一种工业二氧化碳改良盐碱地系统及使用该系统降碳增产的方法与流程

1.本发明涉及农业领域，特别是涉及盐碱地改良领域。


背景技术：

2.盐碱地的存在对农业的发展是一个重要的制约因子，严重影响农作物的产量和质量。目前我国不少地区属于盐碱土地，这些土地由于大量的盐分积累，引起土壤结构粘滞,通气性差,容重高,土温上升慢,土壤中好气性微生物活动性差,养分释放慢,渗透系数低,造成植物生理障碍,从而影响植物的营养状况,导致植物盐份胁迫、干旱枯萎，影响农作物的产量和质量。新疆已利用耕地中,土壤的盐分含量平均在0.39％左右，存在不同程度的土壤的盐渍化，造成农作物缺苗、断垄、产量不高，严重制约着农业生的发展。
3.目前，改良盐碱地的主要方法是在地里施入一定量的土壤改良剂，很多专利是土壤改良剂的配方，如以下专利：
4.专利cn201610546625.7提供了一种盐碱地专用脱硫石膏肥的制备方法，其盐碱地专用脱硫石膏肥的配方如下:按重量组分计:脱硫石膏60-80份、膨润土4-12份、畜禽粪便30-50份、过磷酸钙5-9份、氯化钾2-7份、柠檬酸7-12份、微生物0.4-1.2份、磷肥3-6份、钾肥2-5份、秸秆粉25-35份。
5.专利cn201811346216.8提供了一种盐碱改良剂及其制备方法和应用，其盐碱改良剂包括以下重量份的原料:石膏60-70份、腐熟牛粪10-20份、腐熟秸秆1-10份、黄腐殖酸1-10份、npk复合肥8-12份和粘合剂50-70份。
6.以上改良盐碱地的方法是通过石膏及酸性物质来改善土壤的酸碱性，缺点是用量大，成本高，易返碱，见效周期长，治理效果欠佳，为促进作物增产需要添加磷肥、钾肥、npk复合肥，进一步增加了成本。


技术实现要素：

7.本发明所述的工业二氧化碳改良盐碱地系统解决了现有技术存在的改良剂用量大，成本高，易返碱，见效周期长，治理效果欠佳的问题，且降低二氧化碳直接排放，避免造成碳资源浪费。
8.本发明所述系统降碳增产的方法解决了现有技术存在的改良剂用量大，成本高，易返碱，见效周期长，治理效果欠佳的问题，且降低二氧化碳直接排放，避免造成碳资源浪费，达到作物增产的目的。
9.本发明的思路是利用工业二氧化碳溶水后形成酸性水溶液，来中和土壤中的盐碱并通过排盐装置将盐碱排出耕地之外，达到彻底改良盐碱地的目的，不存在返碱的问题，因为利用了二氧化碳形成酸性水溶液，减少二氧化碳的排放，达到废气利用，一部分溢出的二氧化碳气体促进作物光合作用，促进作物增产，达到降碳、降本、增效的目的。
10.为了达到上述目的，采用一种工业二氧化碳改良盐碱地系统来实现，该系统包括：
包括液态二氧化碳储存装置、二氧化碳溶水装置、滴灌系统和排盐装置；上述滴灌系统包括首部与管网；上述的液态二氧化碳储存装置与二氧化碳溶水装置通过管路相连通且上述管路靠近液态二氧化碳储存装置一端设有减压阀；二氧化碳溶水装置通过管路与滴灌系统相连通且上述管路上设有控制阀；排盐装置设置于耕作层下方且将土壤淋洗液排出。
11.进一步，所述二氧化碳溶水装置为一端连接着进水端、进气端，另一端连接着出水端的罐体i，所述进水端、出水端装有控制阀，所述进气端包括位于罐体i内部的若干一端封闭且圆柱面上设有若干圆形小孔的进气单元，所述进气单元另一端相连且向外延伸且依次连接着逆止阀、管路，所述管路末端设有减压阀。采用该装置进行二氧化碳溶水，二氧化碳溶水效果较好，形成的酸性酸性水溶液的稳定时间在12小时以上。
12.进一步，所述二氧化碳溶水装置为外底部设有支撑腿的罐体ii，所述罐体ii底部设有出水端，所述罐体ii顶部开口设置有压盖及压紧装置，所述罐体ii内部设置有支撑架，所述支撑架中心位置设置有圆形平板，所述圆形平板上设置有两级溶水装置，其中第一级溶水装置位于第二级溶水装置内部，所述第一级溶水装置由一级溶水管和位于一级溶水管内部的进气管组成，所述一级溶水管上部开口下部设置有从罐体ii外进水的进水端，所述进气管的圆柱面上设有若干圆形进气孔，所述进气管底部设置有从罐体外进气的进气端，第二级溶水装置为若干环形的碟片层压在一起形成的筒形的腔体，所述筒形的腔体设置有与罐体相通的微孔，所述进水端、出水端装有控制阀，所述进气端依次连接着逆止阀、管路，所述管路末端设有减压阀。该溶水装置为二级溶水，溶水效果较好，形成的酸性酸性水溶液的稳定时间在24小时以上。
13.进一步，所述二氧化碳溶水装置为内部设由电机带动的可以高速旋转的转子的密封罐体iii，所述罐体iii上设有进水端、出水端、进气端，所述进水端、出水端装有控制阀；所述进气端连接着逆止阀、管路，所述管路末端设有减压阀。该溶水装置为超重力溶水，溶水效果较好，形成的酸性酸性水溶液的稳定时间在48小时以上。
14.进一步，所述二氧化碳溶水装置设置进水端、出水端，所述二氧化碳溶水装置的进水端、出水端分别与滴灌系统的首部及管网连接。
15.进一步，所述二氧化碳溶水装置设置进水端、出水端，所述的进水端与滴灌系统的首部相连、出水端与滴灌系统的首部与管网之间的管路连接。
16.进一步，所述滴灌系统包括滴灌带；所述滴灌带的流道上设置有防逆向扩散机构，该机构可以防止进入流道的酸性水溶液由于压力降低而析出的少量二氧化碳气体回流，继续随着水流前景，接触时间延长后进一步溶入水中。
17.进一步，所述排盐装置为排盐渗漏管，所述排盐渗漏管为若干根平行铺设的渗漏管，间距为25-35米，渗漏管顶部距离地表50-100cm，管径不小于110mm。
18.进一步，所述排盐装置为排盐暗沟，所述排盐暗沟为若干根平行铺设的暗沟，间距为25-35米，暗沟顶部距离地表50-100cm，宽度不小于110mm。
19.进一步，所述的一种工业二氧化碳改良盐碱地系统还包括工业废气处理系统，所述工业废气处理系统包括一氧化碳变换装置、脱碳装置、再生装置、脱硫装置、冷却液化装置，经过上述工业废气处理系统处理后的得到的液态二氧化碳并储存于二氧化碳存储装置，二氧化碳浓度不小于95％。
20.利用所述的工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法，包括如下步骤：
21.铺设滴灌系统及排盐装置；
22.步骤一，测定土壤及水源ph值；
23.步骤二，配制酸性水溶液：结合作物需水规律，按照步骤一确定的土壤及水源ph值，确定酸性水溶液的ph值，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中，形成上述ph值的酸性水溶液；
24.步骤三，滴施酸性水溶液：将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施，从出苗后的第一次灌水开始滴施；
25.排盐装置将上述步骤三产生的土壤淋洗液排出。
26.进一步，滴施酸性水溶液与滴施碱性肥料错开。
27.进一步，步骤二中，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中时，调节二氧化碳溶水装置进水端控制阀及进气端减压阀，二氧化碳溶水装置进气压力及二氧化碳溶水装置内部压力为0.05-0.40mpa，每立方米水溶解的二氧化碳的量为0.05-1kg。
28.进一步，步骤三中，将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施时，调节二氧化碳溶水装置出水端控制阀，滴灌系统的压力为0.05-0.15mpa，滴灌带的流量为1.0-2.8l/h。
29.进一步，所述利用工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法还包括利用工业废气处理系统制备二氧化碳，所述工业废气经过一氧化碳变换装置、脱碳装置、再生装置、脱硫装置、冷却液化装置，得到的液态二氧化碳并储存于二氧化碳存储装置，二氧化碳浓度不小于95％。
30.本发明所称的工业二氧化碳是指以工业生产中产生的废气为原料制备的二氧化碳，具体来说是指含有一氧化碳和二氧化碳等的废气，主要包括煤化工、石油化工、氯碱化工、炼钢及发酵酒加工等行业产生的废气。
31.目前，煤化工、石油化工、氯碱化工、炼钢及发酵酒加工等行业产生的废气，根据国家三废排放标准，对其中的含硫、磷等有害物质进行检测处理，二氧化碳直接排放，加剧温室效应，不符合国家的“双碳”政策，造成碳资源浪费。随着碳达峰、碳中和的提出，要求这些企业必须降低二氧化碳直接向空气的排放量，工业二氧化碳改良盐碱地系统及使用该系统降碳增产的方法如果在大面积的盐渍化土地上得以实施，即可综合利用碳资源改善土壤盐渍化、促进作物增产，又可治理因工业废气排放带来的环境污染，帮助工业企业实现碳达峰、碳中和的目的，从而使工农业深度融合，共同发展。
32.工业二氧化碳改良盐碱地系统及使用该系统降碳增产的方法操作简单，溶有二氧化碳的酸性水溶液随滴灌系统施入作物根层土壤中，不仅可以改善土壤盐渍化，使土壤的ph值及总盐含量出现明显变化,利用二氧化碳水溶液的碳酸氢根离子对土壤的碱金属离子进行中和，形成易于随水移动的碳酸氢盐水，随水移动至排盐装置中，从而排出土壤，最终改良作物根层土壤，而二氧化碳水溶液在作物根部土壤中部分析出二氧化碳，通过作物根系吸收，促进作物光合作用，促进作物增收。
33.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
34.图1为系统连接示意图
35.图2为系统另外一种连接示意图
36.图3为二氧化碳溶水装置结构示意图
37.图4为第二种二氧化碳溶水装置结构示意图
38.图5为第二种二氧化碳溶水装置结构示意图
39.图6为排盐渗漏管的布置示意图
40.图7为排盐暗沟的布置示意图
41.图8为含有工业废气处理系统的连接示意图
42.图9为含有工业废气处理系统的另一种连接示意图
具体实施方式
43.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种工业二氧化碳改良盐碱地系统及使用该系统促作物增产的方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
44.实施例1
45.依据图1，图3，图6，一种工业二氧化碳改良盐碱地系统包括液态二氧化碳储存装置8、二氧化碳溶水装置2、滴灌系统和排盐装置4；上述滴灌系统包括首部1与管网3；上述的液态二氧化碳储存装置8与二氧化碳溶水装置2通过管路26相连通且上述管路26靠近液态二氧化碳储存装置8一端设有减压阀27；二氧化碳溶水装置2通过管路与滴灌系统相连通且上述管路上设有控制阀24；排盐装置4设置于耕作层下方且将土壤淋洗液排出。
46.二氧化碳溶水装置为一端连接着进水端21、进气端23，另一端连接着出水端22的罐体i5，所述进水端21、出水端22装有控制阀24，所述进气端23包括位于罐体i5内部的若干一端封闭且圆柱面上设有若干圆形小孔的进气单元51，所述进气单元51另一端相连且向外延伸且依次连接着逆止阀25、管路26，所述管路26末端设有减压阀27。
47.二氧化碳溶水装置设置进水端21、出水端22，所述二氧化碳溶水装置的进水端21、出水端22分别与滴灌系统的首部1及管网3连接。
48.滴灌系统包括滴灌带31；滴灌带的流道上设置有防逆向扩散机构。
49.排盐装置4为排盐渗漏管41，所述排盐渗漏管为若干根平行铺设的渗漏管，间距为25米，渗漏管顶部距离地表50cm，管径为110mm。
50.实施例2
51.依据图1，图4，图6，一种工业二氧化碳改良盐碱地系统包括液态二氧化碳储存装置8、二氧化碳溶水装置2、滴灌系统和排盐装置4；上述滴灌系统包括首部1与管网3；上述的液态二氧化碳储存装置8与二氧化碳溶水装置2通过管路26相连通且上述管路26靠近液态二氧化碳储存装置8一端设有减压阀27；二氧化碳溶水装置2通过管路与滴灌系统相连通且上述管路上设有控制阀24；排盐装置4设置于耕作层下方且将土壤淋洗液排出。
52.二氧化碳溶水装置2为外底部设有支撑腿的罐体ii6，罐体ii6底部设有出水端22，
罐体ii6顶部开口设置有压盖64及压紧装置65，所述罐体ii6内部设置有支撑架67，支撑架67中心位置设置有圆形平板66，圆形平板66上设置有两级溶水装置，其中第一级溶水装置位于第二级溶水装置内部，第一级溶水装置由一级溶水管62和位于一级溶水管62内部的进气管61组成，所述一级溶水管62上部开口下部设置有从罐体ii6外进水的进水端21，所述进气管61的圆柱面上设有若干圆形进气孔，所述进气管61底部设置有从罐体ii6外进气的进气端23，第二级溶水装置为若干环形的碟片63层压在一起形成的筒形的腔体，所述筒形的腔体设置有与罐体相通的微孔，所述进水端21、出水端22装有控制阀24，所述进气端23依次连接着逆止阀25、管路26，所述管路末端设有减压阀27。
53.二氧化碳溶水装置设置进水端21、出水端22，二氧化碳溶水装置的进水端21、出水端22分别与滴灌系统的首部1及管网3连接。
54.滴灌系统包括滴灌带31；滴灌带的流道上设置有防逆向扩散机构。
55.排盐装置4为排盐渗漏管41，所述排盐渗漏管为若干根平行铺设的渗漏管，间距为35米，渗漏管顶部距离地表100cm，管径为160mm。
56.实施例3
57.依据图1，图5，图6，一种工业二氧化碳改良盐碱地系统包括液态二氧化碳储存装置8、二氧化碳溶水装置2、滴灌系统和排盐装置4；上述滴灌系统包括首部1与管网3；上述的液态二氧化碳储存装置8与二氧化碳溶水装置2通过管路26相连通且上述管路26靠近液态二氧化碳储存装置8一端设有减压阀27；二氧化碳溶水装置2通过管路与滴灌系统相连通且上述管路上设有控制阀24；排盐装置4设置于耕作层下方且将土壤淋洗液排出。
58.二氧化碳溶水装置为内部设由电机72带动的可以高速旋转的转子71的密封罐体iii7，罐体iii7上设有进水端21、出水端22、进气端23，进水端21、出水端装有控制阀24，进气端23连接着逆止阀25、管路26，所述管路26末端设有减压阀27。
59.二氧化碳溶水装置设置进水端21、出水端22，二氧化碳溶水装置的进水端21、出水端22分别与滴灌系统的首部1及管网3连接。
60.滴灌系统包括滴灌带31；滴灌带的流道上设置有防逆向扩散机构。
61.排盐装置4为排盐渗漏管41，所述排盐渗漏管为若干根平行铺设的渗漏管，间距为30米，渗漏管顶部距离地表75cm，管径为125mm。
62.实施例4
63.依据图2、图3、图7，与实施例1的不同之处：二氧化碳溶水装置2设置进水端21、出水端22，进水端21与滴灌系统的首部1相连、出水端22与滴灌系统的首部1与管网3之间的管路连接；排盐装置4是排盐暗沟42，间距为25米，排盐暗沟42顶部距离地表50cm，管径为110mm。
64.实施例5
65.依据图2、图4、图7，与实施例2的不同之处：二氧化碳溶水装置2设置进水端21、出水端22，进水端21与滴灌系统的首部1相连、出水端22与滴灌系统的首部1与管网3之间的管路连接；排盐装置4是排盐暗沟42，间距为35米，排盐暗沟42顶部距离地表100cm，管径为160mm。
66.实施例6
67.依据图2、图5、图7，与实施例3的不同之处：二氧化碳溶水装置设置进水端21、出水
端22，进水端21与滴灌系统的首部1相连、出水端22与滴灌系统的首部1与管网3之间的管路连接；排盐装置4是排盐暗沟42，间距为30米，排盐暗沟42顶部距离地表75cm，管径为125mm。
68.实施例7
69.依据图8、图3、图6，与实施例1的不同之处：一种工业二氧化碳改良盐碱地系统还包括工业废气处理系统，所述工业废气处理系统包括一氧化碳变换装置9、脱碳装置10、再生装置11、脱硫装置12、冷却液化装置13，经过上述工业废气处理系统处理后，煤化工的工废气业(电石炉尾气，其主要成分含量co为80％、h2为9％、n2为9％、co2为1％)，在催化剂作用下，其中的co与水在一氧化碳变换装置9中反应生成co2和h2，进入脱碳装置10处理，再进入再生装置11，所得的混合气体进入脱硫装置12脱硫，最后进入冷却液化装置13，得到的液态二氧化碳浓度为99.5％，将其储存于二氧化碳存储装置8中。氧化碳存储装置8与二氧化碳溶水装置2进气端23末端的减压阀27连接。
70.实施例8
71.依据图8、图4、图6，与实施例2的不同之处：一种工业二氧化碳改良盐碱地系统还包括工业废气处理系统，所述工业废气处理系统包括一氧化碳变换装置9、脱碳装置10、再生装置11、脱硫装置12、冷却液化装置13，炼钢等工业企业的工业废气(一种石灰窑气含二氧化碳35％，其余为氮气63％，氧和一氧化碳含量为1.9％，此外，还含有微量h2s和cos)，在催化剂作用下，其中的co与水在一氧化碳变换装置9中反应生成co2和h2，进入脱碳装置10处理，再进入再生装置11，所得的混合气体进入脱硫装置12脱硫，最后进入冷却液化装置13，得到的液态二氧化碳浓度为99％，将其储存于二氧化碳存储装置8中。氧化碳存储装置8与二氧化碳溶水装置2进气端23末端的减压阀27连接。
72.实施例9
73.依据图8、图5、图6，与实施例3的不同之处：一种工业二氧化碳改良盐碱地系统还包括工业废气处理系统，工业废气处理系统包括一氧化碳变换装置9、脱碳装置10、再生装置11、脱硫装置12、冷却液化装置13，石油化工企业的工业废气(含二氧化碳20％，其余为氮气53％，氧和一氧化碳含量为25％，此外，还含h2s和cos2％)，在催化剂作用下，其中的co与水在一氧化碳变换装置9中反应生成co2和h2，进入脱碳装置10处理，再进入再生装置11，所得的混合气体进入脱硫装置12脱硫，最后进入冷却液化装置13，得到的液态二氧化碳浓度为98％，将其储存于二氧化碳存储装置8中。氧化碳存储装置8与二氧化碳溶水装置2进气端23末端的减压阀27连接。
74.实施例10
75.依据图9、图3、图7，与实施例4的不同之处：一种工业二氧化碳改良盐碱地系统还包括工业废气处理系统包括一氧化碳变换装置9、脱碳装置10、再生装置11、脱硫装置12、冷却液化装置13，纯碱生产企业工业废气(另一种石灰窑气含二氧化碳40％，氮气59％，氧和一氧化碳含量约为0.9％)，在催化剂作用下，其中的co与水在一氧化碳变换装置9中反应生成co2和h2，进入脱碳装置10处理，再进入再生装置11，所得的混合气体进入脱硫装置12脱硫，最后进入冷却液化装置13，得到的液态二氧化碳浓度为97％,将其储存于二氧化碳存储装置8中。氧化碳存储装置8与二氧化碳溶水装置2进气端23末端的减压阀27连接。
76.实施例11
77.依据图9、图4、图7，与实施例5的不同之处：一种工业二氧化碳改良盐碱地系统还
包括工业废气处理系统，所述工业废气处理系统包括一氧化碳变换装置9、脱碳装置10、再生装置11、脱硫装置12、冷却液化装置13，经过上述工业废气处理系统处理后的得到的液态二氧化碳并储存于二氧化碳存储装置，二氧化碳浓度为96％。
78.实施例12
79.依据图9、图5、图7，与实施例6的不同之处：一种工业二氧化碳改良盐碱地系统还包括工业废气处理系统，所述工业废气处理系统包括一氧化碳变换装置9、脱碳装置10、再生装置11、脱硫装置12、冷却液化装置13，经过上述工业废气处理系统处理后的得到的液态二氧化碳并储存于二氧化碳存储装置，二氧化碳浓度为95％。
80.以下是使用工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法的实施例
81.实施例13
82.使用上述实施例1中的工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法，包括如下步骤：
83.铺设滴灌系统及排盐装置；
84.步骤一，测定土壤ph值；
85.步骤二，配制酸性水溶液：结合作物需水规律，按照步骤一确定的土壤ph值，确定酸性水溶液的ph值，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中，形成上述ph值的酸性水溶液；
86.步骤三，滴施酸性水溶液：将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施，从出苗后的第一次灌水开始滴施；
87.排盐装置将上述步骤三产生的土壤淋洗液排出。
88.其中，关键点如下：
89.滴施酸性水溶液与滴施碱性肥料错开。
90.步骤二中，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中时，调节二氧化碳溶水装置进水端控制阀及进气端减压阀，二氧化碳溶水装置进气压力及二氧化碳溶水装置内部压力为0.05mpa，每立方米水溶解的二氧化碳的量为0.05kg。
91.步骤三中，将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施时，调节二氧化碳溶水装置出水端控制阀，滴灌系统的压力为0.05mpa，滴灌带的流量为1.0l/h。
92.实施例14
93.使用上述实施例2中的工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法，包括如下步骤：
94.铺设滴灌系统及排盐装置；
95.步骤一，测定土壤ph值；
96.步骤二，配制酸性水溶液：结合作物需水规律，按照步骤一确定的土壤ph值，确定酸性水溶液的ph值，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中，形成上述ph值的酸性水溶液；
97.步骤三，滴施酸性水溶液：将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施，从出苗后的第一次灌水开始滴施；
98.排盐装置将上述步骤三产生的土壤淋洗液排出。
99.其中，关键点如下：
100.滴施酸性水溶液与滴施碱性肥料错开。
101.步骤二中，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中时，调节二氧化碳溶水装置进水端控制阀及进气端减压阀，二氧化碳溶水装置进气压力及二氧化碳溶水装置内部压力为0.4mpa，每立方米水溶解的二氧化碳的量为1kg。
102.步骤三中，将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施时，调节二氧化碳溶水装置出水端控制阀，滴灌系统的压力为0.15mpa，滴灌带的流量为2.8l/h。
103.实施例15
104.使用上述实施例3中的工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法，包括如下步骤：
105.铺设滴灌系统及排盐装置；
106.步骤一，测定土壤ph值；
107.步骤二，配制酸性水溶液：结合作物需水规律，按照步骤一确定的土壤ph值，确定酸性水溶液的ph值，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中，形成上述ph值的酸性水溶液；
108.步骤三，滴施酸性水溶液：将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施，从出苗后的第一次灌水开始滴施；
109.排盐装置将上述步骤三产生的土壤淋洗液排出。
110.其中，关键点如下：
111.滴施酸性水溶液与滴施碱性肥料错开。
112.步骤二中，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中时，调节二氧化碳溶水装置进水端控制阀及进气端减压阀，二氧化碳溶水装置进气压力及二氧化碳溶水装置内部压力为0.225mpa，每立方米水溶解的二氧化碳的量为0.75kg。
113.步骤三中，将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施时，调节二氧化碳溶水装置出水端控制阀，滴灌系统的压力为0.1mpa，滴灌带的流量为1.9l/h。
114.实施例16
115.将实施例1的系统中的设备安装到位，由于酒厂发酵气二氧化碳浓度高，一般含二氧化碳95～99％，工业废气处理系统仅保留脱硫装置、冷却液化装置，制备的二氧化碳纯度为99.9％。
116.2021年在新疆天业农业研究所院内的大豆栽培管理过程中，采用工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法进行大豆种植管理，包括如下步骤：
117.在播种前，铺设排盐装置，播种完成后铺设滴灌系统管网地上部分；
118.步骤一，测定土壤ph值为9.2,水源ph值为8.7；
119.步骤二，配制酸性水溶液：结合作物需水规律，按照步骤一确定的土壤及水源ph
值，确定酸性水溶液的ph值5.9，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中，形成上述ph值的酸性水溶液；
120.步骤三，滴施酸性水溶液：将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施，从出苗后的第一次灌水开始滴施；
121.排盐装置将上述步骤三产生的土壤淋洗液排出。
122.其中，关键点如下：
123.滴施酸性水溶液与滴施碱性肥料错开。
124.步骤二中，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中时，调节二氧化碳溶水装置进水端控制阀及进气端减压阀，二氧化碳溶水装置进气压力及二氧化碳溶水装置内部压力为0.1mpa，每立方米水溶解的二氧化碳的量为0.45kg。
125.步骤三中，将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施时，调节二氧化碳溶水装置出水端控制阀，滴灌系统的压力为0.8mpa，滴灌带的流量为2.1l/h。
126.经过上述步骤处理后，土壤中的含盐水经过排盐渗漏管排出。
127.在其他管理条件相同的状况下，利用上述方法种植的大豆产量比常规种植大豆田产量高23.73％，考种数据如下表：
[0128][0129]
在大豆生长过程中，对排盐渗漏管中的渗漏液进行取样分析，大豆收获后，对根层0-20cm的土壤进行取样分析，测定如下表：
[0130][0131]
实施例17
[0132]
将实施例7中的设备安装到位，由于天业化工园区试验地就在化工园区，离电石炉尾气的工业废气处理系统较近，经过一氧化碳变换装置、脱碳装置、再生装置、脱硫装置、冷却液化装置，得到的液态二氧化碳(纯度为99.9％)直接通过管道输送到位于天业化工园区试验地滴灌系统首部所在位置的二氧化碳溶水装置，并与减压阀相连接。
[0133]
在2022年天业化工园区试验地的加工番茄栽培管理过程中，采用一种工业二氧化碳改良盐碱地系统促作物增收的方法进行加工番茄种植管理，包括如下步骤：
[0134]
在播种前，铺设排盐装置，播种完成后铺设滴灌系统管网地上部分；
[0135]
步骤一，测定土壤ph值为9.1，水源ph值为7.9；
[0136]
步骤二，配制酸性水溶液：结合作物需水规律，按照步骤一确定的土壤及水源ph值，确定酸性水溶液的ph值6.0，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中，形成上述ph值的酸性水溶液；
[0137]
步骤三，滴施酸性水溶液：将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施，从出苗后的第一次灌水开始滴施；
[0138]
排盐装置将上述步骤三产生的土壤淋洗液排出。
[0139]
其中，关键点如下：
[0140]
滴施酸性水溶液与滴施碱性肥料错开。
[0141]
步骤二中，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中时，调节二氧化碳溶水装置进水端控制阀及进气端减压阀，二氧化碳溶水装置进气压力及二氧化碳溶水装置内部压力为0.8mpa，每立方米水溶解的二氧化碳的量为0.40kg。
[0142]
步骤三中，将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施时，调节二氧化碳溶水装置出水端控制阀，滴灌系统的压力为0.7mpa，滴灌带的流量为2.4l/h。
[0143]
经过上述步骤处理后，土壤中的含盐水经过排盐渗漏管排出。
[0144]
在其他管理条件相同的状况下，利用上述方法种植的加工番茄产量比常规种植加工番茄田产量高22.62％，考种数据如下表：
[0145][0146]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种工业二氧化碳改良盐碱地系统，其特征在于：包括液态二氧化碳储存装置、二氧化碳溶水装置、滴灌系统和排盐装置；上述滴灌系统包括首部与管网；上述的液态二氧化碳储存装置与二氧化碳溶水装置通过管路相连通且上述管路靠近液态二氧化碳储存装置一端设有减压阀；二氧化碳溶水装置通过管路与滴灌系统相连通且上述管路上设有控制阀；排盐装置设置于耕作层下方且将土壤淋洗液排出。2.根据权利要求1所述的一种工业二氧化碳改良盐碱地系统，其特征在于：所述二氧化碳溶水装置为一端连接着进水端、进气端，另一端连接着出水端的罐体i，所述进水端、出水端装有控制阀，所述进气端包括位于罐体i内部的若干一端封闭且圆柱面上设有若干圆形小孔的进气单元，所述进气单元另一端相连且向外延伸且依次连接着逆止阀、管路，所述管路末端设有减压阀。3.根据权利要求1所述的一种工业二氧化碳改良盐碱地系统，其特征在于：所述二氧化碳溶水装置为外底部设有支撑腿的罐体ii，所述罐体ii底部设有出水端，所述罐体ii顶部开口设置有压盖及压紧装置，所述罐体ii内部设置有支撑架，所述支撑架中心位置设置有圆形平板，所述圆形平板上设置有两级溶水装置，其中第一级溶水装置位于第二级溶水装置内部，所述第一级溶水装置由一级溶水管和位于一级溶水管内部的进气管组成，所述一级溶水管上部开口下部设置有从罐体ii外进水的进水端，所述进气管的圆柱面上设有若干圆形进气孔，所述进气管底部设置有从罐体外进气的进气端，第二级溶水装置为若干环形的碟片层压在一起形成的筒形的腔体，所述筒形的腔体设置有与罐体相通的微孔，所述进水端、出水端装有控制阀，所述进气端依次连接着逆止阀、管路，所述管路末端设有减压阀。4.根据权利要求1所述的一种工业二氧化碳改良盐碱地系统，其特征在于：所述二氧化碳溶水装置为内部设由电机带动的可以高速旋转的转子的密封罐体iii，所述罐体iii上设有进水端、出水端、进气端，所述进水端、出水端装有控制阀，所述进气端连接着逆止阀、管路，所述管路末端设有减压阀。5.根据权利要求1所述的一种工业二氧化碳改良盐碱地系统，其特征在于：所述二氧化碳溶水装置设置进水端、出水端，所述二氧化碳溶水装置的进水端、出水端分别与滴灌系统的首部及管网连接。6.根据权利要求1所述的一种工业二氧化碳改良盐碱地系统，其特征在于：所述二氧化碳溶水装置设置进水端、出水端，所述的进水端与滴灌系统的首部相连、出水端与滴灌系统的首部与管网之间的管路连接。7.根据权利要求1所述的一种工业二氧化碳改良盐碱地系统，其特征在于：所述滴灌系统包括滴灌带；所述滴灌带的流道上设置有防逆向扩散机构。8.根据权利要求1所述的一种工业二氧化碳改良盐碱地系统，其特征在于：所述排盐装置为排盐渗漏管，所述排盐渗漏管为若干根平行铺设的渗漏管，间距为25-35米，渗漏管顶部距离地表50-100cm，管径不小于110mm。9.根据权利要求1所述的一种工业二氧化碳改良盐碱地系统，其特征在于：所述排盐装置为排盐暗沟，所述排盐暗沟为若干根平行铺设的暗沟，间距为25-35米，暗沟顶部距离地表50-100cm，宽度不小于110mm。10.根据权利要求1所述的一种工业二氧化碳改良盐碱地系统，其特征在于：还包括工业废气处理系统，所述工业废气处理系统包括一氧化碳变换装置、脱碳装置、再生装置、脱
硫装置、冷却液化装置，经过上述工业废气处理系统处理后的得到的液态二氧化碳并储存于二氧化碳存储装置，二氧化碳浓度不小于95％。11.根据权利要求1-10任一所述的利用工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法，其特征在于包括如下步骤：铺设滴灌系统及排盐装置；步骤一，测定土壤及水源ph值；步骤二，配制酸性水溶液：结合作物需水规律，按照步骤一确定的土壤及水源ph值，确定酸性水溶液的ph值，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中，形成上述ph值的酸性水溶液；步骤三，滴施酸性水溶液：将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施，从出苗后的第一次灌水开始滴施；排盐装置将上述步骤三产生的土壤淋洗液排出。12.根据权利要求11所述利用工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法，其特征在于：滴施酸性水溶液与滴施碱性肥料错开。13.根据权利要求11所述利用工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法，其特征在于：所述步骤二中，将二氧化碳储存装置中的工业二氧化碳经减压阀减压后溶于二氧化碳溶水装置的水中时，调节二氧化碳溶水装置进水端控制阀及进气端减压阀，二氧化碳溶水装置进气压力及二氧化碳溶水装置内部压力为0.05-0.40mpa，每立方米水溶解的二氧化碳的量为0.05-1kg。14.根据权利要求11所述利用工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法，其特征在于：所述步骤三中，将步骤二中的配制酸性水溶液通过控制阀调节加入到滴灌系统中进行滴施时，调节二氧化碳溶水装置出水端控制阀，滴灌系统的压力为0.05-0.15mpa，滴灌带的流量为1.0-2.8l/h。15.根据权利要求11所述利用工业二氧化碳改良盐碱地系统降碳增产的方法，其特征在于：还包括利用工业废气处理系统制备二氧化碳，所述工业废气经过一氧化碳变换装置、脱碳装置、再生装置、脱硫装置、冷却液化装置，得到的液态二氧化碳并储存于二氧化碳存储装置，二氧化碳浓度不小于95％。

技术总结
一种工业二氧化碳改良盐碱地系统包括：工业废气处理系统、液态二氧化碳储存装置、二氧化碳溶水装置、滴灌系统和排盐装置。使用该系统降碳增产方法是：1)利用工业废气处理系统制备工业二氧化碳，纯度不低于95％；2)利用气体溶水装置将工业二氧化碳气体溶于水中，形成酸性水溶液；3)利用滴灌系统将上述的酸性水溶液施入作物根层土壤中，中和土壤中的碱金属离子，形成易于流动的碳酸氢盐；4)利用排盐装置将含有上述的碳酸氢盐的淋洗液排出土壤。将含有上述的碳酸氢盐的淋洗液排出土壤。将含有上述的碳酸氢盐的淋洗液排出土壤。


技术研发人员：宋晓玲 黄东 王圣毅 李学宽 王肖娟 李高华 刘小武 杨佳康 赵中华 韩品 包芳俊 单芙蓉
受保护的技术使用者：新疆天业（集团）有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/8/24