早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

一种海藻多糖改性尿素及其制备方法

  • 专利名称
    一种海藻多糖改性尿素及其制备方法
  • 发明者
    严国富, 汤洁, 王为璋
  • 公开日
    2012年11月7日
  • 申请日期
    2012年7月25日
  • 优先权日
    2012年7月25日
  • 申请人
    北京雷力农用化学有限公司
  • 文档编号
    C05G3/04GK102765999SQ20121026079
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种海藻多糖改性尿素,其特征在于,所述海藻多糖改性尿素包含下述重量百分比范围的组分 海藻提取物0. 1-1. 2%,古罗甘露聚多糖0. 015-0. 18%,岩藻多糖0. 002-0. 017%,海藻活性物 0. 0001-0. 0015%,海藻抗生物 0. 0001-0. 0015%,尿素 98. 6-99. 7%2.根据权利要求I所述的海藻多糖改性尿素,其特征在于,所述海藻多糖改性尿素包含下述重量百分比范围的组分 海藻提取物0. 5-1. 2%,古罗甘露聚多糖0. 08-0. 15%,岩藻多糖0. 008-0. 015%,海藻活性物 0. 0008-0. 0015%,海藻抗生物 0. 0008-0. 0015%,尿素 98. 7-99. 4% ; 进一步优选地,所述海藻多糖改性尿素的含水量为0. 5-1%3.根据权利要求I或2所述的海藻多糖改性尿素,其特征在于,所述海藻提取物通过以下步骤制备 1)将海藻粉碎至IX1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末; 2)制备纤维素酶和果胶酶的复合酶水溶液,其中纤维素酶浓度为0.1_1%,果胶酶浓度为 0. 1%-1% ; 3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻或海藻粉末与步骤2)获得的复合酶溶液按照13-111的重量比形成混合物,调整其pH值为7. 5-8. 5,在搅拌和35-55°C下酶解1_6小时; 4)向步骤3)获得的酶解液中加入碱性蛋白酶,其中碱性蛋白酶与酶解液的重量比为1200-1500,然后在搅拌和35-55°C下酶解1_6小时;以及 5)使步骤4)获得的混合物冷却至常温,3000-4000转/min离心30分钟,取上清液即得4.根据权利要求3所述的海藻多糖改性尿素,其特征在于,所述步骤(2)中纤维素酶的酶活单位为4万u/kg,果胶酶的酶活单位为5万u/kg5.根据权利要求I至4中任一项所述的海藻多糖改性尿素,其特征在于,所述海藻活性物通过以下步骤制备 1)将海藻粉碎至IX1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末; 2)制备重量百分比为30%-40%的乙醇水溶液; 3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻或海藻粉末与步骤2)获得的乙醇水溶液按照重量比16-111形成混合物,在搅拌和50-65°C下萃取1-6小时;以及 4)使步骤3)获得的混合物冷却至常温,3000-4000转/min离心30分钟,取上清液即得6.根据权利要求I至5中任一项所述的海藻多糖改性尿素,其特征在于,所述海藻抗生物通过以下步骤制备 1)将海藻粉碎至IX1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末; 2)制备重量百分比为80%-90%的乙酸乙酯水溶液; 3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻或海藻粉末与步骤2)获得的乙酸乙酯水溶液按照重量比18-111形成混合物,在搅拌和40-55°C下萃取1-6小时; 4)使步骤3)获得的混合物冷却至常温,3000-4000转/min离心30分钟,取上清液即得;以及5)使步骤4)获得的上清液在温度40-55°C下进行真空浓缩,浓缩至原体积的十分之 o7.根据权利要求I至6中任一项所述的海藻多糖改性尿素,其特征在于,所述海藻为天然野生或人工养殖的褐藻; 优选地,所述海藻选自淡干海带、干马尾藻和干裙带菜中的一种或多种; 进一步优选地,所述海藻为淡干海带、干马尾藻和干裙带菜中的一种或多种的粉末8.根据权利要求I至7中任一项所述的海藻多糖改性尿素的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括将所述海藻提取物、古罗甘露聚多糖、岩藻多糖、海藻活性物、海藻抗生物与尿素混合均匀,然后加热得到的混合物,从而使海藻提取物、古罗甘露聚多糖、岩藻多糖、海藻活性物和海藻抗生物与尿素发生发生缩合反应,以形成分子网状结构,之后造粒9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述加热包括将得到的混合物加热至120-160°C并保持1-3个小时; 优选地,所述加热包括将得到的混合物加热至130-140°C并保持I. 5-2. 5个小时10.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括经造粒,使所述海藻多糖改性尿素的含水量为0. 5-1%
  • 技术领域
    本发明属于尿素生产技术改进领域具体而言,本发明涉及一种海藻多糖改性尿素及其制备方法
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    下面结合
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:一种海藻多糖改性尿素及其制备方法尿素又名碳酰二胺、碳酰胺,是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物,又称为脲(与尿同音)。其化学公式为CON2H4XO(NH2)2或CN2H4O,国际非专利药品名称为Carbamide。尿素在哺乳类动物的肝合成,是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物,该代谢过程称为尿素循环。尿素的外观通常为白色晶体或粉末,是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。尿素一般用作植物的氮肥,是氮肥中含氮量最高的肥料,属中性速效肥料。尿素为有机态氮肥,在施入土壤中后,一小部分以分子态溶于土壤溶液中,通过氢键作用被土壤吸附,其他大部分在脲酶的作用下水解成碳酸铵或碳酸氢铵,进而生成碳酸氢和氢氧化铵。然 后NH4+能被植物吸收和土壤胶体吸附,NC03_也能被植物吸收,因此尿素施入土壤后不残留任何有害成分。另外,尿素中含有的缩二脲也能在脲酶的作用下分解成氨和碳酸。尿素在土壤中的转化受土壤pH、温度和水分的影响,在土壤呈中性反应,水分适当时土壤温度越高,转化越快;当土壤温度10°C时尿素完全转化成铵态氮需7至10天,当20°C需4至5天,当30°C需2至3天即可。尿素水解后生成铵态氮,表施会引起氨的挥发,尤其是碱性或碱性土壤上更为严重,因此在施用尿素时应深施覆土,水田要深施到还原层。然而,尿素虽然作为作物氮源得到了广泛使用,但尿素的利用率低,每年有千万吨尿素流失。此外,我国尿素生产装置采用的工艺主要有水溶液全循环法、二氧化碳汽提法和氨汽提法三种。水溶液全循环法工艺落后,消耗较高,二氧化碳汽提法和氨汽提法具有一定的优势,但同时也存在高压圈设备和水解塔容易腐蚀的缺陷。尿素生产还采用改进型二氧化碳汽提工艺进行,此工艺由于设备台数少,比氨汽提工艺节省投资15%左右。综上,目前本领域还存在对于作用效果得到改进的新型尿素类肥料的需求。
针对上述问题,本发明的一个目的为提供一种海藻多糖改性尿素。本发明的另一个目的是提供该海藻多糖改性尿素的制备方法。用于实现上述目的的技术方案如下一方面,本发明提供一种海藻多糖改性尿素,所述海藻多糖改性尿素包含下述重量百分比范围的组分海藻提取物0. 1-1. 2%,古罗甘露聚多糖0. 015-0. 18%,岩藻多糖0. 002-0. 017%,海藻活性物 0. 0001-0. 0015%,海藻抗生物 0. 0001-0. 0015%,尿素 98. 6-99. 7%。优选地,所述海藻多糖改性尿素包含下述重量百分比范围的组分海藻提取物0. 5-1. 2%,古罗甘露聚多糖0. 08-0. 15%,岩藻多糖0. 008-0. 015%,海藻活性物 0. 0008-0. 0015%,海藻抗生物 0. 0008-0. 0015%,尿素 98. 7-99. 4%。经采用尿素国家标准检测(GB-T 2441. 1_2001)测定,该海藻多糖改性尿素的含氮量为46. 01-46. 53% (重量百分比)。此外,所述海藻多糖改性尿素的含水量为0. 5-1% (重量百分比)。其中,该海藻提取物通过以下步骤制备I)将海藻粉碎至I X 1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末;2)制备纤维素酶和果胶酶的复合酶水溶液,其中纤维素酶浓度为0. 1-1% (重量百分比),果胶酶浓度为0. 1%-1% (重量百分比);并且纤维素酶的酶活单位优选为4万u/kg,果胶酶的酶活单位优选为5万u/kg。3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻或海藻粉末与步骤2)获得的复合酶水溶液按照重量比1:3-1:11形成混合物,调整pH值7. 5-8. 5,在搅拌和35-55°C下酶解1_6小时;在此步骤中,复合酶体系将海藻的纤维素及细胞壁酶解; 4)在步骤3)获得的酶解液中加入碱性蛋白酶,其中碱性蛋白酶与酶解液按照重量比1:200-1:500,在搅拌和35-55°C下酶解1_6小时;在此步骤中,碱性蛋白酶将海藻中的粗蛋白酶解成小分子多肽;以及5)使步骤4)获得的混合物冷却至常温,3000-4000转/min离心30分钟,取上清液即得。其中,该海藻活性物通过以下步骤制备I)将海藻粉碎至I X 1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末;2)制备重量百分比为30%_40%的乙醇水溶液;3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻或海藻粉末与步骤2)获得的乙醇水溶液按照重量比1:6-1:11形成混合物,在搅拌和50-65°C下萃取1-6小时;以及4)使步骤3)获得的混合物冷却至常温,3000-4000转/min离心30分钟,取上清液即得。其中,该海藻抗生物通过以下步骤制备I)将海藻粉碎至I X 1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末;2)制备重量百分比为80%_90%的乙酸乙酯水溶液;3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻或海藻粉末与步骤2)获得的乙酸乙酯水溶液按照重量比1:8-1:11形成混合物,在搅拌和40-55 °C下萃取1-6小时;4)使步骤3)获得的混合物冷却至常温,3000-4000转/min离心30分钟,取上清液即得;以及5)使步骤4)获得的上清液,在温度40_55°C下进行真空浓缩,浓缩至原体积的十分之一。其中本文采用的海藻为天然野生或人工养殖的褐藻。优选地,该海藻选自淡干海带、干马尾藻和干裙带菜中的一种或多种。进一步优选地,所述海藻为淡干海带、干马尾藻和干裙带菜中的一种或多种的粉末。另一方面,本发明提供上述海藻多糖改性尿素的制备方法,该方法包括将所述海藻提取物、古罗甘露聚多糖、岩藻多糖、海藻活性物、海藻抗生物与尿素混合均匀,然后加热得到的混合物,从而使海藻提取物、古罗甘露聚多糖、岩藻多糖、海藻活性物和海藻抗生物与尿素发生缩合反应,以形成分子网状结构,之后造粒。其中,所述缩合反应为海藻提取物、古罗甘露聚多糖、岩藻多糖、海藻活性物和海藻抗生物这些海藻多糖物质包含的羧基、羟基与尿素含有的羰基之间进行缩合,从而形成海藻酰脲。其中,优选地,所述加热包括将得到的混合物加热至120-160°C并保持1-3个小时;进一步优选地,所述加热包括将得到的混合物加热至130-140°C并保持I. 5-2. 5个小时。优选地,所述造粒为改进型二氧化碳汽提工艺高塔造粒。并且,经造粒,使所述海藻多糖改性尿素的含水量为0. 5-1% (重量百分比)。以下是本发明的详细描述本发明所提供的海藻多糖改性尿素,属于尿素生产技术改进领域。它以天然野生或人工养殖海藻经处理用其有效成分,与古罗甘露聚多糖、岩藻多糖、海藻活性物、海藻抗生物、熔融尿素溶液通过改进型二氧化碳汽提工艺高塔造粒而成。各组分的重量百分比为海藻提取物0. 1-1. 2%,古罗甘露聚多糖0. 015-0. 18%,岩藻多糖0. 002-0. 017%,海藻活性物0. 0001-0. 0015%,海藻抗生物 0. 0001-0. 0015%,尿素 98. 6-99. 7%,含氮量 46. 01-46. 53%。 此海藻多糖改性尿素中各组份的有效成分分别为采用的海藻提取物经特定步骤处理,其中的活性物质可以高达5%,不但能够提供植物所需的钾,同时具有防病、驱虫、增产的功效;古罗甘露聚多糖可占0. 18%,该古罗甘露聚多糖对土壤中的重金属有钝化作用,阻止作物对重金属离子的吸收,具有较强的保水、保肥作用,并且延长肥效;岩藻多糖可占0. 017%,能够很好地提高作物的自身免疫力,从而降低发病率;尿素是一种高浓度氮肥,属中性速效肥料,能够调节花量、疏花疏果、防治虫害,还可用作水稻制种。并且,与现有技术相比,本发明的海藻多糖改性尿素还具有以下技术效果本发明的海藻多糖改性尿素为采用特定制备方法制备而得。其中,海藻多糖物质(海藻提取物+古罗甘露聚多糖+岩藻多糖+海藻活性物+海藻抗生物)与尿素通过缩合反应形成海藻酰脲,以形成分子网状结构。根据缩合程度不同,可以产生不同的效果当海藻多糖物质占海藻多糖改性尿素的0. 5%以下时,能够对尿素起到增效作用,增效率15-20% ;当海藻多糖物质占0. 5-1. 2%时,能够起到缓控释作用,能够对尿素肥效延长20-30天。此外,本肥不但能够提供作物所需的氮,而且能够改良土壤,提高土壤团粒结构、消除板结,能够起一定的保肥缓释作用,延长尿素的肥效增强作物的吸收率,从而提高农作物、瓜果、蔬菜的产量和品质。对本发明进行进一步的详细描述,给出的实施例仅为了阐明本发明,而不是为了限制本发明的范围。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为常规商店购买得到。实施例I :原料名称重量百分比(%)原料名称重量百分比(%)海藻提取物0.5古罗甘露聚多糖0.1岩藻多糖 0.01海藻活性物0.001海藻抗生物 0.001尿素99.388 原料海藻提取物获得方法I)将海藻原料粉碎至I X Icm ;2)向997公斤水中加入纤维素酶2公斤和果胶酶I公斤;3)向步骤I)获得的海藻200公斤加入步骤2)获得的复合酶溶液1000公斤形成混合物,调整PH值7. 8,在搅拌和45°C下酶解4小时;4)在步骤3)获得的1000公斤酶解液中加入2公斤碱性蛋白酶,在搅拌和50°C下酶解3小时;5)使步骤4)获得的混合物冷却至常温,离心,上清液留作备用。
原料海藻活性物获得方法I)将海藻粉碎至I X 1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末;2)制备30%的乙醇水溶液(重量百分比);3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻200公斤与步骤2)获得的乙醇溶液1400公斤形成混合物,在搅拌和55°C下萃取3小时;4)使步骤3)获得的混合物冷却至常温,3500转/min离心30分钟,取上清液即得。原料海藻抗生素获得方法I)将海藻粉碎至I X 1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末;2)制备80%的乙酸乙酯水溶液(重量百分比);3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻200公斤与步骤2)获得的乙酸乙酯水溶液1800公斤形成混合物,在搅拌和45°C下萃取4小时;4)使步骤3)获得的混合物冷却至常温,3000转/min离心30分钟,取上清液即得;5)使步骤4)获得的上清液,在温度45°C下进行真空浓缩,浓缩至原体积的十分之
o海藻多糖改性尿素的制备将海藻提取物5公斤、古罗甘露聚多糖I公斤、岩藻多糖0. I公斤、海藻活性物0. 01公斤、海藻抗生物0. 01公斤、熔融尿素993. 88公斤混合均匀,然后将得到的混合物加热至135°C并保持2. 5小时,使海藻多糖物质与尿素缩合形成海藻酰脲,从而形成有机分子网状结构。缩合反应后,通过改进型二氧化碳汽提工艺高塔造粒而成。实施例2 原料名称重量百分比(%)原料名称重量百分比(%)海藻提取物0.8古罗甘露聚多糖0.15岩藻多糖 0. 015海藻活性物0. 0015海藻抗生物 0.0015尿素99.032原料海藻提取物获得方法I)将海藻原料粉碎至2 X 2cm ;2)向997公斤水中加入纤维素酶I公斤和果胶酶2公斤;3)向步骤I)获得的海藻200公斤加入步骤2)获得的复合酶溶液1000公斤形成混合物,调整pH值7. 9,在搅拌和45°C下酶解3小时;4)在步骤3)获得的1000公斤酶解液中加入3公斤碱性蛋白酶,在搅拌和50°C下酶解3小时;5)使步骤4)获得的混合物冷却至常温,离心,上清液留作备用。原料海藻活性物获得方法I)将海藻粉碎至I X 1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末;2 )制备40%的乙醇水溶液(重量百分比);3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻200公斤与步骤2)获得的乙醇溶液1600公斤形成混合物,在搅拌和50°C下萃取5小时;4)使步骤3)获得的混合物冷却至常温,4000转/min离心30分钟,取上清液即得。 原料海藻抗生素获得方法I)将海藻粉碎至I X 1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末;2)制备90%的乙酸乙酯水溶液(重量百分比);3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻200公斤与步骤2)获得的乙酸乙酯水溶液2000公斤形成混合物,在搅拌和50°C下萃取3小时;4)使步骤3)获得的混合物冷却至常温,4000转/min离心30分钟,取上清液即得;5)使步骤4)获得的上清液,在温度40°C下进行真空浓缩,浓缩至原体积的十分之
o海藻多糖改性尿素的制备将海藻提取物8公斤、古罗甘露聚多糖I. 5公斤、岩藻多糖0. 15公斤、海藻活性物0. 015公斤、海藻抗生物0. 015公斤、熔融尿素990. 32公斤混合均匀,然后将得到的混合物加热至140°C并保持I. 5小时,使海藻多糖物质与尿素缩合形成海藻酰脲,从而形成有机分子网状结构。缩合反应后,通过改进型二氧化碳汽提工艺高塔造粒而成。实施例3 原料名称重量百分比(%)原料名称重量百分比(%)海藻提取物I. 2古罗甘露聚多糖0. 08岩藻多糖 0. 008海藻活性物0. 0008海藻抗生物 0.0008尿素98.71原料海藻提取物获得方法I)将海藻原料粉碎至3 X 3cm ;2)向996公斤水中加入纤维素酶2公斤和果胶酶2公斤;3)向步骤I)获得的海藻200公斤加入步骤2)获得的复合酶溶液1000公斤形成混合物,调整PH值8. 0,在搅拌和45°C下酶解5小时;4)在步骤3)获得的1000公斤酶解液中加入4公斤碱性蛋白酶,在搅拌下和50°C,酶解4小时;5)使步骤4)获得的混合物冷却至常温,离心,上清液留作备用。原料海藻活性物获得方法I)将海藻粉碎至I X 1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末;
2)制备35%的乙醇水溶液(重量百分比);3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻200公斤与步骤2)获得的乙醇溶液1800公斤形成混合物,在搅拌和60°C下萃取6小时;4)使步骤3)获得的混合物冷却至常温,4000转/min离心30分钟,取上清液即得。原料海藻抗生素获得方法I)将海藻粉碎至I X 1-4X4cm,或者直接采用海藻粉末;2)制备85%的乙酸乙酯水溶液(重量百分比);3)将步骤I)获得的经粉碎的海藻200公斤与步骤2)获得的乙酸乙酯溶液2200公斤形成混合物,在搅拌和45°C下萃取5小时;4)使步骤3)获得的混合物冷却至常温,4000转/min离心30分钟,取上清液即得; 5)使步骤4)获得的上清液,在温度45°C下进行真空浓缩,浓缩至原体积的十分之
o海藻多糖改性尿素的制备将海藻提取物12公斤、古罗甘露聚多糖0. 8公斤、岩藻多糖0. 08公斤、海藻活性物0. 08公斤、海藻抗生物0. 008公斤、熔融尿素987. I公斤混合均匀,然后将得到的混合物加热至130°C并保持2小时,使海藻多糖物质与尿素缩合形成海藻酰脲,从而形成有机分子网状结构。缩合反应后,通过改进型二氧化碳汽提工艺高塔造粒而成。实施例4 :本发明海藻多糖改件尿素的效果验证以水稻为试验作物,验证了本发明的肥料效果。I、试验设计和测定试验作物水稻,基本情况见下表I。表I试验作物基本情况


本发明提供了一种海藻多糖改性尿素,所述海藻多糖改性尿素包含下述重量百分比范围的组分海藻提取物0.1-1.2%,古罗甘露聚多糖0.015-0.18%,岩藻多糖0.002-0.017%,海藻活性物0.0001-0.0015%,海藻抗生物0.0001-0.0015%,尿素98.6-99.7%,含氮量46.01-46.53%。此外,本发明还提供了该海藻多糖改性尿素的制备方法。本发明提供的海藻多糖改性尿素不但能够提供作物所需的氮,而且能够改良土壤,提高土壤团粒结构、消除板结,能够起一定的保肥缓释作用,延长尿素的肥效增强作物的吸收率,从而提高农作物、瓜果、蔬菜的产量和品质。



查看更多专利详情

下载专利文献

下载专利