Improvement of the process of improving the quality of urea granules

Ivanna Demchuk

doi:10.15587/2706-5448.2020.218492

Автор(и)

Ivanna Demchuk Черкаський державний технологічний університет, бул. Шевченка, 460, м. Черкаси, Україна, 18006 Публічне акціонерне товариство «АЗОТ», вул. Героїв Холодного Яру, 72, м. Черкаси, Україна, 18014, Україна https://orcid.org/0000-0002-5619-7733

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.218492

Ключові слова:

карбамід гранульований, добавки-модифікатори, композит антизлежувача, сипучість гранул, поверхнева обробка, вологопоглинання, статична міцність.

Анотація

Об’єктом дослідження є процес покращення якості гранул карбаміду шляхом поверхневої обробки. Предметом дослідження є фізико-хімічні властивості гранульованого карбаміду після поверхневої обробки новим композитом. Карбамід гранульований має широкий спектр використання, але в процесі зберігання та реалізації здатен злежуватися зі значною втратою його сипучості, статичної та динамічної міцності гранул. При транспортуванні на довгі дистанції дані явища викликають незручності вантажно-розвантажувальних робіт, а також впливають на якісну приналежність поставленого товару. Тому пошук методів підвищення його якості досі залишається важливим. В роботі розглянуті результати теоретичних досліджень шляхів поліпшення якості гранульованого карбаміду. Як правило, на більшості підприємств в плав карбаміду вводиться добавка – карбамід-формальдегідний концентрат, який сприяє утворенню ізометричних форм кристалів карбаміду та знижує швидкість росту граней з третім пінакоїдом. У зв'язку з токсичністю формальдегіду ринок збуту такого карбаміду обмежений. Представлені результати лабораторних випробувань поверхневої обробки карбаміду, що випускається шляхом прилювання без псевдожрідженого шару, новим композитом антизлежувача – гідролізованим розчином білкової сировини з сімейства фібрилярних білків з концентрацією білкової сировини 10 %. Основною метою поверхневої обробки гранул стало покращення якості карбаміду за рахунок використання нового композиту антизлежувача, що призводить до збільшення терміну зберігання без зміни фізико-хімічних властивостей та забезпечує умову екологічності. Як результат лабораторних досліджень – виявлено зниження показника вологопоглинання. Встановлено, що запропонований антизлежувач проявляє гідрофобілізуючу дію. Доведена ефективність кондиціонуючої дії запропонованого композиту, що полягає в досягненні фіксації на поверхні гранул добрива гідрофобного покриття природного походження і, як наслідок, зменшення відсотку злежуваності добрив. Також встановлено недоліки розробленого композиту, а саме: встановлено факт зниження статичної міцності гранул після обробки. Тому робота над вдосконаленням складу композиту буде продовжена.

Біографія автора

Ivanna Demchuk, Черкаський державний технологічний університет, бул. Шевченка, 460, м. Черкаси, Україна, 18006 Публічне акціонерне товариство «АЗОТ», вул. Героїв Холодного Яру, 72, м. Черкаси, Україна, 18014

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра хімічних технологій та водоочищення

Провідний інженер

Посилання

Civalleri, B., Doll, K., Zicovich-Wilson, C. M. (2007). Ab Initio Investigation of Structure and Cohesive Energy of Crystalline Urea. The Journal of Physical Chemistry B, 111 (1), 26–33. doi: http://doi.org/10.1021/jp065757c
Deng, X., Xu, R., Yang, C., Li, J., Wang, Y., Wu, P. et. al. (2019). Analysis of Wetting Behavior and Solidification Process of Molten Urea on a Superhydrophobic Surface and Its Application in Large Granular Urea Production. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 7 (17), 14906–14914. doi: http://doi.org/10.1021/acssuschemeng.9b03078
Tikhonov, V. A., Kulikov, M. A. (2016). Aanaliz pokazatelei kachestva karbamida, proizvedennogo v letnee i zimnee vremia. Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 19 (21), 66–68.
Serii, P. V. (2012). Fiziko-khimicheskie zakonomernosti protsesa kristalizatsii karbamida iz vodnykh rastvorov. Perm, 20.
Serii, P. V., Boiko, I. S., Ostrovskii, C. B., Lanovetskii, C. B. (2011). Issledovanii skorosti rosta kristalla karbamida. Molodezhnaia nauka v razvitii regionov, 291–295.
Soldatov, A. V. (2000). Razrabotka tekhnologii vysokokachestvennogo granulirovannogo karbamida i karbasulfata ammoniia. Nizhnii Novgorod: Nizhegorodskii gos. tekhn. un-t., 17.
Romanov, N. Iu. (2007). Razrabotka sposobov snizheniia slezhivaemosti granulirovannogo karbamida i obogaschennogo karnallita. Perm: Permskii gos. tekhn. un-t., 20.
Shorin, S. V., Ksandrov, N. V., Pastukhova, G. V., Soldatov, A. V. (2012). Obtaining granulated complex fertilizers on base of carbamide and ammophos in high-speed drum granulator. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Seriya Khimiya i Khimicheskaya Tekhnologiya, 55 (11), 82–85.
Boomadevi, S., Dhanasekaran, R., Ramasamy, P. (2002). Investigations on Nucleation and Growth Kinetics of Urea Crystals from Methanol. Crystal.Research and Technology, 37 (2‐3), 159–168. doi: http://doi.org/10.1002/1521-4079(200202)37:2/3<159::aid-crat159>3.0.co;2-y
Sergeev, Iu. A., Kuznetsov, N. M., Chirkov, A. V. (2015). Karbamid. Svoistva, proizvodstvo, primenenie. Nizhnii Novgorod: Kvarts, 543.
Kilina, N. A., Demchuk, I. M., Stoliarenko, H. S., Fomina, N. M. (2020). Doslidzhennia protsesu pidvyshchennia yakosti hranulovanoho karbamidu shliakhom poverkhnevoi obrobky. VIII Mizhnarodna konferentsiia studentiv, aspirantiv ta molodykh vchenykh z khimii ta khimichnoi tekhnolohii. Kyiv: KPI im. I. Sikorskoho, 25.