Biriosios azoto trąšos su mikroelementais

Ištrauka

Biriosios azoto trąšos su mikroelementais
Baigiamasis magistro projektas

Turinys
Lentelių sąrašas...................................................................................................................................9
Paveikslų sąrašas..............................................................................................................................11
Santrumpų sąrašas..........................................................................................................................12
Įvadas.................................................................................................................................................13
1. Literatūros apžvalga...................................................................................................................14
1.1. Trąšos.........................................................................................................................................14
1.2. Karbamidas................................................................................................................................14
1.2.1 Karbamido sintezė.....................................................................................................................14
1.3. Karbamido sintezės technologijos.............................................................................................15
1.3.1. „Snamprogetti“ sintezės technologija.....................................................................................15
1.3.2. „Mitsui-Toastu“ pilno reciklo technologija............................................................................17
1.3.3. Karbamido sintezės be reciklo technologija...........................................................................18
1.3.4. „Stamicarbon“ sintezės technologija......................................................................................19
1.4. Karbamido panaudojimas..........................................................................................................20
1.4.1. Žemės ūkis..............................................................................................................................20
1.4.2. Cheminių junginių gamyba....................................................................................................20
1.4.3. Automobilių pramonė.............................................................................................................20
1.4.4. Medicina.................................................................................................................................21
1.4.5. Karbamido sunaudojimo ir pagaminimo statistiniai duomenys.............................................21
1.5. Karbamido efektyvumo dirvožemyje didinimo būdai...............................................................22
1.5.1. Inhibitorių naudojimas............................................................................................................23
1.5.2. Kontroliuojamo veikimo dangos............................................................................................23
1.6. Karbamido dengimo technologijos............................................................................................23
1.6.1. Siera dengtos karbamido granulės..........................................................................................23
1.6.2. Fosforo akmens pagrindo danga.............................................................................................24
2. Tiriamoji dalis.............................................................................................................................26
2.1. Naudotos medžiagos..................................................................................................................26
2.2. Naudota įranga...........................................................................................................................27
2.3. Metodika....................................................................................................................................28
2.3.1. Karbamido granulių frakcionaviams.......................................................................................28
2.3.2. Dangos pagrindo parinkimas..................................................................................................28
2.3.3. Kontroliuojamo veikimo dangos sintezė................................................................................29
2.3.4. Karbamido granulių padengimas............................................................................................32
2.3.5. Karbamido granulių dangos analizė SEM-EDS metodu........................................................34
2.3.6. Padengtų karbamido granulių savybių analizė.......................................................................36
3. Inžinerinė dalis............................................................................................................................40
3.1. Anglies dioksido dujų bei skysto amoniako paruošimas ir transportavimas.............................41
3.2. Karbamido sintezė.....................................................................................................................41
3.3. Dviejų laipsnių karbamido tirpalo distiliacija............................................................................42
3.4. Karbamido tirpalo forišgarinimo ir išgarinimo procesai...........................................................43
3.5. Granuliavimas............................................................................................................................43
3.6. Granulių dengimas kontroliuojamo veikimo danga..................................................................44
3.6.1. Kontroliuojamo veikimo dangos paruošimas.........................................................................44
3.6.2. Karbamido granulių pašildymas ir transportavimas...............................................................44
3.6.3. Karbamido granulių padengimas pseudo-verdančio sluoksnio padengėjo įrenginyje............44
3.6.4. Padengtų granulių džiovinimas ir sijojimas............................................................................45
3.6.5. Granulių sandėliavimas ir transportavimas.............................................................................46
3.6.6. Technologinių įrenginių specifikacijos...................................................................................46
3.7. Statybiniai sprendimai...............................................................................................................49
3.7.1. Bendrieji duomenys................................................................................................................49
3.7.2. Sklypo planas..........................................................................................................................50
3.7.3. Projektuojamo karbamido sintezės pastato sprendimai..........................................................50
3.7.4. Pastato konstrukcinė sandara..................................................................................................50
3.7.5. Bendrųjų pastato inžinerinių sistemų bei technologinių įrengimų sprendimai......................51
3.8. Technologiniai skaičiavimai......................................................................................................51
3.8.1. Pseudo-verdančio sluoksnio dengimo įrenginio skaičiavimai................................................51
3.8.2. Karbamido granulių padengimo etapo medžiagų balansas....................................................55
3.8.3. Karbamido granulių šilumokaičio-pašildytuvo šilumokaitos ploto skaičiavimai...................57
3.9. Finansiniai ir ekonominiai skaičiavimai....................................................................................58
3.9.1. Investicijos projekto įgyvendinimui.......................................................................................58
3.9.2. Gamybos kaštai.......................................................................................................................60
3.9.3. Netiesioginės išlaidos.............................................................................................................62
3.9.4. Veiklos sąnaudos....................................................................................................................65
3.9.5. Galutinio produkto kainos apskaičiavimas.............................................................................66
3.9.6. Pinigų srautai..........................................................................................................................66
3.9.7. Pagrindiniai rodikliai..............................................................................................................68
3.10. Aplinkosauginis vertinimas.......................................................................................................70
3.10.1. Bendrieji duomenys................................................................................................................70
3.10.2. Atliekos...................................................................................................................................72
3.10.3. Oro tarša.................................................................................................................................73
3.10.4. Vandens sunaudojimas ir nuotekų valymas............................................................................73
3.10.5. Aplinkosauginio vertinimo apibendrinimas............................................................................74
4. Darbuotojų sauga ir sveikata.....................................................................................................75
4.1. Projektuojamo objekto charakteristika......................................................................................75
4.2. Profesinės rizikos vertinimas.....................................................................................................75
4.3. Saugi gamyba............................................................................................................................78
4.4. Darbo higiena.............................................................................................................................79
4.5. Gaisrinė sauga............................................................................................................................80
Išvados...............................................................................................................................................82
Literatūros sąrašas...........................................................................................................................83
Priedai................................................................................................................................................86

Įvadas
Šiame baigiamajame magistro projekte yra projektuojama karbamido granulių padengimo
technologija naudojant melasos ir mikroelementų tirpalą kaip kontroliuojamo veikimo dangą. Šios
dangos esmė yra sukontroliuoti itin greitą karbamido granulių tirpimą dirvožemyje, kuris turi didelę
neigiamą įtaką visai ekosistemai (dirvožemiui, vandenims, orui). Nuolat augantis karbamido trąšų
poreikis bei besikeičiančios aplinkos apsaugo įstatyminės tvarkos, priverčia karbamido gamybos
įmones ieškoti įvairių inovatyvių būdų kaip būtų galima prisidėti prie tvaraus karbamido granulių
gamybos bei naudojimo procesų.
Šiame projekte daugiausiai dėmesio yra skiriama kontroliuojamo veikimo dangos gamybai bei
padengimo technologijai. Pagrindinę karbamido trąšų vartojimo problemą buvo pasirinkta spręsti
inovatyviais būdais – į kontroliuojamo veikimo dangos tirpalą įterpiami įvairūs mikroelementai,
atliekantys svarbų vaidmenį įvairiose augalų vystymosi stadijose.
Šio projekto esmė yra parodyti, kad pagrindinę karbamido trąšų naudojimo problemą galima
išspręsti moderniais metodais. Inovatyvia kontroliuojamo veikimo danga padengtos granulės
sumažintų neigiamą poveikį aplinkos taršai, o tuo pačiu metu augalams papildomai suteiktų itin
svarbių maistinių medžiagų įvairovę, kurią esant poreikiui būtų galima paprastai modifikuoti. Tokio
tipo trąšos būtų naudingos žemės ūkio produktyvumo padidinimui bei rizikos aplinkos užterštumui
sumažinimui.

1. Literatūros apžvalga
1.1. Trąšos
Trąšos - tai cheminiai junginiai, savo sudėtyje turintys įvairių elementų, kurie yra reikalingi augalo
augimo ir vystymosi stadijose. Iš augalijos žmonės gauną didelę dalį maisto, įvairios sudėties
pluoštus, augalai taip pat yra naudojami būsto statyboms bei suteikia galybę kitų privalumų.
Žmonių tikslas – užauginti kuo kokybiškesnį ir didesnį kiekį derliaus su mažiausiomis pastangomis.
Šiam tikslui pasiekti yra naudojamos įvairios sudėties trąšos [1].
Pagrindiniai trąšose esantys elementai yra azotas, fosforas ir kalis. Azotas yra laikomas svarbiausia
maistine medžiaga augalui, jo yra pasisavinama daugiau nei bet kurio kito elemento. Azotas (N) yra
būtinas norint užtikrinti, kad augalai būtų sveiki vystymosi stadijoje...