CC BY
19
ИННОВАЦИИ
Ресурсосберегающая технология производства азотно-содержащих удобрений из отходов серной кислоты
Комиссия по устойчивому развитию Экономического и социального совета Организации Объединенных Наций указывает, что изменение нерациональных моделей производства и потребления, а также охрана и рациональное использование базы природных ресурсов являются главнейшими целями и необходимыми условиями экономического роста. Эти же задачи поставлены Директивой Президента Республики Беларусь №3 от 14.06.2007 г. «Экономия и бережливость - главные факторы экономической безопасности государства».
Станислав Широков,
ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского центра проблем ресурсосбережения НАН Беларуси, кандидат технических наук
михаил Игнатовский,
и.о. директора Научно-исследовательского центра проблем ресурсосбережения НАН Беларуси, кандидат технических наук
Василий Вовк,
главный инженер РУП «Светлогорское ПО «Химволокно»
Николай лисай,
директор дочернего предприятия «Мостовская сельхозтехника», кандидат технических наук
Общепринято разделять понятия экономии материальных ресурсов (ресурсосбережения) и энергосбережения. В сложных производственных циклах часто бывает выгодно уменьшать энергоемкость
за счет снижения материалоемкости или искать механизмы их совместного рециклирования. Стратегия ресурсосбережения в системе общественного производства может быть описана следующими задачами:
• уменьшение использования ресурсов при производстве продукции в натуральном измерении;
• уменьшение отходной части ресурсов при производстве продукции в натуральном измерении;
• замена ресурсов при производстве продукции на альтернативные с меньшей стоимостью;
• увеличение срока использования произведенной продукции;
• производство принципиально новой продукции для замены старой;
• утилизация и/или рециклинг продукции по истечении срока ее использования.
Результаты решения данных задач могут оцениваться как с точки зрения показате-
лей ресурсосбережения (ГОСТ Р 521072003), так и экономики.
Увеличение выпуска на РУП «Светлогорское ПО «Химволокно» отечественного термостойкого химического волокна «Арсе-лон», являющегося экспортно ориентированной продукцией, приводит к существенному росту количества отходной серной кислоты - до десятков тысяч тонн в год. Таким образом, формулируется комплексная задача: выполнить модернизацию производства РУП «СПО «Химволокно» в целях утилизации части ресурсов при производстве продукции и создания производства принципиально новой продукции -комплексных жидких удобрений, используя имеющиеся в Научно-исследовательском центре проблем ресурсосбережения НАН Беларуси задел в области разработки ресурсосберегающих технологий и опытную базу дочернего предприятия (ДП) «Мостовская сельхозтехника».
Для ее решения был разработан технологический процесс синтеза жидких азотно-серосодержащих удобрений (АСУ) из отходной серной кислоты. Были выполнены комплексные исследования на опытной установке по разработке рецептур и технологических режимов получения удобрений двух марок: АСУ-1 (N-8=20-4S) и АСУ-2 (N-8=12-8S) (рис. 1). Далее на опытном реакторе объемом 2,5 м3 на ДП «Мостовская сельхозтехника» отработан оптимальный технологический режим
42 НАУКА И ИННОВАЦИИ №1(107) Январь 2012
ПРАКТИКА
Рис. 2. Промышленный реактор для синтеза отечественных жидких комплексных удобрений
Рис. 1. Технологическая схема опытной установки переработки отходной серной кислоты (52 мас. %) в азотно-содержащее удобрение
Рис. 3. Емкости для готовой продукци - жидких комплексных удобрений
процесса переработки отходной серной кислоты путем ее нейтрализации аммиаком водным (отход производства ОАО «Гродно Азот») с добавлением азотного компонента - карбамида. В технологии используется тепло химических реакций нейтрализации серной и фосфорной кислоты аммиаком, что позволяет экономить энергию, идущую на обогрев помещений или на возврат тепла в технологический процесс основного производства.
Исследованы физико-химические, токсиколого-гигиенические свойства двух марок АСУ и разработаны технические условия на продукт «Удобрения жидкие азотно-серосодержащие» ТУ ВУ 400031289.019-2010. В Институте почвоведения и агрохимии проведены двухлетние
регистрационные и производственные агрохимические испытания партий удобрений, которые подтвердили их экономическую эффективность. Нужно отметить, что в отчете о патентных исследованиях (№1119 от 12.05.2010 г.) указано, что объект интеллектуальной собственности - технология получения из отходных сырьевых компонентов серной кислоты и аммиака водного азотно-серосодержащих удобрений - обладает патентной чистотой. Кроме того, результаты испытаний углеродистой стали в среде жидких АСУ подтвердили высокую эффективность использования ингибитора коррозии в виде добавки фосфатов аммония (0,25% Р2О5), поэтому АСУ могут храниться и транспортироваться в обычной таре.
В «Мостовской сельхозтехнике» создано малотоннажное производство, удовлетворяющее потребность района (площадь зерновых - до 10 тыс. га) в комплексном жидком удобрении. На основании выполненных исследований и технологических расчетов разработаны исходные данные для проектирования промышленной установки, способной выпускать до 50 тыс. т новых отечественных удобрений в год общей стоимостью более 15 млрд руб. В декабре 2010 г. такая система была успешно внедрена на Светлогорском ПО «Химволокно» (рис. 2, 3), и за 9 месяцев нынешнего года выпущено 5,7 тыс. т жидкого азотосодержащего удобрения.
№1(107) Январь 2012 1АУКА И ИННОВАЦИИ 43
