[实用新型]风能生产化肥的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化工设备，尤其是一种生产化肥的设备。

背景技术

化肥一般多是无机化合物，仅尿素[CO(NH2)2]是有机化合物。凡只含一种可标明含量的营养元素的化肥称为单元肥料，如氮肥、磷肥、钾肥等。凡含有氮、磷、钾三种营养元素中的两种或两种以上且可标明其含量的化肥称为复合肥料或混合肥料。品位是化肥质量的主要指标。它是指化肥产品中有效营养元素或其氧化物的含量百分率。

而目前最主要的氮肥中碳铵、尿素等，生产原料是天然气、煤、石油等一次性矿资源，把它们同水，空气一系列化学反应生成，但这样一次性矿资源有限，一方便不利于降低成本，另外一方面影响可持续发展。

发明内容

本实用新型针对目前状况，提供了一种可以持续发展的生产化肥的设备。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下措施来实现：

一种风能生产化肥的设备，其特征是由风力发电单元、电解水制氢单元、氮气提纯单元、氢氮化合氨单元、二氧化碳输入单元、合成反应单元组成，风力发电吸收风能发出直流电，提供设备中所有单元能量，大部分直流电给电解水制氢单元进行电解水生产氢气，氮气提纯单元由空气中提纯出纯氮气，由氢气和氮气供应氢氮化合氨单元化合生成氨气，由二氧化碳输入单元接入二氧化碳与氨气一起供应给合成反应单元化合生产出尿素、碳铵等化肥的设备。

采用风能供应设备能源可以实现可持续性，而且空气中的氮气、水、二氧化碳等都是可以实现低成本供应，所以也便于控制生产成本，实现可持续发展。

附图说明

附图为风能生产化肥的设备的结构示意图。

其中：1，风力发电单元；2，电解水制氢单元；3，氮气提纯单元；4，氢氮化合氨单元；5，二氧化碳输入单元；6，合成反应单元。

具体实施方式

下面结合附图进行说明：风力发电单元1吸收风能发出直流电，提供设备中所有单元能量，大部分直流电给电解水制氢单元2进行电解水生产氢气，氮气提纯单元3由空气中提纯出纯氮气，由氢气和氮气供应氢氮化合氨单元4化合生成氨气，由二氧化碳输入单元5接入二氧化碳与氨气一起供应给合成反应单元6内化合生产出尿素、碳铵等化肥。

在具体实施中，有以下优选方法：

风力发电机可以发出直流电，也可以设置超级电容电池进行缓存，提供优质稳定的直流电。

电解水制氢单元中，可以接入纯净水，内部放置一定浓度的强碱增加导电性，整体反应为： 2H 2O=2 H2↑+ O2↑，其中氧气可以收集压缩或者直接供应医院，也可以直接排放，生产出的氢气缓存输入氢氮化合氨单元。

氮气提纯单元采用压缩空气，然后通过分子膜过滤方式提纯出纯净的氮气，输入氢氮化合氨单元。

氢氮化合氨单元中氢气和氮气按照摩尔量3：1的比例反应生成氨气。

然后，外界接入二氧化碳，在合成反应单元内生产出尿素或者碳铵，其反应为：

2NH3+CO2→NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O

或

2NH3+CO2+H2O→NH4HCO3

另外，单组设备中可以只配置风力发电单元和电解水制氢单元，将其生产的氢气并联集中，然后进行合成生产。

在实施例中，氮肥的生产成本降低60～70%，同时对风力能源的利用率也提高50%左右。