【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及農業肥料，尤其涉及一種速溶硫酸鉀肥及其基于結晶調控的制備方法。
技術介紹
1、速溶硫酸鉀肥料具有在水中迅速溶解、作物吸收率高的特點，在農業噴灌、滴灌中可實現水肥一體化作業，達到省工增產、省水省肥的目的。目前，全國有一半的耕地灌溉、施肥過程已具備水肥一體化條件，但其實際應用不到4%，因此速溶硫酸鉀肥料具有廣闊的應用前景。
2、可投入使用的速溶硫酸鉀肥的不溶物比例在0.1%-0.3%之間，如所用硫酸鉀肥的不溶物比例不符合要求，其滴頭或噴頭容易被堵塞，導致施肥不均，以及增加了設備維修的成本。
3、現有技術中，采用了熱溶解+冷結晶的方式提高農用硫酸鉀的純度，去除水不溶物，其中需要通過溶解、離心、干燥等步驟進行提純，但在實際生產中，每一步驟的設備成本以及時間成本都是遠超預期的，且由于硫酸鉀肥的使用量巨大，生產效率問題是需要著重考慮的，如綜合成本無法降低到合理水平，則無法使用此制備方式。
技術實現思路
1、本專利技術目的在于提供一種速溶硫酸鉀肥及其基于結晶調控的制備方法，以解決上述問題。
2、本專利技術通過下述技術方案實現：
3、一種速溶硫酸鉀肥，包括質量份為100-200份的硫酸鉀、5-10份的助溶劑、0.3-0.5份的軟水劑、0.3-0.5份的分散劑。其中助溶劑為羥丙基-β-環糊精或氯化銨，軟水劑為乙二胺四乙酸二鈉、三聚磷酸鈉的任意一種，分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸四鈉的任意一種。
4、本專利技術在硫酸鉀中增加了助溶劑
5、一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，包括如下步驟：
6、s1：硫酸鉀溶解；
7、將100-200份農用硫酸鉀固體與800-1500份結晶母液加入到溶解模塊中；
8、s2：不溶物過濾；
9、溶解完全后將混合液加入到過濾模塊中，將不溶物過濾；
10、s3：冷卻結晶；
11、不溶物分離完后進入結晶模塊，得到固體硫酸鉀晶體，在結晶模塊中，硫酸鉀溶液在3分鐘內將溫度降低至10度，并在10度保持至少十分鐘，隨后提高溫度至15度，并保持至少二十分鐘；
12、s4：硫酸鉀肥混合；
13、將硫酸鉀晶體與5-10份的助溶劑、0.3-0.5份的軟水劑、0.3-0.5份的分散劑加入到混合模塊，得到硫酸鉀肥；
14、s5：干燥；
15、將硫酸鉀肥加入到干燥模塊，得到硫酸鉀肥成品。
16、所述的溶解模塊、過濾模塊、結晶模塊、混合模塊、干燥模塊均依次通過管路連接，實現全自動硫酸鉀肥的生產。
17、本專利技術通過設置溶解模塊、過濾模塊、結晶模塊、混合模塊、干燥模塊，將農用硫酸鉀中的不溶物高效剔除，由于實現了模塊化，因此可大規模的制備速溶硫酸鉀。
18、優選的，過濾模塊包括離心機、離心容器一，其中離心容器一安裝在離心機上，離心機工作時，離心容器一被離心機帶動著進行高速旋轉；
19、離心容器一包括上容器、下容器、支撐柱、過濾容器，其中上容器與下容器的形狀相同，均為空心圓臺，上容器的下底面與下容器的下底面位置對應，其通過支撐柱固定安裝，使得上容器與下容器直接存在一縫隙，過濾容器密封安裝在縫隙上，其中上容器的上底面設有進料口，下容器的上底面設有安裝部，使得離心容器一與離心機安裝固定；
20、本專利技術通過改進離心容器一，將現有技術中的小規模試管離心容器一，改進為包括上容器、下容器、支撐柱、過濾容器的離心容器一，當離心機旋轉時，離心容器一可將不溶物擠壓進過濾容器中，過濾完成后排除溶液，再取出過濾容器，即實現了大容量的不溶物離心過濾。
21、優選的，過濾模塊與溶解模塊集合在同一模塊上，此集合模塊包括離心機、離心容器二、溶解過濾容器，其中，溶解過濾容器安裝固定在離心容器二上，離心容器二安裝固定在離心機上，溶解過濾容器下方設有出料口，離心容器二上方設有進料口，溶解過濾容器的出料口與離心容器二的進料口位置對應，并密封固定連接，在進料口與出料口之間設有可開關的擋板一，溶解過濾容器的形狀為無上底的空心圓柱體，在其內部設有過濾筒，離心容器二的輪廓形狀為空心圓臺狀，其圓臺壁內也為空心，其中圓臺壁內為混合液的容器，并在離心容器二最下面設有不溶物容器，不溶物容器與離心容器二可拆卸連接，不溶物容器中設有可開關的擋板二，當不溶物取出后，擋板二打開，將混合液釋放到結晶模塊中。
22、為提高溶解效率和過濾效率，本專利技術將過濾模塊與溶解模塊集合在同一模塊上，并且通過設置溶解過濾器，在溶解時即可實現第一次不溶物過濾，當第一次過濾后的溶液進入離心容器二后，離心容器二通過高速旋轉，將不溶物離心至不溶物容器，離心結束后，關閉擋板二，將不容物容器取出，此時就得到了高純度的硫酸鉀溶液。
23、優選的，溶解過濾容器的出料口與離心容器二的進料口均為環形孔，其大小位置均相對應，其中溶解過濾容器的出料口位于過濾筒的外壁與溶解過濾容器的內壁之間。
24、本專利技術的溶解過濾容器的出料口與離心容器二的進料口均為環形孔，其便于安裝與拆卸，通過螺紋連接或榫卯連接即可實現快速的安裝拆卸。
25、優選的，混合模塊與干燥模塊集合在同一模塊上，此干燥混合集合模塊包括殼體、粉碎裝置、造風裝置、導流裝置、翻轉裝置，其中殼體的形狀為無上底的空心圓柱體與空心半球體的結合，空心半球體與空心圓柱體為可拆卸連接，造風裝置安裝固定在殼體內側底部，導流裝置安裝固定在殼體內側，粉碎裝置安裝固定在導流裝置之中，翻轉裝置安裝固定在殼體的外側面。
26、為提高混合效率和干燥效率，本專利技術通過設置殼體、粉碎裝置、造風裝置、導流裝置、翻轉裝置，將硫酸鉀與助溶劑、軟水劑、分散劑混合在一起的同時，也對結晶完成后的硫酸鉀晶體進行干燥。
27、優選的，導流裝置為一個無上下底的空心圓臺與一個無上下底的空心圓柱的組合，其中圓柱的半徑與圓臺的上底半徑相同，在圓臺與圓柱連接的位置，安裝固定有粉碎裝置，在導流裝置的外側設有安裝支架，使得導流裝置安裝固定在殼體內側。
28、本專利技術在導流裝置內設置有粉碎裝置，當硫酸鉀存在較大晶體時，在混合時就會出現不均勻的情況，因此在設置了粉碎裝置后，將所有大晶體打碎，變為小晶體，使得混合更均勻。
29、優選的，混合模塊與干燥模塊的集合模塊還包括抽真空裝置，其中殼體上設有抽氣孔，抽真空裝置的抽氣管安裝固定在抽氣孔中，并與抽氣孔密封連接。
30、由于在密閉空間中，造風裝置所帶來的空氣流體速度有限，因此通過增加抽真空裝置，將殼體內的部分空氣抽出，使得殼體內為負壓狀態，由于在蒸發干燥過程中，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種速溶硫酸鉀肥，其特征在于，包括質量份為100-200份的硫酸鉀、5-10份的助溶劑、0.3-0.5份的軟水劑、0.3-0.5份的分散劑，其中助溶劑為羥丙基-β-環糊精或氯化銨，軟水劑為乙二胺四乙酸二鈉、三聚磷酸鈉的任意一種，分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸四鈉的任意一種。
2.一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，用于制備如權利要求1所述的一種速溶硫酸鉀肥，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特征在于，過濾模塊包括離心機、離心容器一（1），其中離心容器一（1）安裝在離心機上，離心機工作時，離心容器一（1）被離心機帶動著進行高速旋轉；
4.根據權利要求2所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特征在于，過濾模塊與溶解模塊集合在同一模塊上，此集合模塊包括離心機、離心容器二（3）、溶解過濾容器（4），其中，溶解過濾容器（4）安裝固定在離心容器二（3）上，離心容器二（3）安裝固定在離心機上，溶解過濾容器（4）下方設有出料口，離心容器二（3）上方設有進料口，溶解過濾容器（4）的出料口與
5.根據權利要求4所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特征在于，溶解過濾容器（4）的出料口與離心容器二（3）的進料口均為環形孔，其大小位置均相對應，其中溶解過濾容器（4）的出料口位于過濾筒（41）的外壁與溶解過濾容器（4）的內壁之間。
6.根據權利要求2所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特征在于，混合模塊與干燥模塊集合在同一模塊上，此干燥混合集合模塊（2）包括殼體（21）、粉碎裝置（22）、造風裝置（23）、導流裝置（24）、翻轉裝置（25），其中殼體（21）的形狀為無上底的空心圓柱體與空心半球體的結合，空心半球體與空心圓柱體為可拆卸連接，造風裝置（23）安裝固定在殼體（21）內側底部，導流裝置（24）安裝固定在殼體（21）內側，粉碎裝置（22）安裝固定在導流裝置（24）之中，翻轉裝置（25）安裝固定在殼體（21）的外側面。
7.根據權利要求6所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特征在于，導流裝置（24）為一個無上下底的空心圓臺與一個無上下底的空心圓柱的組合，其中圓柱的半徑與圓臺的上底半徑相同，在圓臺與圓柱連接的位置，安裝固定有粉碎裝置（22），在導流裝置（24）的外側設有安裝支架，使得導流裝置（24）安裝固定在殼體（21）內側。
8.根據權利要求7所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特征在于，混合模塊與干燥模塊的集合模塊還包括抽真空裝置，其中殼體（21）上設有抽氣孔，抽真空裝置的抽氣管安裝固定在抽氣孔中，并與抽氣孔密封連接。
9.根據權利要求2所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特征在于，混合模塊與干燥模塊集合在同一模塊上，此干燥混合集合模塊（2）包括殼體（21）、粉碎裝置（22）、造風裝置（23）、導流裝置（24）、翻轉裝置（25），其中殼體（21）形狀為空心球體，在殼體（21）內側下方設有若干造風裝置（23），在殼體（21）中部設有若干導流裝置（24），導流裝置（24）通過安裝盤安裝固定在殼體（21）中，粉碎裝置（22）安裝固定在導流裝置（24）中，翻轉裝置（25）安裝固定于殼體（21）外側。
10.根據權利要求8或9所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特征在于，任意殼體（21）的上面均設有若干進料口，進料口的數量與導流裝置（24）的數量相同，進料口的位置與導流裝置（24）的位置相對應，使得進料后晶體先進入粉碎裝置（22）中。
...【技術特征摘要】
1.一種速溶硫酸鉀肥，其特征在于，包括質量份為100-200份的硫酸鉀、5-10份的助溶劑、0.3-0.5份的軟水劑、0.3-0.5份的分散劑，其中助溶劑為羥丙基-β-環糊精或氯化銨，軟水劑為乙二胺四乙酸二鈉、三聚磷酸鈉的任意一種，分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸四鈉的任意一種。
2.一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，用于制備如權利要求1所述的一種速溶硫酸鉀肥，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特征在于，過濾模塊包括離心機、離心容器一（1），其中離心容器一（1）安裝在離心機上，離心機工作時，離心容器一（1）被離心機帶動著進行高速旋轉；
4.根據權利要求2所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特征在于，過濾模塊與溶解模塊集合在同一模塊上，此集合模塊包括離心機、離心容器二（3）、溶解過濾容器（4），其中，溶解過濾容器（4）安裝固定在離心容器二（3）上，離心容器二（3）安裝固定在離心機上，溶解過濾容器（4）下方設有出料口，離心容器二（3）上方設有進料口，溶解過濾容器（4）的出料口與離心容器二（3）的進料口位置對應，并密封固定連接，在進料口與出料口之間設有可開關的擋板一（5），溶解過濾容器（4）的形狀為無上底的空心圓柱體，在其內部設有過濾筒（41），離心容器二（3）的輪廓形狀為空心圓臺狀，其圓臺壁內也為空心，其中圓臺壁內為混合液的容器，并在離心容器二（3）最下面設有不溶物容器，不溶物容器與離心容器二（3）可拆卸連接，不溶物容器中設有可開關的擋板二（6），當不溶物取出后，擋板二（6）打開，將混合液釋放到結晶模塊中。
5.根據權利要求4所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特征在于，溶解過濾容器（4）的出料口與離心容器二（3）的進料口均為環形孔，其大小位置均相對應，其中溶解過濾容器（4）的出料口位于過濾筒（41）的外壁與溶解過濾容器（4）的內壁之間。
6.根據權利要求2所述的一種速溶硫酸鉀肥基于結晶調控的制備方法，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓春曉，李守江，侯建華，鄧小勇，張翼鵬，楊玉明，程帥，張文，李嘉航，萬小龍，
申請(專利權)人：國投四川農業科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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