{"id":9261,"date":"2021-10-11T09:30:42","date_gmt":"2021-10-11T07:30:42","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.wika.com\/it\/?p=9261"},"modified":"2023-09-04T10:08:08","modified_gmt":"2023-09-04T08:08:08","slug":"i-principali-tipi-di-fertilizzanti-e-i-loro-processi-chimici","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.wika.com\/it\/applicazioni\/i-principali-tipi-di-fertilizzanti-e-i-loro-processi-chimici\/","title":{"rendered":"I principali tipi di fertilizzanti e i loro processi chimici"},"content":{"rendered":"<p><strong>L&#8217;industria dei fertilizzanti converte le materie prime in tre tipi principali di fertilizzanti: azoto (ammoniaca), fosforo e potassio. Queste diverse applicazioni richiedono processi chimici con un controllo preciso e un monitoraggio accurato di temperatura, pressione, livello e portata.<\/strong><\/p>\n<p>Si prevede che la popolazione globale raggiunger\u00e0 i 10,9 miliardi entro la fine di questo secolo. Questa pressione spinge i coltivatori ad aumentare la resa dei raccolti, che \u00e8 un approccio pi\u00f9 ecologico alla produzione di cibo rispetto alla deforestazione. Se a questo aggiungiamo la domanda di biocarburanti, molti dei quali attualmente provengono dalle coltivazioni, \u00e8 evidente che il bisogno di fertilizzanti chimici \u00e8 pi\u00f9 grande che mai.<\/p>\n<p>Ogni anno, l&#8217;industria dei fertilizzanti trasforma milioni di tonnellate di materie prime (aria, gas naturale e minerali estratti) in prodotti che forniscono alle piante tre nutrienti essenziali: azoto, fosforo e potassio.<\/p>\n<h2>Le tre principali classi di fertilizzanti<\/h2>\n<ol>\n<li><strong>Fertilizzanti a base di nitrato<\/strong><br \/>\nI fertilizzanti azotati, il gruppo pi\u00f9 grande e importante, richiedono diversi passaggi per essere prodotti. Le materie prime sono l&#8217;azoto dell&#8217;aria e l&#8217;idrogeno del gas naturale\/metano (CH<sub>4<\/sub>). Quando vengono mescolati ad alta temperatura e pressione, il prodotto risultante \u00e8 l&#8217;ammoniaca (NH<sub>3<\/sub>). Questo prodotto intermedio viene ossidato per produrre acido nitrico (HNO<sub>3<\/sub>), che d\u00e0 come risultato i fertilizzanti minerali di <strong>nitrato di ammonio (NA)<\/strong> e, se mescolato con CO<sub>2<\/sub>, l&#8217;<strong>urea<\/strong>. Un terzo tipo di fertilizzante a base di azoto \u00e8 la soluzione di urea e nitrato ammonico<strong>\u00a0(UAN)<\/strong>, ottenuto mescolando NA, urea e acqua.<\/li>\n<li><strong>Fertilizzanti a base di fosforo<br \/>\n<\/strong>Questo gruppo di fertilizzanti proviene dalla roccia di fosfato, un minerale estratto. Quando il concentrato di fosfato \u00e8 trattato con acido solforico (H2SO<sub>4<\/sub>), si trasforma in superfosfato semplice (SSP) o in acido fosforico. Questo acido viene mescolato con l&#8217;ammoniaca per produrre <strong>fosfato monoammonico (MAP)<\/strong> o <strong>fosfato diammonico (DAP)<\/strong>. Il fertilizzante <strong>superfosfato triplo (TSP)<\/strong> pu\u00f2 essere fatto concentrando l&#8217;acido fosforico o concentrando ulteriormente il fosfato.<\/li>\n<li><strong>Fertilizzanti a base di potassio<\/strong><br \/>\nAnche questo fertilizzante deriva da un minerale estratto: la roccia potassica, un amalgama di carbonato di potassio e sali di potassio. Il processo di fabbricazione dei fertilizzanti a base di potassio comincia con la concentrazione della potassa e il suo trattamento per ottenere una soluzione di cloruro di potassio. Da questa soluzione si ottiene il<strong> muriato di potassio (MOP)<\/strong>, il <strong>nitrato di potassio (KN)<\/strong> se mescolato con acido nitrico, e il <strong>solfato di potassio (SOP)<\/strong> se mescolato con acido solforico.<\/li>\n<\/ol>\n<h2>Le sfide del processo nell&#8217;industria dei fertilizzanti<\/h2>\n<p>Nel corso dei vari processi, la produzione di fertilizzanti richiede il controllo preciso e il monitoraggio accurato di temperature e pressioni elevate, cos\u00ec come il livello e portata di materie prime e catalizzatori. Inoltre, poich\u00e9 i fertilizzanti e i catalizzatori sono caustici, gli strumenti di misura devono essere in grado di resistere a fluidi di processo e condizioni difficili.<\/p>\n<p>Ogni processo ha le sue sfide specifiche. Al centro della produzione di fertilizzanti c&#8217;\u00e8 la richiesta di sicurezza, affidabilit\u00e0 ed efficienza.<\/p>\n\n      <div class=\"wp-caption alignright\" style=\"max-width:396px;\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/blog.wika.com\/it\/files\/2021\/10\/syngas-and-ammonia-388x218-1.png\" \/><p class=\"wp-caption-text\">Fertilizzanti a base di azoto: processo di syngas e ammoniaca a partire dal gas naturale<\/p><\/div>\n    \n<p><strong>Le sfide della produzione di ammoniaca<\/strong><\/p>\n<p>La maggior parte dei produttori di ammoniaca oggi utilizza il <strong>processo Haber-Bosch<\/strong>, che richiede pressioni estremamente elevate, temperature moderatamente alte e catalizzatori per provocare una reazione chimica. Una delle maggiori sfide \u00e8 trovare il giusto equilibrio tra pressione e temperatura per aumentare la cinetica della reazione dell&#8217;azoto e dell&#8217;idrogeno fino all&#8217;obiettivo di conversione dell&#8217;ammoniaca.<\/p>\n<p>Un metodo sempre pi\u00f9 popolare per ottenere l&#8217;ammoniaca, a causa della sua natura rinnovabile, \u00e8 il <strong>trattamento elettrochimico tramite elettrolisi<\/strong>. A seconda del tipo di elettrolita utilizzato, questo processo comporta anche condizioni di temperatura e pressione medio-alte per la conversione dell&#8217;ammoniaca.<\/p>\n<p><strong>Le sfide della produzione di acido fosforico<\/strong><\/p>\n<p>L&#8217;acido fosforico \u00e8 prodotto con due processi. Il <strong>processo &#8220;a umido&#8221;<\/strong> produce un acido di purezza inferiore. Tuttavia, questo acido pi\u00f9 debole \u00e8 comunemente usato come fertilizzante senza richiedere un&#8217;ulteriore lavorazione o una reazione termica per produrre un acido di maggiore purezza.<\/p>\n<p>Nel processo a umido, l&#8217;acido solforico concentrato viene aggiunto alla roccia di fosfato in una serie di reattori sottoposti a vigorosa agitazione, seguito dalla filtrazione per separare i sottoprodotti. Infine, l&#8217;evaporazione aumenta la concentrazione di acido fosforico per produrre un fertilizzante di qualit\u00e0 commerciale. Una delle maggiori sfide del processo a umido \u00e8 la natura altamente corrosiva dell&#8217;acido solforico usato nella reazione.<\/p>\n<p>Un altro metodo di produzione dell&#8217;acido fosforico \u00e8 il <strong>processo termico<\/strong>. Il fosforo viene bruciato in aria a temperature che vanno da 1.500 \u00b0C a 2.700 \u00b0C circa, seguito da idratazione diretta tramite vapore per ottenere acido fosforico con una concentrazione di circa l&#8217;85%. I fosfati, sali dell&#8217;acido fosforico, possono essere ulteriormente lavorati in combinazione con l&#8217;ammoniaca per ottenere diversi composti fertilizzanti. Una delle maggiori sfide del processo termico sono le condizioni estremamente corrosive che si creano durante la produzione.<\/p>\n<p><strong>Le sfide della produzione del cloruro di potassio<\/strong><\/p>\n<p>I fertilizzanti a basso di potassa si ottengono dal minerale estratto. In primo luogo, i minerali di potassio sono iniettati con acqua calda per creare la salamoia usata come materia prima. La fase successiva del processo \u00e8 una fase di evaporazione con un termocompressore, seguita da una serie di cristallizzazioni a temperature e pressioni progressivamente pi\u00f9 basse per recuperare il cloruro di potassio, il prodotto intermedio chiave. Una delle maggiori sfide nella produzione di KCl \u00e8 quella di mantenere accurati profili di pressione e temperatura per l&#8217;efficienza del sistema. Anche la portata d\u2019acqua \u00e8 un parametro importante da controllare, in quanto assicura la purezza del prodotto e la granulometria.<\/p>\n<p>I produttori di fertilizzanti stanno aumentando gli sforzi per migliorare le prestazioni al fine di diventare un&#8217;industria pi\u00f9 sicura, pi\u00f9 affidabile e pi\u00f9 rispettosa dell&#8217;ambiente. Questo obiettivo sar\u00e0 raggiunto solo con una strumentazione innovativa e ad alte prestazioni per il controllo dei processi.<\/p>\n<p>Non esitare a <a href=\"https:\/\/www.wika.com\/it-it\/contatti.WIKA\" rel=\"external\" target=\"_blank\">contattarci<\/a> per ulteriori informazioni.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>L&#8217;industria dei fertilizzanti converte le materie prime in tre tipi principali di fertilizzanti: azoto (ammoniaca), fosforo e potassio. Queste diverse applicazioni richiedono processi chimici con un controllo preciso e un monitoraggio accurato di temperatura, pressione, livello e portata. Si prevede che la popolazione globale raggiunger\u00e0 i 10,9 miliardi entro la fine di questo secolo. 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