小氮肥技术改造方案 小氮肥技术改造方案怎么写

如何提高垃圾堆肥中的氮,磷含量?

如何提高垃圾堆肥中的氮磷含量

摘要 我国改革开放以来，城市数目和城市人口有了很大的发展，人民的生活水平也有了很大提高，因此，作为城市公害的生活垃圾发生量及其组成也有了很大变化。处理城市生活垃圾，实现无害化、减量化和再资源化，消除城市生活垃圾的污染已成为我国必须解决的重大问题。将生活垃圾堆积成堆，保温至70℃储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。既解决垃圾的出路，又可达到再资源化的目的，但是生活垃圾堆肥量大，氮、磷含量低，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，本文将讨论如何解决垃圾堆肥化中氮磷含量低的问题！

关键词 垃圾堆肥 资源化 营养化 氮磷含量

一 垃圾堆肥的研究意义

优质垃圾堆肥用于农业生产，不仅可增加土壤腐殖质和养分，而且堆肥中有机质与土壤结合，可使粘质土壤疏松，对砂质土壤则促进其结成团粒，以致明显降低土壤结构，提高土壤通风、保水和培肥的功能，同时能促进植物根系的增长。据研究表明，优质堆肥施用适量，一般均有较好的增产作用，尤其用于中低肥力的菜地或新菜地，增产效果更好，而且可提高蔬菜品质，降低烂菜率，增加蔬菜中钙、钾含量，明显降低硝酸盐、亚硝酸盐含量。优质垃圾堆肥对水稻、马铃薯、萝卜增产效果较为明显。

二 研究目的以及与其成果

为了有效的处理垃圾，提高垃圾堆肥中的氮磷磷含量 ，将生活垃圾经人工初选，把堆肥物和非堆肥物分开，回收非堆肥物中的废纸、金属、塑料、玻璃等，剩余的砖瓦、石块送入填埋场。将堆肥物与粪便按一定的发酵水分的要求均匀混合、堆制密封。采用通风管道自然通风，发酵过程中温度控制在50～70℃进行好氧发酵，约15天后第一阶段的发酵完毕，起堆。在自然温度下进行第二阶段的发酵腐熟，约25天后发酵过程全部完成，即成腐熟堆肥，然后经过分选筛分，直径大于12毫米的粗粒送往填埋，直径小于12毫米的堆肥即可作为农用。

三 堆肥的过程

1 基本生化过程

垃圾堆肥是在大量微生物作用下，使垃圾粪在一定条件下发生的生物转化过程。由于堆肥环境的不同，可以是厌气为主的发酵过程，也可以是好气为主的氧化分解过程。好气性氧化分解后，除CO2和水外，主要是硝酸盐、硫酸盐及其他氧化终产物。化学性质稳定，不再进行生化分解。氧化分解过程进行很快，条件适当，几天内就可进行完毕。稳定性终产物也没有什么气味，符合卫生条件。厌气性堆肥是在缺氧条件下厌气进行的一种发酵分解，其终产物除C02和水外，还有氨、硫化氢、甲烷和其他有机酸等还原性终产物。有异臭、发酵过程需要的时间较长，一个垃圾堆完全腐熟，往往要几个月。可见，好气性堆肥显然优于厌气性堆肥。

2垃圾堆肥处理的必须条件及调控

①微生物。不论是好气性堆肥还是厌气性堆肥，起主要作用的微生物是细菌、真菌和放线菌，有时还有酵母和原虫参与。城市垃圾的微生物数量，随垃圾的性质不同，差别很大。一般细菌数量在106～1025个/克(千重)，总大肠菌和粪性大肠菌分别占10％和1％。由于这些微生物的繁殖，使有机垃圾发生了转化。在垃圾中掺加人、畜粪便、污泥是增加微生物数量的有效方法。

②养成分微生物生长繁殖需要一定的营养物质，即碳、氮、磷、钾和微量元素。碳可以在堆肥前通过垃圾的初步分选，提高有机物含量。垃圾中缺乏的往往是氮磷。一般常见的可作堆肥的垃圾，其含氮量和碳氮比值见下表。适宜于微生物生长繁殖的碳氮比，应在30～35∶1，氮磷比100∶1为宜。碳氮比小于25∶1，特别是pH偏高时，会导致氨的排出。碳氮比大于40∶1时，氮明显不足，不利于微生物生长。城市垃圾一般碳氮比较高，有的高达60～80∶1。碳氮比值越高，堆肥周期越长。为此，垃圾堆肥常需加入氮和磷，以加速堆肥过程。一般加入氮、磷肥水溶液，或掺入人粪、污水、污泥，都可达到调控碳氮比的目的。

③水分微生物的代谢过程需要合适的水分条件。水分低于10％，有机物分解就会停止。若水分超过50％，会阻塞堆肥内的空隙，使好气发酵变成厌气发酵，温度会急剧下降，不利于无害化。④pH值和温度调控堆肥中主要微生物要求pH值为6～8，由于堆肥过程中，常常伴随有机酸的生成而使pH值小于6，妨碍堆肥腐熟。另一方面由于产生游离氨，也有可能使pH值大于8，造成氮素损失。因此可以加入一些石灰，钙镁磷肥或其他物质来调节pH值。

各种废物的氮含量和碳氮比

名称 N(％) C/N

人粪 5.5～6.5 6～10

菌 0.5 0.8

血粉 10～14 3

生污泥 4～7 11

消化污泥 2～4 6

杂草 2～4 19

蔬菜废物 2～4 12

锯末 0.1 200～500

骨粉 0.8～3.7 4～6

畜粪 0.3～0.6 15～25

厨房垃圾 2.15 25

混合垃圾 1.05 34

通气性是影响堆肥温度的重要因素，主要靠通气来调控堆肥温度。一般要求在堆肥过程中保持50～70℃一个星期，才能杀灭常见病菌和寄生虫，并使有机物发酵腐熟。一些病菌和寄生虫致死温度见表3-34。垃圾堆肥有自然发酵和强制通风两种方法。自然发酵时间长，表面温度达不到无害化的50～70℃要求。无论是南方还是北方，垃圾堆肥还是提倡强制通风的设施为好。主要设施是建设堆肥仓。仓中设有专门通气孔道，通气孔直径15～20毫米不等，仓顶设有可开启的塑料或水泥密封盖。仓内还有粪稀喷酒管，抽气管、排水管等，用以调节水、肥、气的量。发酵仓的容积为50～100吨，发酵周期为12～15天，3天内即可达到70℃，出仓时的温度还在50℃以上，达到无害化标准。

几种常见病菌与寄生虫死亡温度

病菌与寄生虫 死亡温度

伤寒杆菌 46℃以上不生，55～60℃30分钟死亡

沙门杆菌类 56℃，1小时内死亡，60℃15～20分钟内死亡

志贺氏杆菌类 55℃，1小时内死亡

大肠杆菌 绝大部分在55℃1小时内死亡；60℃，在15～20分钟内死亡

阿米巴属 68℃，死亡

无钩绦虫 71℃，5分钟内死亡

旋毛虫幼虫 在50℃，1小时内可以明显减少，62～72℃死亡

美洲钩虫 45℃，50分钟内死亡

流产布鲁土菌 61℃，3分钟内死亡

化脓性细胞菌 50℃，10分钟内死亡

脓性链球菌 54℃，10分钟内死亡

结核分枝杆菌 66℃，15～20分钟内死亡，有时在67℃死亡

牛结核杆菌 55℃，45分钟内死亡

3.垃圾堆肥成品的质量要求及其农用控制标准

垃圾堆肥成品的质量要求，主要有两方面：一是要做到无害化，二是必须保证其肥料养分含量，使农作物增加产量。为此要求堆肥必须充分腐熟，颜色成棕褐色或棕黑色，无恶臭，杀死虫卵、致病菌和杂草种子，无塑料、玻璃、金属、砖瓦、石块等有害物。要过筛将大颗粒去除，以防长期使用不致破坏土壤的物理性状。各种重金属含量不超过规定标准。堆肥成品的碳氮比值应在20以下，保证堆肥有足够的有机质和养分含量。为了便于运输、保管和使用，应该把堆肥的水分含量控制在适当的范围。

1987年国家环境保护局颁布了城镇垃圾农用控制标准(GB8172-87)，从垃圾堆肥的物理、卫生、重金属和养分等方面，制定了15项标准限值，使城镇垃圾堆肥的加工、使用和监测做到有法可依。

城镇垃圾农用控制标准见表。

城镇垃圾农用控制标准值

编 号 项 目 单 位 标准限值

1 杂物 (％) ＜3

2 粒度 (毫米) ＜12

3 蛔虫卵死亡率 (％) 95～100

4 大肠菌值 10-1～10-2

5 总镉(以Cd计) (毫克/公斤) ＜3

6 总汞(以Hg计) (毫克/公斤) ＜5

7 总铅(以Pb计) (毫克/公斤) ＜100

8 总铬(以Cr计) (毫克/公斤) ＜300

9 总砷(以As计) (毫克/公斤) ＜30

10 有机质(以C计) (％) ＞10

11 总氮(以N计) (％) ＞0.5

12 总磷(以P2O5计) (％) ＞0.3

13 总钾(K2O计) (％) ＞1.0

14 pH 6.5～8.5

15 水分 (％) 25～35

4.除臭技术

恶臭是垃圾粪便污染环境的重要方面，国外已把恶臭列为环境污染的主要公害之一。恶臭是一类混合气体所发出的臭气，主要是氨类、三甲胺、硫化氢、甲硫醚、二甲基硫醚、苯乙烯、乙醛、甲硫醇等，其特点见表3-36。

垃圾粪便处理，多采用物理和化学等多种方法结合进行除臭，主要方法有：

水洗法–充填塔、喷雾塔、水通气

冷却法–浓缩①物理方法

吸附法–活性炭、离子交换、表面活性剂

空气稀释法

药剂处理法–酸碱、次氯酸盐、臭氧、锌盐、铜盐、掩盖剂②化学方法

生物化学分解法–土壤净化法

各种恶臭物质的特点

类别 恶臭物质 臭味 臭觉阀值(毫克/公斤) 沸点(℃) 主要发生源

甲硫醇 烂葱头臭 0.041 6

硫 乙硫醇 烂卷心菜臭 0.00028 37 鱼类加工厂，牛皮纸厂，

化 二甲基硫 烂卷心菜臭 0.0037 37.5 化炼油厂，煤气厂

物 二乙基硫 蒜 臭 0.0028 92 粪便处理等

硫化氢 臭蛋臭 0.13 60.4

甲基胺 0.021 6.5

氮 肉类加工厂

乙胺 鱼臭 16.5

化 化肥厂

三四胺 0.00021 3

物 粪便处理等

氨 刺激臭 55 33

丁烯 汽油臭 22 30

脂肪族 丁酸 汗臭 0.00086 163.5 水产，畜产肉类加工

化合物 丙酮 汗臭 100 65 粪便处理等

丙烯醛 刺激臭 0.21 53

四 经济效益和结论

施用无害化处理的优质垃圾堆肥，对改善土壤物理性状有明显作用。据中国农业科学院土壤肥料研究所研究表明，随着垃圾肥施用量的增加，土壤容重下降，土壤孔隙度增加，土壤三相比中固相下降，液相和气相增加。连续两年亩施1.5万公斤垃圾堆肥，可使容重下降0.08～0.17克/立方厘米，总孔隙度增加3％～6％，三相比中固相下降3％～6％，液相增加1％～5％，气相增加1％～6％。广州、上海等地的研究也有类似的结果。由于垃圾堆肥质地为砂性，在粘重土壤上施用，对改善土壤的效果更好。

垃圾堆肥有机质含量高(有机碳含量大于10％)，吸水能力强，随着垃圾堆肥用量的增加，其保水能力提高，从而减少了土壤水分的流失。土壤水流失量减少，土壤中养分流失量也随之减少。据测定，土壤中硝态氮和酰胺态氮流失量随垃圾肥用量的增加而减少，铵态氮损失量更少。以亩施3万公斤垃圾堆肥计算，钾(K2O)流失量比不施垃圾堆肥的处理增加外，硝态氮和酰胺态氮损失量分别减少4％和8％～10％。

垃圾堆肥的增产作用同样是明显的。据北京朝阳区农业科学研究所试验，利用垃圾肥种植蔬菜，西红柿、柿子椒、大白菜增产幅度在5.9％～13.5％；可使玉米、水稻增产14.7％～76.0％。广州市环境卫生研究所的试验，施用垃圾堆肥黄瓜增产8.5％，水稻增产29％～56.8％。

垃圾肥用量以每年亩施5～10吨效果较好，配合施用20～40公斤化肥，效果更好。从长期考虑，则以亩施3～4吨为宜。在中、低肥力土壤上的增产效果相当可观，配合少量化肥后，增产率可达66％～79％。而在高肥力土壤上则仅增产0％～9％。垃圾肥在蔬菜上增产效果较好，特别是叶类蔬菜上增产效果更为显著。例如，在大白菜上亩施垃圾肥5000～10000公斤，可增产9.1％～42.9％，配合施用20～40公斤化肥的，增产5.22％～78.8％。

施用垃圾堆肥不仅能增加作物产量，而且能提高农产品的品质。上海市农业科学院土壤肥料研究所在蔬莱上的试验表明，青菜、萝卜施用垃圾肥，菜体中硝酸盐含量明显低于单施化肥处理。由单施菌素的274毫克/公斤下降到45～119毫克/公斤。中国农业科学院土壤肥料研究所在9种蔬菜上的试验也得到类似结果，而且能使蔬菜中的矿物质，维生素C含量提高，减少蔬菜贮存中的腐烂率。施用垃圾肥是否会导致土壤污染问题，据各方面的试验表明，凡是经无害化处理的垃圾肥，土壤重金属污染，病原菌、寄生虫卵的污染均与不施垃圾肥的对照土壤相近。对植株样品的化验也证明各种重金属含量和蛔虫卵，大肠杆菌值都未超标，均在安全食用标准范围内。可见，施用无害化处理的垃圾堆肥是安全可靠的。

参考文献 《中华人民共和国国家标准GB8172-87》，1987

《中国肥料》1994

《中国有机肥料》1991

中国著名化学家

发明好“侯氏联合制碱法”的侯得榜最有名了。

侯德榜，著名科学家，杰出的化工专家，我国重化学工业的开拓者。他于20年代突破氨碱法制碱技术的奥秘，主持建成亚洲第一座纯碱厂；30年代领导建成了我国第一座兼产合成氨、硝酸、硫酸和硫酸铵的联合企业；四五十年代又发明了连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱新工艺，以及碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥新工艺，并使之在60年代实现了工业化和大面积推广。他还积极传播交流科学技术，培育了很多科技人才，为发展科学技术和化学工业做出了卓越贡献。

侯德榜，名启荣，号致本，1890年8月9日生于福建省闽侯县一个普通农家。自幼半耕半读，勤奋好学，有“挂车攻读”美名。1903—1906年，得姑妈资助在福州英华书院学习。他目睹外国工头蛮横欺凌我码头工人，耳闻美国的旧金山种族主义者大规模迫害华侨、驱逐华工等令人发指的消息，使之产生了强烈的爱国心。他曾积极参加反帝爱国的罢课示威。1907—1910年，就读于上海闽皖铁路学院。毕业后，在英资津浦铁路当实习生。这期间，侯德榜进一步感受到帝国主义者凭技术经济优势对贫穷落后的中国和人民进行残酷剥削与压迫，立志要掌握科学技术，用科学和工业来拯救苦难的中国。1911年，侯德榜考入北平清华留美预备学堂，以10门功课1000分的优异成绩誉满清华园，1913年被保送人美国麻省理工学院化工科学习。1917年毕业，获学士学位，再入普拉特专科学院学习制革，次年获制革化学师文凭。1918年又人哥伦比亚大学研究院研究制革，1919年获硕士学位，1921年获博士学位。由于学习成绩优异，侯德榜被接纳为美国Sigma Xi科学会会员和美国Phi L ambda Upsilon化学会会员。侯德榜的博士论文《铁盐鞣革》，围绕铁盐的特性以大量数据深入论述了铁盐鞣制品易出现不耐温、粗糙、粒面发脆、易腐、易吸潮和起盐斑等缺点的主要原因和对策，很有创见。《美国制革化学师协会会刊》特予连载，全文发表，成为制革界至今广为引用的经典文献之一。

1921年，侯德榜接受永利制碱公司总经理范旭东的邀聘，离美回国，承担起续建碱厂的技术重任。在制碱技术和市场被外国公司严密垄断下，侯德榜带领广大职工长期艰苦努力，解决了一系列技术难题，于1926年取得成功，正常生产出优质纯碱。在总结亲身实践的基础上，侯德榜用英文撰写了《纯碱制造》（Manu－facture of Soda）一书，1933年在纽约出版，在学术界和工业界产生了深远影响。1934年，永利公司为了“再展化工一翼”和生产化肥，决定建设兼产合成氨、硝酸、硫酸、硫酸铵的南京铔厂，任命侯德榜为厂长兼技师长（即总工程师），全面负责筹建。侯德榜深知筹建这个联合企业的复杂性，且生产中涉及高温高压、易燃易爆、强腐蚀、催化反应等高难度技术，是当时化工高新技术之最；而国内基础薄弱，公司财力有限，工作难度极大。他很耽心“……万一功亏一篑，使国人从此不敢再谈化学工业，则吾等成为中国之罪人矣！”但抱着“只知责任所在，拼命为之而已”的决心，知难而上。他按照“优质、快速、廉价、爱国”的原则，决定从国外引进关键技术，招标委托部分重要的设计，选购设备，选聘外国专家……结果，仅用30个月，就于1937年1月建成了这座重化工联合企业，一次试车成功，正常投产，技术上达到了当时的国际水平。它给以后引进技术多快好省地建设工厂提供了好经验。这个厂，连同永利碱厂一起，奠定了我国基本化学工业的基础，也培养出了一大批化工科技人才。但不久，发生“七七事变”，日本侵略军逐渐逼向南京，曾先后3次以“工厂安全”相要挟，提出“合作”管理南京铔厂的要求。侯德榜和同仁们大义凛然，坚持“宁举丧，不受奠仪”，拒绝“合作”；同时，积极响应抗战，利用工厂设施，转产硝酸铵炸药和地雷壳等物资，支援前线。工厂被日本飞机3次轰炸，无法生产之后，侯德榜又组织职工紧急拆迁设备，并将人员和资料一同送往内地。

1938年，永利公司在川西五通桥筹建永利川厂，范旭东任命侯德榜为厂长兼总工程师。在十分困难的条件下，侯德榜带领职工，生产自助，维持公司人川员工生计；同时，着手筹办四川碱厂。由于四川的条件不适于沿用氨碱法，侯德榜特于1939年率队赴德国考察，准备购买察安法专利。在对方提出辱国的条件下，侯德榜中止谈判，发愤自行研究新的制碱方法。他领导一大批科研设计人员经过艰苦努力，于1941年研究出融合察安法与苏尔维法两种方法、制碱流程与合成氨流程两种流程于一炉，联产纯碱与氯化铵化肥的新工艺。1943年完成半工业装置试验，但由于战争和政局混乱，没有条件继续实现工业化而中断。1945年8月，日本侵略者投降不久，范旭东逝世，侯德榜继任总经理，全面领导永利化学工业公司的工作。他立即组织恢复永利沽厂与南京铔厂的生产。铔厂的硝酸设备在战争中被日本侵略者运往日本，经侯德榜和李烛尘等人一再向有关方面严正交涉，他亲赴东京找盟军总司令部等有关方面据理力争，才于1948年全部归还，恢复硝酸生产，至今仍在运行。1947年，侯德榜受聘兼任印度塔塔公司顾问总工程师，先后5次赴印度指导改进该公司碱厂的设备和技术，使这个碱厂正常运转，生产出优质纯碱。对此，后来尼赫鲁总理访华时也大加赞扬，引以为中印两国人民友谊的典范。1949年，侯德榜第5次赴印期间，得知中共中央领导人很关心永利的事业，并希望与他共商国家大计，使之十分激动，力克重重阻碍，绕道泰国、香港、韩国赶回北京。聂荣臻元帅亲自到车站迎接。毛泽东主席在接见他时说：“革命是我们的事业，工业建设要看你们的了！希望共同努力建设一个繁荣富强的新中国。”周恩来总理亲自到永利驻京办事处探望他，祝贺他胜利返国，赞扬他的爱国主义精神，邀请他参加中国人民政治协商会议，“共商国事，设计建设新中国的蓝图”。侯德榜受到极大鼓舞，决心加倍努力工作，报效祖国。之后，他相继当选为中国人民政治协商会议全国委员会首届委员，第二、三、四届常委；全国人民代表大会第一、二、三届代表；先后被任命为中央财经委员会委员，政务院重工业部技术顾问，化学工业部副部长；受聘为中国科学院技术科学部委员等等。1953年，他参加了民主建国会，并当选为第一、二届中央常委。同时，他更加勤奋于科学技术工作，为发展化学工业日夜操劳。他先后向中央领导人介绍过“永利公司建设十大化工企业的设想”，提出过“对复兴工业的意见”等多项建议。他参与了全国化学工业和科技事业的许多重要决策，领导了化工行业许多重大科技活动。在他的建议和指导下，对联合制碱新工艺继续进行补充试验和中间试验，1962年实现了工业化，成为我国生产纯碱和化肥的主要方法之一。1958年，他又提出了碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥新工艺的设想，亲自领导示范厂的设计、施工、试验和改进，1965年获得成功。在各级政府大力支持和广大职工共同努力下，陆续推广建厂1000多座，其产量长期占全国氮肥总产量一半以上，对我国农业的发展作出了不可磨灭的贡献。此外，侯德榜在发展磷肥、农药、聚氯乙烯、化工机械等工业和化工防腐技术，以及传播交流科学技术，培育科技人才等方面，也作出了许多贡献。1972年以后，侯德榜日渐病重，行动不便，仍多次要求下厂视察，帮助解决技术问题，还多次邀请科技人员到家里开会，讨论小联碱技术的完善与发展等问题，呕心沥血，直至生命的最后一息。 侯德榜毕生的科学技术实践，为后人留下了宝贵的精神财富和物质财富。

突破氨碱法制造纯碱的奥秘

纯碱，学名碳酸钠，是生产玻璃、搪瓷、纸张等许多工业品、食品和日常生活不可缺少的基本化工原料。1861年比利时人苏尔维发明的氨碱法，即用食盐、氨和二氧化碳反应制造纯碱的方法，适于大工业生产，产品质量高，成本低，远优于早期用芒硝经硫化钠制纯碱的吕布兰法。但这种生产方法长期被几大公司控制着，封锁技术，垄断纯碱市场。1917年，第一次世界大战爆发后，卜内门公司在我国乘机抬高碱价七八倍，甚至有行无市，致使不少以碱为原料的工厂纷纷倒闭。爱国实业家范旭东为此十分痛心，特集资开办永利制碱公司。经多方努力从美国买来一套东拼西凑的碱厂图纸和一些设备，1919年开始在天津塘沽建厂。施工中，设计图纸和设备出了许多问题，氨碱法制碱技术的复杂性和难度逐渐被受到重视。连续化的制碱流程从化盐、烧灰、吸氨、碳化、煅烧、蒸氨到动力，一环扣一环，连成整体，均需配套协调动作，才能正常生产；任何局部故障或失调，都会牵动全厂，造成事故。范旭东认识到：要搞好这样的现代化化工厂，没有可靠的专家来主持技术工作，肯定不行。经陈调甫热诚推荐，范旭东选中了在美国攻读博士的侯德榜。1921年初，他写信并派专人送到美国，坦诚书怀，邀请侯德榜“学成回国，共同创办中国的制碱工业”。纯碱工业的重要性、问题的紧迫性以及范旭东工业救国的抱负、胆识和热诚，深深打动了侯德榜。他把邀请视为报效祖国的良机，毅然相许。

一到永利碱厂，侯德榜就全身心扑在了工作上。当时，碱厂设备安装已全面展开，侯德榜从边干边学入手，逐步熟悉情况，探索问题，解决问题。试车过程中，陆续出现问题和事故好几百起，彼伏此起，延续几年。其中包括蒸氨堵塔、巨震、碳化塔液泛、结疤，煅烧炉结疤、咬刀、烧裂，产品带色等重大技术问题。他通过深入现场，亲自观察、检测、操作，掌握第一手材料；他依靠广大职工，听取意见和建议，组织指导他们查阅书刊资料，搞试验研究，搞处理方案，逐一解决这些问题。在解决蒸氨工序结疤堵塔问题中，侯德榜和他的同事们经过反复探索，找出了硫酸铵、炼焦氨水等不同氨源对结疤的不同影响，以及它们对氨气浓度和氨盐水质量的不同影响，从而得出了各自不同的适宜操作条件。对于碳化工序，他们通过计算、测定、试验等，深入研究了反应热、溶解热、四元体系相图等从理论到实践的广泛问题，对碳化塔及换热器的型式、结构、尺寸、配伍、操作条件、碳化／清洗倒塔制度、异常状况等都找到了合适的参数与措施。关于煅烧工序，他们研究弄清了碱灰湿度对结疤的影响，找出了适量硫化物对确保白色纯碱的作用机理与操作办法；通过研究煅烧过程温度／分解速度的变化进程、热腐蚀与煅烧炉的材质与结构等问题，自行设计、委托制造，用上了先进的回转式煅烧炉。到1926年6月，侯德榜和他的同事们陆续解决了各工序的问题，彻底掌握了氨碱法制碱的全部技术秘密，而且比苏尔维法有所创造，有所改进，从而使这座亚洲第一碱厂生产出了红三角牌优质纯碱。8月，这种纯碱在美国费城“万国博览会”上获得了金质奖章，并被誉为“中国工业进步的象征”。

永利制碱公司曾长期遭受别人垄断技术、独霸市场的折磨，多次濒临天折，侯德榜对此感受很深，在碱厂生产成功之后，他不愿看到后来人再受箝制。他坚守老师杰克逊（D．D．Jackson）的铭言：“科学技术是属于全人类的，它应该造福于人类”，他说：“我们决不做第二个苏尔维，第二个卜内门”，决心把自己多年实践获得的制碱技术经验公布于世。范旭东对此大为赞赏、支持。1933年，侯德榜用英文撰写了《纯碱制造》（Manufacture　of soda）一书，作为美国化学会丛书之一，在纽约出版。在该书前言中，侯德榜写道：“本著作可说是对存心严加保密长达世纪之久的氨碱工艺的一个突破。书中叙述了氨碱制造方法。对其细节尽可能叙述详尽，并以做到切实可行为本书的特点。书中内容是作者在厂十多年从直接参加操作中所获的经验、记录以及观察、心得等自然发展而形成的……总的来说，制造厂已得到本工业独特要求的充分保护，而其细节只能通过多年实际操作亲身体现方可获得，至于工厂的特殊环节可以说任何一个好的设计师通过一些试验都能得到好的解决方法，所以无必要为本工业对外保密……在物理化学这一领域中处理大量气体与液体的经验及数据应当公诸于世界，为其他化学工业所利用。这是出版此书的基本动机。”这段前言，恰如其分地概括了这本书的宗旨和性质。这本书的出版，结束了氨碱法制碱技术被垄断、封锁的历史，在学术界和工业界受到高度重视，被公认为制碱工业技术的权威著作。美国著名化学家威尔逊教授称赞这是“中国化学家对世界文明所作出的重大贡献”。它相继被译成多种文字出版，对世界制碱工业的发展起了重要作用。

为了表彰侯德榜突破氨碱法制碱技术奥密的功绩，1930年哥伦比亚大学授予他一级奖章；1933年中国工程师协会授予他荣誉金牌；1943年英国皇家学会聘他为名誉会员，是当时全世界仅有的12位名誉会员之一。

发明联合制碱新工艺

联产纯碱和氯化铵的连续法联合制碱新工艺，是纯碱生产技术发展历程中继吕布兰法、氨碱法之后的第三次飞跃。它的出现，正如侯德榜后来在《制碱化学》一书中指出的那样，是由于氨碱法消耗原料（食盐）多，不经济；废液量甚大，要占用大片土地来堆积且污染水源。为了克服这些缺点，1931年，察安公司首先用碳酸氢铵处理盐卤的方法在捷克建了一座日产纯碱和氯化铵各10吨的工厂，其食盐利用率可达90％—95％。1938年在筹建永利川厂纯碱装置之初，由于四川井盐昂贵，耕地少等缺点，侯德榜等人．认为不能沿用氨碱法，因此侯德榜乃率队到德国洽购察安法专利。在德意日已结成法西斯轴心的政治背景下，他们一行在旅途和工作中遭遇困难重重。谈判中，对手先以高价勒索，后又提出：“用察安法生产的产品，不准向满州国出售。”公然否定东三省是我国领土。对这种损权辱国的条件，侯德榜十分气愤，当即据理批驳，中止谈判，撤离德国。之后，侯德榜利用他的丰富经验和渊博知识，组织指导永利公司大批技术骨干开展了新法制碱的研究。第一步，先摸索仿试察安法。当年就在川西五通桥开始试验。当时，四川科研器材、试剂、资料十分匮乏，举步维艰。次年春，侯德榜安排科研人员将试验迁到香港进行，他自己在纽约函电联系指导。通过500多次试验，分析2000多个样品，侯德榜和几位技术骨干基本掌握了察安法。第二步，侯德榜决定研究碳酸氢铵水溶液与食盐粉直接复分解的方法。1940年初，试验获得了初步结论，随即在上海法租界安排进行扩大试验。同时，增派技术人员到美国深入进行补充试验，并着手进行碱厂设计。1941年初，在美国的试验得到了准确的结论，并查明了察安法专利报告所谓“该法的关键在中间盐的加入”的虚妄论断。同时，上海的扩大试验也初步得到了近似小试的结果，表明新法制碱初步成功。永利川厂厂务会议决定将新法命名为“侯氏碱法”，驰电纽约，祝贺侯德榜“积二十年深邃学理之研究与献身苦干之结果，设计适合华西环境之新法制碱，为世界制碱技术辟一新纪元”。

不久，太平洋战争爆发，上海法租界被日军占领，新法制碱的扩大试验被迫中断；同时永利化学工业公司在其撤退中的设备器材等尽陷敌手，川厂的建设前景受到了严重威胁。在范旭东的支持下，侯德榜仍继续进行他的第三步试验，即研究制碱流程与合成氨流程结合，连续生产纯碱与氯化铵的工业试验方案。他在美国购买了已受控制的液氨，空运四川。郭锡彤等技术人员和工人们按照侯德榜的方案，在川西五通桥建设了一套日产纯碱和氯化铵各几十公斤的连续法中间试验装置。1943年秋，开车试验，精制的盐液（含盐母液）送人吸收塔，用（氨厂的）氨进行氨化后，送碳化塔，用（氨厂的）二氧化碳进行碳酸化，得到含碳酸氢钠结晶的反应液，过滤，滤饼煅烧，得纯碱；滤液经降温，加人粉盐，析出结晶，再过滤，将结晶干燥，得氯化铵；母液加盐，再送吸收塔氨化……如此循环，连续运转，不断制得纯碱和氯化铵两种产品。试验运行顺利，确立了“侯氏碱法”的原则流程。它融合了氨碱法与察安法，使碱厂与氨厂密切结合，食盐利用率达95％—98％，没有废液排出，投资和产品成本比分别建厂可大幅度降低。同年12月，中国化学会特将第十一届年会安排在永利川厂举行。通过听取报告和参观试验车间操作运行，年会对“侯氏碱法”给予高度评价，并致函在国外的侯德榜表示祝贺。这一新工艺还在1949年和1953年两次得到主管专利机关批准，获得专利证书。不幸的是，由于战争影响，条件困难，这套中试装置运转两个多月就停产了。

1945年抗战胜利后，永利公司的精力转向了恢复塘沽碱厂与南京铔厂的生产，随后，又受内战影响，永利川厂的建设和“侯氏碱法”的工业化问题长期未能继续。1949年底，侯德榜受中央财经委员会和重工业部委托，率团到东北考察时，发现生产氨的大连化学厂与生产碱的远东电业曹达工厂隔墙为邻，是发展联合制碱的极好条件，当即建议两厂结合，采用这一新工艺；同时，建议在恢复大连化学厂生产的过程中，建立联合制碱的生产试验车间。他的建议得到有关各方支持，很快调集了大批技术人员，在侯德榜的指导下，开展了日产10吨的试验装置设计、设备制造、安装、试验；同时，在实验室进行补充试验。1952年底，试验装置投入全流程试验不久，主管部门传来苏联某专家的意见，说“氯化铵肥效有问题；苏联不以氯化铵为肥料，也不搞联合制碱，”试验被迫停了下来。迎着“一边倒”的压力，侯德榜认真进行调查研究，充分掌握了德国、朝鲜、英国、日本以及苏联和我国东北、华北使用与试用氯化铵的大量资料，证明“肥效肯定”。1957年初，侯德榜，“坚持科学真理，这是科学家的基本信念”，给化工部***组写报告，并找彭涛部长面谈，坦诚、严肃、详细陈述了对苏联专家意见的看法，以及日本已有3个氨碱厂改用类似方法生产了氯化铵。不久，彭部长告诉他：“周总理刚才来电话，说部***组的报告和你的信都收到了。中央讨论了这个问题，同意你的意见，支持你继续把大连的试验搞下去，希望早日成功。周总理还说，你年纪大了，要多加保重。”这年下半年，试验重又展开，并进一步充实力量，随后。开展了16万吨级生产车间的设计。在侯德榜的指导下，进一步完善了联合制碱流程，确定了工艺参数、设备选型等生产所需数据。其中，“改用两次碳化”，进一步稳定提高了单位含盐母液所得氯化铵与碱的产率；结晶器的研究和防腐蚀的研究也取得了成果；搭伴试验的蒸汽煅烧炉，进一步提高了全流程的技术先进性。1961年，第一条8万吨级生产线建成，投入试生产。1964年，试生产达到了预定的各项指标，国家科委副主任亲临现场，主持通过了联合制碱新工艺的技术鉴定。之后，这种新工艺陆续在全国50多家工厂推广，年产纯碱和氯化铵各达百多万吨，成为我国生产纯碱和化肥的主要方法之一。

发明碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥。

50年代中期，亿万中国农民发展农业的积极性空前高涨，迫切需要化肥。1957年初，化工部彭涛部长提出了遍地开花办小氮肥厂的战略构想，在广大技术人员中开展了大讨论。讨论很快集中到氨加工品种选择这个关键问题。同年7月，侯德榜在大连碱厂参观食用碳酸氢铵小装置时受到了启发。他运用联合制碱新工艺的思路，进一步想出了把碳酸氢铵的生产融入合成氨生产之中的方法。合成氨生产流程中有个水洗工序，用水吸收变换气中的二氧化碳，可以使合成气净化。侯德榜设想，将水洗改成氨水洗，用合成氨车间生产的氨制成氨水代替水，吸收二氧化碳，可以在净化合成气的同时生成碳酸氢铵，使脱碳工序与氨加工车间合而为一。这种办法，既不要特殊材料，又能大幅度降低氮肥厂的投资、能耗和产品成本；搞小型装置，不仅降低了设备制造、安装及生产操作管理的难度，而且产品可就地就近使用，能减少分解损失，节省包装运输费用。这些优点可能是当前中国条件下大办化肥，实现彭涛部长构想的希望所在。他立即向彭涛部长提出建议，很快得到了部领导和广大技术人员的支持。通过进一步研讨、计算，侯德榜和有关设计人员拟定了工艺流程和设计方案。经部领导批准，决定首先利用上海化工研究院已有的合成氨车间加以改造，作为年产2000吨合成氨配8000吨碳酸氢铵的县级小氮肥厂示范试验装置。

1958年春，侯德榜率领一批技术人员到上海，与有关单位合作，进行设计、设备试制、安装及试验。在“大跃进”的热潮中，68岁的侯德榜与大家同吃同住，爬高塔，下地沟，挑灯夜战，抢时间搞设计、施工。在工作中，侯德榜高度重视工程质量与节约，对技术问题一丝不苟，每张图纸都经他校核到每一个尺寸确实无误，再签字发出。为了降低设备制造难度，使没有大型水压机的省级机械厂也能制造全套设备，能确保设备质量，能安全运转。侯德榜特别注意革新制造工艺。其中，对于采用铸钢工艺取代锻造工艺制造高压容器（包括合成塔、铜液塔、碱洗塔等）之类重大问题，他既积极，又慎重。一方面，他积极倡导，大力支持；另一方面，再三组织上海机电系统的有关人员研讨落实其可行性、可靠性及其相应措施。还亲自找当时在上海工作的德国机械专家孔歇尔教授讨论，证核无误之后，才确定进行试制和试验。对其中高压高温运转的关键设备合成塔，他还亲自参加爆破试验，确证安全可靠才同意在小氮肥厂中采用。1958年4月底，示范装置建成，“五一”节那天按计划开车试验，当天下午顺利打通了全流程，生产出了第一批碳酸氢铵化肥。接着，在化工部安排下，由部分省市采用定型设计和统一制造的成套设备，陆续建设13套县级氮肥厂试验装置，从煤、焦造气到生产出化肥，进一步试验这种新工艺的广泛适应性，积累经验，以便大面积推广。

由于各地条件不尽相同，这13套装置存在不少因地制宜的差异，试验工作十分复杂，其中，二氧化碳与氨是否平衡问题，众说纷纭，莫衷一是，而影响却很大。为了防止不平衡对全流程的影响，有的厂已在流程中增加了高压水洗，回收高浓度的二氧化碳，用以提高碳化效率，调节平衡。但这样一来，新工艺的许多优点就不存在了。侯德榜对这些试验，尤其对平衡问题抓得很紧。一面自己查阅资料，组织检测、计算、试验，一面深入各试验现场，调查研究，总结交流。他先后提出了吸氨与碳化工序影响稳产高产的主要操作条件和适宜的参数，碳酸氢铵的湿度与稳定性的关系，降低碳酸氢铵湿度的方法以及其他提高碳酸氢铵稳定性的措施等等，指导各地搞好试验。对于丹阳化肥厂狠抓二氧化碳与氨的平衡试验研究，侯德榜特别关心，曾同彭涛部长一起向江苏省化工厅主持该厂试验的陈东总工程师布置任务，提出要求；又亲自八下丹阳，与该厂一起研讨问题，总结经验，观察措施效果。这个厂在已有水洗脱碳装置的基础上，结合管理，将送人水洗塔的变换气量逐步减小，送人氨水塔的变换气量逐步增大，最后做到全部不送水洗，只送氨洗。1962年实现了全流程二氧化碳和氨的平衡，保证了高产、稳产、低能耗，这标志碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥的新工艺通过了技术关和经济关。之后，在全国各地进一步迅速推广这种新工艺，建厂达1000多家，而且有的厂又陆续扩建增产。从70年代中期开始，这种小氮肥厂的产量长期占全国氮肥总产量一半以上，为我国农业的发展作出了不可磨灭的贡献。1965年，国家科委特向以侯德榜为首的3位技术负责人和4个有重大贡献的单位颁发了发明证书，给予了表彰。

传播科技知识　培育科技人才

自幼树立“科学救国”、“工业救国”宏愿的侯德榜，十分热心科技知识的传播与应用，注意爱护和培育科技人才。

早在美国求学时，侯德榜就积极收集对我国发展工业有实用价值的技术。1917年他在《科学》杂志上发表了至今仍有技术指导作用的《碳化矽之制造》等科技文章。对自己从事科技工作的成果和心得体会，他认真总结，勤于笔耕，力求翔实地公诸于世。于1959年出版的《制碱工学》这部巨著的前言中。侯德榜写道：“我国制碱工业获得突飞猛进之发展，工人成为国家的主人，迫切要求掌握技术。因此，塘沽永利碱厂员工将作者的英文第二版（编者按：指1942年出版的《纯碱制造》）译为中文……但作者认为英文第二版之内容，已为十数年前的资料，尤以其中多系外国资料，现应结合中国的资源情况，作重要之修订和补充……近承化学工业部领导同志以作者多病，给予休养，因得在青岛及北京小汤山两地，于休养时期历时四五个月，完成此书，以偿夙愿……若能有裨于亚、非、拉丁美洲国家建立自己的制碱工业，并促进其国家的化学工业的独立，摆脱帝国主义者的控制，则更是欣幸的。”这些话，深刻地反映了侯德榜从事著述的心情。在这种心情的驱动下，毕生忙于生产建设的侯德榜，竟撰写出版了10部科技图书和70多篇论文，共250余万字。对传播技术、培养人才起了重要作用，也为我国和世界科技知识宝库增添了财富。

硝酸铵钙的特性与施用

硝酸铵的特性与改性的必要肥料级硝酸铵含氮（N）33%～34%，是欧洲、北美和一些温带地区国家所常用的氮肥品种。从作物氮营养对肥料的需求来评价，硝酸铵具有肥效快，可同时供应铵态和硝态两种不同形态氮源的优点，这无疑对许多作物的生长是有利的。大量应用事实已经表明，除了水稻等少数水田生长的作物外，广大农作物尤其是旱作中的果树、瓜菜、烟草等经济作物都喜好硝酸铵。但是，要从肥料化学特性来评价，硝酸铵又是一种极易溶于水，具有较强吸湿性、结块性和易燃易爆性的氮肥品种。这些特性不仅给农业使用上带来很大困难，还决定了硝酸铵在贮存、运输中如果管理不当，会引起火灾或爆炸。事实上，世界很多国家，包括我国，都曾经发生过硝酸铵所引起的重大事故。为此，我国曾禁止硝酸铵进入肥料市场。

近年来随着灌溉施肥面积的扩大，对农用硝酸铵的需求有所增加。一些生产企业将改良其性能提高其质量作为努力的目标，市场上出现了改性硝酸铵产品。在技术改造途径上，采用了以下三类办法：其一，生产颗粒状硝铵，并在造粒前添加吸湿性低的稳定剂或加入不溶解的惰性物质，如骨粉、磷矿粉、白云石、高岑土和硅藻土等；其二，使用成膜剂，在硝铵颗粒表面涂覆一层保护膜以隔绝空气，常用的成膜剂有植物油、矿物油、树脂和石蜡等；其三，适当改变硝铵的组成成分，生产硝酸铵钙、硫硝铵和磷硝铵等。较早时期欧洲一些国家在农业应用中就明文禁止施用单一硝酸铵，一些生产企业在硝酸铵中加入硫酸铵、硝酸镁、氯化钾、硝酸钙等制成复混型肥料施用。凡以上各种技术途径都可以改善硝铵的不良性状。

以下介绍硝酸铵钙，这是一种国内外常用的硝铵改性产品。

硝酸铵钙的特性与施用硝酸铵钙（分子式NH4NO3+CaCO3）是用熔融的硝酸铵和石灰石粉按60∶40的比例混合熔融而制成的，也有用白云石（碳酸钙和碳酸镁的混合物）和硝铵制造的。约含20%的氮素。至于详细组成成分，不同厂家生产的产品会有些差异。现以德钾集团公司狮马牌硝酸铵钙为例，含27%的氮（N），其中分铵态氮13.5%，硝态氮13.5%，钙（CaO）12%，平均颗粒粒径3.0～3.6mm，容重量约1.0吨/立方米。硝酸铵钙的外观颜色一般为灰白或灰褐色颗粒，也有绿色的。其中铵态氮和硝酸态氮各占一半，含氮量比原来的硝酸铵少得多。但是它的吸湿性小，不易结块，分散性好，具有良好的物理性状。

硝酸铵钙中含有大量碳酸钙，在酸性土壤上用作追肥有良好的作用和效果。在水田施用，其肥效稍低于等氮量的硫酸铵，而在旱地施用，肥效与硫酸铵相似。硝酸铵钙中氮的成本，比普通硝酸铵中的氮素成本要高，硝酸铵钙作为一种低浓度的肥料是一种生理中性肥料，长期施用对土壤性质起到良好作用。用在禾谷类粮食作物上可作追肥。

硝酸铵钙颗粒中的氮素可以较快释放出来，而石灰则溶解得很慢。在酸性土的田间试验结果表明，硝酸铵钙的农学效果良好，可提高产量的总水平。

农用硝酸铵钙可以在辣椒上叶面喷施吗?

农用硝酸铵钙不可以在辣椒上叶面喷施。

硝酸铵钙使用范围

适用于多种土壤和作物，广泛应用于温室和大田种植的粮食作物，经济作物，花卉、果树、蔬菜等。硝酸铵钙中的硝态氮无需先在土壤中转化而迅速溶解在水中直接为植物吸收。适用于基肥，种肥和追肥。

扩展资料：

特性与施用

从作物氮营养对肥料的需求来评价，硝酸铵具有肥效快，可同时供应铵态和硝态两种不同形态氮源的优点，这无疑对许多作物的生长是有利的。大量应用事实已经表明，除了水稻等少数水田生长的作物外，广大农作物尤其是旱作中的果树、瓜菜、烟草等经济作物都喜好硝酸铵。但是，要从肥料化学特性来评价，硝酸铵又是一种极易溶于水，具有较强吸湿性、结块性和易燃易爆性的氮肥品种。

在技术改造途径上，采用了以下三类办法：其一，生产颗粒状硝铵，并在造粒前添加吸湿性低的稳定剂或加入不溶解的惰性物质，如骨粉、磷矿粉、白云石、高岑土和硅藻土等；其二，使用成膜剂，在硝铵颗粒表面涂覆一层保护膜以隔绝空气，常用的成膜剂有植物油、矿物油、树脂和石蜡等；其三，适当改变硝铵的组成成分，生产硝酸铵钙、硫硝铵和磷硝铵等。

参考资料：百度百科-硝酸铵钙