1 Аммофос цехының негізгі шикізаттарының сипаттамасы

1.1 Фосфор қышқылы Аммофос өндiру үшiн фосфор қышқылы мен аммиак қолданылады, яғни концентрленген фосфаттарды алудың негiзгi жартылай өнiмi-фосфор қышқылы. Фосфор қышқылы негiзiнен көптеген комплекстi тыңайтқыштар мен техникалық тұздардың жартылай өнiмi болып табылады. Фосфор негiзiндегi көптеген қышқылдар белгiлi. Олар НРО₃ (метафосфор қышқылы), Н₂Р₂О₇ (пирофосфор қышқылы), Н₃РО₄ (ортофосфор қышқылы) және т.б. Ортофосфор қышқылы толық гидратталған болады да, жайшылықта оны фосфор қышқылы деп атайды.

Фосфор қышқылы екi түрлi әдiспен өндiрiледi: экстракциялық (күкiртқышқылды) және термиялық. Экстракциялық және термиялық фосфор қышқылдары бiр-бiрiнен концентрациялары және қоспалары жағынан қатты өзгешеленедi.

Экстракциялық фосфор қышқылының сапасы бастапқы шикiзаттың құрамы мен қасиеттерiне байланысты болады, өйткенi қышқылға жартылай немесе толығымен фосфат кенiнiң қоспалары өтедi де, қышқылда еритiн күкiртқышқылды және фосфорлы - қышқылды қосындылар түзедi. Мұндай қышқылдың құрамында 15-ке дейiн қоспалар болады

Өндірісте негiзiнен фосфор қышқылының мынандай түрлерi шығарылады:

термиялық техникалық ортофосфор қышқылы, ол жай фосфорды жағу арқылы алынып, құрамдарында 73-дан кем емес Н₃РО₄-тi бар екi түрмен шығарылады. Екiншi түрде қосымша заттар болады;

тамақтық фосфор қышқылы, құрамында 70-ен кем емес Н₃РО₄-тi бар;

реактивтi фосфор қышқылы болады: химиялық таза (87-ен кем емес Н₃РО₄-тi бар), таза талдау жасауға (85-ен кем емес Н₃РО₄-тi бар) және таза (85-ен кем емес Н₃РО₄-тi бар);

1.2 Аммиак Қазіргі кезде аммиак алудағы негізгі әдіс - сутегі мен азотты тура қосып, катализатор қатысында оны элементтерден синтездеу.

N2 + ЗН₂ = 2NH₃ + 12700 кал.

Бұл реакция 1000⁰C-дан төмен температурада өтеді, себебі бұдан жоғары температурада аммиак азот пен сутегіге қайта ыдырайды. Реакция температурасының төмендеуімен, аммиактың түзілу жылдамдығы азаяды, бірақ шығымы көбейеді. Аммиактың шығымы көбейгенмен, реакция жылдамдығының кемуі - тәжірибелік мақсатта тиімсіз.

Реакция жылдамдығы мен аммиак шығынын жоғарылатуға қысымды 500-580°С температурада катализаторды қолданып қол жеткізіледі. Тек осы жағдайда ғана аммиакты элементтерден синтездеу тиімді. Аммиакты синтетикалық жолмен алу әдістері негізінен, қолданылатын қысым шамасымен ерекшеленеді.

Барлық әдістегі температура 400-600°С шегінде ауытқиды.

Аммиакты негізінен циклді үрдістер арқылы алады, яғни аммиак бөлініп алынған азот-сутекті қоспаға таза қоспаның сәйкес мөлшерін қосқаннан кейін, ол кайта синтез колоннасына барады.

Үрдістің бірінші кезеңі - азот-сутекті қоспаны аммиак синтездеу үрдісі жүргізетін қысымға дейін сығымдау. Келесі кезең - каталиттік әдіспен азот-сутекті коспаны катализаторды улайтын көміртегі тотығы, оттегі жэне су буынан қосымша тазалайды. Тазалау катализатор қатысында жоғары қысым мен 300-350°С-та катализ колоннасында жүргізіледі.

Колоннада мына реакциялар өтеді:

CO + 3H₂ = CH₄ + H₂O;

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О.

Суыту кезінде су буының көп бөлігі конденсирленеді және бөлінеді. Сығымдалып, тазаланған азот-сутекті қоспа циркуляцияланатын газбен, аммиак синтезі колоннасына бағытталады. Газ колоннаға келетін және шығатын газ арасындағы жылу алмасу есебінен жылытылады. Синтез колоннасынан шығатын газ құрамындағы аммиак - су скрубберде 25% аммиак ерітіндісі түрінде немесе конденсациялау арқылы бөлінеді.

1.3 Аммофос – суда еритін күрделі тыңайтқыштар қатарына жатады. Күрделі немесе комплексті тыңайтқыштар екі (NK, NP, PK) немесе үш негізді қоректік құрамынан тұрады (элементтен) (NPK). Аммофосты ЭФҚ немесе ТФҚ-ын аммиакпен бейтараптандыру арқылы аламыз.

Аммофостың құрамында өсімдіктерді қоректендіретін екі элемент бар, азот және фосфор.

Аммоний фосфаттары экономикалық және агрохимиялық бағалығы жағынан пайдалы тыңайтқышқа жатады. Аммоний фосфаттары фосфор қышқылы мен газ түріндегі аммиакты өңдеу негізінде алынатын күрделі тыңайтқышқа жатады. Олар жақсы физикалық қасиетті, суда жоғары ерігіш, жоғары шоғырлы қоректік заттар және белгілі тыңайтқыштардың барлығымен араластыруға болады, түйіршіктелген күйінде ұзақ сақтағанда жабыспайды.

Аммоний фосфаттарын аммофосты және диаммофосты қара және қоңыр топырақты Орта Азия жерлерінде техникалық өнім алуда қолданудың үлкен мәні бар. Азотты – фосфорлы концентрлік тыңайтқыш (60-65% қоректік заттар) карбамид және фосфор қышқылы (карбамид фосфаты) негізінде алынады, ол агрохимиялық тиімділігі жағынан аммоний фосфатымен тең болады [1].