Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

ПРИМЕНЕНИЕ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Карбамид широко применяют как в сельском хозяйстве, так и в промышлен­ности. Он является высококонцентриро­ванным безбалластным азотным удобрением. По сравнению с дру­гими азотными удобрениями (кроме NH3) карбамид содержит наи­большее количество азота. Азот карбамида очень легко усваивается растениями и по усвояемости равноценен азоту, содержащемуся в фосфатах аммония 19~26.

По своим физическим свойствам карбамид как удобрение также имеет преимущества перед аммиачной селитрой. Он не взрыво­опасен, менее гигроскопичен и не так сильно слеживается. Гигро­скопическая точка для карбамида при 20° равна 80% (для NH4NO3

■07%) 27-31.

Давление водяного пара при 20° над насыщенными растворами Карбамида и NH4NO3 равно соответственно 14,05 и 11,74 мм рт. ст.32.

Попадая в почву, карбамид под действием влаги очень быстро Превращается в карбонат аммония, который далее нитрифици­руется. Поэтому на кислых почвах карбамид вначале оказывает нейтрализующее действие, а затем начинает действовать анало - ично аммиачной селитре, т. е. подкисляет почву. При внекорневой
подкормке растений карбамид безопасен, так как не вызывает ожогов листьев, если в нем содержится не больше 0,25% биурета33.

В последнее время карбамид начали широко употреблять в виде водных растворов с добавлением нитрата аммония, аммиака и других азотсодержащих соединений 34~36. Например, в США почти половина карбамида, расходуемого в качестве удобрения, исполь­зуется в виде растворов. Примерный состав удобрительных рас­творов (в вес.%):

I п I п

Свободный аммиак. . 26 36,8 Карбамид......................... 12 32,5

Нитрат Аммония... 50 — Вода 12 30,7

Содержание азота в таких растворах составляет 44—45,5% 37.

Представляют интерес карбамидно-формальдегидные удобре­ния (КФУ), получаемые конденсацией карбамида с формальдеги­дом. КФУ относятся к концентрированным удобрениям. Содержа­ние азота в них доходит до 40%. Азот в КФУ находится в трудно­растворимой форме, поэтому этот вид удобрения характеризуется медленной отдачей азота растениям в течение длительного вре­мени. В настоящее время в ряде стран, также и в СССР, создают­ся промышленные установки по производству КФУ 38-55.

В животноводстве карбамид применяют для откормки скота — в качестве добавки к корму, содержащему мало белков и много углеводов. В сычуге жвачных животных микроорганизмы превра­щают амидный азот карбамида в белковые соединения 56~60.

В промышленности карбамид применяют для приготовления карбамидно-формальдегидных смол, пластических масс, клеев, фар­мацевтических препаратов, для депарафинизации смазочных масел, для полимеров, перерабатываемых в волокна (японская полимоче­вина Урилон), в текстильной и бумажной промышленности, в про­изводстве красителей и моющих средств. Его применяют также в деревообрабатывающей и кожевенной промышленностиб1-65.

Согласно ГОСТ 2081—63, карбамид для промышленного приме­нения должен содержать не менее 46,3% азота (в сухом веществе). Его выпускают в мелкокристаллическом виде двух марок — А и Б — с содержанием, соответственно, не более: 0,2 и 0,8% биурета, 0,005 и 0,015% свободного аммиака, 0,003 и 0,02% S04, 0,02% не растворимых в воде веществ, 0,2 и 1,0% влаги; для марки Б — не более 0,005% железа в пересчете на Fe203.

Сельскому хозяйству поставляют гранулированный карбамид с содержанием не менее 46,0% азота (в сухом веществе) и не бо­лее 1,0% биурета. Его выпускают двух фракций с размером гра­нул: 1 — не менее 90% от 0,2 до 1,0 мм и 2 — не менее 90% от 1,0 до 2,5 мм. Во фракции 1 гранул с размером более 3 мм допускает­ся не более 5%; гранулы этой фракции для уменьшения слеживае­мости могут быть покрыты жиром животного происхождения (0,05% по весу) или другими добавками.

Карбамид упаковывают в бумажные шестислойные мешки и в деревянные сухотарные бочки, выложенные парафинированной или оберточной бумагой. Изучается возможность перевозки карб­амида навалом 66 и хранения в силосах большой емкости (30 000 т) с кондиционированием воздуха 67.

Производство карбамида непрерывно увеличивается как в СССР, так и за рубежом. В 1954 г. мировая мощность установок карбамида составляла 317 тыс. т, в 1969 г. она превысила 13 млн. г. Одновременно растет производительность промышленного агрегата, которая увеличилась с 45—135 (1950 г.) до 450 г/сутки 38> 68~102.

МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА ^

Разработано несколько способов производства карбамида.

Карбамид может быть получен из аммиака и циановой кислоты Conh + Nh3=Co(Nh2)2

И взаимодействием фосгена и аммиака, с одновременным получе­нием хлорида аммония:

СОС12 + 2NH3 = CO(NH2)2 + 2НС1 НС1+NH3 = NH4C1

При взаимодействии аммиака с сероокисью углерода обра­зуется тиокарбамат аммония, который при 100°, разлагаясь, обра­зует карбамид и сероводород: