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灌溉施肥是将施肥与现代灌溉系统结合起来的一种施肥新技术。通过灌溉系统来将水分和养分结合在一起,能有效的供给作物需要的养分和水分。灌溉施肥不仅可以提高水资源利用率,也能大大提高肥料当季利用率,减轻施肥对环境的污染。针对我国肥料资源和水溶性肥料研究的特点和现状,提出以磷酸、尿素、氯化钾为原料开发生态型水溶性复肥,开展了水溶性复肥工艺研究,并对有关基础物化数据做了系统测定,主要研究内容如下: (1)考察磷酸浓度、反应温度和结晶时间对合成磷酸脲的影响结果表明:用热法磷酸和尿素合成磷酸脲的间歇反应,应选择磷酸质量分数65%~75%,反应温度70~80℃,结晶时间20~5h为宜。 (2)用DSC法测定磷酸脲的熔点为117.5℃,比热容为3.4819J·g-1K-1,并对磷酸脲的热分解情况进行了分析。 (3)用PHS-2C型数字酸度计对不同浓度磷酸脲溶液的pH值进行测定,发现溶液pH值随浓度的增加呈指数递减,为生产和使用时进行合理的控制提供理论指导。 (4)用合成法系统地测定了磷酸脲在水+磷酸体系中的溶解度;根据化工热力学知识及相关文献建立了溶解度的数学参数模型:1nx=A+B/T+C*1nT,并对所测数据进行关联,所得141个实验点测量值与关联值的总平均相对误差为1.61%,关联效果良好。用数学方法预测出磷酸脲在不同溶剂[w(H3PO4)=0,0.04390,0.1091,0.2160]中的熔解焓分别为-20.54kJ·mol-1,-27.50kJ·mol-1,-35.31kJ·mol-1和-32.54kJ·mol-1。 (5)用湿渣法结合X射线衍射分析测定了磷酸脲-氯化钾-水三元体系在20℃、40℃和60℃时的相平衡数据,绘制了相图,丰富了水盐体系的相平衡资料,为实验研究和工业生产提供了理论依据。 (6)用电导率法对低浓度下磷酸脲合成反应动力学进行了研究,结果表明:低浓度下磷酸脲合成反应为O级反应,反应速率仅是时间的函数,反应活化能Ea=26.3287KJ。 (7)探讨了以磷酸、尿素、氯化钾制备生态型水溶性复肥的工艺,结果表明: 1)在物料配比不变的情况下,制备水溶性复肥的最佳工艺条件为:反应温度80℃,反应时间20min,氯化钾粒度<0.48mm,结晶时间10h。在上述工艺条件下,若加入磷酸2mol(85%)和尿素2mol且保持不变,则当氯化钾加入量为0.57~0.67mol(40-50g)时K2O收率最高;若加入磷酸2mol和氯化钾0.57mol且保持不变,则当尿素加入量为