專利名稱:一種制取硅酸鉀復(fù)合肥料的方法
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域：
系農(nóng)用化學(xué)肥料。
硅酸鉀復(fù)合肥料用于水稻、蘆葦、蔬菜、果樹等作物肥效顯著，尤其對于水稻、蘆葦、可使作物根系發(fā)達(dá)，增加分孽、強(qiáng)壯莖桿，可防倒伏、籽粒飽滿，對水稻，每畝施肥40～50公斤，可增產(chǎn)10～20%;用于蔬菜、水果，可在葉子和果皮中形成硅化細(xì)胞，防止水份蒸發(fā)，增加糖份，起到保鮮、抗病蟲害等作用。施用該肥料可使作物發(fā)病率明顯下降。用于其它作物也有顯著肥效。
目前世界上被開發(fā)的煤的氣化工藝有煤的催化氣化法和非催化氣化法，催化氣化法由于催化劑費(fèi)用、回收催化劑工程費(fèi)用大，所以，大部分還是采用非催化氣化方法。EXXon公司從1978年開始，用碳酸鉀作催化劑，以日產(chǎn)900公斤的流化床中試裝置中，于30大氣壓和700℃下進(jìn)行了煤的催化氣化試驗(yàn)，該法雖然能得到甲烷含量較高的高熱值煤氣，但是，需要從爐灰中回收催化劑，增加了附屬工程。另外，尚有6.5～15%(重量)的碳酸鉀損失，增加了費(fèi)用，不易工業(yè)化。
日本北海道工業(yè)開發(fā)試驗(yàn)所和廢棄物工學(xué)研究所在1980年開始了用煤灰、碳酸鉀、氫氧化鉀、氫氧化鎂、煤粉為原料，在900℃流化床中生產(chǎn)硅酸鉀復(fù)合肥料，該方法除用上述原料外，還需造粒機(jī)、干燥爐、反應(yīng)爐等設(shè)備，建立年產(chǎn)2萬噸硅酸鉀復(fù)合肥料廠，需要投資200萬元。
本發(fā)明的目的在于用煤催化氣化后爐底排出的爐灰渣來制取硅酸鉀復(fù)合肥料。該方法的特點(diǎn)是在常壓至80大氣壓下，于800～1000℃的氣化爐(U、G、I式、魯奇式、沸騰床等)中，用鉀鹽與鈣鹽、鎂鹽以及它們的氧化物或者用草木灰為催化劑進(jìn)行煤的催化氣化，同時(shí)從爐底排出的爐灰制成硅酸鉀復(fù)合肥料;省去了催化劑的回收工序。它比不用催化劑的非催化氣化方法具有如下優(yōu)點(diǎn)1、水蒸汽分解率從65%提高到75%。
2、煤的催化氣化，在氣化爐中不僅促進(jìn)水煤氣反應(yīng)(C+H2O Co+H2)，而且還促進(jìn)水煤氣變換反應(yīng)，(Co+H2O Co2+H2)使煤氣組成H2/(Co+Co2)的比值由非催化氣化的1.2提高到2。
3、每噸標(biāo)準(zhǔn)煤的有效氣產(chǎn)氣量增加5%。
4、每噸煤的焦油生成量減少40%。
5、由于在氣化爐中大部分進(jìn)行水煤氣變換反應(yīng)，因此，CO變換反應(yīng)所需的水蒸汽量節(jié)省50%。
6、從煤灰中直接制得了硅酸鉀復(fù)合肥料，催化劑鉀鹽不受損失。
本發(fā)明所述的煤的催化氣化方法，分固定床和流化床兩種，固定床又分間歇式和連續(xù)式兩種。
實(shí)例1固定床連續(xù)氣化方法將煤粉、鉀鹽(或草木灰)、消石灰、鎂鹽按表1的配料比加入混合槽混合均勻。
表1<
用對輥式煤球成型機(jī)壓制成生球，然后將生球進(jìn)行碳酸化(簡稱碳化)，使分散在生球中的氫氧化鈣與氣體中的二氧化碳作用生成堅(jiān)硬的碳酸鈣晶體和水，該碳酸鈣晶體網(wǎng)絡(luò)骨架，從而提高了煤球的機(jī)械強(qiáng)度。
固定床連續(xù)式氣化方法，是用氧氣或富氧空氣與水蒸汽自下而上通過燃料層，煤層自上而下分為干燥區(qū)、干餾區(qū)、氣化區(qū)、燃燒區(qū)。在燃燒區(qū)主要進(jìn)行煤的燃燒反應(yīng)，在氣化區(qū)，則主要是碳-水蒸汽反應(yīng)，在常壓至80公斤/厘米2的壓力下，于800～1000℃保持物料在爐內(nèi)停留時(shí)間為15～60分鐘。爐上部制出水煤氣或半水煤氣、城市煤氣。爐下部排出的爐灰經(jīng)冷卻、粉碎、篩分后包裝，即是制得的硅酸鉀復(fù)合肥料。
實(shí)例2固定床間歇式氣化方法原料煤粉和催化劑的用量配比與實(shí)例1相同。間歇式氣化方法分吹風(fēng)、制氣兩個(gè)階段，吹風(fēng)時(shí)用空氣燃燒煤，在煤層積蓄熱量，再通入水蒸汽進(jìn)行制氣反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度為800～1000℃，于常壓至80公斤/厘米2壓力下反應(yīng)，定時(shí)加料，定時(shí)排渣，爐渣經(jīng)冷卻、粉碎、篩分后包裝，即是硅酸鉀復(fù)合肥料。
實(shí)例3流化床氣化方法首先將煤破碎到8目以下，然后將粒煤放入按實(shí)例1給出的比例配好的鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽水溶液中，經(jīng)24小時(shí)浸漬，干燥后使用，也可將鉀鹽與鎂鹽、鈣鹽混合的水溶液噴灑在破碎后的煤表面上，經(jīng)干燥后使用。煤的氣化方法，是將氧氣或富氧空氣和水蒸汽從爐底連續(xù)吹入，從爐上部加入10mm以下的煤顆粒，使煤粒在爐中呈沸騰狀態(tài)進(jìn)行氣化，在常壓至80公斤/厘米2下，于800～1000℃反應(yīng)，煤在爐內(nèi)停留時(shí)間為10～30分鐘，上部制成煤氣，爐底排出的爐灰渣經(jīng)冷卻、篩分后包裝，即是硅酸鉀復(fù)合肥料。
權(quán)利要求
1.一種用煤催化氣化后的爐灰渣制取硅酸鉀復(fù)合肥料的方法，煤的催化氣化是采用固定床(連續(xù)式或間歇式)以及流化床方法進(jìn)行的，煤的催化氣化溫度為800～1000℃，壓力為常壓至80公斤/厘米2其特征在于，煤的催化氣化時(shí)，用鉀、鈣、鎂鹽或它們的氧化物，或草木灰作為催化劑，煤氣化后，爐底排出的爐渣即為制取的硅酸鉀復(fù)合肥料。
2.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于催化劑是在煤的氣化前加到煤中的。
3.按照權(quán)利要求
1、2所述的方法，其特征在于煤和催化劑的配比(重量百分比)為煤∶氫氧化鈣∶氧化鎂∶鉀鹽＝(55～78)∶(15～22)∶(2～5)∶(5～20)。
4.按照權(quán)利要求
1、2所述的方法，其特征在于用草木灰為催化劑時(shí)，煤和催化劑的配比(重量百分比)為煤∶氫氧化鈣∶草木灰＝(55～95)∶(0～25)∶(5～20)。
5.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于煤在固定床連續(xù)氣化法中，物料在爐內(nèi)停留時(shí)間為15～60分鐘。
6.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于采用流化床氣化法中，物料在爐內(nèi)停留時(shí)間為10～30分鐘。
專利摘要
硅酸鉀復(fù)合肥料是用于水稻、蘆葦、蔬菜、果樹的一種優(yōu)良肥料，它能防止蔬菜、水果的水份蒸發(fā)，增加糖分，起到保鮮、抗病蟲害等作用，硅酸鉀復(fù)合肥料是由煤的催化氣化后，從爐底排出的爐灰渣制取的。
文檔編號C05D1/00GK86107166SQ86107166
公開日1988年5月11日 申請日期1986年10月25日
發(fā)明者金革, 王驥, 趙秉乾, 楊寶田, 董求實(shí) 申請人:沈陽化工學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan