CN103274858A - 一种海藻增效碳酸氢铵肥料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海藻增效碳酸氢铵肥料及其生产方法,所述的碳酸氢铵肥料由以重量计0.15%~0.80%海藻增效剂与98.20%~99.85%碳酸氢铵组成,其海藻酸含量是以所述的碳酸氢铵肥料总重量计0.0375%~0.2%。与普通碳酸氢铵相比,本发明的海藻增效碳酸氢铵具有良好增产效果、养分利用率高、避免二次污染、环境友好等特点。同时具有生产技术简单、成本低、原料来源广、易于操作、利于产业化推广等。
Description
【技术领域】
本发明属于农用化学品技术领域。更具体地,本发明涉及一种海藻增效碳酸氢铵肥料,还涉及所述海藻增效碳酸氢铵肥料的生产方法。
【背景技术】
长期以来,肥料利用率低和由其带来的环境风险一直是人们关注的焦点,化肥施用对环境的负面影响日益严重。世界各国都逐渐认识到研发利用率高的新型缓释肥料是提高养分利用率的最有效途径之一。自上世纪60年代以来,以提高肥料利用率为目标的各种新型肥料研发成为世界肥料领域的研究热点。纵观国内外新型肥料的发展,主要是通过有机氮化学合成、包膜等技术方法延缓养分的释放来提高肥料的利用率。其中,树脂包膜肥料是当前国内外缓释肥料产品的主要类型,但因其价格较高而难以在大田作物上推广应用,多用于花卉、草坪等非农市场;而且包膜缓释肥料产品对施用技术要求高,如果施用不当(如撒施)或在缺水条件下施用将造成更大的养分损失,包膜材料在土壤中分解慢、易残留问题也逐渐受到人们的关注。脲甲醛(UF)是最常见的新型高效氮肥的有机氮化合物,在水和微生物降解作用下缓慢释放氮,价格高和对施用环境要求高等特点也限制了其在生产中的推广应用。
碳酸氢铵过去一直是我国氮肥的主体,是我国特有的化肥品种,由于它可分解为NH3、CO2和H2O三种气体而消失,故又称气肥,分解后不含有害的中间产物和最终分解产物,长期施用不影响土质,是最安全的氮肥品种之一。由于碳酸氢铵具有易分解的特点,其氮素养分的利用率普遍较低。通常通过添加硝化抑制剂和脲酶抑制剂降低其转化释放、提高肥料利用率,例如CN201110273035公开了一种铵态氮肥与硝化抑制剂配合施用改良酸性土壤的方法,所述铵态氮肥为尿素和碳酸氢铵,硝化抑制剂为双氰胺。将氮肥与双氰胺混合施于表层土壤,并与土壤充分混合即可。CN01133415、CN200610134407、CN200610047592、CN200910014242等都涉及使用硝化抑制剂和脲酶抑制剂来改善铵态氮肥的性能。
在上世纪九十年代(冯元琦,“论新型氮肥—长效碳酸氢铵”,《化肥设计》,2007,45(3):59-62;王祖义、陈维伟、劳林尧,“增效碳铵在农业上的应用”,《磷肥与复肥》,1995,(3):77-80),通过向碳酸氢铵中加入双氰胺等铵离子稳定剂,研制出一种长效碳酸氢铵产品,在应用中取得了一定效果,但这类稳定性肥料不能在豆科作物上使用,而且因铵离子稳定剂价格较高,因而在碳酸氢铵的生产与应用上没有进一步推广。到目前为止,还没有见到将海藻提取物用于碳酸氢铵,增强其铵离子稳定性的报道。
因此,本发明人在总结现有技术的基础上,通过大量实验研究,终于完成了本发明。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种海藻增效碳酸氢铵肥料。
本发明的另一个目的是提供所述海藻增效碳酸氢铵肥料的制备方法。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种海藻增效碳酸氢铵肥料。
所述的碳酸氢铵肥料由以重量计0.15%~0.80%海藻增效剂与98.20%~99.85%碳酸氢铵组成,其海藻酸含量是以所述的碳酸氢铵肥料总重量计0.0375%~0.2%。
根据本发明的一种优选实施方式,所述的碳酸氢铵肥料由以重量计0.24%~0.60%海藻增效剂与99.40%~99.76%碳酸氢铵组成。
根据本发明的另一种优选实施方式,所述的碳酸氢铵肥料由以重量计0.30%~0.48%海藻增效剂与99.52%~99.70%碳酸氢铵组成。
本发明还涉及所述海藻增效碳酸氢铵肥料的生产方法。该生产方法的步骤如下:
A、海藻增效液的制备:
⑴往800~1200重量份自然海藻原料粉中添加100~200重量份玉米面与30~80重量份选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖,其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计30%~50%,再用选自盐酸、硫酸、硝酸或磷酸的无机酸或选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾的无机碱水溶液将其pH调节至6~8,这样得到一种天然海藻发酵物料;
⑵把0.1~2.0重量份EM菌群发酵液与0.1~2.0重量份选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖加到0.5~20重量份水中,混匀后装入密闭容器中存放20~30小时,于是得到一种EM发酵菌群储备液;
⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释300~500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液,然后把10~100重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到800~1200重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中,搅拌均匀后在室温下堆制发酵5~10天,得到一种发酵的自然海藻物料;
⑷往反应釜投入800~1200重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中加入10~50重量份1-6N氢氧化钠或碳酸钠水溶液,在温度70℃~100℃的条件下搅拌提取6~12小时;然后使用压滤机进行压滤,其滤液再进行蒸发浓缩,得到一种固形物含量以重量计5%~20%发酵海藻提取液,它是海藻酸含量以重量计1.25%~5%海藻增效液;
B、海藻增效碳酸氢铵的生产
将步骤A制备的海藻增效液与浓氨水按照重量比0.02~0.10:1加到浓氨水贮槽中,搅拌均匀,所述的海藻增效液与浓氨水混合物先后通过常规碳酸氢铵生产工艺的碳化副塔与碳化主塔,在其中浓氨水中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵;生成的碳酸氢铵再进入增稠器和离心机进行分离,干燥,得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品,其中海藻增效剂含量为以海藻增效碳酸氢铵肥料重量计0.15%~0.80%,海藻酸含量0.0375%~0.2%。
根据本发明的一种优选实施方式,在步骤B中,按照海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.01~0.10:1,将步骤A制备的海藻增效液加到常规碳酸氢铵生产工艺的增稠器中,海藻增效液与碳酸氢铵一起进入离心机,离心分离后,剩余的海藻增效液随离心机分离得到的母液进入母液贮槽,再经过高位洗氨塔,得到的浓氨水再经碳化副塔与碳化主塔,其中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,它再进入增稠器,如此循环直到其循环系统中的海藻增效液浓度趋于稳定,其海藻增效碳酸氢铵产品中的海藻增效剂含量也趋于稳定,于是得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中,按照海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.01~0.10:1,将海藻增效液添加到离心机中,经离心分离后,剩余的海藻增效液随离心机分离得到的母液进入母液贮槽,再经过高位洗氨塔,得到的浓氨水再经碳化副塔与碳化主塔,其中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,它进入增稠器,如此循环直到其循环系统中的海藻增效液浓度趋于稳定,其海藻增效碳酸氢铵产品中的海藻增效剂含量也趋于稳定,于是得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
根据本发明的另一种优选实施方式,所述的海藻是一种或多种选自海带、羊栖菜、马尾藻、巨藻、裙带菜或龙须菜的海藻,所述海藻原料粉的粒度为20~100目。
根据本发明的另一种优选实施方式,海藻增效液与浓氨水的重量比是0.04~0.08:1。
根据本发明的另一种优选实施方式,海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.04~0.06:1。
根据本发明的另一种优选实施方式,所述的循环时间是50~55小时。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种海藻增效碳酸氢铵肥料。
本发明利用微生物发酵海藻经提取浓缩制取海藻增效液,其固形物含量为5%~20%。在碳酸氢铵生产过程中将海藻增效液添加到碳酸氢铵或浓氨水贮槽中,充分搅拌,与氨水混合均匀,再经过碳化系统生产海藻增效碳酸氢铵产品。或者将海藻增效液添加到稠厚器或离心机中,离心分离的海藻增效液进入母液贮槽,海藻增效液逐渐替换循环系统中的部分或全部水,使循环系统中海藻增效液浓度稳定,生产质量稳定的海藻增效碳酸氢铵产品。
海藻增效液中含有的吲哚乙酸、植物生长激动素、海藻酸等有机物质可促进作物根系生长,提高根系活力,促进作物根系对养分的吸收;增强作物光合作用;海藻增效液中的有机物质还能够在一定程度上吸附、固定铵离子,降低氨挥发损失。此外,海藻增效液还能提供营养物质,改良土壤,培肥地力,提高产品品质,其中的活性物质还可以起到抗旱、抗盐碱渗透、耐寒、杀菌和促进作物生长作用。
所述的碳酸氢铵肥料由以重量计0.15%~0.80%海藻增效剂与98.20%~99.85%碳酸氢铵组成,其海藻酸含量是以所述的碳酸氢铵肥料总重量计0.0375%~0.2%。
在本发明中,所述的海藻增效剂应该理解是,采用本发明方法制备的海藻增效液在生产碳酸氢铵工艺过程中在其干燥工序的干燥温度下蒸发至干后所得到的固体物,这种固体物含有海藻酸。在本发明中,可以使用海藻酸含量确定海藻增效剂的量,海藻酸含量可以采用标准Q3700DRX002-2011(海藻液改性尿素)方法测定。
根据本发明,以海藻增效碳酸氢铵肥料重量计,如果海藻增效剂的量低于0.15%,则会增效效果不显著;如果海藻增效剂的量高于0.80%,则会导致成本过高,并影响碳酸氢铵的含氮量;因此,海藻增效剂的量为0.15%~0.80%是恰当的。
优选地,所述的碳酸氢铵肥料由以重量计0.24%~0.60%海藻增效剂与99.40%~99.76%碳酸氢铵组成。
更优选地,所述的碳酸氢铵肥料由以重量计0.30%~0.48%海藻增效剂与99.52%~99.70%碳酸氢铵组成。
本发明还涉及所述海藻增效碳酸氢铵肥料的生产方法,具体生产方法参见附图1。
该生产方法的步骤如下:
A、海藻增效液的制备:
⑴往800~1200重量份自然海藻原料粉中添加100~200重量份玉米面与30~80重量份选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖,其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计30%~50%,再用选自盐酸、硫酸、硝酸或磷酸的无机酸或选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾的无机碱水溶液将其pH调节至6~8,这样得到一种天然海藻发酵物料。
所述的海藻是生长在海中的天然藻类,是植物界的隐花植物。它们一般被认为是简单的植物,主要特征是无维管束组织,没有真正根、茎、叶的分化现象;不开花,无果实和种子;生殖器官无特化的保护组织,常直接由单一细胞产生孢子或配子,无胚胎的形成。海藻含有以干物质总重量计0.1%-0.8%脂质、40%-60%糖类物质(如海藻生物多糖)、20%以下蛋白质、20%-40%灰分等物质。所述的海藻是一种或多种选自海带、羊栖菜、马尾藻、巨藻、裙带菜或龙须菜的海藻。在本发明中,所述的海藻需要使用在本技术领域里技术人员熟知的粉碎设备进行粉碎,以便更好地提取海藻中有效组分。所述海藻原料粉的粒度为20~100目,优选地30~80目,更优选地40~60目。
所述的玉米面和糖都是目前市场上销售的产品。
在pH调节时,所使用的无机酸或无机碱水溶液的浓度不是特别关键的,通常是2-6N,当然其浓度高些或低些也是可以的。
⑵把0.1~2.0重量份EM菌群发酵液与0.1~2.0重量份选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖加到0.5~20重量份水中,混匀后装入密闭容器中存放20~30小时,于是得到一种EM发酵菌群储备液。
“EM”是英语Effective和microorganisms的缩写,意为有益微生物群,是日本琉球大学比嘉夫教授于1983年研制成功的微生物工程技术中综合性最强的新技术。它是由光合细菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌、发酵型丝状菌等多种好氧性和厌氧性微生物组成的多种有益的优良微生物菌群,这些微生物组合互相促进,共同组成一个复杂而稳定的具有多元功能的微生物生态系统。本发明选用的EM菌群发酵液是一种在目前市场上销售的产品,例如吉林长城农业机械生物科技有限公司或安徽广宇生物技术有限公司生产的EM菌群发酵液。
EM菌群发酵液与糖放入密闭容器中存放的目的在于为微生物菌群提供营养源,促进微生物繁殖,提高其数量。
⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释300~500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液,然后把10~100重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到800~1200重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中,搅拌均匀后在室温下堆制发酵5~10天,得到一种发酵的自然海藻物料。
所述的天然海藻发酵物料在EM发酵菌群储备液稀释液中的发酵菌群作用下将难溶性大分子分解为可溶性小分子,使天然海藻发酵液具有良好的流动性和应用效果。
根据本发明,800~1200重量份天然海藻发酵物料需要使用10~100重量份EM发酵菌群储备液稀释液。如果EM发酵菌群储备液稀释液低于10重量份,则会导致发酵时间过长或发酵不完全,如果EM发酵菌群储备液稀释液高于100重量份,则会导致发酵过快,消耗过大,有效成分含量降低和成本增加。优选地,800~1200重量份天然海藻发酵物料需要使用30~80重量份EM发酵菌群储备液稀释液。更优选地,800~1200重量份天然海藻发酵物料需要使用40~60重量份EM发酵菌群储备液稀释液。
根据本发明,天然海藻发酵物料的堆制发酵时间是5~10天。如果其堆制发酵时间小于5天,则会导致发酵不完全,影响使用效果;如果其堆制发酵时间大于10天,则会降低生产效率。优选地,其堆制发酵时间是6~9天。更优选地,其堆制发酵时间是7~8天。
根据本发明,其发酵方式可以根据实际情况进行选择,例如可以采用堆制发酵,也可以采用单袋发酵。在其发酵过程中,可以让其发酵温度达到70℃~80℃,然后逐渐降至室温,这样就可以充分完成发酵过程。
⑷往反应釜投入800~1200重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中加入10~50重量份1-6N氢氧化钠或碳酸钠水溶液,在温度70℃~100℃的条件下搅拌提取6~12小时;然后使用压滤机进行压滤,其滤液再进行蒸发浓缩,得到一种固形物含量以重量计5%~20%发酵海藻提取液,它是海藻酸含量以重量计1.25%~5%的海藻增效液。
在本发明中,所述的反应釜是本技术领域的技术人员熟知的反应釜,例如无锡市海达化工机械有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜销售的反应釜、河南万达化工设备有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜和蒸汽加热不锈钢反应釜销售的反应釜、淄博太极搪玻璃设备有限公司以商品名KF型搪玻璃反应釜销售的反应釜。
往步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中加入1~6N氢氧化钠或碳酸钠水溶液的目的在于提取出发酵自然海藻物料中的海藻酸、吲哚乙酸等有机成分。
步骤⑶制备的发酵自然海藻物料在温度70℃~100℃的条件下用氢氧化钠或碳酸钠水溶液提取6~12小时,其提取时间小于6小时则会导致提取不彻底,造成浪费;其提取时间大于12小时则会因水分蒸发损失量大,增加压滤过程的处理难度。优选地,其提取时间是8-10小时。
在本发明中,所述的压滤机是本技术领域的技术人员熟知的压滤机,例如杭州坤源过滤机械有限公司以商品名箱式XAMY200-560/1600UBK压滤机销售的压滤机、江苏星鑫分离设备制造有限公司以商品名自动清洗压滤机-PLC程序控制一体机销售的压滤机、惠州市精田机械制造有限公司以商品名厢式压滤机销售的压滤机。
在本发明中,经压滤得到的滤液采用真空浓缩器在50℃~80℃与压力≤0.15Mpa的条件下进行浓缩,所述的真空浓缩器例如温州贝诺机械有限公司以商品名SN系列双效节能浓缩器销售的真空浓缩器、北京瑞纳旭邦科技有限公司以商品名真空减压浓缩罐销售的真空浓缩器、常州市胜航药化设备有限公司以商品名ZN系列真空减压浓缩器销售的真空浓缩器。
可以采用标准方法Q/WXWA02-2012测定海藻酸增效液中的海藻酸含量。
B、海藻增效碳酸氢铵的生产
通常将压缩二氧化碳通入浓氨水中,并在二氧化碳压力下放置,同时进行冷却,析出晶体,再经离心分离,脱水而得到所述的碳酸氢铵。具体地,常规碳酸氢铵生产工艺参见文献(孔祥琳,“碳酸氢铵肥料的生产技术”,《化肥工业》,2001,28(6):3-4)。本发明的这个步骤是在这种常规碳酸氢铵生产工艺中进行的,故本说明书不再对其常规碳酸氢铵生产工艺进行详细说明。
将步骤A制备的海藻增效液与浓氨水按照重量比0.02~0.10:1加到浓氨水贮槽中,搅拌均匀,所述的海藻增效液与浓氨水混合物先后通过常规碳酸氢铵生产工艺的碳化副塔与碳化主塔,在其中浓氨水中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵;生成的碳酸氢铵再进入增稠器和离心机进行分离,干燥,得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品,其中海藻增效剂含量为以海藻增效碳酸氢铵肥料重量计0.15%~0.80%,海藻酸含量0.0375%~0.2%。
优选地,所述海藻增效液与浓氨水的重量比是0.04~0.08:1。
在本发明的海藻增效碳酸氢铵肥料生产方法中,步骤B还可以采用下述两种方式实施。
第一种方式:
在步骤B中,按照海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.01~0.10:1,将步骤A制备的海藻增效液加到常规碳酸氢铵生产工艺的增稠器中,海藻增效液与碳酸氢铵一起进入离心机,离心分离后,剩余的海藻增效液随离心机分离得到的母液进入母液贮槽,再经过高位洗氨塔,得到的浓氨水再经碳化副塔与碳化主塔,其中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,它再进入增稠器,如此循环直到其循环系统中的海藻增效液浓度趋于稳定,其海藻增效碳酸氢铵产品中的海藻增效剂含量也趋于稳定,于是得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
第二种方式:
在步骤B中,按照海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.01~0.10:1,将海藻增效液添加到离心机中,经离心分离后,剩余的海藻增效液随离心机分离得到的母液进入母液贮槽,再经过高位洗氨塔,得到的浓氨水再经碳化副塔与碳化主塔,其中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,它进入增稠器,如此循环直到其循环系统中的海藻增效液浓度趋于稳定,其海藻增效碳酸氢铵产品中的海藻增效剂含量也趋于稳定,于是得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
目前市场上销售的现有碳酸氢铵产品含有以碳酸氢铵总重量计3%~4%的水,本发明用海藻增效液替代循环系统中的部分或全部水,使生产的海藻增效碳酸氢铵中含有3%~4%的海藻增效液,即本发明海藻增效碳酸氢铵肥料产品中含有以碳酸氢铵总重量计0.15%~0.8%海藻增效剂,含有0.0375%~0.2%海藻酸。
在本发明中,可以使用海藻酸含量确定海藻增效剂的量,海藻酸含量可以采用标准Q3700DRX002-2011(海藻液改性尿素)方法测定。
本发明所制得的海藻增效碳酸氢铵的养分含量可以采用标准方法GB8572-88进行测定。
在本发明中,除常规碳酸氢铵生产工艺使用的设备外,本发明使用的计量泵是本技术领域的技术人员熟知计量泵,例如常州市啸源机械有限公以商品名JYM-I计量泵、JYM-II计量泵、JJM-II柱塞式计量泵销售的计量泵、德帕姆(杭州)泵业科技有限公司以商品名2DP[M]ZA系列计量泵销售的计量泵、上海上凯泵业制造有限公司以商品名JYD系列液压隔膜式计量销售的计量泵。
本发明的海藻增效碳酸氢铵的生产方法如图1所示。
本发明的海藻增效碳酸氢铵生产方法具有下述特点:在不改变现有碳酸氢铵生产工艺的基础上,通过添加简单设备便可以生产增效碳酸氢铵,该生产工艺简单,产能高、成本低,且环境友好;根据海藻增效碳酸氢铵产品要求,本发明的海藻增效液可替换碳酸氢铵生产循环系统中的部分水或全部水。
本发明的特点在于海藻增效剂添加量低,高效,对肥料的养分含量没有影响;本发明的海藻增效碳酸氢铵是一种具有良好效果的肥料产品,在养分释放和利用上,增强了肥料的缓释效果,提高了肥料利用率;在应用效果上,可促进作物根系生长、提高根系活力,增强作物吸收养分的能力;在效益上,可以提高养分利用率(5~10个百分点),可以减少养分流失,避免二次污染,降低农业生产成本,并具有原料来源广,运输、施用方便等特点,因此,本发明的海藻增效碳酸氢铵应用前景非常广阔。
因此,本发明产品是一种多功能性的新型高效肥料,其与常规肥料在使用技术上是相同的,使用方法简单且多样,可用于基肥、追肥,还适用于滴灌系统,也可叶面喷施,这也是其它种类缓释肥料不具备的特点与优点。本发明肥料产品在土壤中不残留,不污染环境,对环境友好。
本发明海藻增效碳酸氢铵可作为基肥、追肥使用。本发明海藻增效碳酸氢铵的使用量需根据土壤状况、作物品种、作物生育期、作物营养状况等因素进行确定。
[有益效果]
本发明的有益效果是:以天然海藻为原料生产的发酵海藻增效液,在碳酸氢铵的生产工艺中,利用计量泵将增效液添加到浓氨水贮槽(或稠厚器、离心机)中,生产海藻增效碳酸氢铵产品。在养分释放和利用上,增强了肥料的缓释效果,提高了肥料利用率;在耕作上可以简化农业作业;在效益上可以提高养分利用率(5~10个百分点);可以减少养分流失,避免二次污染,降低农业生产成本,由于其在碳酸氢铵生产中的添加工艺简单,成本低,在增效碳酸氢铵生产和产业化推广中应用前景广阔。
【附图说明】
图1是本发明海藻增效碳酸氢铵生产流程示意图;
1-海藻、2-粉碎、3-微生物发酵、4-氢氧化钠或碳酸钠溶液处理、5-反应釜提取、6-压滤、7-浓缩、8-发酵海藻增效液、9-发酵海藻增效液贮槽、10-计量泵、11-浓氨水贮槽(稠厚器或离心机)、12-碳化塔、13-稠厚器和离心机、14-海藻增效碳酸氢铵产品。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1:本发明海藻增效碳酸氢铵肥料的生产
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻增效液的制备:
⑴往1010重量份20目海带自然海藻原料粉中添加125重量份玉米面与30重量份蔗糖,其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计30%,再用盐酸或氢氧化钠水溶液将其pH调节至7.5,这样得到一种天然海藻发酵物料;
⑵把0.8重量份吉林长城农业机械生物科技有限公司销售的EM菌群发酵液与0.5重量份蔗糖加到8重量份水中,混匀后装入密闭容器中存放26小时,于是得到一种EM发酵菌群储备液;
⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释300倍得到EM发酵菌群储备液稀释液,然后把20重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到800重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中,搅拌均匀后在室温下堆制发酵10天,得到一种发酵的自然海藻物料;
⑷往无锡市海达化工机械有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜销售的反应釜投入900重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中,加入30重量份1N氢氧化钠水溶液,在温度75℃的条件下搅拌提取6小时;然后使用江苏星鑫分离设备制造有限公司以商品名自动清洗压滤机-PLC程序控制一体机销售的压滤机进行压滤,其滤液再使用北京瑞纳旭邦科技有限公司以商品名真空减压浓缩罐销售的真空浓缩器在温度60℃与压力≤0.15Mpa的条件下进行蒸发浓缩,得到一种固形物含量以重量计5%发酵海藻提取液,它是海藻酸含量以重量计1.25%的海藻增效液;
B、海藻增效碳酸氢铵的生产
将步骤A制备的海藻增效液与浓氨水按照重量比0.02:1加到浓氨水贮槽中,搅拌均匀,所述的海藻增效液与浓氨水混合物先后通过常规碳酸氢铵生产工艺的碳化副塔与碳化主塔,在其中浓氨水中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵;生成的碳酸氢铵再进入增稠器和离心机进行分离,干燥,得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
该海藻增效碳酸氢铵产品中的海藻酸含量是采用本说明书中描述的方法测定,该海藻增效碳酸氢铵的养分含量是采用标准方法GB8572-88测定的。其测定结果如下:
碳酸氢铵氮含量%=17.11%;海藻酸含量%=0.043%。
实施例2:本发明海藻增效碳酸氢铵肥料的生产
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻增效液的制备:
⑴往900重量份100目海带自然海藻原料粉中添加140重量份玉米面与80重量份葡萄糖,其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计38%,再用硫酸或氢氧化钾水溶液将其pH调节至7.0,这样得到一种天然海藻发酵物料;
⑵把1.2重量份吉林长城农业机械生物科技有限公司或安徽广宇生物技术有限公司销售的EM菌群发酵液与0.8重量份葡萄糖加到12重量份水中,混匀后装入密闭容器中存放28小时,于是得到一种EM发酵菌群储备液;
⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释350倍得到EM发酵菌群储备液稀释液,然后把40重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到900重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中,搅拌均匀后在室温下堆制发酵6天,得到一种发酵的自然海藻物料;
⑷往无锡市海达化工机械有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜销售的反应釜投入1000重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中,加入40重量份6N氢氧化钠水溶液,在温度80℃的条件下搅拌提取12小时;然后使用江苏星鑫分离设备制造有限公司以商品名自动清洗压滤机-PLC程序控制一体机销售的压滤机进行压滤,其滤液再使用北京瑞纳旭邦科技有限公司以商品名真空减压浓缩罐销售的真空浓缩器在温度65℃与压力≤0.15Mpa的条件下进行蒸发浓缩,得到一种固形物含量以重量计20%发酵海藻提取液,它是海藻酸含量以重量计5%海藻增效液;
B、海藻增效碳酸氢铵的生产
将步骤A制备的海藻增效液与浓氨水按照重量比0.10:1加到浓氨水贮槽中,搅拌均匀,所述的海藻增效液与浓氨水混合物先后通过常规碳酸氢铵生产工艺的碳化副塔与碳化主塔,在其中浓氨水中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵;生成的碳酸氢铵再进入增稠器和离心机进行分离,干燥,得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
采用实施例1所描述的测定方法测定了本实施例制备的海藻增效碳酸氢铵产品的海藻酸含量与养分含量,其测定结果如下:
碳酸氢铵氮含量%=17.06%;海藻酸含量%=0.17%。
实施例3:本发明海藻增效碳酸氢铵肥料的生产
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻增效液的制备:
⑴往1150重量份60目羊栖菜自然海藻原料粉中添加162重量份玉米面与42重量份果糖,其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计42%,再用硝酸或碳酸钠水溶液将其pH调节至8,这样得到一种天然海藻发酵物料;
⑵把0.1重量份安徽广宇生物技术有限公司销售的EM菌群发酵液与1.2重量份果糖加到0.5重量份水中,混匀后装入密闭容器中存放20小时,于是得到一种EM发酵菌群储备液;
⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释380倍得到EM发酵菌群储备液稀释液,然后把10重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到1100重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中,搅拌均匀后在室温下堆制发酵8天,得到一种发酵的自然海藻物料;
⑷往河南万达化工设备有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜销售的反应釜投入800重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中,加入45重量份2N碳酸钠水溶液,在温度70℃的条件下搅拌提取8小时;然后使用惠州市精田机械制造有限公司以商品名厢式压滤机销售的压滤机进行压滤,其滤液再使用常州市胜航药化设备有限公司以商品名ZN系列真空减压浓缩器销售的真空浓缩器在50℃与压力≤0.15Mpa的条件下进行蒸发浓缩,得到一种固形物含量以重量计8%发酵海藻提取液,它是海藻酸含量以重量计2.0%的海藻增效液;
B、海藻增效碳酸氢铵的生产
将步骤A制备的海藻增效液与浓氨水按照重量比0.04:1加到浓氨水贮槽中,搅拌均匀,所述的海藻增效液与浓氨水混合物先后通过常规碳酸氢铵生产工艺的碳化副塔与碳化主塔,在其中浓氨水中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵;生成的碳酸氢铵再进入增稠器和离心机进行分离,干燥,得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
采用实施例1所描述的测定方法测定了该实施例制备的海藻增效碳酸氢铵产品的海藻酸含量与养分含量,其测定结果如下:
碳酸氢铵氮含量%=17.08%;海藻酸含量%=0.068%。
实施例4:本发明海藻增效碳酸氢铵肥料的生产
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻增效液的制备:
⑴往800重量份50目马尾藻自然海藻原料粉中添加100重量份玉米面与55重量份半乳糖,其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计46%,再用磷酸或碳酸钾水溶液将其pH调节至8,这样得到一种天然海藻发酵物料;
⑵把2.0重量份安徽广宇生物技术有限公司销售的EM菌群发酵液与1.6重量份半乳糖加到20重量份水中,混匀后装入密闭容器中存放30小时,于是得到一种EM发酵菌群储备液;
⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释420倍得到EM发酵菌群储备液稀释液,然后把100重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到1200重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中,搅拌均匀后在室温下堆制发酵10天,得到一种发酵的自然海藻物料;
⑷往河南万达化工设备有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜销售的反应釜投入1200重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中,加入10重量份4N氢氧化钠水溶液,在温度100℃的条件下搅拌提取10小时;然后使用江苏星鑫分离设备制造有限公司以商品名自动清洗压滤机-PLC程序控制一体机销售的压滤机进行压滤,其滤液再使用北京瑞纳旭邦科技有限公司以商品名真空减压浓缩罐销售的真空浓缩器在70℃与压力≤0.15Mpa的条件下进行蒸发浓缩,得到一种固形物含量以重量计10%发酵海藻提取液,它是海藻酸含量以重量计3.2%海藻增效液;
B、海藻增效碳酸氢铵的生产
将步骤A制备的海藻增效液与浓氨水按照重量比0.08:1加到浓氨水贮槽中,搅拌均匀,所述的海藻增效液与浓氨水混合物先后通过常规碳酸氢铵生产工艺的碳化副塔与碳化主塔,在其中浓氨水中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵;生成的碳酸氢铵再进入增稠器和离心机进行分离,干燥,得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
采用实施例1所描述的测定方法测定了该实施例制备的海藻增效碳酸氢铵产品的海藻酸含量与养分含量,其测定结果如下:
碳酸氢铵氮含量%=17.07%;海藻酸含量%=0.11%。
实施例5:本发明海藻增效碳酸氢铵肥料的生产
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻增效液的制备:
⑴往1200重量份80目裙带菜自然海藻原料粉中添加200重量份玉米面与66重量份乳糖,其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计50%,再用磷酸或碳酸氢钠水溶液将其pH调节至6.5,这样得到一种天然海藻发酵物料;
⑵把0.5重量份吉林长城农业机械生物科技有限公司销售的EM菌群发酵液与0.1重量份乳糖加到2重量份水中,混匀后装入密闭容器中存放22小时,于是得到一种EM发酵菌群储备液;
⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释480倍得到EM发酵菌群储备液稀释液,然后把50重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到1000重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中,搅拌均匀后在室温下堆制发酵6天,得到一种发酵的自然海藻物料;
⑷往河南万达化工设备有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜销售的反应釜投入1100重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中,加入50重量份4N碳酸钠水溶液,在温度86℃的条件下搅拌提取8小时;然后使用江苏星鑫分离设备制造有限公司以商品名自动清洗压滤机-PLC程序控制一体机销售的压滤机进行压滤,其滤液再使用常州市胜航药化设备有限公司以商品名ZN系列真空减压浓缩器销售的真空浓缩器在温度80℃与压力≤0.15Mpa的条件下进行蒸发浓缩,得到一种固形物含量以重量计12%发酵海藻提取液,它是海藻酸含量以重量计4.68%的海藻增效液;
B、海藻增效碳酸氢铵的生产
按照海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.01:1,将步骤A制备的海藻增效液加到常规碳酸氢铵生产工艺的增稠器中,海藻增效液与碳酸氢铵一起进入离心机,离心分离后,剩余的海藻增效液随离心机分离得到的母液进入母液贮槽,再经过高位洗氨塔,得到的浓氨水再经碳化副塔与碳化主塔,其中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,它再进入增稠器,如此循环50小时后其循环系统中的海藻增效液浓度趋于稳定,其海藻增效碳酸氢铵产品中的海藻增效剂含量也趋于稳定,于是得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
采用实施例1所描述的测定方法测定了该实施例制备的海藻增效碳酸氢铵产品的海藻酸含量与养分含量,其测定结果如下:
碳酸氢铵氮含量%=17.09%;海藻酸含量%=0.038%。
实施例6:本发明海藻增效碳酸氢铵肥料的生产
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻增效液的制备:
⑴往1000重量份60目龙须菜自然海藻原料粉中添加185重量份玉米面与70重量份麦芽糖,其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计34%,再用盐酸或碳酸氢钾水溶液将其pH调节至7.0,这样得到一种天然海藻发酵物料;
⑵把1.6重量份安徽广宇生物技术有限公司销售的EM菌群发酵液与2.0重量份麦芽糖加到16重量份水中,混匀后装入密闭容器中存放24小时,于是得到一种EM发酵菌群储备液;
⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液,然后把60重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到1000重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中,搅拌均匀后在室温下堆制发酵8天,得到一种发酵的自然海藻物料;
⑷往无锡市海达化工机械有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜销售的反应釜投入1000重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中,加入20重量份2N碳酸钠水溶液,在温度92℃的条件下搅拌提取10小时;然后使用江苏星鑫分离设备制造有限公司以商品名自动清洗压滤机-PLC程序控制一体机销售的压滤机进行压滤,其滤液再使用北京瑞纳旭邦科技有限公司以商品名真空减压浓缩罐销售的真空浓缩器在温度60℃与压力≤0.15Mpa的条件下进行蒸发浓缩,得到一种固形物含量以重量计16%发酵海藻提取液,它是海藻酸含量以重量计2.8%的海藻增效液;
B、海藻增效碳酸氢铵的生产
按照海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.10:1,将步骤A制备的海藻增效液加到常规碳酸氢铵生产工艺的增稠器中,海藻增效液与碳酸氢铵一起进入离心机,离心分离后,剩余的海藻增效液随离心机分离得到的母液进入母液贮槽,再经过高位洗氨塔,得到的浓氨水再经碳化副塔与碳化主塔,其中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,它再进入增稠器,如此循环52小时后其循环系统中的海藻增效液浓度趋于稳定,其海藻增效碳酸氢铵产品中的海藻增效剂含量也趋于稳定,于是得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
采用实施例1所描述的测定方法测定了该实施例制备的海藻增效碳酸氢铵产品的海藻酸含量与养分含量,其测定结果如下:
碳酸氢铵氮含量%=16.97%;海藻酸含量=0.195%。
实施例7:本发明海藻增效碳酸氢铵肥料的生产
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻增效液的制备:
⑴往1000重量份80目海带自然海藻原料粉中添加162重量份玉米面与66重量份选自果糖,其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计42%,再用硫酸或氢氧化钠溶液将其pH调节至7.0,这样得到一种天然海藻发酵物料;
⑵把0.5重量份吉林长城农业机械生物科技有限公司销售的EM菌群发酵液与0.8重量份蔗糖加到0.5重量份水中,混匀后装入密闭容器中存放24小时,于是得到一种EM发酵菌群储备液;
⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释480倍得到EM发酵菌群储备液稀释液,然后把40重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到1100重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中,搅拌均匀后在室温下堆制发酵8天,得到一种发酵的自然海藻物料;
⑷往无锡市海达化工机械有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜销售的反应釜投入1000重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中,加入30重量份2氢氧化钠水溶液,在温度80℃的条件下搅拌提取10小时;然后使用惠州市精田机械制造有限公司以商品名厢式压滤机销售的压滤机进行压滤,其滤液再使用常州市胜航药化设备有限公司以商品名ZN系列真空减压浓缩器销售的真空浓缩器在70℃与压力≤0.15Mpa的条件下进行蒸发浓缩,得到一种固形物含量以重量计20%发酵海藻提取液,它是海藻酸含量以重量计2.8%海藻增效液;
B、海藻增效碳酸氢铵的生产
按照海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.05:1,将海藻增效液添加到离心机中,经离心分离后,剩余的海藻增效液随离心机分离得到的母液进入母液贮槽,再经过高位洗氨塔,得到的浓氨水再经碳化副塔与碳化主塔,其中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,它进入增稠器,如此循环55小时后,其循环系统中的海藻增效液浓度趋于稳定,其海藻增效碳酸氢铵产品中的海藻增效剂含量也趋于稳定,于是得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
采用实施例1所描述的测定方法测定了该实施例制备的海藻增效碳酸氢铵产品的海藻酸含量与养分含量,其测定结果如下:
碳酸氢铵氮含量%=17.02%;海藻酸含量%=0.125%。
实施例8:本发明海藻增效碳酸氢铵肥料的生产
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻增效液的制备:
⑴往12001000重量份100目裙带菜自然海藻原料粉中添加200重量份玉米面与30重量份麦芽糖,其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计42%,再用硝酸或碳酸钠水溶液将其pH调节至7.5,这样得到一种天然海藻发酵物料;
⑵把1.2重量份安徽广宇生物技术有限公司销售的EM菌群发酵液与2.0重量份麦芽糖加到16重量份水中,混匀后装入密闭容器中存放26小时,于是得到一种EM发酵菌群储备液;
⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释420倍得到EM发酵菌群储备液稀释液,然后把60重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到1000重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中,搅拌均匀后在室温下堆制发酵8天,得到一种发酵的自然海藻物料;
⑷往河南万达化工设备有限公司以商品名电加热不锈钢反应釜销售的反应釜投入900重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中,加入20重量份22N氢氧化钠水溶液,在温度92℃的条件下搅拌提取10小时;然后使用江苏星鑫分离设备制造有限公司以商品名自动清洗压滤机-PLC程序控制一体机销售的压滤机进行压滤,其滤液再使用北京瑞纳旭邦科技有限公司以商品名真空减压浓缩罐销售的真空浓缩器在75℃与压力≤0.15Mpa的条件下进行蒸发浓缩,得到一种固形物含量以重量计10%发酵海藻提取液,它是海藻酸含量以重量计3.2%海藻增效液;
B、海藻增效碳酸氢铵的生产
按照海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.08:1,将海藻增效液添加到离心机中,经离心分离后,剩余的海藻增效液随离心机分离得到的母液进入母液贮槽,再经过高位洗氨塔,得到的浓氨水再经碳化副塔与碳化主塔,其中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,它进入增稠器,如此循环直到其循环系统中的海藻增效液浓度趋于稳定,其海藻增效碳酸氢铵产品中的海藻增效剂含量也趋于稳定,于是得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
采用实施例1所描述的测定方法测定了该实施例制备的海藻增效碳酸氢铵产品的海藻酸含量与养分含量,其测定结果如下:
碳酸氢铵氮含量%=16.99%;海藻酸含量%=0.175%。
肥料试验实施例1:氨挥发试验
试验实施步骤如下:
采用“静态吸收法”(凌莉,李世清,李生秀.石灰性土壤氨挥发损失的研究[J].土壤侵蚀与水土保持学报,1999,5(6):119~122;刘增兵,赵秉强,林治安.海藻尿素氨挥发特性及影响因素研究[J].植物营养与肥料学报,2010,16(1):208~213)测定本发明海藻增效碳酸氢铵产品的氨挥发量。
称取通过1mm筛的土壤500g(以干土计),按0.84gN/kg土壤施肥量加到其土壤中,土肥混合均匀,放入规格为15cm×8.5cm×17.5cm的塑料桶中,调节其含水量为田间最大持水量的40%,用塑料封口膜封口,桶内放入装有10mL2%硼酸的小杯,以甲基红-溴甲酚绿混合指示剂作为指示剂,设2个处理,分别为普通碳酸氢铵(CN)和本发明实施例2制备的海藻增效碳酸氢铵(ACN),重复3次。置于智能人工气候箱中,在温度25℃的条件下连续培养,在培养后的第1、3、5、7、9、14天时,取出桶中吸收杯,用0.02mol/L1/2H2SO4滴定,换算每次挥发出的纯氮量。
该肥料试验结果列于表1中。
表1氨挥发累积量(mg/pot)
表1的试验结果清楚地表明,经过14天的培养后,与普通碳酸氢铵相比,本发明海藻增效碳酸氢铵能显著降低氨挥发损失,氨挥发累积量可降低24.2%。
肥料试验实施例2:田间试验
利用田间试验进行了本发明肥料的效果验证,试验结果表明,在等氮素养分量的条件下,本发明海藻增效碳酸氢铵产品能明显提高作物产量,提高了肥料利用率,是一种环境友好型肥料。产品的效果验证试验处理设置及结果如下:
试验方案:
本发明肥料肥效验证的田间试验于山东禹城进行,试验设置:(1)CK1:为不追施碳酸氢铵对照,以复混肥(中国-阿拉伯化肥有限公司生产,N:P2O5:K2O=15:15:15)1000kg/hm2作基肥;(2)CK2:为追施普通碳酸氢铵对照,基肥与CK1相同,于玉米大口期再追施碳酸氢铵(中农舜天生态肥业有限公司生产,N17.1%)877kg/hm2;(3)ACN:基肥与CK1相同,用量为500kg/hm2,以本发明实施例2制备的海藻增效碳酸氢铵产品(N17.1%)作追肥,用量为439kg/hm2。试验小区面积为333.3m2,每个处理4次重复,随机排列。其它田间管理同当地农田。玉米成熟收获后计产。氮肥表观利用率的计算以CK1为对照。
该肥料试验结果列于表2中。
表2:产量和氮肥表观利用率
表2的数据处理结果表明:本发明海藻增效碳酸氢铵产品对玉米的增产效果明显,比普通碳酸氢铵处理(CK2)增产8.34%,氮肥表观利用率提高5.49个百分点。
本发明肥料产品能够明显降低肥料的氨挥发损失,并显著提高作物产量和氮肥表观利用率,是一种环境友好、经济型肥料。
由此可见,与普通碳酸氢铵相比,本发明的海藻增效碳酸氢铵具有良好增产效果、养分利用率高、环境友好等特点。同时具有生产技术简单、成本低、原料来源广、易于操作、利于产业化推广等。
Claims (10)
1.一种海藻增效碳酸氢铵肥料,其特征在于所述的碳酸氢铵肥料由以重量计0.15%~0.80%海藻增效剂与98.20%~99.85%碳酸氢铵组成,其海藻酸含量是以所述的碳酸氢铵肥料总重量计0.0375%~0.2%。
2.根据权利要求1所述的海藻增效碳酸氢铵肥料,其特征在于所述的碳酸氢铵肥料由以重量计0.24%~0.60%海藻增效剂与99.40%~99.76%碳酸氢铵组成。
3.根据权利要求1所述的海藻增效碳酸氢铵肥料,其特征在于所述的碳酸氢铵肥料由以重量计0.30%~0.48%海藻增效剂与99.52%~99.70%碳酸氢铵组成。
4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述海藻增效碳酸氢铵肥料的生产方法,其特征在于该生产方法的步骤如下:
A、海藻增效液的制备:
⑴往800~1200重量份自然海藻原料粉中添加100~200重量份玉米面与30~80重量份选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖,其混合物搅拌均匀后用水将该混合物的水含量调整到以重量计30%~50%,再用选自盐酸、硫酸、硝酸或磷酸的无机酸或选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾的无机碱水溶液将其pH调节至6~8,这样得到一种天然海藻发酵物料;
⑵把0.1~2.0重量份EM菌群发酵液与0.1~2.0重量份选自蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖的糖加到0.5~20重量份水中,混匀后装入密闭容器中存放20~30小时,于是得到一种EM发酵菌群储备液;
⑶使用水将步骤⑵制备的EM发酵菌群储备液稀释300~500倍得到EM发酵菌群储备液稀释液,然后把10~100重量份所述EM发酵菌群储备液稀释液喷洒到800~1200重量份在步骤⑴制备的天然海藻发酵物料中,搅拌均匀后在室温下堆制发酵5~10天,得到一种发酵的自然海藻物料;
⑷往反应釜投入800~1200重量份步骤⑶制备的发酵自然海藻物料中加入10~50重量份1-6N氢氧化钠或碳酸钠水溶液,在温度70℃~100℃的条件下搅拌提取6~12小时;然后使用压滤机进行压滤,其滤液再进行蒸发浓缩,得到一种固形物含量以重量计5%~20%发酵海藻提取液,它是海藻酸含量以重量计1.25%~5%海藻增效液;
B、海藻增效碳酸氢铵的生产
将步骤A制备的海藻增效液与浓氨水按照重量比0.02~0.10:1加到浓氨水贮槽中,搅拌均匀,所述的海藻增效液与浓氨水混合物先后通过常规碳酸氢铵生产工艺的碳化副塔与碳化主塔,在其中浓氨水中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵;生成的碳酸氢铵再进入增稠器和离心机进行分离,干燥,得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品,其中海藻增效剂含量为以海藻增效碳酸氢铵肥料重量计0.15%~0.80%,海藻酸含量0.0375%~0.2%。
5.根据权利要求4所述的生产方法,其特征在于在步骤B中,按照海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.01~0.10:1,将步骤A制备的海藻增效液加到常规碳酸氢铵生产工艺的增稠器中,海藻增效液与碳酸氢铵一起进入离心机,离心分离后,剩余的海藻增效液随离心机分离得到的母液进入母液贮槽,再经过高位洗氨塔,得到的浓氨水再经碳化副塔与碳化主塔,其中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,它再进入增稠器,如此循环直到其循环系统中的海藻增效液浓度趋于稳定,其海藻增效碳酸氢铵产品中的海藻增效剂含量也趋于稳定,于是得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
6.根据权利要求4所述的生产方法,其特征在于在步骤B中,按照海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.01~0.10:1,将海藻增效液添加到离心机中,经离心分离后,剩余的海藻增效液随离心机分离得到的母液进入母液贮槽,再经过高位洗氨塔,得到的浓氨水再经碳化副塔与碳化主塔,其中的氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,它进入增稠器,如此循环直到其循环系统中的海藻增效液浓度趋于稳定,其海藻增效碳酸氢铵产品中的海藻增效剂含量也趋于稳定,于是得到所述的海藻增效碳酸氢铵产品。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于所述的海藻是一种或多种选自海带、羊栖菜、马尾藻、巨藻、裙带菜或龙须菜的海藻,所述海藻原料粉的粒度为20~100目。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于海藻增效液与浓氨水的重量比是0.04~0.08:1。
9.根据权利要求5-8中任一项权利要求所述的方法,其特征在于海藻增效液与碳酸氢铵的重量比为0.04~0.06:1。
10.根据权利要求5-9中任一项权利要求所述的方法,其特征在于所述的循环时间是50~55小时。
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