[发明专利]利用合成氨联产碳酸氢铵生产碳酸氢钾实现碳中和的方法

说明书

本发明公开的一种利用合成氨联产碳酸氢铵生产碳酸氢钾实现碳中和的方法，利用合成氨‑碳铵联合生产工艺，将吸收变换气中二氧化碳的浓氨水改为质量分数为10‑20％的氢氧化钾水溶液，反应温度控制到20℃‑30℃，压强控制到0.7MPa或1.4MPa，反应后生成碳酸氢钾产品。此种工艺与传统的碳酸氢钾生产方法(电解法、离子交换法或路布兰法)，不是一种类型，其是生产碳酸氢钾的优化工艺，产品成本可以降低50％左右，此方法有利于二氧化碳的回收和固定，有效实现碳中和。

技术领域

本发明属于化肥(或农药)生产技术领域，具体涉及一种利用合成氨联产碳酸氢铵生产碳酸氢钾实现碳中和的方法。

背景技术

碳酸氢钾，分子式为：KHCO₃，分子量：100.8，又名重碳酸钾。碳酸氢钾含氧化钾为47％，含二氧化碳为44％，属于典型的碳基钾肥。与碳酸钾性质接近，只是碳营养的比例更高，钾营养的比例略低。但我国近年来土壤出现缺碳，土壤有机质含量下降的现象。碳酸氢钾的环保作用更为明显。特别需要提出的是，这种碳基钾肥还是世界各国普遍推广的药肥，各种环保认证都将碳酸氢钾列为不限制使用的杀虫药肥。碳酸氢钾是国内外各种绿色生产资料推广施用的农药和碳基钾肥。我国参照欧盟有机农业生产规定(EEC No.2092/91)、国际农业有机农业运动联合会(IFOAM)，以及德国、瑞典、英国、美国、澳大利亚、新西兰等制定的国环有机产品认证中心(简称OFDC) 中规定的附录A允许和限制使用的土壤培肥和改良物质，对有机农业体系以外生产的物质，如秸秆、堆肥、农家肥、充分腐熟的人粪尿等，都进行了限制使用；而附录B作物病虫害防治中允许和限制使用的物质/方法，则明确二氧化碳、碳酸氢钾、蚁酸等不进行限制。显而易见，用二氧化碳、碳酸氢钾等作为原料的碳基钾肥，其防止病虫害的作用非常明显。

德国化学家发现，若要维持土壤的肥力，就必须恢复土壤中被植物摄取的碳、氮、磷和钾。碳酸氢钾属于典型的碳基钾肥，对于维持土壤肥力起着重要作用。

碳基化肥可以抑制土壤有机质的分解。土壤有机质的分解，即有机质的矿化过程为：当我们增加土壤中的生成物二氧化碳(碳基化肥)的含量(浓度)，根据化学平衡定律，抑制了上述反应向右进行。不仅抑制了二氧化碳的排放，而且还抑制了土壤有机质的下降。

碳基化肥的施入，对于作物有机碳含量的增加影响显著。作物有机碳的形成量在玉米、水稻上的测定，由于碳素(长效碳铵、碳铵)的施入，明显增加了作物的有机碳含量。玉米的有机碳的增加率分别为48.2％和40.86％，水稻的有机碳的增加率分别为20.21％和12.53％。

化肥中的碳营养直接影响土壤的碳含量，土壤中碳含量对于氨的固定起到正相关作用，也可以说土壤中无机碳的含量，对于有机氮、有机碳都是呈正相关的作用。所以土壤中增施碳基化肥：(1)可以增加土壤中碳酸氢根离子，为植物的光合作用奠定物质基础。(2)将氨转化为有机氮固定起来，避免有机质的过度分解，控制二氧化碳的大量释放，抑制温室效应的肆虐。 (3)将无机碳变为有机碳固定起来，相当于减少二氧化碳的排放，达到控制空气的污染。例如PM2.5的影响。(4)碳营养对于生态农业十分重要，离开碳营养平衡的有机农业、绿色农业都不是真正意义上生态农业。植物营养学说中存在这么一种认识，即：通过改变寄主和寄生物环境的和谐关系这一特殊的新陈代谢功能，对防治病虫害发挥最大的作用。合适的碳、氮比(环境)，十分重要，这种环境可以降低有害细菌的生存，而提高作物的营养水平。不仅给作物提供了良好的营养，也大幅降低了农药的用量，减少环境的污染。(5)土壤中二氧化碳的增加，对于发生土壤中硅酸盐同晶置换碳酸盐，是一种强有力的抑制，避免土壤沙化的趋势。