[發明專利]風能生產化肥的設備

無效

• 申請號: 201110173273.2
• 申請日: 2011-06-25
• 公開（公告）號: CN102344393A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 楊貽方
• 申請（專利權）人: 楊貽方
• 主分類號: C07C273/04
• 分類號: C07C273/04;C01C1/26;C05C3/00;C05C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種化工設備，尤其是一種生產化肥的設備。

背景技術

化肥一般多是無機化合物，僅尿素[CO(NH2)2]是有機化合物。凡只含一種可標明含量的營養元素的化肥稱為單元肥料，如氮肥、磷肥、鉀肥等。凡含有氮、磷、鉀三種營養元素中的兩種或兩種以上且可標明其含量的化肥稱為復合肥料或混合肥料。品位是化肥質量的主要指標。它是指化肥產品中有效營養元素或其氧化物的含量百分率。

而目前最主要的氮肥中碳銨、尿素等，生產原料是天然氣、煤、石油等一次性礦資源，把它們同水，空氣一系列化學反應生成，但這樣一次性礦資源有限，一方便不利于降低成本，另外一方面影響可持續發展。

發明內容

本發明針對目前狀況，提供了一種可以持續發展的生產化肥的設備。

為了實現上述目的，本發明采取以下措施來實現：

一種風能生產化肥的設備，其特征是由風力發電單元、電解水制氫單元、氮氣提純單元、氫氮化合氨單元、二氧化碳輸入單元、合成反應單元組成，風力發電吸收風能發出直流電，提供設備中所有單元能量，大部分直流電給電解水制氫單元進行電解水生產氫氣，氮氣提純單元由空氣中提純出純氮氣，由氫氣和氮氣供應氫氮化合氨單元化合生成氨氣，由二氧化碳輸入單元接入二氧化碳與氨氣一起供應給合成反應單元化合生產出尿素、碳銨等化肥的設備。

采用風能供應設備能源可以實現可持續性，而且空氣中的氮氣、水、二氧化碳等都是可以實現低成本供應，所以也便于控制生產成本，實現可持續發展。

具體實施方式

在具體實施中，有以下優選方法：

風力發電機可以發出直流電，也可以設置超級電容電池進行緩存，提供優質穩定的直流電。

電解水制氫單元中，可以接入純凈水，內部放置一定濃度的強堿增加導電性，整體反應為：?2H?2O=2?H2↑+?O2↑，其中氧氣可以收集壓縮或者直接供應醫院，也可以直接排放，生產出的氫氣緩存輸入氫氮化合氨單元。

氮氣提純單元采用壓縮空氣，然后通過分子膜過濾方式提純出純凈的氮氣，輸入氫氮化合氨單元。

氫氮化合氨單元中氫氣和氮氣按照摩爾量3：1的比例反應生成氨氣。

然后，外界接入二氧化碳，在合成反應單元內生產出尿素或者碳銨，其反應為：

2NH3+CO2→NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O

或

2NH3+CO2+H2O→NH4HCO3

另外，單組設備中可以只配置風力發電單元和電解水制氫單元，將其生產的氫氣并聯集中，然后進行合成生產。

在實施例中，氮肥的生產成本降低60～70%，同時對風力能源的利用率也提高50%左右。