一種利用稻草制備活性炭基鈣鎂磷肥料的系統技術方案

本實用新型專利技術涉及利用稻草制備活性炭基鈣鎂磷肥料的系統。所述系統中上料進料裝置的稻草原料出口與旋轉床熱解爐的進料口連接，旋轉床熱解爐為環形密封結構，依次包括設置有紅外輻射加熱管的紅外加熱區、設置有蓄熱式燃氣輻射管的燃氣加熱區、活化區，紅外加熱區的水蒸氣出口與活化區的水蒸氣入口連接；旋轉床熱解爐的活性炭出口與混合料倉的活性炭入口連接；圓盤造粒機的混合物入口與混合料倉的混合物出口連接；烘干裝置的粒狀混合物入口與圓盤造粒機的粒狀混合物出口連接；打包裝置的干燥混合物入口與烘干裝置的干燥混合物出口連接。本實用新型專利技術的系統易操作，設備運行穩定可靠，處理過程清潔節能，熱效率高，運行費用低，產品質優，經濟效益明顯。

System for preparing active carbon based calcium magnesium phosphate fertilizer by utilizing rice straw

The utility model relates to a system for preparing active carbon based calcium magnesium phosphate fertilizer by utilizing rice straw. The charging system on the feeding device of straw raw material exports and rotating bed pyrolysis furnace port, rotating bed pyrolysis furnace is an annular sealing structure, which comprises a set of infrared radiation, infrared heating district heating pipe and a heat storage gas heating zone, gas-fired radiant tube activation area, water vapor outlet infrared heating zone is connected with water vapor activation entrance region; activated carbon entrance rotating bed pyrolysis furnace of activated carbon export and mixing silo connection; the outlet mixture disk granulator mixture and mixing silo entrance connection; export of granular mixture of granular mixture and entrance granulating disc drying device connection; exports dry mixture the dry mixture entrance and a drying device connecting the packing device. The system of the utility model has the advantages of easy operation, stable and reliable equipment operation, clean and energy-saving process, high thermal efficiency, low running cost, excellent product quality and obvious economic benefit.

【技術實現步驟摘要】
一種利用稻草制備活性炭基鈣鎂磷肥料的系統
本技術涉及固體廢棄物處理領域，具體涉及利用稻草制備活性炭基鈣鎂磷肥料的系統。
技術介紹
生物質炭是在低氧或無氧環境下，通過高溫裂解將植物碳化的產物，已成為近年來環境、農林、能源等研究領域關注的熱點。生物質炭為生物能源生產、土壤改良、肥料創新、溫室氣體減排、廢棄生物質資源利用等問題提出了解決方法。生物質炭的研究源于對亞馬遜河流域中部黑土的認識，土壤中含有大量生物質炭，比附近不含有生物質炭土壤的肥力更高，這一現象引起了全世界科學家對生物質炭在土壤改良與減排溫室氣體等方面應用的關注。上世紀九十年代中后期，利用現代熱解技術制備生物質炭的研究開展。國外學者針對生物質炭的熱解制備、自身性質及對土壤的化學性質、土壤物理性質、微生物的影響等進行了大量研究，并取得了相應的成果。我國對生物質炭在不同領域的應用研究也很重視，但關于其對肥料的緩釋特性研究還處于起步階段。全世界秸稈資源十分豐富，年產量在30億噸左右。而我國是農業大國，農作物稻草數量十分巨大，且種類眾多。據2003年調查統計，稻草總量達7.94億噸左右，并且以每年0.13億噸的速度增長。同時存在以下缺點，稻草的收集、運輸、利用過程中機械設備成本過高，產業鏈較短，缺乏技術支持，人們認知存在誤區等，導致農作物稻草的利用率不高。焚燒過程污染空氣環境，危害人體健康，容易引發火災。并且，焚燒稻草導致地面溫度急劇升高，能直接燒死、燙死土壤中的有益微生物，影響作物吸收土壤養分。熱解技術為解決稻草利用問題提供了全新的途徑。將稻草進行熱解處理，可獲得高附加值的生物油或化學制品，將生物質炭制備成肥料可改善土壤肥力。該技術可提高稻草的利用和管理，有助于解決稻草隨意棄置、焚燒等環境問題。現有技術一公開了稻草生物質炭基鈣鎂磷肥料及其制備方法。該方法的特征在于將稻草高溫裂解，得到稻草生物質炭和可燃性氣體，并將鈣鎂磷肥原料和稻草生物質炭混合熔融、造粒，負壓下冷卻后進行篩選，對篩選后的粒料進行包膜，包裝，制得稻草生物質炭基鈣鎂磷肥料。但是，粉碎的稻草直接高溫裂解，熱解氣中會夾雜大量飛灰，需進行除塵處理，增大成本。高溫裂解過程產生的大量木醋液，隨熱解氣一起進入后段，會降低熱解氣的品質和熱值，且對燃燒器有一定的腐蝕性。高溫裂解過程中添加的裂解催化劑，影響熱解炭及生物炭基鈣鎂磷肥料的品質，且增加原料的處理成本。另外，粉碎的稻草體密度非常小，催化劑的體密度比較大，兩者的形狀差別非常大，很難混合均勻，從而影響催化效率。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種利用稻草熱解產生的生物質炭經水蒸氣活化后，制備活性炭基鈣鎂磷肥料的系統。該系統易操作，設備運行穩定可靠，處理過程清潔節能，無污染物排放，整個系統熱效率高，運行費用低，產品品質優，經濟效益明顯。本技術公開了一種利用稻草制備活性炭基鈣鎂磷肥料的系統，所述系統包括儲料坑以及依次連接的上料進料裝置、旋轉床熱解爐、混合料倉、圓盤造粒機、烘干裝置、打包裝置；所述儲料坑用于存儲稻草原料；所述上料進料裝置具有稻草原料入口、稻草原料出口，所述稻草通過抓斗由所述儲料坑運送至所述上料進料裝置中；所述旋轉床熱解爐為環形密封結構，依次包括設置有紅外輻射加熱管的紅外加熱區、設置有蓄熱式燃氣輻射管的燃氣加熱區、活化區；所述紅外加熱區具有水蒸氣出口，所述活化區具有水蒸氣入口，所述水蒸氣出口與所述水蒸氣入口通過引出管道連接；所述旋轉床熱解爐具有進料口和活性炭出口，所述進料口處設置有勻料器，所述勻料器的出料端與所述紅外加熱區相通；所述進料口與所述上料進料裝置的稻草原料出口連接；所述混合料倉具有活性炭入口、粘結劑入口、鈣鎂磷肥料入口、混合物出口；所述活性炭入口與所述旋轉床熱解爐的活性炭出口通過出料裝置連接；所述圓盤造粒機具有混合物入口、粒狀混合物出口；所述混合物入口與所述混合料倉的混合物出口連接；所述烘干裝置具有粒狀混合物入口、干燥混合物出口；所述粒狀混合物入口與所述圓盤造粒機的粒狀混合物出口通過輸送皮帶連接；所述打包裝置具有干燥混合物入口、產物出口；所述干燥混合物入口與所述烘干裝置的干燥混合物出口連接。上述的系統中，還包括熱解油氣冷卻裝置，所述熱解油氣冷卻裝置具有熱解油氣入口、油水出口、熱解氣出口，所述熱解油氣入口與所述旋轉床熱解爐中的熱解油氣出口連接，所述熱解氣出口與所述蓄熱式燃氣輻射管連接。上述的系統中，還包括油水分離裝置，所述油水分離裝置具有油水入口、熱解油出口、木醋液出口；所述油水入口與所述熱解油氣冷卻裝置的油水出口連接。上述的系統中，還包括煙囪排煙裝置，具有煙氣入口、達標煙氣出口；所述煙氣入口與所述旋轉床熱解爐的煙氣出口連接。優選的，所述上料進料裝置的下端設置有物料計量器，用于計量所述稻草原料的輸送速度。優選的，所述旋轉床熱解爐的紅外加熱區中，每兩根所述紅外輻射加熱管之間設置有翻料器，所述翻料器用于翻動所述稻草原料，促進水分的揮發。優選的，所述圓盤造粒機中，所述混合物入口位于圓盤造粒機上部，所述粒狀混合物出口位于圓盤造粒機下部，并在其中的圓盤上方設置水噴頭。本技術采用旋轉床熱解爐可實現稻草原料的熱解處理，獲得高附加價值的熱解油和木醋液。熱解過程中，稻草原料相對料板靜止，避免產生飛灰，無需除塵，且保證熱解油和熱解氣的品質。直接將熱解油作為產品回收，無需添加催化劑，一方面降低催化劑制備成本，另一面保留活性炭自身的品質。水蒸氣作為活化劑直接對熱解炭進行活化，無需增加蒸汽產生系統，且可充分利用熱解炭自身顯熱。蓄熱式燃氣輻射管排放的煙氣不與熱解油氣接觸，大大降低后序處理成本。本技術選用紅外輻射，可比對流換熱提供高達70多倍的熱流密度。在旋轉床熱解爐的進料口端增設紅外輻射加熱管，可大大降低熱解過程中的能耗，同時縮短熱解時間，提高旋轉床熱解爐的處理能力。附圖說明圖1為本技術利用稻草制備活性炭基鈣鎂磷肥料的系統示意圖。圖2本技術實施例中利用圖1所示的系統制備活性炭基鈣鎂磷肥料的流程示意圖。附圖中的附圖標記如下：1、儲料坑；2、上料進料裝置；3、旋轉床熱解爐；4、混合料倉；5、圓盤造粒機；6、烘干裝置；7、打包裝置；8、熱解油氣冷卻裝置；9、油水分離裝置；10、煙囪排煙裝置。具體實施方式以下結合附圖和實施例，對本技術的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本技術的方案以及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本技術的限制。如圖1所示，為本技術利用稻草制備活性炭基鈣鎂磷肥料的系統示意圖。該系統包括儲料坑1、上料進料裝置2、旋轉床熱解爐3、混合料倉4、圓盤造粒機5、烘干裝置6、打包裝置7、熱解油氣冷卻裝置8、油水分離裝置9。其中，各裝置的功能和連接關系如下：儲料坑1用于儲存經預處理的稻草原料，其中的稻草原料可通過抓斗運送至上料進料裝置2中。上料進料裝置2設置有密封裝置，用于將由儲料坑1運送的稻草原料送入旋轉床熱解爐3中，具有稻草原料入口、稻草原料出口。其下端設置有物料計量器，用于計量稻草原料的輸送速度。旋轉床熱解爐3為環形密封結構，爐膛內部設置有布料裝置、加熱裝置及翻料裝置。在旋轉床熱解爐3的進料口端設置有勻料器，可將稻草原料均勻布置在旋轉床熱解爐本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用稻草制備活性炭基鈣鎂磷肥料的系統，其特征在于，所述系統包括儲料坑以及依次連接的上料進料裝置、旋轉床熱解爐、混合料倉、圓盤造粒機、烘干裝置、打包裝置；所述儲料坑用于存儲稻草原料；所述上料進料裝置具有稻草原料入口、稻草原料出口，所述稻草通過抓斗由所述儲料坑運送至所述上料進料裝置中；所述旋轉床熱解爐為環形密封結構，依次包括設置有紅外輻射加熱管的紅外加熱區、設置有蓄熱式燃氣輻射管的燃氣加熱區、活化區；所述紅外加熱區具有水蒸氣出口，所述活化區具有水蒸氣入口，所述水蒸氣出口與所述水蒸氣入口通過引出管道連接；所述旋轉床熱解爐具有進料口和活性炭出口，所述進料口處設置有勻料器，所述勻料器的出料端與所述紅外加熱區相通；所述進料口與所述上料進料裝置的稻草原料出口連接；所述混合料倉具有活性炭入口、粘結劑入口、鈣鎂磷肥料入口、混合物出口；所述活性炭入口與所述旋轉床熱解爐的活性炭出口通過出料裝置連接；所述圓盤造粒機具有混合物入口、粒狀混合物出口；所述混合物入口與所述混合料倉的混合物出口連接；所述烘干裝置具有粒狀混合物入口、干燥混合物出口；所述粒狀混合物入口與所述圓盤造粒機的粒狀混合物出口通過輸送皮帶連接；所述打包裝置具有干燥混合物入口、產物出口；所述干燥混合物入口與所述烘干裝置的干燥混合物出口連接。...

【技術特征摘要】
1.一種利用稻草制備活性炭基鈣鎂磷肥料的系統，其特征在于，所述系統包括儲料坑以及依次連接的上料進料裝置、旋轉床熱解爐、混合料倉、圓盤造粒機、烘干裝置、打包裝置；所述儲料坑用于存儲稻草原料；所述上料進料裝置具有稻草原料入口、稻草原料出口，所述稻草通過抓斗由所述儲料坑運送至所述上料進料裝置中；所述旋轉床熱解爐為環形密封結構，依次包括設置有紅外輻射加熱管的紅外加熱區、設置有蓄熱式燃氣輻射管的燃氣加熱區、活化區；所述紅外加熱區具有水蒸氣出口，所述活化區具有水蒸氣入口，所述水蒸氣出口與所述水蒸氣入口通過引出管道連接；所述旋轉床熱解爐具有進料口和活性炭出口，所述進料口處設置有勻料器，所述勻料器的出料端與所述紅外加熱區相通；所述進料口與所述上料進料裝置的稻草原料出口連接；所述混合料倉具有活性炭入口、粘結劑入口、鈣鎂磷肥料入口、混合物出口；所述活性炭入口與所述旋轉床熱解爐的活性炭出口通過出料裝置連接；所述圓盤造粒機具有混合物入口、粒狀混合物出口；所述混合物入口與所述混合料倉的混合物出口連接；所述烘干裝置具有粒狀混合物入口、干燥混合物出口；所述粒狀混合物入口與所述圓盤造粒機的粒狀混合物出口通過輸送皮帶連接；所述打包裝置具有干燥混合物入...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳道洪，吳小飛，巴玉鑫，肖磊，王惠惠，宋敏潔，房凱，牛明杰，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：新型
國別省市：北京,11