[实用新型]二氧化碳水合物微肥制备装置

说明书

本实用新型属于气体水合物技术应用领域，具体涉及到一种二氧化碳水合物微肥制备装置。包括反应器单元、供气管路、供液管路和压缩单元，供气管路、供液管路分别与反应器单元的内腔体连通，压缩单元位于反应器单元的下方，且压缩单元与反应器单元的底部连通。其二氧化碳水合物微肥的合成原料简单，合成流程短且不涉及化学反应，安全性好，可持续进行且生产效率较好，合成的二氧化碳水合物微肥含二氧化碳饱和度高，单位体积储气量高，自保护效应好，便于储存和运输；二氧化碳水合物微肥微量元素的组分可调节，微肥分解后的产物为二氧化碳、水以及微量元素，无污染，无残渣，施用后不会改变土壤的性质，可同时提供植物生长所需的水、二氧化碳与微量元素。

技术领域

本实用新型属于气体水合物技术应用领域，具体涉及到一种二氧化碳水合物微肥制备装置。

背景技术

碳元素占植物体干物质的45％，其来源为空气中的二氧化碳，通过植物的光合作用每合成1g干物质约需消耗1.6g的二氧化碳。然而，在自然状态下，大气中的二氧化碳含量仅为 415ppm，远低于植物生长最适宜的二氧化碳浓度。特别是在温室大棚等相对密闭条件下的植物栽培场所，由于气体交换受到限制，温室中的二氧化碳浓度甚至会下降到100ppm以下。即使通风，也远远低于各种蔬菜光合作用的二氧化碳需求量。当植物处于二氧化碳缺乏的饥饿状态时，光合作用就会减弱甚至停止，养分积累减少，生长缓慢，老化加快，病虫害加重，严重地影响了植物的正常生长发育。国内外研究表明，各种蔬菜的适宜二氧化碳浓度在 900-3000ppm。因此，在温室大棚中增施二氧化碳气肥是十分必要的增产增收措施。

目前，国外普遍采用大规模温室配套智能装置供给二氧化碳，但这种装置造价相当高，只适用于大规模的棚室基地。我国的大棚生产仍以家户式耕作为主，个体规模相对较小，不宜采用这种装置。目前，我国山东、辽宁、宁夏、甘肃等多个省市也在积极推广施用二氧化碳气肥，采用的主要方法有：1.二氧化碳发生器法：利用硫酸与碳酸盐反应产生二氧化碳； 2.液态二氧化碳/干冰施肥法；3.燃烧法：通过燃烧液化石油气、丙烷气、天然气、白煤油等产生二氧化碳；4.施用有机生物肥法；5.固体二氧化碳气肥施肥法。

上述方法中，二氧化碳发生器法是将硫酸或者盐酸等酸液和碳酸氢铵混合制造二氧化碳，操作比较简单，但是由于酸液都是腐蚀性的液体，运输和使用都不安全，容易造成人身伤害要求；液态二氧化碳/干冰施肥法费用较高，且二氧化碳气体密度大于空气，从地面向空气中释放比较因难，不利于作物吸收；二氧化碳燃烧法同样需要专用装置，且在使用中，由于本身的高温，容易对作物造成伤害；生物法通过增施有机肥和畜禽类粪便来实现，利用微生物发酵产生二氧化碳，优点是不需设备，投资，成本较低，但产气缓慢，气量不易控制，同时产生有害气体，如氮氧化物以及硫化氢等，造成环境污染。

由于现有方法存在上述缺陷，目前已经开发出了一些专利技术用于施用固体二氧化碳气肥的生产。例如：公开号为CN1840509A的实用新型专利申请，公开了一种含有木炭、淀粉、高锰酸钾、氯化亚铁和生石灰的二氧化碳气体肥料，其将木炭及氢氧化钙以及淀粉分别粉碎至100～150目，依次加入搅拌器中混合均匀，并将高锰酸钾和氯化亚铁溶于水中，均匀喷淋润湿后，装入磨具加压成型，在105℃烘干后密封包装。公开号为CN1849870A的实用新型专利申请，公开了一种双组分固体挂袋式二氧化碳缓释气肥剂，其包含缓释剂和固体碳酸盐两种固体组分，分别为经过化学改性的硅藻土和碳酸氢铵，施用时将两组分混合置于开有小孔的袋中并悬挂在大棚内。公开号CN103193518A的实用新型专利申请，公开了一种包衣缓释二氧化碳气肥，其将硫酸铝和轻质碳酸钙分别进行造粒和包衣后再按照2.2:1的重量份数比混合均匀，密封包装。虽然这些固体二氧化碳肥料或者富集了作物必需的钾、锌、锰、铁、钼等多种微量元素，或者能够挂袋以避免影响土壤组分，且能增加二氧化碳浓度，然而使用这些方法生产固体二氧化碳气肥流程复杂，获得的气肥在施用时不可避免会产生残渣，且部分肥料除释放二氧化碳气体外，还可能释放铵气等有害气体。