一種生物質(zhì)炭基復(fù)合肥的生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)肥料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)炭基復(fù)合肥的生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，我國氮肥利用率僅為30~45%，磷肥的當(dāng)季利用率為10~20%，鉀肥的利用率為40%左右，均低于發(fā)達國家20個百分點左右，施肥效益較低。在現(xiàn)有技術(shù)中，采用炭基復(fù)合肥可以實現(xiàn)氮、磷、鉀肥的緩釋，同時生物炭可以實現(xiàn)土壤疏松、保水等效果，炭基復(fù)合肥是目前農(nóng)用肥料發(fā)展的重點方向。
[0003]但是，炭基復(fù)合肥的制備方法大多是單獨生產(chǎn)生物質(zhì)炭后再與無機肥料混合、造粒。這種生產(chǎn)方法不僅工藝復(fù)雜、生產(chǎn)設(shè)備制造及使用成本較高、而且還存在混合不均勻，浪費資源的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制造方便、產(chǎn)品品質(zhì)高、生產(chǎn)成本低的生物質(zhì)炭基復(fù)合肥的生產(chǎn)設(shè)備及其生產(chǎn)工藝。
[0005]一種生物質(zhì)炭基復(fù)合肥的生產(chǎn)設(shè)備，包括流化床，所述流化床底端開設(shè)有進風(fēng)口，頂端開設(shè)有排出口，流化床的一側(cè)開設(shè)有生物質(zhì)進料口及床料進料口，流化床的排出口管路連接在旋風(fēng)分離器的進口處，旋風(fēng)分離器上還開設(shè)有第一排氣口及生物炭與床料排出口，第一排氣口管路連接在噴淋塔的進口處，噴淋塔與生物醋液池管路循環(huán)相通，旋風(fēng)分離器的生物炭與床料排出口與炭基肥收集箱相連通，炭基肥收集箱上還設(shè)有生物質(zhì)醋液噴入口及混合絞龍接入口，生物質(zhì)醋液噴入口與生物醋液池管路相通，混合絞龍接入口接有混合絞龍，并開設(shè)有氨水添加口。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進一步描述:
所述噴淋塔上還開設(shè)有第二排氣口，第二排氣口管路連接燃氣風(fēng)機，燃氣風(fēng)機管路連接造粒烘干機，造粒烘干機與混合絞龍的排料口相連接。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進一步描述:
所述流化床的生物質(zhì)進料口處連接有生物質(zhì)螺旋進料機，床料進料口處連接有床料螺旋進料機，流化床的進風(fēng)口處管路連接有鼓風(fēng)機。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進一步描述:
所述噴淋塔與生物醋液池之間的管路上設(shè)有循環(huán)水泵，生物醋液池與炭基肥收集箱之間的管路上設(shè)有用于將生物醋液送入炭基肥收集箱中的水泵。
[0009]一種生物質(zhì)炭基復(fù)合肥的生產(chǎn)工藝，采用一種生物質(zhì)炭基復(fù)合肥的生產(chǎn)設(shè)備進行生產(chǎn)，包括以下步驟:
(I)、通過床料進料口往流化床內(nèi)加入初始床料磷酸韓和氯化鉀顆粒；
(2 )、通過生物質(zhì)進料口、進風(fēng)口往流化床內(nèi)加入生物質(zhì)和空氣； (3)、運行流化床，生物質(zhì)與少量空氣在流化床內(nèi)反應(yīng)生成生物炭和燃氣，生物炭和床料反應(yīng)并均勻混合后被燃氣由排出口帶出；
(4)、運行旋風(fēng)分離器，燃氣從第一排氣口進入噴淋塔，生物炭和床料進入炭基肥收集箱；
(5)、運行噴淋塔與生物醋液池的循環(huán)管路，燃氣經(jīng)洗滌，并獲得的生物質(zhì)醋液；
(6)、生物質(zhì)醋液管路進入炭基肥收集箱，與生物炭和床料進行反應(yīng)，獲得可溶性磷、鉀復(fù)合肥；
(7)、從氨水添加口中添加氨水；
(8)、炭基復(fù)合肥在混合絞龍內(nèi)充分攪拌成為氮、磷、鉀三元復(fù)合肥。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進一步描述:
步驟(8 )后，氮、磷、鉀三元復(fù)合肥從混合絞龍排出，進入造粒烘干機中造粒、烘干，即得成品。
[0011]作為上述技術(shù)方案的進一步描述:
其中，流化床內(nèi)初始床料高度不低于100mm。
[0012]作為上述技術(shù)方案的進一步描述:
其中，流化床的運行溫度為600~900°C，爐內(nèi)流速為2~5m/s。
[0013]作為上述技術(shù)方案的進一步描述:
其中，初始床料中磷酸鈣和氯化鉀的質(zhì)量比在0.3-2.5之間，粒徑為0~lmm ；
其中，生物質(zhì)和空氣質(zhì)量流量比為0.5~1.2。
[0014]作為上述技術(shù)方案的進一步描述:
其中，生物質(zhì)醋液濃度為5~30%，氨水濃度為15~31%。
[0015]本發(fā)明工藝方法先進，生產(chǎn)設(shè)備簡單可靠，以無機肥料作為床料，生物質(zhì)在爐內(nèi)生成生物炭，生物炭和無機肥料在爐內(nèi)充分混合反應(yīng)，進而充分利用生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的醋液形成氮磷鉀三元炭基復(fù)合肥，另外，采用流化床中燃氣用于肥料烘干，從而提高生產(chǎn)效率，簡化生產(chǎn)工藝，節(jié)約了能源資源，通過合理控制反應(yīng)過程和床料中無機肥料的配比可以得到聞品質(zhì)的炭基復(fù)合肥，能夠有效降低生廣成本，提聞生廣效益。
[0016]
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明中生物質(zhì)炭基復(fù)合肥的生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]參見圖1，一種生物質(zhì)炭基復(fù)合肥的生產(chǎn)設(shè)備，包括流化床1，流化床I底端開設(shè)有進風(fēng)口 101，頂端開設(shè)有排出口 102，流化床I的一側(cè)開設(shè)有生物質(zhì)進料口 103及床料進料口 104，流化床I的排出口 102管路連接在旋風(fēng)分離器2的進口處，旋風(fēng)分離器2上還開設(shè)有第一排氣口 201及生物炭與床料排出口 202，第一排氣口 201管路連接在噴淋塔3的進口處，噴淋塔3與生物醋液池4管路循環(huán)相通，旋風(fēng)分離器2的生物炭與床料排出口 202與炭基肥收集箱5相連通，炭基肥收集箱5上還設(shè)有生物質(zhì)醋液噴入口 501及混合絞龍接入口502，生物質(zhì)醋液噴入口 501與生物醋液池4管路相通，混合絞龍接入口 502接有混合絞龍6，并開設(shè)有氨水添加口 7。
[0020]本實施例中，噴淋塔3上還開設(shè)有第二排氣口 301，第二排氣口 301管路連接燃氣風(fēng)機8，燃氣風(fēng)機8管路連接造粒烘干機9，造粒烘干機9與混合絞龍6的排料口相連接。目的在于，經(jīng)混合絞龍6攪拌完成的化肥進入造粒烘干機9進行造粒烘干成成品，此時，從噴淋塔3排出的生物燃氣經(jīng)過燃氣風(fēng)機8，進入造粒烘干機9中，用于肥料的烘干，可充分利用生物質(zhì)能量，節(jié)約了能源。
[0021 ] 本實施例中，流化床I的生物質(zhì)進料口 103處連接有生物質(zhì)螺旋進料機10，床料進料口 104處連接有床料螺旋進料機11。目的在于，方便往流化床I內(nèi)進料，并且容易控制進料時間及進料量。
[0022]本實施例中，流化床I的進風(fēng)口 101處管路連接有鼓風(fēng)機12。目的在于，操作控制方便，并且便于對進風(fēng)設(shè)備進行檢修維護。
[0023]本實施例中，噴淋塔3與生物醋液池4之間的管路上設(shè)有循環(huán)水泵13，生物醋液池4與炭基肥收集箱5之間的管路上設(shè)有用于將生物醋液送入炭基肥收集箱5中的水泵14。目的在于，循環(huán)水泵13能夠方便完成生物燃氣的洗滌，水泵14能夠迅速將生物醋液送入炭基肥收集箱5中。
[0024]本實施例中，床料進料口 104設(shè)置在生物質(zhì)進料口 103的下方。目的在于，方便床料與生物質(zhì)的分層加入。
[0025]采用本設(shè)備對生物質(zhì)炭基復(fù)合肥進行生產(chǎn)，包括以下步驟:
(1)、通過床料進料口104往流化床I內(nèi)加入初始床料磷酸鈣和氯化鉀顆粒；
(2)、通過生物質(zhì)進料口103、進風(fēng)口 101往流化床I內(nèi)加入生物質(zhì)和空氣；
(3)、運行流化床1，生物質(zhì)與少量空氣在流化床I內(nèi)反應(yīng)生成生物炭和燃氣，生物炭和床料反應(yīng)并均勻混合后被燃氣由排出口 102帶出；
(4)、運行旋風(fēng)分離器2，燃氣從第一排氣口201進入噴淋塔3，生物炭和床料進入炭基肥收集箱5 ；
(5)、運行噴淋塔3與生物醋液池4的循環(huán)管路，燃氣經(jīng)洗滌，并獲得的生物質(zhì)醋液；
(6)、生物質(zhì)醋液管路進入炭基肥收集箱5，與生物炭和床料進行反應(yīng)，獲得可溶性磷、鉀復(fù)合肥；
(7)、從氨水添加口7中添加氨水；
(8)、炭基復(fù)合肥在混合絞龍6內(nèi)充分攪拌成為氮、磷、鉀三元復(fù)合肥。
[0026]制成氮、磷、鉀三元復(fù)合肥后，即可將其從混合絞龍6排出，進入造粒烘干機9中造粒、烘干，即得成品。
[0027]其中,流化床I內(nèi)初始床料高度不低于100mm。
[0028]其中，初始床料在流化床I運行時連續(xù)加入，生物質(zhì)和空氣在流化床I運行時按比例連續(xù)給入。
[0029]其中，流化床I的運行溫度為600~900°C，爐內(nèi)流速為2~5m/s。
[0030]其中，初始床料中磷酸鈣和氯化鉀的質(zhì)量比在0.3-2.5之間，粒徑為0~lmm。
[0031]其中，生物質(zhì)和空氣質(zhì)量流量比為0.5-1.2。
[0032]其中，生物質(zhì)醋液濃度為5~30%，氨水濃度為15~31%。
[0033]實施例1
采用粒徑為0.8mm的磷酸鈣和氯化鉀顆粒作為初始床料，磷酸鈣和氯化鉀的質(zhì)量比在
0.6，首先通過床料螺旋進料機11向流化床I加入一定量的床料，在系統(tǒng)運行過程中，床料持續(xù)給入，保持流化床內(nèi)床料高度為80mm，棉桿由生物質(zhì)螺旋進料機10連續(xù)加入，空氣由鼓風(fēng)機12鼓入，生物質(zhì)和空氣質(zhì)量流量比為0.8之間。系統(tǒng)運行時控制流化床I氣化爐反應(yīng)溫度為650°C，爐內(nèi)流速為3.5m/s。生物質(zhì)在床料的輔助流化和快速加熱作用下與空氣反應(yīng)，獲得生物炭和生物燃氣，生物炭和床料反應(yīng)并均勻混合后被燃氣由排出口 102帶出，被旋風(fēng)