Мирзакулов Х.Ч. и др.

УТИЛИЗАЦИЯ ВЫБРОСОВ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА С ПОЛУЧЕНИЕМ УГЛЕАММИАКАТНЫХ УДОБРЕНИЙ

Мирзакулов Х. Ч., Бардин С. В., Ташкентский химико-технологический институт, Ташкент, Узбекистан

Выбросы в атмосферу газообразных отходов производства представляют большую угрозу для окружающей среды и здоровья людей. Это вызывает возрастающую тревогу международных организаций, о чем свидетельствует Киотское соглашение ряда промышленно развитых стран, принимающих на себя обязательства по снижению вредных выбросов в атмосферу, особенно диоксида углерода.
Огромные количества выбросов диоксида углерода имеются и в Узбекистане. Основными их источниками являются азотно-туковые предприятия: ОАО «Навоиазот» (г. Навои), ОАО «Farg'onaazot» (г. Фергана), ОАО «Электркимаёаноат» (г. Чирчик), которые ежегодно выбрасывают около 1 млн т диоксида углерода. Большое количество выбросов диоксида углерода имеется также на ТЭЦ, предприятиях металлургии, цементной промышленности и т. п.
В связи с вышеизложенным сокращение выбросов диоксида углерода с одновременным получением полезных продуктов является актуальной задачей.
Лучший способ утилизации выбросов углекислого газа — поглощение их аммиачными растворами. Получаемое при этом жидкое азотное удобрение является эффективным консервантом, обогатителем сырого протеина, денитрификатором и раскислителем кормов, азотно-карбонатным удобрением, а также консервантом и техническим средством для обработки влажного льносырья.
Высокая эффективность углеаммиакатных удобрений в сельском хозяйстве обусловливает перспективу их широкомасштабного выпуска в качестве альтернативы либо дополнения к таким традиционным химическим продуктам, как мочевина и аммиачная селитра.
В качестве азотных удобрений в Республике Узбекистан производится ежегодно около 1,5 млн т аммиачной селитры. На нее приходится примерно 70% всего объема производства минеральных удобрений. Аммиачная селитра является сильным окислителем и поэтому используется в большинстве видов промышленных взрывчатых веществ. Невозможность хранения аммиачной селитры в значительном количестве на складах в связи с ее взрывоопасностью, большие расходы по организации спецсопровождения и контроля аммиачной селитры от отгрузки потребителю до внесения на поля, отсутствие свободной реализация в виде товара народного потребления привели к сокращению ее применения.
Таким образом, производство жидких углеаммиакатных удобрений является весьма актуальным. Оно позволяет утилизировать выбросы углекислого газа, а также получить дешевый обладающий хорошим агрохимическим эффектом невзрывоопасный продукт, который может составить конкуренцию аммиачной селитре и карбамиду.
Углеаммиакатные удобрения и продукты их разложения легко вступают во взаимодействие с элементами почвы, в значительно меньшей степени по сравнению с аммиачной селитрой и карбамидом выносятся из нее, не загрязняют грунтовые воды и окружающую среду и, таким образом, являются экологически более чистым препаратом.
При производстве жидкого углеаммиакатного удобрения водный раствор аммиака подается в реактор с мешалкой, куда поступают выбросы диоксида углерода, барботирующие через аммиачную воду. В результате взаимодействия аммиачной воды и газообразного диоксида углерода образуется раствор карбоната, бикарбоната и гидроксида аммония. Подобный способ ведения процесса позволяет получать углеаммиакатные удобрения в большом интервале соотношений NH₃/CO₂.
Для повышения в составе жидкого удобрения количества питательных элементов и снижения давления газовой фазы над ним дополнительно могут вводиться добавки аммиачной селитры, карбамида, моноэтаноламина.
При производстве углеаммиакатных удобрений с добавками аммиачной селитры, карбамида, моноэтаноламина выбросы углекислого газа будут барботироваться через предварительно насыщенные аммиаком растворы аммиачной селитры, карбамида, моноэтаноламина, которые образуются при промывке оборудования, растворении некондиционного продукта и других технологических операциях и обычно направляются обратно на выпарку и грануляцию, что приводит к росту нагрузки на выпарную аппаратуру и соответственно к снижению производительности.
Производство углеаммиакатных удобрений по сравнению с карбамидом и аммиачной селитрой с учетом сопряженного производства аммиака характеризуется меньшей потребностью в энергоресурсах на 1 т продукта. Кроме того, потребность в основном сырьевом ресурсе — природном газе — при производстве углеаммиакатных удобрений, аммиачной селитры и карбамида на 1 т азота составляет соответственно 50,1; 193,2 и 371,2 нм³. Потребность в воде для производства углеаммиакатных удобрений на 1 т азота — 105,48 м³, в то время как для карбамида — 127,98 м³, а для аммиачной селитры — 331,66 м³.
Технология производства углеаммиакатных удобрений отличается простотой, малым энергопотреблением, замкнутостью цикла, поэтому она при сопоставляемых мощностях экономически выгодна по сравнению с производством аммиачной селитры и карбамида.
Применение углеаммиакатных удобрений в значительной мере решает одну из наиболее актуальных проблем сельского хозяйства — получение экологически чистой продукции без уменьшения объемов сельскохозяйственного производства, поскольку продукты разложения углеаммиакатных удобрений — аммиак, диоксид углерода и вода — обеспечивают жизнедеятельность живых организмов и неантагонистичны живой природе. Аммиак и диоксид углерода при определенных условиях угнетают гнилостные и деструктивные процессы в кормах и некоторых технических культурах, возникающие при хранении. Поэтому углеаммиакатные удобрения выступают как консервант и одновременно обогатитель кормов азотом.
При внесении углеаммиакатных удобрений в качестве минерального удобрения углекислый газ, выделяющийся при разложении препарата, вытесняет из почвы кислород, в результате чего замедляются или прекращаются процессы нитрификации, развиваются процессы денитрификации.
Таким образом, технология получения углеаммиакатных удобрений позволяет получить ценный агрохимический продукт и снизить выбросы диоксида углерода в атмосферу.

RECYCLING OF CARBON DIOXIDE EMISSIONS TO PRODUCE CARBON-AMMINE FERTILIZERS

Mirzakulov Kh. Ch., Bardin S. V., Tashkent Institute of Chemical Technology, Tashkent, Uzbekistan

The paper describes a recently developed technology for carbon dioxide emission recycling to produce carbon-ammonium fertilizers, which can compete with ammonium nitrate and carbamide. The proposed technology also enables the parallel treatment/recycling of ammonium nitrate and carbamide effluents and spent monoethanolamine solutions.

Главная страница

Сведения об авторах

Мирзакулов Холтура Чориевич, докторант, кафедра химической технологии неорганических веществ, Ташкентский химико-технологический институт, ул. Навои, 32, Ташкент, 700011, Узбекистан. Тел. (71) 144-79-18, факс (71) 144-79-24. E-mail: khchmirzakulovdogmail.ru

Бардин Сергей Владимирович, магистрант, кафедра химической технологии неорганических веществ, Ташкентский химико-технологический институт, ул. Навои, 32, Ташкент, 700011, Узбекистан. Тел. (71) 144-79-18, факс (71) 144-79-24. E-mail: barsergeydogyandex.ru

Последние изменения внесены 24.04.07