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

РАСЧЕТ СОСТАВА ТУКОСМЕСЕЙ

Для расчета смешения удобрений пользуются треугольной диа­граммой. Вершины равностороннего треугольника (рис. 410) соот­ветствуют простым удобрениям, причем содержание в них пита­тельных веществ — Р205, N и К20— принимается за 100%. Фи­гуративные точки, лежащие на сторонах треугольника, соответ­ствуют составу двойных, а точки внутри треугольника — составу тройных удобрений в пересчете на питательные вещества.

Например, требуется решить вопрос, в каком соотношении сле­дует смешать аммонизированный суперфосфат, содержащий 14% Р205 и 2,5% N, сульфат аммония, содержащий 21% N и калийную соль (сильвинит, обогащенный хлористым калием), содержащую условно 42% К2О, чтобы получить смешанное удобрение с соотно­шением N : Р205: К20, равным 2:2: 1.

Для этого наносят на диаграмму точку а, соответствующую со­ставу аммонизированного суперфосфата (отношение отрезка N — о, К Р205 — а равно отношению содержания Р205 к N в аммонизиро­ванном суперфосфате, т. е. 14:2,5). Затем наносят на диаграмму точку Ь, соответствующую составу смешанного удобрения, и про­водят через вершину треугольника, отвечающую 100% К2О, и точ­ку b прямую линию до пересечения со стороной N — Р205 в точ­
ке с. Отношение длины отрезка ас к с — N дает отношение количе­ства сульфата аммония в пересчете на 100% N к количеству ам­монизированного суперфосфата в пересчете на 100% (P2O5 + N). Измерив отрезки, устанавливаем, что это отношение равно 7 : 10. Отношение длины отрезка Be к длине отрезка B — К2О дает отно­шение количества калийной соли в пересчете на 100% К20 к сумме сульфата аммония и аммонизиро­ванного суперфосфата в пересчете на 100% (N + P205). Это отношение равно 1:4. Из этих отношений сле­дует, что для получения смешан­ного удобрения заданного состава необходимо, чтобы исходные удо­брения были взяты в соотношении калийная соль (100% К20) : суль­фат аммония (100% N) : аммони­зированный суперфосфат [100%

(Р205 + N)] = 1 4-7 • 4-10

7+10 7 + 10 1 : 1,65 : 2,35. Разделив последние числа на процентное содержание полезных питательных веществ в

Каждом из исходных удобрений, получим весовое отношение

Й 1 . 1,65 . 2,35

Натуральных исходных удобрении в смеси: —

14 + 2,5

= 0,024:0,079:0,145.

Приняв вес смеси за 100%, устанавливаем, что смешанное удо­брение с заданным соотношением питательных веществ должно состоять из 9,7% калийной соли, 31,9% сульфата аммония и 58,4% аммонизированного суперфосфата.

Та же задача может быть решена аналитическим путем 54. Обо­значим: требуемое соотношение питательных веществ в смешанном удобрении N : Р205: К20=Л : В : С, процентное содержание этих веществ в смешанном удобрении соответственно а, Ь, с, а в трех исходных удобрениях 1) аи Ьи си 2) а2, Ь2. сг и 3) а3, Ь3, с3. Иско­мое процентное содержание исходных удобрений в смеси обозна­чим соответственно х, у и г. Для вычисления шести неизвестных (а, Ь, с, х, у и г) составляем шесть уравнений:

* . У. Z Х . У ■ г

, , X у,

1 "100 + 2 + 3

Z 100;

В примере, рассмотренном выше, заданы следующие величины: А =>2 Ai = 2,5 = 14 Ci=0

5 = 2 а2 = 21 62 =0 с2 = 0

С = 1 а3 = 0 63 = 0 с3 = 42

Подставляя эти величины в уравнения и решая систему уравне­ний, получим:

А = 8,16 6 = 8,16 с = 4,08 * = 58,32 у = 31,96 г = 9,72

Т. е. тот же результат, что и с помощью треугольной диаграммы.

Если задано не соотношение, а содержание питательных эле­ментов в смеси, то расчет ведут следующим путем55. Обозначим содержание N, Р205 и КгО в 1 т каждого из исходных простых удо­брений соответственно через п, р и к %. Тогда 1 т смешанного удо­брения будет содержать следующие количества простых компонен­тов

N 4- р + * 1 „

---- 1----- 1- — + С = 1 г

П р K

Здесь N, Р и К — заданное содержание питательных веществ (N, Р2О5, КгО) в смеси, а С — вес добавки для доведения смеси до еди­ницы измерения. Например, для получения смешанного удобрения N—Р205—К2О = 5—10—10 из сульфата аммония (« = 20,5); про­стого суперфосфата (/7 = 20) и хлористого калия (£ = 60):

П + р + K 20,5 + 20 + 60 '

Добавка, состоящая из инертного материала (доломита, гипса, фосфогипса, кизельгура, извести, глины и т. п.):

С = 1 -0,912 = 0,082 т

Удобрительную смесь марки 10—10—10 из тех же компонентов приготовить невозможно, так как~2оУ + "2о+1ю = Макси­

Мальная концентрация питательных веществ в удобрении с соот­ношением N : Р2О5: К2О = 1 : 1 : 1 будет в этом случае равняться

ТТ55 —ГШ —П§£Г = ~ ~~ ' полУчения удобрения

Марки 10—10—i0 было бы необходимо или использовать обогащен­ный суперфосфат вместо простого, или заменить 20,5%-ный суль­фат аммония 34,5%-ным нитратом аммония. В последнем случае 10 , 10 , 10 л получается: 34^+20+1о = 0.957.

В случае Использования для смешения двойных удобрений рас­чет ведут тем же способом, но в этом случае необходимо уравно­весить отношение элементов в двойном удобрении для получения необходимой общей формулы, выбрав для добавки соответствую­щее простое удобрение. Например, нужно приготовить смесь 10— —20—20 на основе моноаммонийфосфата 11—48—0, 60%-ной ка­лийной соли и третьего продукта, который еще необходимо вы­брать. Отношение N : Р205 в моноаммонийфосфате 11:48 = 0,23 меньше требуемого для смеси отношения 10:20 = 0,5. Следова­тельно, нужно рассматривать моноаммонийфосфат как источник
P20S И пополнить смесь соединением, которое служило бы источ­ником азота. Имеем:

Р 20

Вес моноаммонийфосфата. . — = -^j - = 0,418 г

» калиинои соли.......................

Остаточный вес........................... 1—0,418

1,000 г

Но с моноаммонийфосфатом вносится уже 11-0,418=4,6% азо­Та. Дополнительно нужно внести 10—4,6=5,4% азота. Минималь­ное содержание азота в до­бавке должно быть 5,4 : : 0,248 = 21,8%, что больше, чем в сульфате аммония; значит для добавки следует использовать нитрат аммо­ния или карбамид.

Для определения количе­ства исходных компонентов смешанного удобрения мо­жно воспользоваться номо­граммой (рис. 411) 7'32. Для этого через точку содержа­ния питательного вещества в заданной тукосмеси и точку содержания его в исходном компоненте (наклонная ли­ния) проводят прямую до пересечения с левой шкалой количеств исходного веще­ства в получаемой смеси. Пусть, например, требуется приготовить смесь состава 14—14—14 из аммиачной се­литры (34,8% N), двойного суперфосфата (46% Р2О5) и Хлористого калия (60% КгО). Проводя прямую (пунктир) из точки 14 на правой шкале через точку 34,8 на наклонной линии до левой шкалы, получаем здесь точку 40, т. е. на 100 вес. ч. смеси следует взять 40 вес. ч. аммиачной селитры. Таким же образом на­Водим расход двойного суперфосфата — 30 вес. ч. и хлористого
калия—23 вес. ч. Суммарное количество исходных простых удо­брений равно 40 + 30 + 23 = 93%; остальные 7% составляют конди­ционирующие добавки и нейтрализующие вещества.