本申請涉及碳捕集副產碳酸氫銨化肥對促進農業(yè)綠色發(fā)展的關鍵作用及其方法,其中使用低氮配方的顆粒復合肥并結合肥料深施和添加硝化抑制劑技術,可顯著降低氮磷損失量。
背景技術:
1、碳酸氫銨是一種速效氮素肥,易溶于水,適用于各種作物和各種土壤,而二氧化碳是制備碳酸氫銨的原料之一,將工業(yè)企業(yè)廢氣中的co2氣體加工制成碳酸氫銨,不但能解決co2直接排入大氣的問題,又能制得碳酸氫銨肥料,成為大規(guī)模利用co2的必然選擇。與單一碳酸氫銨相比,將碳酸氫銨與硫酸銨及磷鉀鎂等原料制成大中元素復合肥、并采用深施技術和添加硝化抑制劑進行改性,這些措施可減少單一碳酸氫銨應用的氨揮發(fā)、淋溶和徑流損失及溫室氣體排放。
2、碳銨和硫銨的氮素形態(tài)為銨態(tài)氮,可被土壤粘土礦物吸附而不易流失;但是在土壤透氣條件下,銨態(tài)氮在微生物作用下可轉化為硝態(tài)氮;而硝態(tài)氮在土壤中隨水移動,容易造成土壤氮素淋失和流失,造成土壤和大氣污染。在硝化和反硝化過程中都會產生溫室氣體氧化亞氮(n2o)排放。硝化抑制劑能夠選擇性地抑制土壤中硝化細菌的活動,從而阻礙土壤中銨態(tài)氮轉化為硝態(tài)氮,減少硝態(tài)氮在土壤中的生成和累積,從而減少氮肥以硝態(tài)氮形式的損失和溫室氣體排放,對提高氮肥肥效有積極作用。
3、氮肥深施是合理施用碳銨的重要措施,據相關研究和田間觀察數據,碳銨深施氨揮發(fā)損失比尿素表施減少50%;在相同施氮量條件下將碳銨均勻摻入0-15cm層土壤可使秋季冬麥田的氨揮發(fā)損失比尿素撒施減少91%。硝化抑制劑改性的碳銨在黑土中氧化亞氮(n2o)排放比尿素顯著降低了63%,在中國主要旱地土壤中改性碳銨的n2o排放可比尿素減少79%。過量施用磷肥很容易導致土壤磷過剩和磷流失。在相同重量下復合肥中磷含量越高,磷損失量越大。采用生命周期評估(lca)方法研究表明,與復合肥(17-5-13)相比,復合肥(15-15-15)的平均磷流失增加4.5倍。
4、cn105110819a公開了一種氨法脫硫副產生產大顆粒硫基尿素復合肥方法,將氨法脫硫技術和大顆粒復合肥造粒技術進行集成,同時將煙氣中的硫轉化成硫基尿素復合肥,但該工藝未涉及碳捕集領域。
5、cn115947627a公開了一種低成本的以硫酸銨和碳酸氫銨為基肥的大豆專用復合肥,以硫酸銨、碳酸氫銨、磷肥和鉀肥為原料,使得所述復合肥按重量份計,包括氮10-15%、五氧化二磷5-6%、氧化鉀4-5%、硫≥8%、碳≥5%。該復合肥僅對營養(yǎng)成分進行了限定,未對添加成分進行說明。
6、cn115888372a公開了一種煙氣固碳生產碳酸類氮肥系統及方法,本發(fā)明煙氣固碳生產碳酸類氮肥系統,包括煙氣反應吸收塔,所述煙氣反應吸收塔中設置有氨水噴淋單元和煙氣曝氣管;利用火電廠內現有的氨水與脫硫脫硝除塵后的干凈的煙氣,在煙氣反應吸收塔之內通過曝氣或噴淋霧化技術,氨水與煙氣中二氧化碳生產碳酸類氮肥,用于農業(yè)生產肥料,做到了煙氣中的廢物利用和凈化煙氣及碳減排的目的。該方案依然是直接碳捕集生產碳酸氫銨或碳酸銨中的任意一種或二者混合物化肥。
技術實現思路
1、基于上述前期研究結果,本發(fā)明采用低氮配方的顆粒復合肥,其中氮磷鉀硫總養(yǎng)分不高于28,特別地采用15-3-3-3s低氮配方并結合肥料深施(例如溝施、穴施或其組合)和添加硝化抑制劑技術,可顯著降低氮磷損失量,該配方中氮(n)含量不小于15%,磷含量(以p2o5計)不小于3%,鉀含量(以k2o計)不小于3%,硫含量不小于3%,但其氮磷鉀硫總養(yǎng)分不高于28%。
2、本發(fā)明還涉及如下實施方案:
3、1.一種用氨捕集二氧化碳生產碳酸氫銨化肥及其在農業(yè)應用中降碳減污固碳的方法,其特征在于,首先采用氨捕集二氧化碳技術生產碳酸氫銨,再利用上述碳酸氫銨、氨法脫硫技術生產的硫酸銨、磷肥、鉀肥和助劑生產顆粒復合肥;所述的顆粒復合肥為低氮配方,但其氮磷鉀硫總養(yǎng)分不高于28%;所述低氮復合肥能夠顯著減少農業(yè)二氧化碳排放,并減少氮磷損失及其對水體環(huán)境的污染和溫室氣體排放,促進農業(yè)綠色發(fā)展。
4、2.如實施方案1所述的方法,其特征在于,所述的復合肥為低氮配方,其組成為15-3-3-3s,即氮(n)含量不小于15%,磷含量(以p2o5計)不小于3%,鉀含量(以k2o計)不小于3%,硫含量不小于3%,但其氮磷鉀硫總養(yǎng)分不高于28%。
5、3.如實施方案1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥中碳酸氫銨含量不小于60%(重量)。
6、4.如實施方案1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥中硫酸銨含量不小于6%(重量)。
7、5.如實施方案1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥中磷肥可為磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫鉀和磷酸氫鎂中的一種或兩種以上的組合。
8、6.如實施方案1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥中鉀肥可為硫酸鉀、氯化鉀、磷酸二氫鉀中的一種或兩種以上的組合。
9、7.如實施方案1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥所含助劑包括氧化鎂、鈣鎂磷肥、白云石、粉煤灰中的一種或兩種以上的組合。
10、8.如實施方案1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥中所含助劑包括單種硝化抑制劑,或由兩種以上硝化抑制劑組成的復合硝化抑制劑,或由硝化抑制劑與至少一種天然生物活性物質組成的復合增效劑。
11、9.如實施方案1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥采用溝施、穴施或滴灌滲入土壤。
1.一種用氨捕集二氧化碳生產碳酸氫銨化肥及其在農業(yè)應用中降碳減污固碳的方法,其特征在于,首先采用氨捕集二氧化碳技術生產碳酸氫銨,再利用上述碳酸氫銨、氨法脫硫技術生產的硫酸銨、磷肥、鉀肥和助劑生產顆粒復合肥;所述的顆粒復合肥為低氮配方,但其氮磷鉀硫總養(yǎng)分不高于28%;所述低氮復合肥能夠顯著減少農業(yè)二氧化碳排放,并減少氮磷損失及其對水體環(huán)境的污染和溫室氣體排放,促進農業(yè)綠色發(fā)展。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述的復合肥為低氮配方,其組成為15-3-3-3s,即氮(n)含量不小于15%,磷含量(以p2o5計)不小于3%,鉀含量(以k2o計)不小于3%,硫含量不小于3%,但其氮磷鉀硫總養(yǎng)分不高于28%。
3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥中碳酸氫銨含量不小于60%(重量)。
4.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥中硫酸銨含量不小于6%(重量)。
5.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥中磷肥可為磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫鉀和磷酸氫鎂中的一種或兩種以上的組合。
6.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥中鉀肥可為硫酸鉀、氯化鉀、磷酸二氫鉀中的一種或兩種以上的組合。
7.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥所含助劑包括氧化鎂、鈣鎂磷肥、白云石、粉煤灰中的一種或兩種以上的組合。
8.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥中所含助劑包括單種硝化抑制劑,或由兩種以上硝化抑制劑組成的復合硝化抑制劑,或由硝化抑制劑與至少一種天然生物活性物質組成的復合增效劑。
9.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述低氮復合肥采用溝施、穴施或滴灌滲入土壤。