[發明專利]一種環保型生物炭基有機無機復混肥及其制備方法

在審

• 申請號: 202010572809.7
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111689813A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 張小瓊;白錚;王會
• 申請（專利權）人: 襄陽職業技術學院
• 主分類號: C05G3/40
• 分類號: C05G3/40;C05G3/80;C05G5/35
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

1.一種環保型生物炭基有機無機復混肥的制備方法，其特征在于，以重量份計，先將25～30份生物質降解液、1～2份聚乙烯醇、0.5～0.8份聚谷氨酸、0.5～0.8份二乙基二硫代氨基甲酸鈉和0.05～0.07份硫酸軟骨素加入100份水中，超聲波振蕩均勻得到殼層溶液；然后將15～20份尿素、8～10份磷酸二銨和8～10份磷酸二氫鉀溶于100份水中，接著加入18～20份生物質降解液，超聲波振蕩均勻，接著加入30～35份體積濃度35～38％甲醛水溶液，再用體積濃度25～30％磷酸水溶液調節pH＝2～3，然后加入20～30份二甲基亞砜，超聲波振蕩均勻，得到核層溶液；最后將殼層溶液與核層溶液制成核殼結構，焙燒，即得所述的一種環保型生物炭基有機無機復混肥；其中，所述生物質降解液是以生物質為原料，經預處理、熱解反應和催化裂解反應而得。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，核殼結構的制備方法如下：將殼層溶液和核層溶液分別注入到一個不銹鋼同軸針頭的外層和內層，并利用高壓靜電紡設備將殼層溶液和核層溶液在高壓靜電噴射條件下噴射到質量濃度2～3％二甲基亞砜水溶液中，200～300r/min攪拌反應24～32小時，過濾，40～50℃干燥6～8小時，即得核殼結構。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，高壓靜電噴射的工藝條件為：環境溫度20～30℃，高壓電源的輸出電壓為2～4kV，接收裝置與不銹鋼同軸針頭噴絲口之間的距離為10～12cm，流量均為10～15mL/h，殼層溶液與核層溶液的流速比為1：2～4。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，焙燒的具體方法是：將核殼結構轉移至管式爐中，通氮氣保護，升溫至100～120℃焙燒30～40分鐘，再升溫至200～220℃焙燒40～50分鐘，最后升溫至300～320℃焙燒1～2小時即可。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，以重量份計，所述生物質是由以下組分混合制成的：玉米秸稈5～8份，蘑菇渣6～9份，豆粕3～5份，畜禽糞便12～15份。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述生物質降解液的制備方法如下：

(A)預處理：先將生物質利用雙氧水溶液和木醋液進行處理，得到預處理產物；

(B)熱解反應：然后在無氧條件下，600～800℃處理2～3分鐘，得到熱解氣和殘渣；

(C)催化裂解反應：將熱解氣通入第一反應器中進行催化裂解反應，得到第一部分氣體；將殘渣轉移至第二反應器中進行催化裂解反應，得到固液混合物和第二部分氣體，分離固液混合物得到液體，合并第一部分氣體和第二部分氣體并冷凝得到冷凝液，最后將液體與冷凝液混合即得所述生物質降解液。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，以重量份計，步驟(A)的具體方法是：先將1份生物質倒入4～6份質量濃度2～3％雙氧水溶液中，55～60℃攪拌處理70～80分鐘，洗滌，然后加入3～5份木醋液中，45～55℃攪拌30～50分鐘，洗滌，干燥至含水率為4～5w.t.％，得到預處理產物。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(C)中，第一反應器中裝有第一催化劑，所述第一催化劑是將氯化鋁與磷酸鈰按照質量比1：0.1～0.2混合得到；第二反應器中裝有第二催化劑，所述第二催化劑是將二茂鐵、磷酸鈰按照質量比1：0.05～0.08混合而得。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(C)中，第一反應器中催化裂解反應的工藝條件為：80～90℃催化裂解2～3小時；第二反應器中催化裂解反應的工藝條件為：500～600℃催化裂解3～4小時。

10.一種利用權利要求1～9中所述制備方法制備得到的環保型生物炭基有機無機復混肥。