新型肥料配方设计与加工课件
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新型肥料配方设计与加工
目录
1 配方设计的基本原理
2
配方设计的基本流程
3 配方生产中的主要技术问题
4
什么是配方设计？
配方设计即科学地选择和运用材料；
具有科学性的三个关键 使成品具有实用性； 能配合现有加工设备进行良好的加工作业； 尽可能以最低成本的配料达到所需效果水平。
设计配方需要考虑的四要素 即为配料、加工、效果和成本，使四要素获得一 个平衡点，即为配方设计的关键所在。
1：3：1
7-21-7
617.5
25.5
113 244
1：3：3
3-9-9
264.5
11
145 579.5
3：4：1
12-16-4
470.5
228
64.5 237
3：1：2
9-3-6
88.5
253.5
97 561
4：4：1
12-12-3
353
Hale Waihona Puke Baidu
265.5
48.5 453.5
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
(4) 证件类型
2、养分离子间的相互作用
分为拮抗作用和协同作用。 拮抗作用发生于阳离子与阳离子之间、阴离子与阴离子
之间。 产生原因：①在水合半径相近的一价态离子竞争载体的
相同部位；②影响到原生质膜的通透性（钙离子影 响）；③其他因素，如水稻吸收K离子会对Fe产生拮 抗，因为K可增加水稻根系的氧化力，促进二价态铁 的氧化，减少其有效性；
元素比例
肥料品位
聚磷酸铵
氮溶液
氯化钾 水
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
1：1：1
8-8-8
235.5
176.5
129 459
氮肥
铵态氮肥：液氨、氨水、碳铵、硫酸铵、氯化铵、一铵、二铵；特点： 速效养分，直接吸收；可做基肥、追肥；碱性下挥发损失；
硝态氮肥：硝酸钙、硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠；特点：溶解好，吸湿 性强；不宜用基肥、种肥，不宜水田使用，最好旱田追肥。需注 意贮存，防潮、防热；
酰胺态氮肥：尿素。不宜用于种肥；
长效氮肥：有机合成型（脲甲醛、脲乙醛）、包膜型（硫包衣尿素、 多聚物包衣尿素、长效碳铵）；特点：养分缓慢释放，肥效长， 利用率高，安全性好，不烧苗。
同种作物不同的生育期，对养分需求亦不同。
如番茄幼苗以氮肥为主，配施磷肥，促进叶面积扩大和花芽分化；一穗果的盛花 期逐渐增加氮、钾营养；结果盛期，在增加氮、钾的同时，增加中、微量元 素的供应，提高产量、改善品质。
（2）土壤营养特性
配方设计要考虑土壤的综合营养特性和肥力水平，如有机 质含量、有效养分含量及其平衡情况、土壤对养分的缓冲 能力、土壤生物和生化特性等
28% 40.1 30.0 29.9 1.283 -18
30% 42.2 32.7 25.1 1.303 -10
32% 44.3 35.4 20.3 1.320
-2
市场上销售的氮溶液
磷肥
难溶性磷肥：磷矿粉、骨粉；物理状态较好，但 有效吸收性较差，一般就地利用，可做载体。
弱酸溶性磷肥：钙镁磷肥、脱氟磷肥等；一般土 施，缓释型肥料，提供营养，改良土壤。
新型液体肥料的主要基础氮肥
液体氮肥：压力含氮溶液与常压含氮溶液；
压力含氮溶液：含游离氨和尿素的溶液、 含游离氨与硝酸铵的溶液；
常压含氮溶液：尿素与硝酸铵的溶液。
氮溶液
（75-85%硝酸铵溶液与70%尿素 溶液的混合液, 含氮28-32%）
几种氮溶液（UAN)的性质
N含量 硝铵（%） 尿素（%） 水（%） 比重 盐析温度 （℃）
养吸收转化比根系快，及时满足作物需要；——有效补充 微肥的方式，但代替不了土壤施肥 滴灌：优点：提高化肥利用率。高达80%以上，而常规施肥 利用率仅30-40%；节水、灌水均匀，均匀度可达80%90%；降低了棚内湿度，减少病虫害、抑制杂草，提高作 物品质；减轻土壤退化和地下水污染；节省劳力 ——配方设计要求较高，需调整原料配比、用量，避免各养 分发生反应产生沉淀堵塞滴灌带；
配方设计的基本原理 （配方设计需要考虑的因素）
一、配方设计的基本原理
1、确定肥料中营养元素的种类和数量
（1）作物种类 作物种类不同，对养分的需求特点各异。
水稻、小麦、玉米对氮素需求多，要求高氮比； 蔬菜对K需求量大，要求高K/N比； 烟草对K需求均高于N、P； 不同作物对养分的形态要求也差别较大，如旱地蔬菜喜硝态氮；茶树喜铵态氮；
如东北黑土的综合肥力水平较高； 南方地区的红壤、转红壤较贫瘠，P、K总量较低，有效性亦低； 四川盆地的紫色土，K总量较高，有效利用率高
（3）施肥技术
目前施肥技术主要包括底施、根外喷施（叶面喷施）、滴灌 施肥、喷灌施肥等
底施：以有机肥与大量元素为主； 喷施：植物通过地上部分器官吸收养分并进行代谢的过程。 特点：直接供给营养，防止养分在土壤中的固定和转化；营
2）它能与氮溶液、尿素、氯化钾和水配制出近几十种 NPK复合肥。
3）由聚磷酸铵制成的复混肥盐析温度可达0oC以下， 有些可达-18℃。便于寒冷地区贮藏。
以10-34-0为基础制成各种清液液体肥料配方（公斤/吨）
---------------------------------------------------------------------------------------
NH+ K+
协同作用
主要表现为阳离子与阴离子之间；如硝酸根阴离 子、磷酸阴离子、硫酸根阴离子能促进阳离子 的吸收。阴离子被吸收后，通过代谢变成有机 形态而被吸收转化形成大量有机酸，促进阳离 子的吸收。
3、原材料之间的配伍性
固体避免结块；液体避免结晶、沉淀；
4、肥料生产的主要原料
氮肥、磷肥、钾肥、中量元素肥料、微量元素以 及调理剂、增效剂。
水溶性磷肥：过磷酸钙、磷酸铵系列；
新型液体肥料的基础磷肥
聚磷酸铵溶液
是一种低氮高磷复合液肥， 有易溶性、分散性好等优点。 液体有两种配比：
10-34-0，11-37-0 。
美国每年生产约150万吨
聚磷酸铵的优点
1）它可螯合湿法磷酸中的镁、铁、铝等杂质，不产生 沉淀，也不会损失有效磷。加入的微量元素可以被螯 合，成为均匀一致的多元溶液肥料。
目录
1 配方设计的基本原理
2
配方设计的基本流程
3 配方生产中的主要技术问题
4
什么是配方设计？
配方设计即科学地选择和运用材料；
具有科学性的三个关键 使成品具有实用性； 能配合现有加工设备进行良好的加工作业； 尽可能以最低成本的配料达到所需效果水平。
设计配方需要考虑的四要素 即为配料、加工、效果和成本，使四要素获得一 个平衡点，即为配方设计的关键所在。
1：3：1
7-21-7
617.5
25.5
113 244
1：3：3
3-9-9
264.5
11
145 579.5
3：4：1
12-16-4
470.5
228
64.5 237
3：1：2
9-3-6
88.5
253.5
97 561
4：4：1
12-12-3
353
Hale Waihona Puke Baidu
265.5
48.5 453.5
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
(4) 证件类型
2、养分离子间的相互作用
分为拮抗作用和协同作用。 拮抗作用发生于阳离子与阳离子之间、阴离子与阴离子
之间。 产生原因：①在水合半径相近的一价态离子竞争载体的
相同部位；②影响到原生质膜的通透性（钙离子影 响）；③其他因素，如水稻吸收K离子会对Fe产生拮 抗，因为K可增加水稻根系的氧化力，促进二价态铁 的氧化，减少其有效性；
元素比例
肥料品位
聚磷酸铵
氮溶液
氯化钾 水
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
1：1：1
8-8-8
235.5
176.5
129 459
氮肥
铵态氮肥：液氨、氨水、碳铵、硫酸铵、氯化铵、一铵、二铵；特点： 速效养分，直接吸收；可做基肥、追肥；碱性下挥发损失；
硝态氮肥：硝酸钙、硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠；特点：溶解好，吸湿 性强；不宜用基肥、种肥，不宜水田使用，最好旱田追肥。需注 意贮存，防潮、防热；
酰胺态氮肥：尿素。不宜用于种肥；
长效氮肥：有机合成型（脲甲醛、脲乙醛）、包膜型（硫包衣尿素、 多聚物包衣尿素、长效碳铵）；特点：养分缓慢释放，肥效长， 利用率高，安全性好，不烧苗。
同种作物不同的生育期，对养分需求亦不同。
如番茄幼苗以氮肥为主，配施磷肥，促进叶面积扩大和花芽分化；一穗果的盛花 期逐渐增加氮、钾营养；结果盛期，在增加氮、钾的同时，增加中、微量元 素的供应，提高产量、改善品质。
（2）土壤营养特性
配方设计要考虑土壤的综合营养特性和肥力水平，如有机 质含量、有效养分含量及其平衡情况、土壤对养分的缓冲 能力、土壤生物和生化特性等
28% 40.1 30.0 29.9 1.283 -18
30% 42.2 32.7 25.1 1.303 -10
32% 44.3 35.4 20.3 1.320
-2
市场上销售的氮溶液
磷肥
难溶性磷肥：磷矿粉、骨粉；物理状态较好，但 有效吸收性较差，一般就地利用，可做载体。
弱酸溶性磷肥：钙镁磷肥、脱氟磷肥等；一般土 施，缓释型肥料，提供营养，改良土壤。
新型液体肥料的主要基础氮肥
液体氮肥：压力含氮溶液与常压含氮溶液；
压力含氮溶液：含游离氨和尿素的溶液、 含游离氨与硝酸铵的溶液；
常压含氮溶液：尿素与硝酸铵的溶液。
氮溶液
（75-85%硝酸铵溶液与70%尿素 溶液的混合液, 含氮28-32%）
几种氮溶液（UAN)的性质
N含量 硝铵（%） 尿素（%） 水（%） 比重 盐析温度 （℃）
养吸收转化比根系快，及时满足作物需要；——有效补充 微肥的方式，但代替不了土壤施肥 滴灌：优点：提高化肥利用率。高达80%以上，而常规施肥 利用率仅30-40%；节水、灌水均匀，均匀度可达80%90%；降低了棚内湿度，减少病虫害、抑制杂草，提高作 物品质；减轻土壤退化和地下水污染；节省劳力 ——配方设计要求较高，需调整原料配比、用量，避免各养 分发生反应产生沉淀堵塞滴灌带；
配方设计的基本原理 （配方设计需要考虑的因素）
一、配方设计的基本原理
1、确定肥料中营养元素的种类和数量
（1）作物种类 作物种类不同，对养分的需求特点各异。
水稻、小麦、玉米对氮素需求多，要求高氮比； 蔬菜对K需求量大，要求高K/N比； 烟草对K需求均高于N、P； 不同作物对养分的形态要求也差别较大，如旱地蔬菜喜硝态氮；茶树喜铵态氮；
如东北黑土的综合肥力水平较高； 南方地区的红壤、转红壤较贫瘠，P、K总量较低，有效性亦低； 四川盆地的紫色土，K总量较高，有效利用率高
（3）施肥技术
目前施肥技术主要包括底施、根外喷施（叶面喷施）、滴灌 施肥、喷灌施肥等
底施：以有机肥与大量元素为主； 喷施：植物通过地上部分器官吸收养分并进行代谢的过程。 特点：直接供给营养，防止养分在土壤中的固定和转化；营
2）它能与氮溶液、尿素、氯化钾和水配制出近几十种 NPK复合肥。
3）由聚磷酸铵制成的复混肥盐析温度可达0oC以下， 有些可达-18℃。便于寒冷地区贮藏。
以10-34-0为基础制成各种清液液体肥料配方（公斤/吨）
---------------------------------------------------------------------------------------
NH+ K+
协同作用
主要表现为阳离子与阴离子之间；如硝酸根阴离 子、磷酸阴离子、硫酸根阴离子能促进阳离子 的吸收。阴离子被吸收后，通过代谢变成有机 形态而被吸收转化形成大量有机酸，促进阳离 子的吸收。
3、原材料之间的配伍性
固体避免结块；液体避免结晶、沉淀；
4、肥料生产的主要原料
氮肥、磷肥、钾肥、中量元素肥料、微量元素以 及调理剂、增效剂。
水溶性磷肥：过磷酸钙、磷酸铵系列；
新型液体肥料的基础磷肥
聚磷酸铵溶液
是一种低氮高磷复合液肥， 有易溶性、分散性好等优点。 液体有两种配比：
10-34-0，11-37-0 。
美国每年生产约150万吨
聚磷酸铵的优点
1）它可螯合湿法磷酸中的镁、铁、铝等杂质，不产生 沉淀，也不会损失有效磷。加入的微量元素可以被螯 合，成为均匀一致的多元溶液肥料。