175649. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lassan ható, karbamid alapú műtrágya előállítására
3 175649 4 őrölt vagy mikrokristályos, de mindig szilárd karbamid felületére súlyára számítva 15—25% mennyiségben paraffint, paraffin és zsírsav keverékét vagy paraffinviaszt visznek fel, egyes esetekben a bevonóanyaghoz diatómaföldet és nitrifikációs inhibitort adva. Az előállítás során közelebbről úgy járnak el, hogy a szilárd halmazállapotú karbamidszemcséket és a bevonásra például felhasznált paraffin-zsírsav keveréket az utóbbi keverék olvadáspontja fölötti hőmérsékleten intenzíven összekeverik, majd hűtés közben a kapott keveréket a kívánt szemcseméretre aprítják. Annak ellenére, hogy a szakirodalom tanúsága szerint mind laboratóriumi, mind szántóföldi kísérletek során bebizonyosodott a fenti lassan ható műtrágyák felhasználásának számos előnye, a mindennapi gyakorlatban ezek széleskörűen még ma sem terjedtek el, tekintettel arra, hogy a mezőgazdasági felhasználók alkalmazásukat nem találják gazdaságosnak. További hátrányként jelentkezik, hogy a paraffinbevonatú karbamid hagyományos előállítása a jelenleg ismert eljárások szerint nem oldható meg a karbamid előállítására szolgáló berendezésekben, hanem a bevonat felviteléhez külön őrlő, bevonó, hűtő és osztályozó berendezést szükséges létesíteni. Ezeknek a pótlólagos berendezéseknek a felállításánál, valamint üzemeltetésénél jelentkező költségek emelik meg a paraffin-bevonatú karbamid árát annyira, hogy az már nem gazdaságos a mezőgazdasági felhasználók számára. A paraffin-bevonatú, illetve paraffinos bevonatú, így például paraffinból és zsírsavból álló keverékkel bevont karbamid előállítására eddig ismert eljárások további hátránya, hogy a bevonat felvitelekor nehéz biztosítani azt, hogy a paraffin-zsírsav keverék a karbamidszemcsék felületét egyenletesen vonja be. A nem egyenletesen bevont karbamidszemcsék vízoldhatósága viszont nem egyforma, és így felhasználásuk során nem biztosítható az egyenletes nitrogén-kioldás. A találmány kidolgozásakor célul tűztük ki a fenti hiányosságok kiküszöbölését, vagyis azt, hogy a paraffinalapú bevonat a karbamid gyártásával lényegében egyidejűleg legyen felvihető és ugyanakkor a karbamidszemcséket egyenletesen vonja be. Kísérleteink során azt találtuk, hogy ha az eddig ismertté vált megoldásoktól eltérően nem szilárd, hanem olvadt állapotú karbamidból indulunk ki, az olvadt állapotú karbamidot ugyancsak olvadt állapotú paraffinzsírsav keverékkel homogenizáljuk és végül a homogenizált ömledéket levegőben diszpergálva gyorsan lehűtjük, célszerűen a karbamidgyártás utolsó műveletének végrehajtására eddig is alkalmazott műtrágyaipari szórótoronyban végezve a gyors lehűtést, akkor a fenti hiányosságok kiküszöbölhetők, és gazdaságosan állítható elő felületén egyenletesen bevont, lassan ható karbamid műtrágya. Közelebbről a találmány értelmében úgy járunk el, hogy 85—95 súlyrész olvadt állapotú, gyakorlatilag vízmentes karbamidot 5—15 súlyrész olvadt állapotú paraffin-zsírsav keverékkel homogenizálunk célszerűen keverés útján, majd az így kapott homogén ömledéket — amely tulajdonképpen egy emulziónak tekinthető, ahol a karbamid és a paraffin alkotta fázisok közötti emulgálást a zsírsav végzi — például egy megfelelő fordulatszámú tárcsás porlasztóval levegőben diszpergálva gyorsan lehűtjük. így elérjük azt, hogy a három komponens a szemcsében egyenletesen oszlik el. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során a paraffin és a zsírsav egymáshoz viszonyított súlyarányát 9 : 1 és 6 : 4 arányértékek közé állítjuk be, illetve paraffinként és zsírsavként legalább 50 °C olvadáspontú és legalább 140 °C forráspontú paraffint és zsírsavat használunk. 50 °C-nál alacsonyabb olvadáspontú paraffin vagy zsírsav alkalmazása esetében a képződő termék kedvezőtlen módon tapadásra hajlamos, míg 140 °C alatti forráspontú anyagok azért nem megfelelőek, mert a bekeverés során az olvadékból elpárolognak. Zsírsavként közelebbről használhatunk például növényi vagy állati eredetű vagy mesterséges zsírsavat, feltéve, hogy olvadás- és forráspontja az előbb említett küszöbértékeknél magasabb. Kémiai szerkezetét tekintve az ilyen zsírsav lehet például egyenes vagy elágazó láncú alifás karbonsav vagy például a 3 192 032 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett szerkezetű nafténkarbonsav. Paraffinként ásványolajfeldolgozás vagy szénfeldolgozás során kapott, technikai minőségű paraffint vagy paraffinviaszt használhatunk. A találmány szerinti eljárás kidolgozásával kapcsolatos kísérletek során azt is megállapítottuk, hogy a karbamid képes zsírsavval víz jelenléte nélkül, olvadék fázisban adduktot képezni. (Például a 170 477 számú magyar szabadalmi leírásból ugyanis eddig az vált ismertté, hogy karbamid víz jelenlétében képez adduktot , azaz molekula-vegy ületet zsírsavak kai.) Ez az adduktképződés elősegíti a paraffin homogenizálását az olvadt állapotban levő karbamidban. Miként korábban említettük, célszerű a paraffin és a zsírsav egymásközötti súlyarányát 9: 1 és 6: 4 értékek között tartani. Kísérleti tapasztalataink szerint ugyanis a karbamid súlyarányát állandó értéken tartva a találmány szerinti eljárással előállítható műtrágya oldódási ideje akkor a leghosszabb (vagyis akkor a leginkább lassú vagy nyújtott hatású a találmány szerinti eljárással előállított műtrágya), ha a paraffin és a zsírsav egymásközötti súlyaránya az említett határértékek közötti. Egy optimális összetételű paraffin-zsírsav keverék alkalmazása mellett a karbamid mennyiségét változtatva pedig az tapasztalható, hogy a karbamid koncentrációjának csökkenésével az oldódási idő nő, majd egy optimális érték elérését követően rohamosan csökken. A találmány szerinti eljárás főbb előnyeit az alábbi pontokban foglaljuk össze. 1. A korábban említett ismert eljárások esetében a mezőgazdasági felhasználók szempontjából kielégítően lassú hatóanyagleadást a karbamid súlyára számítva 15—25% paraffin—zsírsav keverékkel lehet elérni, a találmány szerinti eljárás esetében ennél a mennyiségnél kevesebb paraffin—zsírsav keverék elegendő a lassú hatóanyagleadás eléréséhez. A paraffin—zsírsav keverék mennyiségének csökkentése műszakilag azért jelentős, mert így csökkenthető a mezőgazdaságilag nem hasznosuló ballasztanyag mennyisége a műtrágyában. 2. Miként korábban már említettük, a találmány szerinti eljárás megvalósítása nem igényel különleges berendezéseket, hanem az eljárás gyakorlatilag megvalósítható a karbamid gyártására eddig alkalmazott üzemekben — természetesen kisebb módosításoktól eltekintve. Rendkívül lényeges, hogy a találmány szérinti eljárás utolsó lépését képező, levegőben diszpergálva végzett gyors lehűtés megvalósítható műtrágyagyári 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
