[发明专利]二氧化碳气体肥料的制取方法及定量控速的供酸装置

说明书

本发明属于二氧化碳气体肥料的制取方法及与其配套的定量控速的供酸装置，用于向大棚内种植的作物施加二氧化碳气体。

向大棚内种植的作物施加二氧化碳气体，能促进作物的光合作用、增加作物的产量、改善产品的品质。作为肥料向大棚内施入的二氧化碳气体可以直接用干冰或钢瓶装的压缩二氧化碳释放，也可以从燃烧含碳物质的烟气中获得，但最方便、最廉价的方法是直接使用强酸和含碳酸氢铵溶液反应来制取。用干冰或钢瓶装的压缩二氧化碳释放二氧化碳成本较高，从燃烧烟气中获得的二氧化碳中含有一氧化碳难以净化，用强酸和碳酸氢铵反应制取二氧化碳，虽然成本低廉、气体纯度高，但由于强酸性溶液具有很强的腐蚀性，运输、贮存很不方便，且强酸性溶液和碳酸氢铵的反应速度极快，使二氧化碳的产生速度难于控制，甚至会因液体飞溅而伤人。用固体酸制备二氧化碳气肥的方法(专利申请号92100382.X)虽然解决了硫酸运输、贮存中的困难，但在用硅酸钠(钾)使硫酸固化时要消耗一定量的硫酸而使二氧化碳的产出量降低，同时需将结决的碳酸氢铵捻成粉末，在将粉末状碳酸氢铵撒在固体酸表面时会产生大量泡沫，且必须使用指示剂严格地控制最终反应后的残留物为中性，操作很不方便。

本发明的目的，是发明一种将配制成含有一定浓度强酸的强酸性溶液封装在其内的定量控速的供酸装置，以便用它按需要的速度向碳酸氢铵溶液的内部供给一定量的强酸性溶液，从而控制二氧化碳气体的产出速度的，操作方便、使用安全、施入可靠、价格低廉地制取高纯度二氧化碳气体肥料的方法。

这种定量控速的供酸装置，是将强酸配制成适于封装浓度的强酸性溶液后封装在底部带有端口封闭的塑料出液管的塑料制成的贮酸袋内构成的。

为了便于强酸性溶液的封装，贮酸袋的上部可带有一条塑料注液管；为了便于贮酸袋的悬挂，在封闭注液管时可将注液管开口端回折封成一个环；同时贮酸袋的出液管上还可以设置一个控制阀。

定量控速的供酸装置用于的强酸性溶液和碳酸氢铵溶液反应来制取二氧化碳气体肥料时，是将定量控速的供酸装置的贮酸袋悬挂在装有碳酸氢铵溶液的容器上方，当贮酸袋出液管上不设置控制阀时，将贮酸袋出液管的端口处的出液管上开直径0.5-1.5毫米的孔1-4个，并将出液管的出口端浸没在碳酸氢铵溶液的液面下使贮酸袋内强酸性溶液经小孔流出，其流出速度用出液管端口处开孔的孔径、数量及贮酸袋悬挂的高度加以控制；当贮酸袋的出液管上设置控制阀时，先关闭控制阀再剪掉出液管端口封闭处并将出液管出口端浸没在碳酸氢铵溶液的液面下，用设在出液管上的控制阀控制贮酸袋内强酸性溶液经出液管流出的速度。控制强酸性溶液流入碳酸氢铵水溶液中的速度，使二氧化碳气体按要求的产气速度产出，产出的二氧化碳气体对溶液起搅拌作用，可使产生二氧化碳气体的过程连续地进行。所使用的碳酸氢铵溶液的碳酸氢含量可为2-10％，封装在定量控速的供酸装置的贮酸袋中的强酸性溶液可比和溶器内的碳酸氢铵完全反应所需的强酸性溶液略多，二氧化碳的产出速度可控制在1-3升/分。产生二氧化碳过程结束后，可向容器内的溶液中加入中和剂中和溶液中的残余酸，中和后的液体可作为追肥直接施入土壤。因为强酸性溶液被封存于贮酸袋内，贮存、运输极为方便，又因存在毛细现象，在弄破出液管前出液管的内部并没有强酸性溶液，操作时也不会因强酸性溶液接触皮肤而伤人，所以在贮存、运输和操作过程中是安全可靠的。定量控速的供酸装置用于以强酸性溶液和碳酸氢铵溶液反应来制取二氧化碳气体肥料时，原料贮存运输安全、便利，操作程序简单、方便，产气过程稳定、可靠，能廉价地获得高纯度的二氧化碳气体肥料，同时还可以得到能作为追肥直接施入土壤的含有氮肥的液体。

本发明中，所使用的强酸性溶液可以是含有30-74％硫酸的水溶液，可以是含有30-45％磷酸的水溶液，可以是含有20-70％硫酸，1-20％磷酸的水溶液，还可以是已证明对农作物无害的、酸度相当于30-70％硫酸的工业废酸或对农作物无害的工业废酸与硫酸的混合物；所使用的中和剂可以是碳酸钙粉末、也可以是粉状的钙镁磷肥。

附图为贮酸袋上部带有一条注液管，出液管上设置控制阀的定量控速的供酸装置的结构图。如图所示，强酸性溶液[2]封装在底部带有端口封闭的塑料出液管[3]、上部带有塑料注液管[5]的塑料制成的贮酸袋[1]内，控制阀[4]设置在出液管[3]上，并在封闭注液管[5]时，将注液管的开口端回折封成一个环[6]。

将定量控速的供酸装置用于以强酸性溶液和碳酸氢铵溶液反应来制取二氧化碳气体肥料的实例如下：