含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料及其制備方法、裝置及應用的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料，其原料按質量百分比計，包括硫酸鹽0.06～0.19％、聚天門冬氨酸螯合鉀鹽0.03～0.11％、聚天門冬氨酸螯合鋅鹽0.05～0.17％、尿素99.53～99.86％。本發明提供的含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料通過硫酸鹽、聚天門冬氨酸螯合態的鋅鹽、聚天門冬氨酸螯合態的鉀鹽與尿素有效復合，在施用尿素過程中，減少化肥流失，活化養分元素，提高化肥利用率，從而減少化肥用量30％以上，增加產量15％-30％，促進作物對鉀、鐵、鋅、錳等微量元素吸收，使用此種高效尿素肥料的作物，比對照作物的微量含量高出3-6倍。并且該肥料廣泛適用于小麥、玉米、棉花、蔬菜、水稻等作物。
【專利說明】含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料及其制備方法、裝置及應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及農業領域，尤其涉及一種含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料及其制備方法、裝置及應用。
【背景技術】
[0002]普通尿素用量高、易流失，利用率低，預防作物病害見效慢，無法補充植物生長活性因子和微量元素，不能使作物平衡生長，不具有補肥、抗病、抗逆能力、養分長效，不能使作物產量增產、品質改善。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料及其制備方法、裝置及應用。
[0004]一種含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料，其原料按質量百分比計，包括硫酸鹽0.06~
0.19%、聚天門冬氨酸螯合鉀鹽0.03~0.11 %、聚天門冬氨酸螯合鋅鹽0.05~0.17%、尿素 99.53 ~99.86%。
[0005]進一步地，如上所述的含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料，硫酸鹽可以為硫酸鎂、硫酸鉀、硫酸銨其中一種。
[0006]進一步地，如上所述的含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料，所述聚天門冬氨酸螯合鉀鹽中，聚天門冬氨酸與鉀鹽的質量比為19: I ;所述聚天門冬氨酸螯合鋅鹽中，聚天門冬氨酸與鋅鹽的質量比為19:1。
[0007]一種含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料的制備方法，包括以下步驟:
[0008](I)、首先將尿素液從閃蒸分離器下液管引入混合槽；
[0009](2)、將聚天門冬氨酸螯合鉀鹽、聚天門冬氨酸螯合鋅鹽按比例與尿素液攪拌混合均勻，其中，聚天門冬氨酸螯合鉀鹽的用量為高效尿素肥料質量的0.03% -0.11%，聚天門冬氨酸螯合鋅鹽的用量為高效尿素肥料質量的0.05% -0.17%，攪拌溫度為:90-95°C，攪拌時間為Ih,攪拌速度為20r / mi η ；
[0010](3)、加入硫酸鹽混合攪拌均勻，其中，硫酸鹽的用量是高效尿素肥料質量的
0.06-0.19%，攪拌溫度為:90-95°C，攪拌時間為lh，攪拌速度為20r / min ；
[0011](4)、將混合料的水分蒸發，至水分質量< 1% ；
[0012](5)、將蒸發后的混合料送入造粒機進行造粒得到產品。
[0013]進一步地，如上所述含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料的制備方法，步驟I中所述尿素液為含尿素質量百分比為70%的尿素液。
[0014]一種制備含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料的裝置，包括閃蒸分離器，所述閃蒸分離器的出口分別與第一混合槽的入口、第二混合槽的入口連通；
[0015]所述第一混合槽的出口與第一過濾器的入口連通，第一過濾器的出口與第一計量泵的一端連通；所述第二混合槽的出口與第二過濾器的入口連通，第二過濾器的出口與第二計量泵的一端連通；
[0016]第一計量泵的另一端與第二計量泵的另一端均與一蒸分離器的入口連接，一蒸分離器的出口與二蒸加熱器的入口連接，二蒸加熱器的出口與二蒸分離器的入口連接，二蒸分離器的出口與融熔泵的一端連接，融熔泵的另一端與造粒塔的入口連接。
[0017]進一步地，如上所述制備含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料的裝置，閃蒸分離器連接有用于將尿素液加熱的加熱器；一蒸分離器連接有用于將尿素液加熱的一蒸加熱器。
[0018]一種制備含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料的應用，所述肥料適用于小麥、玉米、棉花、蔬菜、水稻。
[0019]本發明提供的含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料通過硫酸鹽、聚天門冬氨酸螯合態的鋅鹽、聚天門冬氨酸螯合態的鉀鹽與尿素有效復合，在施用尿素過程中，減少化肥流失，活化養分元素，提高化肥利用率，從而減少化肥用量30%以上，增加產量15% -30%，促進作物對鉀、鐵、鋅、錳等微量元素吸收，使用此種高效尿素肥料的作物，比對照作物的微量含量高出3-6倍。并且該肥料廣泛適用于小麥、玉米、棉花、蔬菜、水稻等作物。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明高效尿素肥料的生產裝置結構圖。
[0021]附圖標記:
[0022]1、閃蒸分離器，2、第一混合槽、3、第二混合槽、4、第一過濾器、5、第二過濾器、6、第一計量泵、7、第二計量泵、8、一蒸分離器、9、二蒸加熱器、10、二蒸分離器、11、融熔泵、12造粒塔。
【具體實施方式】
[0023]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]圖1為本發明高效尿素肥料的生產裝置結構，如圖1所示，該裝置的工作原理為:閃蒸分離器I下液管上引一部分尿素液(70%尿素含量)到第一混合槽2、第二混合槽3，然后依次加入要添加的輔料，待攪拌均勻后分別經過第一過濾器4、第二過濾器5過濾后分別用第一計量泵6、第二計量泵7打入一蒸分離器8與二蒸加熱器9之間的U形管上，經過二蒸加熱器9的加熱濃縮之后，再通過二蒸發分離器10將氣體與液體分開，然后通過熔融泵11將濃縮后的液體通入造粒塔12，最后到造粒塔12得到產品。
[0025]具體地，先用蒸汽通過加熱器預熱尿素裝置的閃蒸分離器I內的稀尿液尿素液，然后開啟閃蒸分離器I的放尿液尿素液閥門，將加熱后的稀尿液尿素液輸送至第一混合槽2，同時開啟第一混合槽2的攪拌器緩慢攪拌，按每噸尿素添加聚天門冬氨酸螯合鋅鹽
0.5~1.7kg,聚天門冬氨酸 螯合鉀鹽為0.3~1.1kg,硫酸鹽為0.6~1.9kg,當第一混合槽2液位有三分之一時，緩慢加入輔料聚天門冬氨酸螯合鋅鹽和聚天門冬氨酸螯合鉀鹽，將蒸汽通入第一混合槽內盤管，保證第一混合槽溫度90-95°C，待輔料螯合鋅鹽與螯合鉀鹽加完、第一混合槽液位在90%時停止加尿液尿素液，同時加入輔料硫酸鹽,攪拌均勻,然后通過第一過濾器4，開啟第一計量泵6，定量將混合有輔料的尿液尿素液送入U形管內，在第一混合槽2送料過程中，第二混合槽3繼續配制，第一混合槽2的混合料用完就用第二混合槽3內配制好的混合料，如此輪換使用，使添加輔料后的熔融尿液尿素液經二蒸加熱器9加熱濃縮、二蒸分離器10分離氣、液之后，最終將濃縮后的添加輔料的熔融尿液尿素液送至造粒塔造粒，得到高效尿素產品，其中，閃蒸分離器I的作用是提供加熱后的熔融尿素液使之能夠與輔料在混合槽內混合攪拌均勻；一蒸分離器8的作用是填補本發明產品原料所需的剩余尿素液的量，閃蒸分離器I的尿素液在流入混合槽之前，先通過加熱器進行預熱再流入混合槽；一蒸分離器8內的尿素液在流入U形管之前，先通過一蒸加熱器加熱之后，再流入U形管。本發明裝置添加第一過濾器4、第二過濾器5的目的主要是過濾加入輔料時掉入的雜質等，以防進入系統，影響產品質量；所述閃蒸分離器1、一蒸分離器8、二蒸分離器10的作用是分離尿素液通過加熱器加熱后蒸發出來的水、CO2, NH3等氣體。所述U形管的作用是起液封的作用，因為一蒸分離器8出液管線無控制閥，且一蒸分離器8壓力要比二蒸加熱器9高，如果沒有U形管形成液位，一蒸分離器8氣體會竄到二蒸加熱器9，使二蒸加熱器9真空達不到要求，產品質量就不會合格。
[0026]實施例1:
[0027]硫酸鎂6kg、聚天門冬氨酸螯合鉀鹽3kg、聚天門冬氨酸螯合鋅鹽5kg、尿素9986kg0
[0028]制備步驟:首先通過加熱器將尿素液加熱，加熱器溫度控制在140°C，然后將加熱后的質量百分比為70%的稀尿素液從閃蒸分離器的下液管引入混合槽，待混合槽液位到達I / 3時，添加輔料聚天門冬氨酸螯合鋅鹽5kg (聚天門冬氨酸與鋅鹽的質量比為19: I),聚天門冬氨酸螯合鉀鹽3kg(聚天門冬氨酸與鉀鹽的質量比為19: 1)，保證混合槽溫度90-95°C，攪拌時間 為lh，攪拌速度為20r / min ;當混合槽液位上升至2 / 3時，停止加尿素液，然后加入硫酸鎂6kg,攪拌均勻；將添加有輔料的尿素液通入U形管,然后再添加剩余部分用量的尿素液，使前后兩次添加的尿素液中尿素的總含量達到9986kg，然后使新添加的尿素液體與添加有輔料的尿素液混合均勻，然后最終的混合料通過加熱器與分離器進行濃縮提純后，最后加熱分離濃縮后的混合料送入造粒機進行造粒得到產品。
[0029]實施例2:
[0030]硫酸鉀10kg、聚天門冬氨酸螯合鉀鹽11kg、聚天門冬氨酸螯合鋅鹽17kg、尿素9962kg0
[0031]制備步驟:首先通過加熱器將尿素液加熱，加熱器溫度控制在140°C，然后將加熱后的質量百分比為70%的稀尿素液從閃蒸分離器的下液管引入混合槽，待混合槽液位到達I / 3時，添加輔料聚天門冬氨酸螯合鋅鹽17kg聚天門冬氨酸與鋅鹽的質量比為19: I),聚天門冬氨酸螯合鉀鹽Ilkg(聚天門冬氨酸與鉀鹽的質量比為19: 1)，保證混合槽溫度90-95°C，攪拌時間為lh，攪拌速度為20r / min ;當混合槽液位上升至2 / 3時，停止加尿素液，然后加入硫酸鉀IOkg,攪拌均勻；將添加有輔料的尿素液通入U形管,然后再添加剩余部分用量的尿素液，使前后兩次添加的尿素液中尿素的總含量達到9972kg，然后使新添加的尿素液體與添加有輔料的尿素液混合均勻，然后最終的混合料通過加熱器與分離器進行濃縮提純后，最后加熱分離濃縮后的混合料送入造粒機進行造粒得到產品。
[0032]實施例3:[0033]硫酸銨19kg、聚天門冬氨酸螯合鉀鹽8kg、聚天門冬氨酸螯合鋅鹽10kg、尿素9963kg0
[0034]制備步驟:首先通過加熱器將尿素液加熱，加熱器溫度控制在140°C，然后將加熱后的質量百分比為70%的稀尿素液從閃蒸分離器的下液管引入混合槽，待混合槽液位到達I / 3時，添加輔料聚天門冬氨酸螯合鋅鹽IOkg聚天門冬氨酸與鋅鹽的質量比為19: I),聚天門冬氨酸螯合鉀鹽8kg(聚天門冬氨酸與鉀鹽的質量比為19: 1)，保證混合槽溫度90-95°C，攪拌時間為lh，攪拌速度為20r / min ;當混合槽液位上升至2 / 3時，停止加尿素液，然后加入硫酸銨19kg,攪拌均勻；將添加有輔料的尿素液通入U形管,然后再添加剩余部分用量的尿素液，使前后兩次添加的尿素液中尿素的總含量達到9953kg，然后使新添加的尿素液體與添加有輔料的尿素液混合均勻，然后最終的混合料通過加熱器與分離器進行濃縮提純后，最后加熱分離濃縮后的混合料送入造粒機進行造粒得到產品。[0035]本發明的有益效果:
[0036]1、直接從閃蒸分離器I下液管引一部分稀尿素液至混合槽，然后通過配比好的三種輔料按順序加入混合槽攪拌，將攪拌好的尿素液通過管道過濾器后用計量泵再送入加熱器與分離器，與多肽尿素產品相比，避免了水的加入，減輕了加熱器蒸發的負荷，降低了蒸汽消耗，降低了產品縮二脲成分，增強了產品使用效果。
[0037]2、本發明的含硫、鉀、鋅尿素通過硫酸鹽、聚天門冬氨酸螯合態的鋅鹽、聚天門冬氨酸螯合態的鉀鹽與尿素有效復合，在施用尿素過程中，減少化肥流失，活化養分元素，提高化肥利用率，從而減少化肥用量30%以上，增加產量15% -30%，促進作物對鉀、鐵、鋅、錳等微量元素吸收，使用本發明高效尿素肥料的作物，比對照作物微量元素中鉀、鐵、鋅、錳含量高出3-6倍，并且該肥料廣泛適用于小麥、玉米、棉花、蔬菜、水稻等作物。
[0038]實驗例:
[0039]本實驗以棉花為例。
[0040]1、內容和方法
[0041]試驗材料:棉花品種為華棉-1099，本發明高效尿素(含氮46%并含多種微量元素)、普通尿素(含氮46 %)、過磷酸鈣、氯化鉀、微肥。試驗設(A)不施氮肥+PK肥+微肥；(B)施本發明高效尿素；(C)普通尿素+PK肥+微肥；⑶空白。其中A、C三個處理中P、K肥和微肥投入量相等，本發明高效尿素和普通尿素的含氮量相等，施肥時間一致，田間管理措施相同，各處理小區設置阻隔墻。試驗田的土壤類型為兩合土，前茬作物為小麥，土壤養分狀況:有機質1.08%、全N為0.095%、速效磷為6.5PPM、速效鉀90.8PPM。小區面積為20m2，試驗采用三次重復，小區隨機排列的方法。田間管理措施:移載時間4月23日，第一次施肥于4月13日基肥施本發明高效尿素IOkg / 667m2及等量普通尿素，過磷酸鈣35kg，氯化鉀IOkg及微肥0.8kg ;第二次施肥于初花期，即6月24日按每Ihm2施本發明高效尿素370kg及等量普通尿素、微肥IOkg進行試驗。
[0042]2、結果與分析
[0043]2.1不同處理對棉花長相的影響
[0044]從田間考察看出，施本發明高效尿素的處理(B)較其它處理初花期提前3d(6月20日考察)，盛花期提前2d(7月13日考察)，吐絮期提前2.5d(9月7日考察)；從長勢長相看施本發明高效尿素處理(B)較施等量普通尿素處理(C)生長穩健整齊，后期田間考察明顯看出，施本發明高效尿素處理(B)，棉花植株生長健壯，葉色深綠長勢仍健旺，籽棉色澤好，其它處理小區棉花的長勢有所減弱，葉色較淺，有大量葉斑出現并有早衰現象。
[0045]2.2不同處理對棉花經濟性狀的影響
[0046]由表1可知:不同處理對棉花的經濟性狀都有影響，施用本發明高效尿素處理(B)比施用等量普通尿素處理(C)的棉花株高增加4.8cm，棉花單株果枝數增加1.2臺，棉花單株結鈴數增加4.1個，棉花單鈴重增加0.14g，衣分增加0.9%。施本發明高效尿素處理(B)比不施任何氮肥而只施PK肥和微肥的處理(A)，棉花株高增加24.2cm，單株果枝數增加2.9臺，單株結鈴數增加9.8個，單鈴重增加0.38g，衣分增加2.5%，施用本發明高效尿素處理(B)比空白處理(D)株高增加51.2cm，單株果枝數增加6.7臺，單株結鈴數增加23.2個，單鈴重增加1.04g，衣分增加3.4%。
[0047]表1不同肥料對棉花經濟性狀的影響
[0048]
【權利要求】
1.一種含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料，其特征在于，其原料按質量百分比計，包括硫酸鹽.0.06~0.19%、聚天門冬氨酸螯合鉀鹽0.03~0.11%、聚天門冬氨酸螯合鋅鹽0.05~.0.17%、尿素 99.53 ~99.86%。
2.根據權利I要求所述的含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料，其特征在于，硫酸鹽可以為硫酸鎂、硫酸鉀、硫酸銨其中一種。
3.根據權利I要求所述的含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料，其特征在于，所述聚天門冬氨酸螯合鉀鹽中，聚天門冬氨酸與鉀鹽的質量比為19: I ;所述聚天門冬氨酸螯合鋅鹽中，聚天門冬氨酸與鋅鹽的質量比為19: I。
4.一種含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、首先將尿素液從閃蒸分離器下液管引入混合槽； (2)、將聚天門冬氨酸螯合鉀鹽、聚天門冬氨酸螯合鋅鹽按比例與尿素液攪拌混合均勻，其中，聚天門冬氨酸螯合鉀鹽的用量為高效尿素肥料質量的0.03% -0.11%，聚天門冬氨酸螯合鋅鹽的用量為高效尿素肥料質量的0.05% -0.17%，攪拌溫度為:90-95°C，攪拌時間為Ih,攪拌速度為20r / min ； (3)、加入硫酸鹽混合攪拌均勻，其中，硫酸鹽的用量是高效尿素肥料質量的.0.06-0.19%，攪拌溫度為:90-95°C，攪拌時間為lh，攪拌速度為20r / min ； (4)、將混合料的水分蒸發，至水分質量<1% ； (5)、將蒸發后的混合料送入造粒機進行造粒得到產品。
5.根據權利要求4所述的含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料的制備方法，其特征在于，步驟I中所述尿素液為含尿素質量百分比為70%的尿素液。
6.一種制備含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料的裝置，其特征在于，包括閃蒸分離器(1)，所述閃蒸分離器(I)的出口分別與第一混合槽(2)的入口、第二混合槽(3)的入口連通； 所述第一混合槽(2)的出口與第一過濾器(4)的入口連通，第一過濾器(4)的出口與第一計量泵(6)的一端連通；所述第二混合槽(3)的出口與第二過濾器(5)的入口連通，第二過濾器(5)的出口與第二計量泵(7)的一端連通； 第一計量泵(6)的另一端與第二計量泵(7)的另一端均與一蒸分離器(8)的入口連接，一蒸分離器(8)的出口與二蒸加熱器(9)的入口連接，二蒸加熱器(9)的出口與二蒸分離器(10)的入口連接，二蒸分離器(10)的出口與融熔泵(11)的一端連接，融熔泵(11)的另一端與造粒塔(12)的入口連接。
7.根據權利要求6所述制備含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料的裝置，其特征在于，閃蒸分離器(I)連接有用于將尿素液加熱的加熱器；一蒸分離器連接有用于將稀尿素液加熱的一蒸加熱器。
8.一種制備含硫、鉀、鋅的高效尿素肥料的應用，其特認在于，所述肥料適用于小麥、玉米、棉花、蔬菜、水稻。
【文檔編號】C05G1/00GK103804055SQ201410059913
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月24日 優先權日:2014年2月24日
【發明者】汪波, 楊世立, 趙鵬程, 張英君, 田文成, 張東勝 申請人:華強化工集團股份有限公司