جستجو:

 

آمونیوم سولفات جز کود های نیتروژن دار پر مصرف به حساب می آید. در این مقاله به به تفسیر راجع به روش های تولید و کاربرد های این محصول می پردازیم.

بلور های سولفات آمونیوم سفید تا خاکستری مایل به قهوه ای رنگ می باشند و در کشاورزی به آن کود سفید نیز می گویند .

 

اهمیت اقتصادی:

در ایالت متحده ی آمریکا مقادیر قابل ملاحظه ای کود های نیتروژنی مایع مورد استفاده قرار می گیرند که سال به سال در حال افزایش است. کود های مایع ، عمدتا آمونیاک، محلول های آمونیاک، نمک های آمونیوم، اوره، سولفات آمونیوم  و... می باشند. ظرفیت تولید تخمینی سولفات آمونیوم زراعی در جدول زیر نشان داده شده است.

جهان

آمریکای شمالی

آمریکای جنوبی

اروپای غربی

اروپای شرقی

آفریقا

آسیا

خاورمیانه

اقیانوسیه

5.980

0.736

0.545

1.364

1.269

0.092

1.842

0.072

0.060

ظرفیت تولید سولفات آمونیوم به صورت تخمینی  (Nتن در سال *106)

 

مصرف جهانی این محصول در سال به چیزی حدود 2.853*106 تن نیتروژن می رسد. این مقدار با 47.7 درصد ظرفیت تولید موجود و حدود 4.7 درصد مصرف جهانی کود های نیتروژنی مطابقت می کند. این محصول به مقدار زیادی در آمریکای شمالی و اروپا به عنوان فراورده ی جانبی (مثلا در تولید پلی آمید و در صنعت فولاد ) تولید می گردد. در صورتی که در آمریکای جنوبی و آسیا مشخصا خود این ماده تولید می شود.

این ماده در کشور های کمتر توسعه یافته به دلیل افزایش کشاورزی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

 

بازار جهانی

آمونیوم سولفات در نساجی کاربرد فراوان دارد و توسعه ی آتی تولید این ماده شدیدا به وضعیت تولید الیاف (نساجی) وابسته است.

تولید این محصول نسبت به سایر کود های نیتروژنی از رشد بسیار آهسته تری برخوردار می باشد. احتمالا در آینده آمونیوم سولفات به عنوان یک کود گوگردی  (مثلا برای ذرت) بیشتر مورد توجه قرار بگیرد.

آمونیوم سولفات

 

روش تولید

تقریبا 25 درصد آمونیوم سولفات تولیدی مربوط به محصول فرعی تولید کک از زغال سنگ  می باشد. آمونیاک گاز زغال سنگ با اسید سولفوریک وارد واکنش می گردد. در درجه ی حرارت بالای تهیه ی کک، 15 تا 20 درصد نیتروژن موجود در زغال سنگ به صورت آمونیاک در گاز زغال سنگ خام ظاهر می گردد. گازی که به عنوان محصول فرعی کوره تهیه کک خارج می شود تقریبا حاوی 8 کیلوگرم آمونیاک بر متر مکعب گاز می باشد.

روش تولید این محصول به صورت مراحل زیر است:

 

واکنش آمونیاک با اسید سولفوریک

بازیافت NH3توسط تصفیه گاز زغال سنگ انجام می گیرد. ابتدا همه گاز های کک در محفظه جمع آوری گاز ها، سرد شده و سپس از میان تغلیظ کننده عبور می کند به طوری که بعدا سرد شده (تقریبا در 32 درجه ی سانتی گراد) تا به نقطه ای برسد ک مقادیر متنابهی از آب و همچنین قطران جدا گردد. آب، که محتوی قسمت عمده ای از نمک آمونیوم ثابت است و دارای درصد کمی از آمونیاک حل شده ی آزاد است را جمع آوری کرده و سپس توسط دستگاه تقطیر آهک تقطیر می کنند. ممکن است آمونیاک موجود را به بخارات گاز اصلی پس از آنکه از مه قطران در استخراج کننده نهایی قطران آزاد شد، اضافه نمود.

گاز ها که از جدا کننده ی قطران نهایی خارج شده اند( قبل از افزایش آمونیاک از دستگاه تقطیر آهک) محتوی تقریبا 75 درصد آمونیاک می باشد.این گاز ها بالای نقطه ی شبنم توسط عبور از میان گرم کننده اولیه( 60 تا 70 درجه ی سانتی گراد) حرارت داده می شوند و سپس در زیر سطح محلول اسید سولفوریک 5-10 درصد که در جدا کننده سربسته فولادی که توسط سرب آستر و روکش داده شده قرار داد،غلغل می کنند. اسید سولفوریک در فواصل مختلف اضافه می گردد تا غلظت اسیدی مورد نظر به دست آید. درجه ی حرارت هر دو حالت شامل گرم کننده اولیه گاز و واکنش حرارت زای خنثی سازی بین 50-60 درجه ی سانتی گراد نگه داشته می شود.

واکنش آمونیاک با اسید سولفوریک

جمع آوری بلور ها

بلور های آمونیوم سولفات در قسمت تحتانی اشباع کننده پیوسته ته نشین می گردد. سپس برای جداسازی از محلول خارج می گردند. مایع اصلی برای بازیافت پیریدین مورد استفاده قرار می گیرد و یا مستقیما به اشباع کننده بر می گردد. بلور های جداشده از محلول به داخل حمام یا سانتریفیوژ حمل می گردد تا یک شست و شوی مختصر جهت کاهش و یا به حداقل رساندن اسیدیته انجام گیرد. سولفات آمونیوم خشک شده از سانتریفیوژ خالی شده و بسته بندی می گردد. راندمان این محصول برای هر (متریک) تن از زغال سنگ حاوی 1 تا 1.5 درصد نیتروژن تقریبا 11.5 کیلوگرم می باشد.

گازی که از اشباع کننده خارج می گردد در درجه حرارت 45-60 درجه ی سانتی گراد خنک شده و از دستگاه بازیافت نفت سبک عبور می نماید.

لیست تجهیزات و ماشین آلات

  • اشباع کننده
  • مخزن سانتریفیوژ
  • دستگاه فیلتر
  • برج تقطیر
  • راکتور مجهز به همزن و موتور و آستر شده به وسیله ی سرب
  • فیلتر های توری
  • بلور ساز
  • دستگاه تولید بخار
  • مبدل حرارتی

 

نمودار جریان تولید

 

 

کاربرد ها و موارد مصرف

  • بیشترین فروش این محصول در زمینه ی تهیه ی کود شیمیایی است و برای مدت طولانی به عنوان ماده نیتروژن دار در تهیه ی کود ها به طور مستقیم استفاده می شده است.
  • این ماده در ترکیب با کلر در اصلاح و تصفیه ی آب استفاده می شود. در این خصوص سولفات، یون آمونیوم تولید می کند که به هیپوکلرو اسید حاصل از کلر و آب وارد واکنش می گردد که در نتیجه بسته به pH آبی که اصلاح و تصفیه می شود، مونو کلرو آمین NH2Cl یا دی کلروآمین NHCl به وجود می آید.
  • سولفات آمونیوم به ملاس رقیق اضافه می گردد سپس آن را به دستگاه تخمیر جهت تهیه ی الکل پمپ می نمایند.
  • این محصول درترکیب با فسفات آمونیوم (اولیه یا ثانویه) ، تترا بورات سدیم و اسید بوریک جهت ساخت ترکیبات ضد آتش و مقاومت در برابر شعله برای الوار ، منسوجات و مواد عایق به کار می رود.
  • در روش دباغی ابتدا توسط عملیات خاص آهک موجود در پوست و چرم را از بین می برند لذا از آمونیوم سولفات به عنوان عامل کمک کننده در از بین بردن این نمک ها استفاده می کنند. این ماده آهک موجود در پوست ها را حل نموده و pH محلول را تنظیم می کند تا آنزیم موثر فعالیت نموده و با کمک آن بتوان بعضی از پروتئین ها را از قبیل الاستین را حذف نمود.
  • این محصول در ساخت رنگدانه ها مورد استفاده قرار می گیرد. این رنگدانه ها به وسیله ی رسوب گذاری محلول سولفات فرو با فروسیانید سدیم در حضور آمونیوم سولفات به دست می آید.

 

منبع:

طرح های کوچک شیمیایی سود بخش / ترجمه و تالیف: احمد مومن هروی

سولفات پتاسیم چیست؟ سولفات پتاسیم یا پتاسیم سولفات، یک نمک پتاسیم است که دارای فرمول شیمیایی K2SO4 می باشد. کریستال یا پودری بی رنگ یا سفید رنگ و بی بو است. این ماده مصارف صنعتی و غیر صنعتی زیادی دارد می توان گفت اکثرا به عنوان کود شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. نام دیگر سولفات پتاسیم، سولفات پتاش می باشد. به صورت کلی در هر جایی که گیاهان حضور دارند، پتاسیم می تواند مفید واقع شود و معمولا موجب ایجاد بازدهی بالا در چمن، سبزیجات و گل ها می گردد. در ادامه بحث به کاربرد ها و خواص فیزیکی و شیمیایی این ماده مهم خواهیم پرداخت.

ادامه مطلب...

 

کلرید پتاسیم چیست؟ پتاسیم کلرید به طور طبیعی به صورت پودر یا کریستال جامد سفید یا بی رنگی وجود دارد که شامل یک کاتیون پتاسیم و آنیون کلرید می باشد. این ماده یک هالید فلزی است که وجود آن برای بدن به عنوان یک منبع الکترولیت، ضروری است. این ماده کاربرد های مختلفی در زندگی انسان دارد که می توان از مهمترین آن ها می توان به مصارف این ماده تحت قالب الکترولیت ها، بافر های PH، تهیه و تولید کود های شیمیایی، استفاده در ساخت مواد منفجره و غیره اشاره کرد. در ادامه به بررسی اجمالی خواص و مشخصات ظاهری، کاریرد ها و تجارت جهانی این ماده با ارزش خواهیم پرداخت.

ادامه مطلب...

پتاس:

 

پتاسیم (K) , عنصری است که هم بر روی پوسته و هم در گوشته ی کره ی زمین وجود دارد, اما پتاس چیست ؟ پتاس در واقه سومین کود شیمیایی پرمصرف بعد از نیتروژن و فسفر است. این واژه به یک طیف وسیعی از ترکیبات معدنی و شیمیایی اطلاق می شود که حاوی پتاسیم هستند. عنصر پتاسیم برای اولین بار در سال 1087 در طی فرایند الکترولیز potassium hydroxide)) Caustic potash کشف شد. در حال حاضر پتاسیم کلرید (KCl) متداول ترین و گران ترین نوع پتاس است. حدود 90% از potash مصرفی در سراسر جهان دارای کاربری کود شیمیایی است و 10% مابقی نیز در طیف وسیعی از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. کشورهایی که بیشترین میزان مصرف پتاسیم را دارند, دارای زیرساخت های کشاورزی گسترده ای هستند و به منظور تامین نیاز پتاس خود اقدام به واردات حجم زیادی پتاس می کنند.

ادامه مطلب...