.

2.3 Накопление тяжелых металлов

2.4 Выпадение кислотных дождей

Выпадение кислотных дождей, обычное в районах загрязнения среды тяжелыми металлами, повышает их подвижность и создает угрозу попадания в грунтовые воды, а также и увеличивает вероятность поступления избытка этих металлов в растения.

Многочисленные прогнозы свидетельствуют о дальнейшем увеличении в ближайшее время содержания в почвах таких металлов, как ртуть, мышьяк, кадмий, свинец, молибден, медь, ванадий, цинк. Это вызывает необходимость внимательного изучения действия избыточного содержания данных элементов в почве и растениях, а также разработки предупредительных мер.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Подобные документы

Классификация минеральных удобрений

Фосфорные удобрения

Производство суперфосфата

Азотные удобрения

Производство аммиачной селитры

Производство карбамида

Охрана окружающей среды при производстве удобрений

Список литературы

Производство серной кислоты (5)

Производство и эффективность использования удобрений в сельском хозяйстве различных стран

Минерально -сырьевая база и территориальная организация химической промышлености

Загрузка мощностей предприятий по производству азотных удобрений в 2000 г., %

Мощности предприятий по производству аммофоса

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный

инженерно-экономический университет»

Идеи для бизнеса. Займы. Дополнительный заработок / Инвестирование / Минеральные удобрения производят химические комбинаты городов. Производство азотных удобрений. Химическое загрязнение почв

22.07.2019

Обзор отрасли: производство минеральных удобрений

Характеристика отрасли

Производство минеральных удобрений является крупнейшей подотраслью химической промышленности . Это одна из наиболее прибыльных и финансово-устойчивых отраслей не только в химическом комплексе, но и в промышленности в целом. Продукция российских предприятий конкурентоспособна и пользуется постоянным спросом на внешнем и внутреннем рынках. На долю Российской Федерации приходится до 6-7% общемирового выпуска удобрений.

Российская промышленность производит практически все виды традиционных минеральных удобрений, пользующиеся спросом как на внутреннем, так и на внешнем рынке. Значительную долю в производстве удобрений занимают сложные минеральные удобрения (такие как аммофос, диаммофос, азофоска и т. п.), отличающиеся от одинарных тем, что содержат два или три питательных вещества. Преимущество сложных удобрений заключается в том, что их состав может меняться в зависимости от требований рынка.

Основные проблемы отрасли:

Низкий технический уровень производства, высокая степень износа оборудования, устаревшие технологии (только 20% технологий подотрасли можно считать современными с точки зрения стандартов развитых стран).

Высокая тепло - и энергоемкость производства (доля энергоносителей в себестоимости продукции составляет от 25 до 50%).

В мае 1999 г. Министерством экономики РФ была разработана "Стратегия развития химической и нефтехимической промышленности на период до 2005 года". Согласно данному документу, в период с 2001 по 2005гг. прогнозируется расширение масштабов структурных изменений в производстве химических продуктов в сторону увеличения выпуска и расширения ассортимента конкурентноспособной продукции на основе наукоемких технологий.

Основные производственные показатели отрасли

Рост объемов производства в отрасли начался в первом полугодии 1999 г. Основным импульсом к росту стало финансовое оздоровление предприятий в результате девальвации рубля, последовавшей за финансовым кризисом. Выросла конкурентоспособности продукции российских предприятий на внешнем рынке (примерно 80% продукции отечественных производителей удобрений поставляется на экспорт), в связи с чем у предприятий появились оборотные средства , что расширило возможности для инвестирования в развитие производства.

В 2000 г. производство минеральных удобрений в РФ выросло на 6,3%, в том числе производство азотных удобрений увеличилось на 12,7%, фосфатных - на 17,1%, калийных - снизилось на 6,5%. Таким образом, доля азотных удобрений составила 47,6%, увеличившись на 3,1 процентных пункта за счет уменьшения доли калийных удобрений на 4,3 процентных пункта при незначительном увеличении (на 1,2 процентных пункта) доли фосфатных удобрений.

Оценка ситуации в отрасли с точки зрения состояния активов крупнейших предприятий , потребления минеральных удобрений как на внутреннем рынке, так и за рубежом, позволяет спрогнозировать развитие отрасли как перспективное.

В I квартале 2001г. в РФ было произведено минеральных удобрений - 3,3 млн тонн (100,4%);

Производство минеральных удобрений в России, тыс. тонн

	Объем производства всего	Фосфатные	Калийные	Средства защиты растений химические











Январь-февраль 2001

Суммарные мощности предприятий по производству минеральных удобрений

Продукция	Мощность производства, тыс. тонн

Азотные удобрения
Фосфорные удобрения
Калийные

Улучшение финансового состояния и платежеспособности сельскохозяйственных предприятий в 2000 г. способствовало росту потребления минеральных удобрений. По мнению специалистов, такая тенденция сохранится в дальнейшем.

Динамика и структура спроса на минеральные удобрения (в пересчете на 100% питательных веществ), тыс. тонн

Наименование показателя	прогноз 2005 год
Спрос - всего
в том числе на продукцию отечественного производства
внутреннего рынка

Оценка возможностей производственного потенциала отрасли на действующих мощностях в перспективе до 2005 года, тыс. тонн

Наименование показателя		2005 прогноз
Установленная мощность
Конкурентоспособная мощность
Емкость рынка
Производство

Источник: Стратегия развития химической и нефтехимической промышленности на период до 2005 года

Перечень создаваемых мощностей по выпуску конкурентоспособной продукции в гг.

Предприятие	Местонахождение	Продукция	Мощность производства, тонн в год
Новомосковское АК "Азот"		азотная кислота
АО "Дагфос"		квалифицированные фосфаты

		желтый фосфор
АО "Апатит"		апатитовый концентрат
Воскресенское АО "Минудобрения"		триполифосфат натрия
		серная кислота
АО "Невинномысский Азот"
Мелеузовское АО "Минудобрения"		серная кислота

Источник: Стратегия развития химической и нефтехимической промышленности на период до 2005 года

Производство азотных удобрений

Исходным сырьем для производства азотных и ряда комплексных удобрений является аммиак . Суммарные действующие мощности по производству аммиака в России в настоящее время достигают 13870 тыс. тонн, что составляет около 9% от мировых мощностей. Это третий показатель в мире после Китая и США. Однако производственные мощности предприятий загружены не полностью, и по объему производства аммиака Россия занимает 4-е место после Китая, США и Индии, производя примерно 6% этого вида продукции в мире.

В 2000 г. загрузка мощностей по производству аммиака и азотных удобрений значительно увеличилась по сравнению с предыдущими годами. В частности, загрузка мощностей по производству аммиака составила 82%, азотных удобрений - 80%, вплотную приблизившись к показателям конца 80-х годов. Некоторые предприятия работали с превышением установочной мощности, в числе таких предприятий стоит назвать ОАО "Акрон", Невинномысский Азот, Минудобрения (Пермь).

Структура производства азотных удобрений в РФ, %

Продукция
Карбамид
Аммиачная селитра

Азотные удобрения в России производятся более чем на 25 предприятиях. Кроме того, сульфат аммония производится некоторыми коксохимическими заводами.

Доля предприятий в общероссийском производстве азотных удобрений за 8 мес. 2000 г.

Наименование предприятия
ОАО "Акрон"
Новомосковская АК "Азот"
Невинномысское ОАО "Азот"
Кирово-Чепецкий химкомбинат
Березниковское АО "Азот"
Кемеровское ОАО "Азот"
ОАО "Тольяттиазот"
Россошанское АО "Минудобрения"

Предприятие	По производству азотных удобрений	По производству аммиака в
ЗАО "Куйбышевазот"

ОАО "Невинномысский Азот"
ОАО "Минудобрения" (Пермь)
ОАО "Агро-Череповец"

Производство карбамида на предприятиях РФ, тыс. тонн

Производство фосфорных удобрений

Доля РФ в мировом производстве фосфорных удобрений составляет 6,5%. В производстве фосфорных удобрений в России преобладают моноаммоний-фосфат и диаммоний-фосфат. Созданный в России крупный потенциал фосфорных удобрений сосредоточен на 19 предприятиях, общая мощность заводов составляет около 4,5 млн. т. В основном предприятия по производству фосфорных удобрений расположены вблизи месторождений основных видов сырья - апатитов и фосфоритов.

Доля предприятий в производстве фосфорных удобрений в РФ за 8 мес. 2000 г.

Наименование предприятия

ОАО "Балаковские удобрения"
ОАО "Воскресенские минудобрения" (Московская обл.)
ОАО "Акрон" (Новгородская обл.)

В 2000 г. производство фосфорных удобрений выросло на 12,8% по сравнению с 1999 г. Между тем, по оценкам специалистов, во втором полугодии 2000 года темпы роста производства фосфатов существенно снизились. Это было обусловлено дефицитом серной кислоты, использующейся в производстве основных видов фосфатных удобрений - аммофоса, диаммофоса и нитроаммофосфатов. К тому же сыграло свою роль ужесточение сбытовой политики АО "Апатит" - российского монополиста в добыче и переработке фосфатного сырья. Негативное влияние на производство оказывает снижение мировых цен на фосфаты, в связи с чем снижается экспортная выручка предприятий, которые для компенсации потерь вынуждены наращивать экспорт.

На территории Российской Федерации простые фосфорсодержащие удобрения производят 3 завода, их доли в поставках на внутрироссийский рынок варьируются от 17,4% до 57,5%. Продукция данных предприятий не экспортируется. Наиболее распространенные комплексные фосфорсодержащие удобрения поставляют на внутрироссийский рынок более 12 предприятий-производителей, их доли варьируются от 2,2% (АО "Акрон", Новгородская обл.) до 26,8% (АО "Аммофос", Вологодская обл.).

Предприятие	Установочная мощность, тыс. т
Концерн "Иргиз"
АО "Фосфорит"
АО "Аммофос"
АО “Воскресенские минудобрения”
АО “Мелеузовское ПО “Минудобрения””

До недавнего времени самым распространенным азотно-фосфорным удобрением, производимым в Росии являлся моноаммоний фосфат - МАФ или аммофос. Производственные мощности по выпуску аммофоса имеются на 8 предприятиях. Общая проектная мощность по выпуску этого вида удобрений составляет около 2 млн. тонн (в пересчете на Р2О5). Срок эксплуатации основного оборудования на всех заводах составляет 20-25 лет, однако, технический уровень производств оценивается как средний.

Последние годы характеризуются снижением уровня использования производственного потенциала на всех предприятиях, что объясняется в основном причинами общекризисного состояния экономики. Основное количество удобрений поставляется на экспорт. Длительная непоставка минеральных удобрений сельскому хозяйству не могла не сказаться на обеспеченности земель питанием. Ежегодно с урожаем из почвы выносится около 100 кг питательных веществ в расчте на 1 гектар, а внесение удобрений снизилось за последние годы в 5 раз. Более 60 млн. гектар земель требуют двукратного увеличения содержания фосфора.

Среднесрочные прогнозы потребления минеральных удобрений в России, тыс. тонн питательных веществ

Виды удобрений	По данным ГИАП	По данным Фертекон

Фосфатные
Калийные

Источник: АО "Фосфорит"

Производство калийных удобрений

Россия занимает 2-е место в мире по производству калийных удобрений. Это обусловлено тем, что в России находятся одни из самых богатых месторождений калийных солей в мире. Основной вид калийных удобрений - хлорид калия. Почти 93% калийных удобрений в России выпускается двумя предприятиями - ОАО "Уралкалий" и ОАО "Сильвинит", однако в настоящее время мощности этих предприятий используются лишь на 50%. Основная часть затрат компаний связана с добычей руды, от 20 до 30% в структуре себестоимости продукции составляют затраты на электроэнергию и транспорт.

Производство минеральных удобрений в пересчете на 100 % К2О, тыс. тонн

Производственные мощности предприятий по производству калийных удобрений

	Калийные удобрения (100% К;0), тыс. тонн
ОАО "Уралкалий" (Пермская обл.)
ОАО "Сильвинит" (Пермская обл.)

В последние годы производство калийных удобрений в России сокращалось на фоне роста объемов производства в отрасли в целом. Это связано со снижением производства АО "Уралкалий", а также - с обострением конкуренции между производителями калийных удобрений на мировом рынке. Основными конкурентами российским компаниям среди производителей минеральных удобрений на международном рынке являются предприятия Канады, Германии, Израиля, Иордании, Франции. Между тем, по оценкам специалистов, тенденция роста экспорта продукции в ближайшие годы сохранится. В частности, продолжается увеличение потребления минеральных удобрений азиатскими странами, однако экспорт в эти страны сопряжен с финансовыми рисками.

Несмотря на значительные объемы собственного производства калия, Россия занимает последнее место среди стран-производителей по уровню его внесения. Этот показатель в последние годы практически не превышал уровень 2,1 кг/га в действующем веществе. В то же время потребление калия в мире ежегодно увеличивается на 6-8%. К примеру, в странах Западной Европы оно составляет 70-80 кг/га.

Рынок минеральных удобрений

Большинство предприятий отрасли выживают только благодаря экспорту. По данным Минэкономики РФ, на экспорт поступает около 80% всей производимой продукции. При этом внешнеторговые сделки затрудняются рядом обстоятельств, прежде всего несоответствием между высокими внутренними и низкими экспортными ценами на продукцию комплекса. Это позволяет целому ряду иностранных государств (в том числе Польше, Индии и США) инициировать антидемпинговые разбирательства против отечественных экспортеров.

Экспорт из России минеральных удобрений в 2000 году

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Кафедра экономики и менеджмента в нефтегазохимической комплексе

Контрольная работа по дисциплине

Выполнила Ерёмина Алёна

Санкт-Петербург 2016

Введение
1. Производство минеральных удобрений

1.1 Производство суперфосфата
1.2 Производство аммиачной селитры
1.3 Производство карбамида

2. Проблемы, связанные с использованием минеральных удобрений

2.1 Химическое загрязнение почв
2.2 Загрязнение окружающей среды
2.3 Накопление тяжелых металлов

2.4 Выпадение кислотных дождей
3. Пути достижения целей
4. Охрана окружающей среды при производстве удобрений
5. Мероприятия по достижению генеральной цели
Список литературы
Задание

Минеральными удобрениями называют соли, содержащие элементы, необходимые для питания растений и вносимые в почву для получения высоких и устойчивых урожаев. Минеральные удобрения являются одним из важнейших видов продукции химической промышленности. Рост численности населения выдвигает перед всеми странами мира одну и ту же проблему - умелое управление способностью природы воспроизводить жизненные ресурсы и прежде всего продовольственные. Задача расширенного воспроизводства продуктов питания уже давно решается применением в сельском хозяйстве минеральных удобрений. Научными прогнозами и перспективными планами предусматривается дальнейшее увеличение мирового выпуска минеральных и органоминеральных удобрений, удобрений с регулируемым сроком действия.

Производство минеральных удобрений - одна из важнейших подотраслей химической промышленности, его объем во всем мире составляет более 100млн. т в год. В наибольших количествах вырабатывают и потребляют соединения натрия, фосфора, калия, азота, алюминия, железа, меди, серы, хлора, фтора, хрома, бария и др.

Химическая промышленность выпускает простой и двойной суперфосфаты. Простой суперфосфат - самое распространенное фосфорное удобрение. Он представляет собой порошок (или гранулы) серого цвета, содержащий в основном монофосфат кальция Са(Н2РО4)2*Н2О и сульфат кальция СаSO4*0,5Н2О. В состав суперфосфата входят примеси: фосфаты железа и алюминия, кремнезем, а также фосфорная кислота. Сущность производства суперфосфата состоит в разложении природных фосфатов серной кислотой. Процесс получения суперфосфата при взаимодействии серной кислоты с кальцийфторапатитом является многофазным гетерогенным процессом, протекающим в основном в диффузионной области. Этот процесс можно условно разбить на два этапа. Первый этап - это диффузия серной кислоты к частицам апатита, сопровождаемая быстрой химической реакцией на поверхности частиц, которая идет до полного израсходования кислоты, и кристаллизация сульфата кальция:

Ca 5 F(PO 4) 3 + 5H 2 SO 4 +2,5H 2 O=5(CaSO 4 *0,5H 2 O)+H 3 PO 4 +HF+Q (а)

Второй этап - диффузия образовавшейся фосфорной кислоты в порах неразложившихся частиц апатита, сопровождаемая реакцией

Ca 5 F(PO 4) 3 +7H 3 PO 4 +5H 2 O=5Ca(H 3 PO 4) 2 *H 2 O+HF+Q (б)

Образующийся монокальцийфосфат находится сначала в растворе, при перенасыщении которого начинает кристаллизоваться. Реакция (а) начинается сразу же после смещения и заканчивается в реакционной суперфосфатной камере в течении 20-40 мин в период схватывания и затвердения суперфосфатной массы, которые происходят за счет сравнительно быстрой кристаллизации малорастворимого сульфата кальция и перекристаллизации полугидрата в ангидрит по уравнению реакции

2CaSO 4 *0,5H 2 O=2CaSO 4 +H 2 O

Последующая стадия процесса - созревание суперфосфата, т.е. образование и кристаллизация монокальцийфосфата, происходит медленно и заканчивается лишь на складе (дозревание) при вылеживание суперфосфата в течение 6-25сут. Малая скорость этой стадии объясняется замедленной диффузией фосфорной кислоты через образовавшуюся корку монокальцийфосфата, покрывающую зерна апатита, и крайне медленной кристаллизацией новой твердой фазы Са(Н 2 РО 4) 2 *Н 2 О.

Оптимальный режим в реакционной камере определяется не только кинетикой реакций и диффузией кислот, но и структурой образовавшихся кристаллов сульфата кальция, которая влияет на суммарную скорость процесса и качество суперфосфата. Ускорить диффузионные процессы и реакции (а) и (б) можно повышением начальной концентрации серной кислоты до оптимальной температуры.

Наиболее медленным процессом является дозревание. Ускорить дозревание можно охлаждением суперфосфатной массы и испарением из нее воды, что способствует кристаллизации монокальцийфосфата и повышает скорость реакции (б) вследствие увеличения концентрации Н 3 РО 4 в растворе. Для этого на складе перемешивают и распыляют суперфосфат. Содержание Р 2 О 5 в готовом суперфосфате примерно в два раза ниже, чем в исходном сырье, и составляет при переработке апатитов 19-20% Р 2 О 5.

Готовый суперфосфат содержит некоторое количество свободной фосфорной кислоты, увеличивающей его гигроскопичность. Для нейтрализации свободной кислоты суперфосфат смешивают нейтрализующими твердыми добавками или аммонизируют, т.е. обрабатывают газообразным аммиаком. Эти мероприятия улучшают физические свойства суперфосфата - уменьшают влажность, гигроскопичность, слеживаемость, а при аммонизации вводится еще один питательный элемент - азот.

Существуют периодические, полунепрерывные и непрерывные способы производства суперфосфата. В настоящее время большинство действующих заводов осуществлют непрерывный способ производства. Схема непрерывного способа производства суперфосфата приведена на рис. 1

Измельченный апатитовый концентрат (или фосфоритная мука) системой транспортеров, шнеков элеваторов передается со склада на автоматический весовой дозатор, из которого дозируется в смеситель непрерывного действия.

Серная кислота (75%-ная башенная H 2 SO 4) непрерывно разбавляется водой в дозаторе-смесителе до концентрации 68% H 2 SO 4 , контролируемой концентратомером, и подается в смеситель, в котором происходит механическое смешивание фосфатного сырья с серной кислотой. Образующаяся пульпа из смесителя передается в реакционную суперфосфатную камеру непрерывного действия, где происходит образование суперфосфата (схватывание и затвердевание пульпы в начальный период созревания суперфосфатной массы). Из суперфосфатной камеры измельченный суперфосфат подкамерным конвейером передается в отделение дообработки - склад суперфосфата, по которому равномерно распределяется разбрасывателем. Для ускорения дозревания суперфосфата его перемешивают на складе грейферным краном. Для улучшения физических свойств суперфосфата его гранулируют во вращающихся барабанах-грануляторах. В грануляторах порошкообразный суперфосфат увлажняется водой, подаваемой внутрь барабана форсунками, и «закатывается» в гранулы различных размеров, которые затем сушат, рассеивают на фракции и тарируют в бумажные мешки.

Основным аппаратом суперфосфатного производства служит суперфосфатная камера. Питание ее пульпой производится из смесителя, укрепленного непосредственно над крышкой камеры. Для непрерывного питания суперфосфатных камер применяются шнековые смесители и камерные смесители с механическим перемешиванием.

Недостатком простого суперфосфата является сравнительно небольшое содержание питательного элемента - не более 20% Р 2 О 5 из апатитового концентрата и не более 15% Р 2 О 5 из фосфоритов. Более концентрированные фосфорные удобрения можно получить при разложении фосфатной породы фосфорной кислоты.

Аммиачная селитра - безбалластное удобрение, содержащее 35% азота в аммиачной и нитратной форме, благодаря чему она применяется на любых почвах и для любых культур. Однако это удобрения обладает неблагоприятными для его хранения и применения физическими свойствами. Кристаллы и гранулы аммиачной селитры расплываются на воздухе или слеживаются в крупные агрегаты в результате их гигроскопичности и хорошей растворимости в воде. Кроме того при изменении температуры и влажности воздуха во время хранения аммиачной селитры могут происходить полиморфные превращения. Для подавления полиморфных превращений и повышения прочности гранул аммиачной селитры применяют добавки, вводимые в процессе ее изготовления, - фосфаты и сульфаты аммония, борную кислоту, нитрат магния и др. Взрывоопасность аммиачной селитры осложняет ее производство, хранение и транспортировку.

Аммиачную селитру производят на заводах, вырабатывающих синтетический аммиак и азотную кислоту. Производственный процесс складывается из стадий нейтрализации слабой азотной кислоты газообразным аммиаком, упарки полученного раствора и гранулирования аммиачной селитры. Стадия нейтрализации основана на реакции

NH 3 +HNO 3 =NH 4 NO 3 +148, 6 кДж

Этот хемосорбционный процесс, при котором поглощение газа жидкостью сопровождается быстрой химической реакцией, идет в диффузионной области и сильно экзотермичен. Теплота нейтрализации рационально используется для испарения воды из растворов нитрата аммония. Применяя азотную кислоту высокой концентрации и подогревая исходные реагенты, можно непосредственно получить плав аммиачной селитры (конценрацией выше 95-96% NH 4 NO 3) без применения выпаривания.

Наиболее распространены схемы с неполным упариванием раствора аммиачной селитры за счет теплоты нейтрализации (рис. 2).

Основная масса воды упаривается в химическом реакторе -нейтрализаторе ИТН (использование теплоты нейтрализации). Этот реактор - цилиндрический сосуд из нержавеющей стали, внутри которого находится другой цилиндр, куда непосредственно вводится аммиак и азотная кислота. Внутренний цилиндр служит нейтрализационной частью реактора (зона химической реакции), а кольцевое пространство между внутренним цилиндром и корпусом реактора - испарительной частью. Образовавшийся раствор аммиачной селитра поступает из внутреннего цилиндра в испарительную часть реактора, где испарение воды происходит за счет теплообмена между нейтрализационной и испарительной зонами через стенку внутреннего цилиндра. Образовавшийся соковый пар отводится из нейтрализатора ИТН и используется затем как греющий агент.

Сульфатно-фосфатная добавка дозируется в азотную кислоту в виде концентрированных серной и фосфорной кислот, которые нейтрализуются вместе с азотной аммиаком в нейтрализаторе ИТН. При нейтрализации исходной азотной кислоты 58%-ный раствор аммиачной селитры на выходе из ИТН содержит 92-93% NH 4 NO 3 ; этот раствор направляется в донейтрализатор, в который подается газообразный аммиак с таким расчетом, чтобы раствор содержал избыток аммиака (около 1 г/дм 3 своб. NH 3), что обеспечивает безопасность дальнейшей работы с плавом NH 4 NO 3 . Донейтрализованный раствор концентрируют в комбинированном тарельчатом трубчатом выпарном аппарате с получением плава, содержащего 99,7-99,8% NH 4 NO 3 . Для гранулирования высококонцентрированной аммиачной селитры плав погруженными насосами перекачивается наверх грануляционной башни высотой 50-55м. Гранулирование производится разбрызгиванием плава с помощью акустических виброгрануляторов ячеечного типа, обеспечивающих однородный гранулометрический состав продукта. Охлаждение гранул производится воздухом в холодильнике кипящего слоя, состоящем из нескольких последовательных ступеней охлаждения. Охлажденные гранулы опрыскиваются ПАВ в барабане с форсунками и передаются на упаковку.

Ввиду недостатков аммиачной селитры целесообразно изготовление на ее основе сложных и смешанных удобрений. Смешением аммиачной селитры с известняком, сульфатом аммония получают известково-аммиачную селитру, сульфатнитрат аммония и др. Нитрофоску можно получить сплавлением NH 4 NO 3 с солями фосфора и калия.

Карбамид (мочевина) среди азотных удобрений занимает второе место по объему производства после аммиачной селитры. Рост производства карбамида обусловлен широкой сферой его применения в сельском хозяйстве. Он обладает большой устойчивостью к выщелачиванию по сравнению с другими азотными удобрениями, т.е. менее подвержен вымыванию из почвы, менее гигроскопичен, может применяться не только как удобрения, но и в качестве добавки к корму крупного рогатого скота. Карбамид, кроме того, широко используется для получения сложных удобрений, удобрений с регулируемым сроком действия, а также для поучения пластмасс, клеев, лаков и покрытий.

Карбамид CO(NH 2) 2 - белое кристаллическое вещество, содержащее 46.6% азота. Его получение основано на реакции взаимодействия аммиака с диоксидом углерода

загрязнение почва удобрение металл

2NH 3 +CO 2 =CO(NH 2) 2 +H 2 O H=-110,1 кДж (1)

Таким образом, сырьем для производства карбамида служат аммиак т диоксид углерода, получаемый в качестве побочного продукта при производстве технологического газа для синтеза аммиака. Поэтому производство карбамида на химических заводах обычно комбинируют с производством аммиака.

Реакция (1) - суммарная; она протекает в две стадии. На первой стадии происходит синтез карбамата:

2NH 3 +CO 2 =NH 2 COONH 4 H=-125,6 кДж (2)

На второй стадии протекает эндотермический процесс отщепления воды от молекул карбамата, в результате которого и происходит образование карбамида:

NH 2 COONH 4 = CO(NH 2) 2 + Н 2 О Н=15.5 (3)

Реакция образования карбамата аммония - обратимая экзотермическмя, протекает с уменьшением объема. Для смещения равновесия в сторону продукта ее необходимо проводить при повышенном давлении. Для того, чтобы процесс протекал с достаточно высокой скоростью, необходимы и повешенные температуры. Увеличение давления компенсирует отрицательное влияние высоких температур на смещение равновесия реакции в обратную сторону. На практике синтез карбамида проводят при температурах 150-190 С и давление 15-20 МПа. В этих условиях реакция протекает с высокой скоростью и до конца.

Разложение карбомата аммония - обратимая эндотермическая реакция, интенсивно протекающая в жидкой фазе. Чтобы в реакторе не происходило кристаллизации твердых продуктов, процесс необходимо вести при температуре ниже 98С (эвтектическая точка для системы CO(NH 2) 2 - NH 2 COONH 4).

Более высокие температуры смещают равновесие реакции вправо и повышают ее скорость. Максимальная степень превращения карбамата в карбамид достигается при 220С. Для смещения равновесия этой реакции вводят также избыток аммиака, который связывая реакционную воду, удаляет ее из сферы реакции. Однако добиться полного превращения карбамата в карбамид все же не удается. Реакционная смесь по мимо продуктов реакции (карбамида и воды) содержит также карбамат аммония и продукты его разложения - аммиак и СО 2 .

Большой ущерб почвам наносит их загрязнение чужеродными химическими веществами. Для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений и сорняками широко применяют разнообразные ядохимикаты: пестициды, инсектициды, гербициды, дефолианты. Установлено, что устойчивые пестициды, широко применяемые для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков и сохраняющие до 1/3 урожая, отрицательно влияют на численность и активность почвенной фауны и микроорганизмов. Пестициды и продукты их естественных превращений вредны для личинок полезных животных: насекомых - опылителей и энтомофагов, насекомоядных, хищных, промысловых птиц и млекопитающих.

Остатки пестицидов вместе с собранным урожаем и водой могут попадать в пищу и причинять вред здоровью человека. Решение проблемы применения пестицидов в сельском хозяйстве заключается в строгой дозировке и умелом их использовании. Важно создавать препараты с малым периодом жизни, которые сравнительно быстро разрушаются; продукты их естественной переработки должны быть неядовитыми. В последние годы для борьбы с сельскохозяйственными вредителями стали применять новые быстро разлагающиеся препараты, однако проблема получения безопасных для полезных животных и человека ядохимикатов требует дальнейших разработок.

Другая проблема - правильное использование химических удобрений. Неудачный подбор минеральных удобрений может вызывать избыточное подщелачивание или подкисление почвы. Для лесных кислых почв необходимы подщелачивающие удобрения (натриевая и аммонийная селитры), известкование почвы. На карбонатных почвах и в аридных районах нужны подкисляющие удобрения: суперфосфат, сульфат аммония. Особенно осторожно следует применять минеральные удобрения на почвах, испытывающих засоление.

Загрязнения охватывают огромные территории и проявляются даже в отдаленных районах земного шара. В наиболее населенных и промышленно развитых районах поступление многих химических элементов в почву превышает их естественное содержание в гумусовом слое в десятки тысяч раз. Попадают они в почву с золой и доменным дымом. Избыточное количество марганца, хрома, меди, кобальта, никеля, свинца и других элементов, содержащееся в почвах, окружающих заводы, снижает урожайность зерновых на 20-30%, бобовых - на 40, картофеля - на 47, кормовой и сахарной свеклы - на 35%. Загрязнение гумусового слоя пылью тяжелых металлов, их солей при попадании в почву соединений серной кислоты действует угнетающе на развитие растений, вызывает гибель их корневой системы, снижает урожай.

При загрязнении почвы промышленными радиоактивными отбросами, радиоактивными изотопами, поступающими из других источников, возможно значительное повышение радиоактивного фона. В этом случае радиоактивное загрязнение почвы передается, как указывалось выше, далее по так называемой пищевой цепочке через различные звенья биосферы и пищевые продукты - человеку. Наибольшую опасность представляют строниций и цезий, которые, попадая в организм коров, выделяются затем с молоком.

В связи с ростом объема производства минеральных удобрений во всем мире все чаще ставится вопрос, не причиняют ли они ущерба плодородию почвы, окружающей природе. Как показывают многочисленные опыты, очень длительное применение минеральных удобрений не только не снижает плодородия почвы, но способствует накоплению остатков фосфора и калия, а также интенсивности микробиологической деятельности его росту. Физиологически кислые муки при длительном применении могут значительно повышать кислотность почв. Длительное использование минеральных удобрений приводит также к нежелательному накоплению в почве анионных (хлор, фтор, серная кислота) и катионных остатков.

Ущерб окружающей природе минеральные удобрения наносят только при несоблюдении научно обоснованных принципов и приемов работы с ними (производство, транспортировка, хранение и применение). В таких случаях происходит разложение химикатов, выделение нежелательных продуктов в атмосферу, вымывание их из почвы, минерализация подземных и поверхностных вод. Попадая в реки и озера, минеральные удобрения резко нарушают условия развития водных организмов.

При многолетнем применении больших доз фосфорных удобрений в почве могут накапливаться содержащиеся в них в небольших количествах тяжелые металлы: уран, торий и их дочерние продукты радиоактивного распада. Во избежание возможности вовлечения в биологический круговорот токсических и радиоактивных элементов применение фосфорных удобрений должно находиться под постоянным контролем агрохимиков.

После снятия урожая почва нуждается в восстановлении плодородия. Но чрезмерное использование удобрений приносит вред. Оказалось, что при увеличении дозы удобрений урожайность сначала быстро растет, но затем прирост становится всем меньше и наступает момент, когда дальнейшее увеличение дозы удобрений не дает никакого прироста урожайности, а в избыточной дозе минеральные вещества могут оказаться для растений токсичными. Этот так называемый закон предельной урожайности, как считает французский эколог Ф. Рамад, неизвестен большинству людей, занимающихся сельским хозяйством, а производители удобрений о нем умышленно умалчивают. Лишними оказываются питательные вещества не только сверх этой предельной дозы, но и значительная часть тех, которые вносятся сверх некоторой оптимальной дозы. Ведь тот факт, что прирост урожайности резко уменьшается, говорит о том, что растения не усваивают излишков питательных веществ. Приносит вред и несоблюдение правильного соотношения между азотными, фосфорными и калийными удобрениями. Например, оптимальная доза азотных удобрений не достигнет желаемого эффекта, и большое количество внесенного азота окажется лишним, если будет внесено фосфорных удобрений меньше, чем требуется.

Избыток удобрений выщелачивается и смывается с полей талыми и дождевыми водами (и оказывается в водоемах суши и в море). Излишние азотные удобрения, а они по массе преобладают по сравнению с калийными и фосфорными, в почве распадаются, и газообразный азот выделяется в атмосферу, а органическое вещество гумуса, составляющего основу плодородия почвы, разлагается на углекислый газ и воду. Поскольку органическое вещество не возвращается в почву, гумус истощается и почвы деградируют. Особенно сильно страдают крупные зерновые хозяйства, не имеющие отходов животноводства (например, на бывшей целине Казахстана, Предуралья и Западной Сибири).

Кроме нарушения структуры и обеднения почв, избыток нитратов и фосфатов приводит к серьезному ухудшению качества продуктов питания людей. Часть нитратов и фосфатов, особенно когда имеется их избыток, включается в ткани растений в виде свободных ионов нитратов и фосфатов. Некоторые растения (например, шпинат, салат) способны накапливать нитраты в больших количествах. Съев 250 граммов салата, выращенного на переудобренной грядке, можно получить дозу нитратов, эквивалентную 0,7 грамма аммиачной селитры. В кишечном тракте нитраты превращаются в ядовитые нитриты, которые в дальнейшем могут образовать нитрозамины - вещества, обладающие сильными канцерогенными свойствами. Кроме того, в крови нитриты окисляют гемоглобин и лишают его способности связывать кислород, необходимый для живой ткани. В результате возникает особый вид малокровия - метгемоглобинемия.

Начнет, пожалуй, с самого простого - огромной нагрузки, которая приходится на долю растений в момент внесения удобрений и отрицательно воздействует на корневую систему. Следующий пункт в отрицательном списке - загрязнение водоемов, которое возникает как следствие перекачивания части внесенных минеральных удобрений через грунтовые воды (а избежать этого при нынешний технологиях практически невозможно). Третий минус химудобрений в том, что в период вегетации растений используется лишь небольшая часть полезных компонентов этих пищевых добавок, из-за чего ежегодно приходится повышать вносимую в почву дозу, создавая избыток удобрений.

При этом нельзя забывать еще и о том, что технология производства практически любой разновидности минеральных удобрений связана с определенными проблемами, которые иногда решаются довольно сложно. В качестве примера приведем те трудности, с которыми приходится сталкиваться «средним» производителям фосфатов. Наиболее известны аммофоз, суперфосфат и некоторые другие разновидности удобрений, получаемые в результате переработки природных фосфатов. В качестве сырья для получения этих минеральных удобрений используются апатиты и фосфориты. И те, и другие имеют очень высокую температуру плавления -- 1700° С и обладают высокой химической устойчивостью. В результате перед производителями в полный рост встает «высокотемпературная» проблема: все сложности химической переработки по высокотемпературным технологиям, связанным с многоступенчатым получением сначала элементарного фосфора, затем его оксидов, фосфорной кислоты и, наконец, солей метафосфатов, которые являются быстрорастворимыми.

В природе в результате антропогенного воздействия происходит накопление тяжелых металлов, поступающих из застывшей земной магмы, обычно закрытой безвредными поверхностными осадками. В результате рудных разработок (во многих странах мира) образовались области загрязнения площадью от нескольких квадратных метров до гектаров, где преобладают почвы с большим содержанием тяжелых металлов, которые токсичны для сельскохозяйственных культур. Их высокая концентрация в почвенном растворе полностью приостанавливает рост корней и вызывает гибель растений. Тяжелые металлы неподвижны в почве, уровни их в рудниковых пустырях составляют около 1 %. Поэтому в этих областях крайне неблагоприятные условия для возделывания сельскохозяйственных культур.

С минеральным питанием растений в условиях недостатка или избытка химических элементов в почве связано много важных эколого-физиологических проблем. В частности, с ростом городов и развитием промышленности усиливается влияние на сельскохозяйственные культуры повышенных концентраций в почве тяжелых металлов, в результате чего увеличивается количество нарушенных экосистем и угнетается развитие зональной растительности. В условиях неблагоприятного минерального питания особенно четко прослеживаются присущие сельскохозяйственным культурам различия в аккумуляции химических элементов. Для изучения процесса химического круговорота металлов, а также оценки защитной роли растений необходимы объективные данные о накоплении в них металлов в условиях различных экосистем.

Степень поглощения элементов из загрязненных почв у разных растений неодинакова. Наибольшей способностью к накоплению тяжелых металлов обладают овощные, меньшей -- технические и зерновые культуры. Капустные, имеющие более мощную корневую систему, поглощают больше металлов, чем зерновые, а у двудольных в целом способность к накоплению выше, чем у однодольных. Такие элементы, как никель и кадмий, легко поступают в растения и концентрируются в вегетативной массе. Ртуть же в высших растениях обычно содержится в незначительных количествах, наибольшее содержание этого тяжелого металла отмечено в грибах, которые также способны накапливать и кадмий.

Полный отказ от использования минеральных удобрений, который иногда предлагается в качестве одного из возможных путей развития сельского хозяйства, приведет к катастрофическому сокращению производства продовольствия. Поэтому единственно правильное решение данной проблемы -- это не отказ от применения, а коренное улучшение технологии использования минеральных удобрений, внесение их в оптимальных дозах и соотношениях, правильное хранение. При неравномерном их внесении одни растения получают избыточное, а другие -- недостаточное количество питательных веществ, что приводит к неодинаковым темпам развития и созревания растений, снижению урожая и качества продукции, причем чем концентрированнее удобрение, тем выше потери урожая.
Наряду с основными элементами питания в минеральных удобрениях часто присутствуют различные примеси в виде солей тяжелых металлов, органических соединений, радиоактивных веществ. Сырье для получения минеральных удобрений -- фосфориты, апатиты, сырые калийные соли, как правило, содержит значительное количество примесей -- от 10 в -5 степени до 5 % и более. Из токсичных примесей могут присутствовать мышьяк, кадмий, свинец, фтор, селен, стронций, которые должны рассматриваться как потенциальные источники загрязнения окружающей среды и строго учитываться при внесении в почву минеральных удобрений.
К критической группе веществ, накопление которых ведет к стрессу окружающей среды, относятся из тяжелых металлов ртуть, свинец, кадмий, мышьяк и др. Среди них наиболее токсичны первые три элемента и ряд их соединений.

При производстве фосфорных удобрений велика опасность загрязнения атмосферы фтористыми газами. Улавливание соединений фтора важно не только с точки зрения охраны окружающей среды, но также и потому, что фтор является ценным сырьем для получения фреонов, фторопластов, фторкаучуков и т.д. Соединения фтора могут попасть в сточные воды на стадиях промывки удобрений, газоочистки. Целесообразно для уменьшения количества таких сточных вод создавать в процессах замкнутые водооборотные циклы. Для очистки сточных вод от фтористых соединений могут быть применены методы ионного обмена, осаждения с гидроксидами железа и алюминия, сорбции на оксиде алюминия и др.Сточные воды производства азотных удобрений, содержащие аммиачную селитру и карбамид, направляют на биологическую очистку, предварительно смешивая их с другими сточными водами в таких соотношениях, чтобы концентрация карбамида не превышала 700мг/л, а аммиака - 65-70мг/л.Важной задачей в производстве минеральных удобрений является очистка газов от пыли. Особенно велика возможность загрязнения атмосферы пылью удобрений на стадии грануляции. Поэтому газ, выходящий из грануляционных башен, обязательно подвергается пылеочистке сухими и мокрыми методами.

Наличие остатков пестицидов в сельскохозяйственных культурах контролируется Управлением по пищевым продуктам и лекарственным препаратам, Министерство сельского хозяйства следит за наличием остатков пестицидов в мясных продуктах. Повышение требований к применяемым препаратам отразилось на ассортименте используемых пестицидов. Например, исключены персистентные препараты, накапливающиеся в окружающей среде; прежде всего это относится к ДДТ. Опасность накопления пестицидов в окружающей среде вызывает необходимость разработки новых малотоксичных препаратов, быстро разрушающихся в ней и малотоксичных для теплокровных организмов и рыб. Поиски новых пестицидов направлены на выявление соединений, обладающих высокой активностью в очень небольших дозах и мало влияющих на окружающую среду. Усовершенствования технологии внесения минеральных удобрений в почву устраняет отдельные случаи нежелательного проникновения в грунтовые воды и в водоемы компонентов минеральных удобрений. Следует отмстить, что минеральные удобрения в ряде случаев служат косвенными факторами улучшения, очищения среды. Улучшая развитие растений, удобрения способствуют очищению атмосферы от ряда вредных соединений.

Список литературы

1. А.М. Кутепов и др.

Общая химическая технология: Учеб. для вузов/А.М. Кутепов,

Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен.- 3-е изд., перераб. - М.: ИКЦ «Академкнига». 2003. - 528с.

2. И.П. Мухленов, А.Я. Авербух, Д.А Кузнецов, Е.С. Тумаркина,

И.Э. Фурмер.

Общая химическая технология: Учеб. для химико-техн. спец. вузов.

В 2х томах. Т.2. Важнейшие химические производства/ И.П. Мухленов, А.Я.

Кузнецов и др.; Под ред. И.П. Мухленова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: «Высш. шк.», 1984.-263 с., ил.

3. Бесков В. С.

Общая химическая технология: Учебник для вузов. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. -452с.: ил.

Предприятие “РОП” разработало новый товар. Существует определенная вероятность того, что для него существует рынок сбыта на ближайший год. Наличие в производственном процессе высокотемпературных реакций повышает его стоимость до 2,5 млн. рублей. Для организации производственного процесса требуется один год, однако существует лишь 55-процентная вероятность того, что будет обеспечена должная технологическая безопасность процесса. Таким образом возникает вопрос о разработке автоматической контролирующей системы (АКС), которая и будет обеспечивать безопасность высокотемпературных реакций. Исследования по АКС продолжатся 1 год и стоят 1 млн. рублей, но вероятность получения требуемой АКС - 0,75.

Разработку АКС можно начать немедленно, либо подождать год до выявления технологической безопасности процесса. Если разработку АКС начать немедленно, а производственный процесс окажется безопасным, то АКС окажется бесполезной и предприятие понесет убытки в размере 1 млн. рублей. Если процесс разработки АКС отложить на один год, а производственный процесс не будет соответствовать установленным стандартам технологической безопасности, то выпуск товара отодвигается на 1 год, до окончания исследований.

...

АО "ФосАгро-Череповец" как один из мировых лидеров по производству фосфорсодержащих удобрений. Знакомство с этапами проектирования ленточного конвейера производительностью 21т/ч склада готовой продукции участка №1 производства минеральных удобрений.

дипломная работа , добавлен 19.02.2017

Описания грануляторов для гранулирования и смешивания сыпучих материалов, увлажненных порошков и паст. Производство комплексных удобрений на основе аммиачной селитры и карбамида. Упрочнение связей между частицами сушкой, охлаждением и полимеризацией.

курсовая работа , добавлен 11.03.2015

Производство фосфорной кислоты, фосфорных и комплексных удобрений и технических фосфатов. Применение фосфорных удобрений, химический состав. Вынос питательных веществ урожаем основных культур. Внесение в почву удобрений для оптимизации питания растений.

контрольная работа , добавлен 11.05.2009

Виды и характеристика удобрений из отработанной серной кислоты. Эффективность азотных удобрений и пути ее повышения. Особенности фосфорных удобрений. Удобрение из осадков сточных вод. Процесс выделения алюминия и других металлов из зольной пыли.

курсовая работа , добавлен 11.10.2010

Строение и свойства топливных шлаков. Агломерированные шлаки и золы. Способы механизированного получения шлаковой пемзы. Производство удобрений из шлаков. Способы получение комплексных удобрений. Основные недостатки смесей из пористых материалов.

реферат , добавлен 14.10.2011

Физико-химические свойства аммиачной селитры. Основные стадии производства аммиачной селитры из аммиака и азотной кислоты. Установки нейтрализации, работающие при атмосферном давлении и работающие при разрежении. Утилизация и обезвреживание отходов.

курсовая работа , добавлен 31.03.2014

Изучение принципов стандартизации продукции, деятельности по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования. Анализ защиты интересов потребителей и государства по вопросам качества продукции, процессов и услуг.

реферат , добавлен 16.02.2012

Использование угля в качестве технологического сырья для производства минеральных удобрений и пластмасс. Научные методы разработки месторождений с минимальными затратами живого и овеществленного труда при безусловной безопасности ведения горных работ.

курсовая работа , добавлен 05.04.2009

Автоматизация производства гранулированной аммиачной селитры. Контуры стабилизации давления в линии подачи сокового пара и регулирования температуры конденсата пара из барометрического конденсатора. Контроль давления в линии отвода к вакуум-насосу.

курсовая работа , добавлен 09.01.2014

Характеристика выпускаемой продукции, исходного сырья и материалов для производства. Технологический процесс получения аммиачной селитры. Нейтрализация азотной кислоты газообразным аммиаком и выпаривание до состояния высококонцентрированного плава.

Этот отрасль середины ХХ века, также как и цветная промышленность, она молодая, несмотря на то, что в России жили выдающиеся люди: Менделеев(неорган. химия) и Бутлеров (орган. химия). Отрасль НТП.

Для общества необходима химизация экономики – разработка и внедрение, использование химич. технологий, широкое использование химич. материалов.

Состав отрасли:

1) горная химия (соли)

2) основная химия (кислоты, щёлочи, мин. удобрения и т.д.)

3) промышленность органического синтеза (получение полупродуктов для получения полимеров): а) производство полимеров (синтетических смол, каучук, пластмассы, химические волокна); б) отрасли по переработки полимерных материалов

4) тонкая химия (произ-во красителей, формацевтическая промыш-ность)

Особенности химической промышленности:

1. химия не знает отходов (сырьевая база неограниченна, используется также нефть, газ, уголь; использует биологические ресурсы; использует воду и воздух; использует отходы от других отраслей)

2. из одного и того же сырья вырабатываются разные продукты

3. утилизация отходов

Факторы химической промышленности:

1. сырьевой фактор важен лишь для некоторых отраслей: производство синтетических смол, соды, калийных удобрений

2. топливно-энергетический фактор (произ-во волокон, пластмасс)

3. водоемкость (потребление воды в химии превосходит в 25%, чем в металлургии)

Промышленность автоматизирована.

Размещение крайне неравномерно: сырьё для химии полимеров на Востоке, а производство на Западе.

Отрасли химии:

I.горная химия : - добыча химического сырья.

Хибинские горы (Мурманска обл., г. Кировск) – гигантское скопление 3-х видов сырья: апатиты, нефелины, фосфориты.

Месторождение фосфоритов: Ленинградская обл. (Кингисепп);

Брянская обл.,

Московская обл.,

Курская обл.,

Кемеровской обл. (Белкенское месторождение, Таштагольский район),

Республика Саха (Селигдарское месторождение)

Месторождение калийных солей: Пермский край

1 место по запасам калийных солей – Белоруссия

2 место по запасам калийных солей – Украина

Месторождение поваренной соли:

· Астраханская обл. (оз. Баскунчак – гигантское скопление, на 400 лет ресурсообеспеченность),

· Волгоградская обл. (оз. Эльтон),

· Иркутская обл. (г. Усолье-Сибирское),

· Оренбургская обл. (оз. Илецкое – Соль-Илецк)

Месторождение серы : Дагестан, Самарская обл.

II. основная химия:

Производство минеральных удобрений:

1. фосфатные

2. калийные

3. азотные

В большей степени используются азотные удобрения 40%, калийные чуть меньше 40 %, фосфатные – остальное.

Россия занимает 3ье место по производству минеральных удобрений (уступая Китаю, США). Самая экспортная отрасль.

1. грязное производство

2. есть условия для развития

В РФ удобряется лишь 30%.

Вносим на га – 12-15кг (Китай-257кг; Германия-225кг; Франция-217кг; США-103кг.)

Приволжский ФО – отрасль специализации (все 3 вида)

Сев.-Зап. ФО – специализация на фосфатные удобрения + произ-ят азотные

Центральный ФО – произ-во азотных, фосфатных.

В остальных мало. На Дальнем Востоке НЕТ.

Калийные удобрения: материалоёмкое, образовано там, где залегают калийные соли, т.е. в Пермском крае в г. Соликамск и г. Березники

Фосфатные удобрения:

1) фосфатная мука (чистое вещество менее 20%; делают, где залегают фосфориты) – Ленинградская, Брянская, Московская, Курская обл.;

2) суперфосфат (улучшенный фосфат удобрения до 40% чистого вещества)

3) двойной суперфосфат (до 50 % чистого вещества; где есть отходы и произ-ся серная кислота)

Для получения суперфосфата и двойного суперфосфата используется серная кислота

Производство фосфатных удобрений сосредоточено в Северо-Западном ф.о. и на Урале: там где называли соли.

Суперфосфат: Приволжский ФО : Самарская обл. (Тольятти), Саратовская обл. (Балаково), Пермь, Башкирия (Мелиуз);

Северо-Западный Ф.О .: Ленинградская обл. (Волхов), Кольский п-ов(Мурманская обл.) Кингесепп;

Центральный ФО : Московская обл. (Воскресенск), Брянская обл., Курская обл (г.Щегры).

Перспективы: Южная Якутия (Селегдарское), КО (Белкинское)

Азотные удобрения:

1) производство из коксового газа: располагается рядом с комбинатами чёрной металлургии полного цикла: Вологодская обл.(Череповец) – Северсталь; Кемеровская обл. – Азот; Магнитогорск; Новолипецкий метал. комбинат.

2) производство из природного газа: 1)там, где добывается: Ставропольский край (Южный ФО) – Невинномысск;

располагается по трассам газопроводов:

Московская обл. (Воскресенск);

Смоленская обл. (Дорогобуж);

Новгородская обл. (Великий Новгород)

Пермский край

Респ. Башкоркостан

3) производство из отходов нефтепереработки: Тольятти (Самарская обл.), Ангарск (Иркутская обл.)

4) из воды и воздуха: Узбекистан

Состав лесопромышленного комплекса и факторы размещения отдельных производств комплекса по территории России. Крупнейшие районы лесозаготовок, центры деревопереработки и целлюлозно-бумажной промышленности. Место России по развитию комплекса среди стран мира. Крупнейшие корпорации.

Включает:

1) введение лесного хозяйства (АПК)

2) лесозаготовка

3) механическая переработка древесины: а) целлюлозно-бумажная; б) лесохимия

Для России – это самая старая отрасль промышленности. Она уже в 17-18 веках начала развиваться

Причины развития:

1) много сырья (леса)

2) располагается во всех регионах страны

3) возрастание потребности в древесине

45 % территории страны заняты лесом: на каждого человека приходится 5 гектаров леса.

Размещена следующим образом:

1) площади покрытые лесами: Дальневосточный – Сибирский ФО, ?Поволжье?, Северо-Западный ФО – Урал;

2) по запасам леса: Сибирский ФО – Дальний Восток – ?Поволжье? – Северный район – Урал

Все ресурсы леса объединены в Единый государственный лесной фонд. В нём все леса по значимости и целевому назначению делятся:

1. 68% - леса пригодные для эксплуатационных разработок для удовлетворения потребностей страны: а) освоенные (интенсивные разработки); б) неосвоенные; в) резервные

2. 8% - леса, в которых использование лесных запасов ограничена особыми законами

3. 24% - леса заповедников; леса расположенные в курортных зонах; лесозащитные полосы вдоль ж/д. и шоссейных, а также водоохранительные территории – их нельзя вырубать.

1. Лесозаготовительная отрасль: потери составляют до 25 % при транспортировке леса.

Входит: заготовка древесины; добыча живицы(сока)(делают канифоль и скипидар); транспортировка леса до центра переработки. Вывозят с помощью трелёвочных тракторов. Крупным центром трелёвочных тракторов – Петрозаводск

По рекам:

1) сплав россыпью – молевой сплав леса

2) сплав с помощью плотов.

Главные районы лесозаготовок:

1 место занимает Северо-Западный Ф.О. (Архангельская обл., Коми, вологодская обл.);

2 место принадлежит Сибирскому Ф.О. (транспортировка через Транссиб., Красноярский край);

3 место Уральский Ф.О. и Приволжский ФО (Свердловская и Пермская области – лесозаготовка является специализацией).

2. Механическая переработка древесины:

Входит: лесопиление и производство пиломатериалов; стандартное домостроение; производство строительных деталей; мебельное производство; производство спичек, фанеры; производство спортивного инвентаря и др.

Крупные районы лесопиления и деревообработки : Северный, Волго-Вятский, Центральный

3. Целлюлозно-бумажная промышленность: самая сложная отрасль, её рассматривают как механическая и химическая переработка древесины. По этой отрасли России не входит даже в 10 стран мира.

Проблемы:

Увеличение объёма и номенклатуры

Техническое перевооружение предприятий

Целлюлозно-бумажная промышленность нуждается: в сырье; электроэнергии и материалов

Главные районы (места) :

1. Северо-Западный Ф.О.: (¼ всей производимой бумаги) в Карелии (Сегежа, Кондопога); в Архангельской обл. (Соломбальский комбинат, Новодвинский); в Коми (Сыктывкар); в Ленинградской обл. (Светогорск)

2. Приволжский Ф.О.: 1) Волго-Вятский район – Нижегородская обл. (Правдинск, Балахона); Марийская республика (Волжск); 2) Пермская область (Пермь, Красновишерск, Краснокамск – обеспечивает Воткинска ГРЭС)

3. Уральский Ф.О.: север Свердловской обл. (Краснотурьинск, Красноуральск, Нов. Ляля)

4. Сибирский Ф.О.: г. Усть-Илимск (Палм-Илимск – крупное предприятие), в Братске, в Селенгинском – комбинат, Байкальский около Иркутска.

5. Дальневосточный Ф. О.: Амурск (Хабаровский край) и на о. Сахалин (Углегорск)

Для лесного комплекса характерно образование ЛПК – это объединение на одном предприятии всех стадий лесного комплекса. Самые крупные ЛПК совпадает с целлюлозно-бумажной промышленности: Палм-Илимск, Братск, Енесейск, в Томской области в г. Асино, в Архангельске и Сыктывкаре.

Достоинства: никаких отходов;

Недостаток: вокруг ЛПК образуется мёртвая зона

Понятие «агропромышленный комплекс» (АПК) и его значение в ЕНХК. Состав АПК. Оценка уровня развития звеньев АПК в России. Проблема интенсификации отраслей комплекса. Выделить районы высокого развития АПК.

АПК – межотраслевой комплекс, назначение α – обеспечить население страны продуктами питания по научно-технологическим нормам и дать сырье д/легкой и пищевой промышленности.

АПК объединяет множество отраслей с/х и промышленности, рассматривает как единое целое, объединенное производственными, экономическими и организационными связями.

Состав АПК :

1) произ-во средств производства д/всех звеньев АПК (с/х МС, холодильные установки, весовые агрегаты, минеральные удобрения)

2) само с/х, α включает личные подсобные хоз-ва граждан, лесное и рыбное (в реках и прудах) хоз-ва, основные - растеневодство и животноводство.

3) Заготовка, хранение, переработка, доведение до потребления и т.д.

4) Инфраструктура АПК: жилье, склады, лаборатории, научно-исследовательские институты, оросительные системы.

В совокупности в АПК занято более ½ трудовых ресурсов страны. Продукция самая востребованная.

Проблемы (интенсификации ):

Обеспечить население продуктами питания (много завозим из-за рубежа: 40% - говядины и т.д.)

60-70 место по структуре потребления в мире

Уровень развития звеньев:

Разбалансированность звеньев АПК (отсутствие согласованности цен на с/х и промышлен. продукцию)

Низкая производительность труда в с/х из-за слабой механизации, дороговизны минерал. ресурсов.

В с/х в РФ занято 11% трудовых ресурсов, А в развитых странах – 3-5%.

Неразвитость инфраструктуры на селе, особенно рыночной

Сложность жизни на селе.

Высокий уровень развития АПК (отрасль специализации):

ü ЦФО (+черноземные р-ны)

ü ПФО (+р-ны Волги)

Отраслевая структура с/х. Влияние природных и социально-экономических условий на дифференциацию сельского хозяйства. Характеристика земельного фонда. Различия по Ф.О. Схема размещения с/х поиз-ва по Й. Тюнену.

Структура с/х:

ü Растениеводство

Зерновое хоз-во (произ-во зерновых культур)

Произ-во технических культур

ü Животноводство

Природные факторы

Качество земельных угодий

Продолжительность вегетационного периода (развития растения) около 100-180 дней, в зависим. от этого определяется вид, сорт.

Суммарная солнечная радиация

Характер увлажнения и обеспеченность водными ресурсами

Топография местности

Вероятность повторения природных неблагоприятных явлений

Факторы влияют на виды с/х продукции, урожайность, затраты.

Социально-экономический факторы , оказывающие влияние на развитие АПК:

Кол-во трудовых ресурсов

Близость рынков сбыта

Пути сообщения

Паретет цен (соотношение цен на промышлен. и с/х продукцию)

Организация труда

Сезонность труда в с/х

В целом хорошо обеспечены земельными угодьями (на душу населения – 1,2 га; пашней – 0,8 га). Выглядим хуже, чем США, Канада, но лучше, чем Германия.

Земельные угодья – все земли, α заняты любым видом с/х.

От общей площади страны занято 13% территории, из них пашней = 8%.

Проблемы :

1) Не имеем возможности развития экстенсивного вида хоз-ва.

2) Слабо ведется мелиорация – система мероприятий, направленная на улучшение земельных угодий. Бывает:

Физическая (освобождение от кустарников)

Биологическая (защитные полосы полей)

Химическая (удобрение)

Рыночная теория Йогана Тюнена (немец. экономист):

В 1826 г. вывел особенности размещения с/х земель в зависимости от расположения их к рынкам сбыта продукции.

Анализировал цену на хлеб, ее влияние на землю, налоги.

Предлагал вокруг города размещать с/х кругами – «Концентрированные круги Тюнена»:

1 конц. круг – интенсивное молочное животноводство; огородничество, садоводство – пригородное с/х.

2 к.к. – лесное хоз-во (чтобы дать «легкие» городу)

3 к.к. – интенсивное полеводство (технические культуры), выгонное скотоводство

4 к.к. – экстенсивное зерновое хоз-во

5 к.к. – трехпольная система земледелия (правильный агро-химический севооборот)

6 к.к. – экстенсивное скотоводство (овцеводство)

7 к.к. – пустошь

Особенность: Весь процесс воспроизводства в с/х опосредован природными факторами (биологическими законами)

Характеристика основных районов России по производству зерна и технических культур (валовой сбор, урожайность, сравнительная оценка трудовых затрат на производство продукции). Выделить ФО с высоким уровнем развития растениеводства.

Включает : произ-во зерновых культур, технических культур, кормовых, овоще-бакчевых, сады и виноградники.

Зерновое хоз-во (пшеница, ячмень, овес, просо и т.д.):

Занято более ½ пахотных культур.

Зерновая проблема не решена: необходимо произ-дить 1 т. зерна на чел, а РФ в среднем приоз-дит 500 кг.

Озимая пшеница - сеется осенью, убирается летом.

Яровая пшеница – сеется весной, убирается осенью.

Правое побережье Волги – озимая, левое – яровая.

Районы произ-ва зерна (житницы):

1 место – ЮФО (Ростовская обл., Краснодарский край, Ставропольский край, волгоградская обл.)

2 место – ПФО (Оренбургская обл., Саратовская обл., Башкирия и Татарсан Респ., Пензинская, ульяновская обл. Исключение: северные области)

3 место – СФО (Омская обл., Новосибирская обл., Алтайский край – 3основных региона)

4 место – ЦФО (р-н черноземного центра: Липецкая, Белгородская, Курская, Воронежская, Тамбовская обл. и т.д. – т.е. все, что к югу от Московской обл.)

Удельный вес с/х продукции:

1 место – ПФО = более 25% всей с/х продукции = около 14% занятых трудовых ресурсов в с/х

2 место – ЦФО = 22% = 10%

3 место – ЮФО = 21% = 21,5%

4 место – СФО =16% =12%

По стоимости произведенной с/х продукции:

1 место – ЮФО (т.к. производит чай и т.д.)

2 место – ПФО

3 место – ЦФО

4 место - СФО

Себестоимость зерна разная: разница в 2 раза.

Технические культуры – те, α дают сырье д/переработки в пищевую и легкую промышленность (лен-долгунец, сахарная свекла, подсолнечник) – занято 11% земель.

Особенности:

1) Требовательны к почвенно-климатическим условиям

2) Трудоемкие

3) Очень материалоемкие (требуют минерал. удобрения, особую технику)

Лен-долгунец . возделывается на территории старых рай-ов.

Требует: подзолистые почвы, влажное, туманное, прохладное лето.

Р-ны возделывания: Ленинград. обл., Псковская, Новгородская, Кастромская, Нижегородская, Чувашия, Марий-Эл. (ЦФО, С-ЗФО, ПФО)

Сахарная свекла – корнеплод.

Требует: тучный чернозем, жаркое, солнечное лето.

Р-ны возделывания:

1)Центрально-черноземный р-н: Белгородская, Тамбовская, Липецкая, Курская, Воронежская обл.;

Федеральное агентство по образованию

Тверской государственный технический университет

Кафедра «Технологии полимерных материалов»

Производство минеральных удобрений

Выполнила: Томилина О.С.

ФАС, группа БТ-0709

Проверил: Комаров А. М.

Минеральными удобрениями называют соли, содержащие элементы, необходимые для питания растений и вносимые в почву для получения высоких и устойчивых урожаев. Минеральные удобрения являются одним из важнейших видов продукции химической промышленности. Рост численности населения выдвигает перед всеми странами мира одну и ту же проблему – умелое управление способностью природы воспроизводить жизненные ресурсы и прежде всего продовольственные. Задача расширенного воспроизводства продуктов питания уже давно решается применением в сельском хозяйстве минеральных удобрений. Научными прогнозами и перспективными планами предусматривается дальнейшее увеличение мирового выпуска минеральных и органоминеральных удобрений, удобрений с регулируемым сроком действия.

Минеральные удобрения классифицируют по трем главным признакам: агрохимическому назначению, составу и свойствам.

1. По агрохимическому назначению удобрения делят на прямые, являющиеся источником питательных элементов для растений, и косвенные, служащие для мобилизации питательных веществ почвы улучшением ее физических, химических и биологических свойств. К косвенным удобрениям принадлежат, например, известковые удобрения, применяемые для нейтрализации кислых почв.

Прямые минеральные удобрения могут содержать один или несколько разных питательных элементов.

2. По количеству питательных элементов удобрения подразделяют на простые (одинарные) и комплексные.

В простые удобрения входит только один из трех главных питательных элементов. Соответственно простые удобрения делят на азотные, фосфорные и калийные.

Комплексные удобрения содержат два или три главных питательных элемента. По числу главных питательных элементов комплексные удобрения называют двойными (например, типа NP или РК) или тройными (NPK); последние также называют полными. Удобрения, содержащие значительные количества питательных элементов и мало балластных веществ, называют концентрированными

Комплексные удобрения, кроме того, разделяют на смешанные и сложные. Смешанными называют механические смеси удобрений, состоящие из разнородных частиц, получаемые простым тукосмешением. Если же удобрение, содержащее несколько питательных элементов, получается в результате химической реакции в заводской аппаратуре. Оно называется сложным.

Удобрения, предназначенные для питания растений элементами, стимулирующими рост растений и требующимися в весьма малых количествах, называются микроудобрениями, а содержащиеся в них питательные элементы – микроэлементами. Такие удобрения вносят в почву в очень небольших количествах. К ним относятся соли, содержащие бор, марганец, медь, цинк и другие элементы.

3. По агрегатному состоянию удобрения подразделяют на твердые и жидкие (аммиак, водные растворы и суспензии).

Большое значение имеют физические свойства удобрений. Водорастворимые удобрительные соли должны быть сыпучими, легко рассеиваться, не быть сильно гигроскопичными, не слеживаться при хранении; должны обладать такими, чтобы сохраняться на почве в течение некоторого времени, не слишком быстро вымываться дождевой водой и сдуваться ветром. Этим требованиям в наибольшей мере обладают крупнокристаллические и гранулированные удобрения. Гранулированные удобрения можно вносить не поля механизированными методами с использованием туковых машин и сеялок в количествах, строго соответствующих агрохимическим требованиям.

Фосфорные удобрения в зависимости от их состава в различной степени растворимы в почвенных растворах и, следовательно, неодинаково усваиваются растениями. По степени растворимости фосфорные удобрения разделяют на водорастворимые, усвояемые растениями, и нерастворимые фосфаты. К водорастворимым относятся простой и двойной суперфосфаты. К усвояемым, т.е. растворимым в почвенных кислотах, относятся преципитат, термофосфат, плавленые фосфаты и томас-шлак. Нерастворимые удобрения содержат трудноусваемые соли фосфата, растворимые только в сильных минеральных кислотах. К ним фосфоритная мука, апатиты, костяная мука.

Сырьем для производства элементарного фосфата, фосфорных удобрений и других соединений фосфора служат природные фосфаты: апатиты и фосфориты. В этих рудах фосфор находится в нерастворимой форме, главным образом в виде фторапатита Ca 5 F(PO 4) 3 или гидроксилапатита Ca 5 OH(PO 4) 3 . Для получения легкоусваиваемых фосфорных удобрений, применяемых в любых почвах, требуется перевести нерастворимые фосфорные соли природных фосфатов в водорастворимые или легкоусваемые соли. В этом и состоит основная задача технологии фосфорных удобрений.

Растворимость фосфорнокислых солей повышается по мере увеличения их кислотности. Средняя соль Са 3 (РО 4) 2 растворима лишь в минеральных кислотах, СаНО 4 растворима в почвенных кислотах, а наиболее кислая соль СаН 2 РО 4) 2 растворима в воде. В производстве фосфорных удобрений стремятся получить возможно большую часть фосфора в виде монокальцийфосфата Са(Н 2 РО 4) 2 . Перевод нерастворимых природных солей в растворимые осуществляется разложением их кислотами, щелочами,нагреванием (термическая возгонка фосфора). Одновременно с получением растворимых солей стремятся получить фосфорные удобрения с возможно большей концентрацией фосфора.

Химическая промышленность выпускает простой и двойной суперфосфаты. Простой суперфосфат – самое распространенное фосфорное удобрение. Он представляет собой порошок (или гранулы) серого цвета, содержащий в основном монофосфат кальция Са(Н2РО4)2*Н2О и сульфат кальция СаSO4*0,5Н2О. В состав суперфосфата входят примеси: фосфаты железа и алюминия, кремнезем, а также фосфорная кислота. Сущность производства суперфосфата состоит в разложении природных фосфатов серной кислотой. Процесс получения суперфосфата при взаимодействии серной кислоты с кальцийфторапатитом является многофазным гетерогенным процессом, протекающим в основном в диффузионной области. Этот процесс можно условно разбить на два этапа. Первый этап – это диффузия серной кислоты к частицам апатита, сопровождаемая быстрой химической реакцией на поверхности частиц, которая идет до полного израсходования кислоты, и кристаллизация сульфата кальция:

Ca 5 F(PO 4) 3 + 5H 2 SO 4 +2,5H 2 O=5(CaSO 4 *0,5H 2 O)+H 3 PO 4 +HF+Q (а)

Второй этап – диффузия образовавшейся фосфорной кислоты в порах неразложившихся частиц апатита, сопровождаемая реакцией

Ca 5 F(PO 4) 3 +7H 3 PO 4 +5H 2 O=5Ca(H 3 PO 4) 2 *H 2 O+HF+Q (б)

2CaSO 4 *0,5H 2 O=2CaSO 4 +H 2 O

Последующая стадия процесса – созревание суперфосфата, т.е. образование и кристаллизация монокальцийфосфата, происходит медленно и заканчивается лишь на складе (дозревание) при вылеживание суперфосфата в течение 6-25сут. Малая скорость этой стадии объясняется замедленной диффузией фосфорной кислоты через образовавшуюся корку монокальцийфосфата, покрывающую зерна апатита, и крайне медленной кристаллизацией новой твердой фазы Са(Н 2 РО 4) 2 *Н 2 О.

Готовый суперфосфат содержит некоторое количество свободной фосфорной кислоты, увеличивающей его гигроскопичность. Для нейтрализации свободной кислоты суперфосфат смешивают нейтрализующими твердыми добавками или аммонизируют, т.е. обрабатывают газообразным аммиаком. Эти мероприятия улучшают физические свойства суперфосфата – уменьшают влажность, гигроскопичность, слеживаемость, а при аммонизации вводится еще один питательный элемент – азот.

Серная кислота (75%-ная башенная H 2 SO 4) непрерывно разбавляется водой в дозаторе-смесителе до концентрации 68% H 2 SO 4 , контролируемой концентратомером, и подается в смеситель, в котором происходит механическое смешивание фосфатного сырья с серной кислотой. Образующаяся пульпа из смесителя передается в реакционную суперфосфатную камеру непрерывного действия, где происходит образование суперфосфата (схватывание и затвердевание пульпы в начальный период созревания суперфосфатной массы). Из суперфосфатной камеры измельченный суперфосфат подкамерным конвейером передается в отделение дообработки – склад суперфосфата, по которому равномерно распределяется разбрасывателем. Для ускорения дозревания суперфосфата его перемешивают на складе грейферным краном. Для улучшения физических свойств суперфосфата его гранулируют во вращающихся барабанах-грануляторах. В грануляторах порошкообразный суперфосфат увлажняется водой, подаваемой внутрь барабана форсунками, и «закатывается» в гранулы различных размеров, которые затем сушат, рассеивают на фракции и тарируют в бумажные мешки.

Недостатком простого суперфосфата является сравнительно небольшое содержание питательного элемента – не более 20% Р 2 О 5 из апатитового концентрата и не более 15% Р 2 О 5 из фосфоритов. Более концентрированные фосфорные удобрения можно получить при разложении фосфатной породы фосфорной кислоты.

Большинство азотных удобрений получают синтетически: нейтрализацией кислот щелочами. Исходными материалами для получения азотных удобрений служат серная и азотная кислоты, диоксид углерода, жидкий или газообразный аммиак, гидроксид кальция и т.п. Азот находится в удобрениях или в форме катиона NH 4 + , т.е. в аммиачной форме, в виде NH 2 (амидные), или аниона NO 3 - , т.е. в нитратной форме; удобрение одновременно может содержать и аммиачный и нитратный азот. Все азотные удобрения водорастворимы и хорошо усваиваются растениями, но легко выносятся вглубь почвы при обильных дождях или орошении. Распространенным азотным удобрением является нитрат аммония или аммиачная селитра.

Аммиачная селитра – безбалластное удобрение, содержащее 35% азота в аммиачной и нитратной форме, благодаря чему она применяется на любых почвах и для любых культур. Однако это удобрения обладает неблагоприятными для его хранения и применения физическими свойствами. Кристаллы и гранулы аммиачной селитры расплываются на воздухе или слеживаются в крупные агрегаты в результате их гигроскопичности и хорошей растворимости в воде. Кроме того при изменении температуры и влажности воздуха во время хранения аммиачной селитры могут происходить полиморфные превращения. Для подавления полиморфных превращений и повышения прочности гранул аммиачной селитры применяют добавки, вводимые в процессе ее изготовления, - фосфаты и сульфаты аммония, борную кислоту, нитрат магния и др. Взрывоопасность аммиачной селитры осложняет ее производство, хранение и транспортировку.

NH 3 +HNO 3 =NH 4 NO 3 +148, 6 кДж

Основная масса воды упаривается в химическом реакторе –нейтрализаторе ИТН (использование теплоты нейтрализации). Этот реактор – цилиндрический сосуд из нержавеющей стали, внутри которого находится другой цилиндр, куда непосредственно вводится аммиак и азотная кислота. Внутренний цилиндр служит нейтрализационной частью реактора (зона химической реакции), а кольцевое пространство между внутренним цилиндром и корпусом реактора – испарительной частью. Образовавшийся раствор аммиачной селитра поступает из внутреннего цилиндра в испарительную часть реактора, где испарение воды происходит за счет теплообмена между нейтрализационной и испарительной зонами через стенку внутреннего цилиндра. Образовавшийся соковый пар отводится из нейтрализатора ИТН и используется затем как греющий агент.

Карбамид CO(NH 2) 2 – белое кристаллическое вещество, содержащее 46.6% азота. Его получение основано на реакции взаимодействия аммиака с диоксидом углерода

2NH 3 +CO 2 =CO(NH 2) 2 +H 2 O H=-110,1 кДж (1)

Реакция (1) – суммарная; она протекает в две стадии. На первой стадии происходит синтез карбамата:

2NH 3 +CO 2 =NH 2 COONH 4 H=-125,6 кДж (2)

газ газ жидкость

NH 2 COONH 4 = CO(NH 2) 2 + Н 2 О Н=15.5 (3)

жидкость жидкость жидкость

Реакция образования карбамата аммония – обратимая экзотермическмя, протекает с уменьшением объема. Для смещения равновесия в сторону продукта ее необходимо проводить при повышенном давлении. Для того, чтобы процесс протекал с достаточно высокой скоростью, необходимы и повешенные температуры. Увеличение давления компенсирует отрицательное влияние высоких температур на смещение равновесия реакции в обратную сторону. На практике синтез карбамида проводят при температурах 150-190 С и давление 15-20 МПа. В этих условиях реакция протекает с высокой скоростью и до конца.

Разложение карбомата аммония – обратимая эндотермическая реакция, интенсивно протекающая в жидкой фазе. Чтобы в реакторе не происходило кристаллизации твердых продуктов, процесс необходимо вести при температуре ниже 98С (эвтектическая точка для системы CO(NH 2) 2 - NH 2 COONH 4).

Для полного использования исходного сырья необходимо либо предусмотреть возвращение непрореагировавших аммиака и диоксида углерода, а также углеаммонийных солей (промежуточных продуктов реакции) в колонну синтеза, т.е. создание рецикла, либо отделение карбамида от реакционной смеси и направление оставшихся реагентов на другие производства, например на производство аммиачной селитры, т.е. проведение процесса по открытой схеме.

В крупнотоннажном агрегате синтеза карбамида с жидкостным рециклом и применением стриппинг-процесса (рис. 3) можно выделить узел высокого давления, узел низкого давления и систему грануляции. Водный раствор карбамата аммония и углеаммонийных солей, а также аммиак и диоксид углерода поступают в нижнюю часть колонны синтеза 1 из карбаматного конденсатора высокого давления 4. В колонне синтеза при температуре 170-190С и давлении 13-15 МПа заканчивается образование карбамата и протекает реакция синтеза карбамида. Расход реагентов подбирают таким образом, чтобы в реакторе молярное отношение NH 3:CO 2 составляло 2,8-2,9. Жидкая реакционная смесь (плав) из колонны синтеза карбамида поступает в отдувочную колонну 5, где стекает по трубам вниз. Противотоком к плаву подают сжатый в компрессоре до давления 13-15МПа диоксид углерода, к которому для образования пассивирующей пленки и уменьшения коррозии оборудования добавлен воздух в количестве, обеспечивающем в смеси концентрацию кислорода 0,5-0,8%. Отдувочная колонна обогревается водяным паром. Парогазовая смесь из колонны 5, содержащая свежий диоксид углерода, поступает в конденсатор высокого давления 4. В него же вводят жидкий аммиак. Он одновременно служит рабочим потоком в инжекторе 3, подающем в конденсатор раствор углеаммонийных солей из скруббера высокого давления 2 и при необходимости часть плава из колонны синтеза. В конденсаторе образуется карбамат. Выделяющуюся при реакции теплоту используют для получения водяного пара.

Из верхней части колонны синтеза непрерывно выходят непрореагировавшие газы, поступающие в скруббер высокого давления 2, в котором большая часть их конденсируется вследствие водного охлаждения, образуя раствор карбамата и углеаммонитйных солей.

Водный раствор карбамида, выходящий из отдувочной колонны 5, содержит 4-5% карбамата. Для окончательного его разложения раствор дросселируют до давления 0,3-0,6 МПа и затем направляют в верхнюю часть ректификационной колонны 8.

Жидкая фаза стекает в колонне вниз по насадке противотоком к парогазовой смеси, поднимающейся снизу вверх. Из верхней части колонны выходят NH 3 ,CO 2 и водяные пары. Водяные пары конденсируются в конденсаторе низкого давления 7, при этом растворяется основная часть аммиака и диоксида углерода. Полученный раствор направляют в скруббер 2. Окончательная очистка газов, выбрасываемых в атмосферу, проводится абсорбционными методами.

70%-ный раствор карбамида, выходящий из нижней части ректификационной колонны 8, отделяют от парогазовой смеси и направляют после снижения давления до атмосферного сначала на выпарку, а затем на грануляцию. Перед распылением плава в грануляционной башне 12 к нему добавляют кондиционирующие добавки, например мочевиноформальдегидную смолу, чтобы получить неслеживающееся удобрение, не портящееся при хранении.

Сточные воды производства азотных удобрений, содержащие аммиачную селитру и карбамид, направляют на биологическую очистку, предварительно смешивая их с другими сточными водами в таких соотношениях, чтобы концентрация карбамида не превышала 700мг/л, а аммиака – 65-70мг/л.

Важной задачей в производстве минеральных удобрений является очистка газов от пыли. Особенно велика возможность загрязнения атмосферы пылью удобрений на стадии грануляции. Поэтому газ, выходящий из грануляционных башен, обязательно подвергается пылеочистке сухими и мокрыми методами.

А.М. Кутепов и др.

Общая химическая технология: Учеб. для вузов/А.М. Кутепов,

Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен.- 3-е изд., перераб. – М.: ИКЦ «Академкнига». 2003. – 528с.

И.П. Мухленов, А.Я. Авербух, Д.А Кузнецов, Е.С. Тумаркина,

И.Э. Фурмер.

Общая химическая технология: Учеб. для химико-техн. спец. вузов.

Производства и использования минеральных удобрений ………9 Проблемы охраны окружающей среды в связи с использованием минеральных удобрений ...

Реферат >> Химия

Разнообразны. Значительная часть ее используется в производстве минеральных удобрений (от 30 до 60 %), многие... кислоту, которая используется в основном в производстве минеральных удобрений . Сырьем в производстве серной кислоты могут быть элементарная...

Реферат >> Экономика

2) рассмотреть анализ производства и потребления минеральных удобрений , общую динамику внутреннего производства минеральных удобрений в 1988-2007 ... является производство минеральных удобрений . Самым крупным потребителем солей и минеральных удобрений является...

Предприятие

ОАО "Азот" (г. Березники)

ЗАО "Куйбышевазот" (Самарская обл.)

ОАО "Тольяттиазот" (Самарская обл.)

Реферат >> География

Влияет главным образом на производство основной химии (производства минеральных удобрений , кроме калийных, серной кислоты... области (Рис. 3). Химическая промышленность представлена производством минеральных удобрений , лаков, красок, серной кислоты. Ведущие...

Исходным сырьем для производства азотных и ряда комплексных удобрений является аммиак. Суммарные действующие мощности по производству аммиака в России в настоящее время достигают 13870 тыс. т, что составляет около 9% от мировых мощностей. Это третий показатель в мире после Китая и США. Однако производственные мощности предприятий загружены не полностью, и по объему производства аммиака Россия занимает четвертое место после Китая, США и Индии, производя примерно 6% этого вида продукции в мире.

В 2001 г. загрузка мощностей по производству аммиака и азотных удобрений несколько увеличилась по сравнению с 2000 г. Несмотря на то что основные участники рынка увеличили выпуск на 5-10%, объем производства в целом по отрасли вырос незначительно в связи с сокращением выпуска на ряде небольших предприятий.

Азотные удобрения производятся на 25 предприятиях РФ, кроме того, сульфат аммония производится некоторыми коксохимическими заводами.

Производство азотных удобрений на предприятиях РФ, тыс. т

Предприятие	Продукция
ОАО "Акрон" (Новгородская обл.)	Карбамид
	Азотные удобрения
	Аммиачная селитра

	Азофоска
ОАО "Азот" (Новомосковск)	Азотные удобрения
	Карбамид
	Аммиачная селитра
	Нитрофоска
АО "Невинномысский Азот",	Азотные удобрения
АО "Кирово-Чепецкий химкомбинат",	Азотные удобрения
ОАО "Азот" (г. Березники)	Карбамид
ОАО "Азот" (Кемеровская обл.)	Карбамид
	Аммиачная селитра

ЗАО "Куйбышевазот" (Самарская обл.)	Карбамид

	Аммиачная селитра
	Сульфат аммония
ОАО "Тольяттиазот" (Самарская обл.)	Карбамид
	Азотные удобрения
	Азотные удобрения
АО "Минеральные удобрения" (г. Пермь)	Карбамид

ОАО "Акрон" (Новгородская обл.)

ОАО "Акрон" занимает 1-ое место в РФ по выпуску аммиака, а также входит в группу крупнейших производителей фосфорных удобрений. По итогам 2001 г. доля предприятия в общероссийском производстве азотных удобрений составила 10,5%, фосфорных удобрений - 7%, аммиака - 9,5%. Общий объем производства минеральных удобрений в 2001 г. составил 3.4 млн т, что на 9% больше, чем в 2000 г. В 2001 г. компания на 10% увеличила поставки минеральных удобрений на внутренний рынок, куда поступило около 19% от общего объема произведенных компанией удобрений. Так, в 2001 г. российским сельхозпроизводителям было поставлено 642 тыс. т минеральных удобрений, в том числе 404 тыс. т аммиачной селитры и 231 тыс. т азофоски. В 2001 г. агрохимическая продукция поставлялась ОАО "Акрон" в 37 субъектов РФ, крупнейшими покупателями продукции компании стали Белгородская,

Брянская, Калининградская, Смоленская Орловская обл., Краснодарский край, Республика Татарстан. В 1-м квартале 2002 г. "Акрон" поставлял свою агрохимическую продукцию 26 субъектам РФ. Всего российским сельхозпроизводителям поставлено более 190 тыс. т., из них - 176 тыс. т. аммиачной селитры и 14 тыс. т. азофоски. В 2001 г. ОАО "Акрон" приобрело 58% акций завода по производству минудобрений, расположенного в китайской провинции Шаньдун. Китай является крупнейшим зарубежным покупателем продукции ОАО "Акрон", куда ежегодно поставляется минеральных удобрений на сумму 92-93 млн долл. (около 40% всей продукции "Акрона"). С приобретением завода в провинции Шаньдун расходы комбината на транспортировку удобрений потребителям в Китае будут сведены к минимуму.

ОАО "НАК "Азот" (Тульская обл., г. Новомосковск)

Новомосковская акционерная компания "Азот" является одним из крупнейших производителей аммиака и азотных удобрений, а также одним из ведущих в отрасли предприятий по видам и количеству производимой продукции. Предприятием выпускаются минеральные удобрения, аммиак, органические пластмассы и смолы, хлор, каустическая сода, хлористый кальций, концентрированная и особой чистоты азотная кислота, аргон, метанол и др. Доля предприятия в общероссийском производстве азотных удобрений составляет 10,2%. В 2001 г. компания увеличила производство основных видов продукции, производство азотных удобрений увеличилось на 11,9% - до 602,643 тыс. т. Несмотря на увеличение оплаты продукции компании наличными, она по-прежнему поставляет удобрения сельхозпредприятиям области в долг. Сегодня долг тульских хозяйств "Азоту" составляет 120 млн руб.

В апреле 2002 г. 9,9% акций Новомосковской АК "Азот" приобрела компания "Патек трейд", заплатив за них 10 326 тыс. долл. В настоящее время компания проведет переговоры с акционерами АО "Щекиноазот" о возможном объединении НАК "Азот", "Щекиноазота" и "Агрохимэкспорта" в единую компанию по производству и сбыту азотных удобрений.

ОАО "Невинномысский Азот" (Ставропольский край)

ОАО "Невинномысский Азот" является крупнейшим производителем минеральных удобрений в России. Комбинат выпускает широкую номенклатуру азотных удобрений - аммиачную селитру, карбамид, жидкие азотные удобрения, а также различные продукты органического синтеза. Всего на предприятии выпускается 59 наименований продукции. Доля компании в общем объеме производства азотных удобрений в России составляет около 10%, значительная часть продукции предприятия экспортируется на мировой рынок в страны Европы, Америки и Азии. Основными акционерами ОАО "Невинномысский азот" являются структуры, близкие к группе "МДМ" (43,7% акций). В I квартале 2002 г. ОАО "Невинномысский азот" произвело товарной продукции на 880,7 млн руб. Выпуск карбамида увеличился по сравнению с тем же периодом прошлого года на 32,2% и составил 64,6 тыс. т, производство уксусной кислоты выросло на 3,7% до 39,6 тыс. т. Снижение производства аммиачной селитры на 9% до 178,25 тыс. т и метанола на 14% до 22,51 тыс. т в сравнении с аналогичным периодом прошлого года произошло из-за снижения спроса на данные виды товаров на рынке.

ОАО "Кирово-Чепецкий химкомбинат" (Кировская обл.)

Кирово-Чепецкий химический комбинат был основан в 1938 г. и является одним из крупнейших в Европе химических предприятий, уникальным по ассортименту выпускаемой продукции. Комбинат является основным производителем фторопластов в России (более 70%) и единственным производителем специальных марок фторкаучуков, фторопластовых суспензий, фторированных жидкостей и смазок, разработанных специально для оборонных отраслей промышленности, авиационной и космической техники. Действующее фторполимерное производство относится к отраслям высоких технологий. В марте 2002 г. на Кирово-Чепецком химкомбинате запущено производство тройных удобрений, в состав которых, помимо азота и фосфора, входит хлористый калий. Планируемая мощность производства - до 400 тыс. т тройных удобрений в год. Проект осуществлен благодаря поддержке компании "Сильвинит", которая инвестировала в его реализацию около 4 млн долл., еще 2 млн долл. затратил сам комбинат. Срок окупаемости проекта - 2,5 года.

ОАО "Азот" (г. Березники Пермская обл.)

Выпуск продукции на Березниковском комбинате "Азот" начался в 1932 г. Предприятие производит до 1 млн т азотных удобрений в год, а также целый ряд других видов химической продукции. Продукция компании реализуется как в России, так и за рубежом, она пользуется спросом в Великобритании, Франции, Чехии, Польше, Турции и Латинской Америке. В 2001 г. продукция компании экспортировалась в 29 стран мира, валютная выручка от поставок на экспорт выросла в 2001 г. по сравнению с 2000 г. на 2,5%. В 2001 г. ОАО "Азот" снизило производство аммиака на 9%, в то же время производство минеральных удобрений выросло на 1,1%, аммиачной селитры - на 2,1%, производство карбамида уменьшилось на 6,1%.

ОАО "Азот" (Кемеровская обл.)

Кемеровский "Азот" является крупным производителем минеральных удобрений. Производственные мощности компании позволяют выпускать 500 тыс. т аммиачной селитры,480 тыс. т карбамида и 600 тыс. т сульфата аммония. В 2001 г. предприятие произвело продукции на сумму 5,4 млрд руб., что на 296 млн руб. больше, чем в 2000 г. Годовой план по производству продукции был

выполнен на 105,9%. Загрузка производственных мощностей по итогам 2001 г. в среднем по заводу составила 78,6%. Однако с пуском в эксплуатацию в октябре второго крупнотоннажного агрегата по производству аммиачной селитры загрузка мощностей в ноябре-декабре поднялась до 95%. Такие же показатели загрузки планируется сохранить и в 2002 г. В 1-м квартале 2002 г. Кемеровский "Азот" выполнил план производства на 103,6%.

ОАО "Тольяттиазот" (Самарская обл.)

ОАО "Тольяттиазот" является современным предприятием по производству минеральных удобрений. Завод построен в 1974 г. по соглашению с известной фирмой Арманда Хаммер "Оксидентал Петролеум" США. Производственные мощности компании позволяют выпускать аммиака - 3 млн т в год, карбамида - 1 млн т, жидкой углекислоты - 2 млн т, сухого льда - 2,5 тыс. т, карбамидо-формальдегидной смолы - 6 тыс. т и др. В производстве химической продукции основным сырьем является газ, основным же поставщиком сырья заводу - "Газпром". Доля экспорта составляет 85% от общего объема производимой продукции. Компания экспортирует свою продукцию в 120 стран мира, в том числе в США, страны Азии, Европы и Латинской Америки.

ЗАО "Куйбышевазот" (Самарская обл.)

Основными видами деятельности ЗАО "Куйбышевазот" является производство аммиака, минеральных удобрений, капролактама. Компания входит в тройку крупнейших поставщиков минеральных удобрений на внутренний рынок.

В 2001 г. прибыль предприятия составила 347 млн руб., прирост выработки продукции - 4,6 млрд руб. В 2001 г. предприятие вышло на рекордные показатели производства аммиака и капролактама. На техническое перевооружение и обновление производственных фондов в 2001 г. было израсходовано 383,5 млн руб., на ремонт и обновление оборудования, зданий и сооружений израсходована максимальная за всю историю завода сумма 574 млн руб. Начато строительство нового стратегически важного для завода производства полиамида-6. В плане производства на 2002 г. - 110 тыс. т капролактама, 528 тыс. т аммиака, 359 тыс. т селитры, 240 тыс. т карбамида и 302 тыс. т сульфата аммония.

Материалы по теме:

Карта сайта