一种用有机剩余物制造液体水溶肥的方法

文档序号:757982 发布日期:2021-04-06 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种用有机剩余物制造液体水溶肥的方法 (Method for preparing liquid water-soluble fertilizer from organic residues ) 是由 王玉忠 周磊 于 2020-12-04 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种用有机剩余物制造液体水溶肥的方法,包括如下步骤:水解步骤、使得有机剩余物在催化剂的作用下发生亚临界水解反应,反应完全后,得到水解产物;调配步骤、使得水解产物与植物生长所需营养物质混合乳化,达到预设要求后,得到液体水溶肥。本申请的系统实现了用有机剩余物制造液体水溶肥,使得有机剩余物得到有效利用,且在整个制造过程中对环境无污染,另外,本申请的系统占地较小、成本较低、效率较高,同时还实现了连续生产。(The application discloses a method for preparing liquid water-soluble fertilizer by using organic residues, which comprises the following steps: a hydrolysis step, performing subcritical hydrolysis reaction on the organic residues under the action of a catalyst, and obtaining a hydrolysis product after the reaction is completed; and a blending step, mixing and emulsifying the hydrolysate and nutrient substances required by plant growth, and obtaining the liquid water-soluble fertilizer after the preset requirement is met. The system of this application has realized making the water-soluble fertile of liquid with organic remainder for organic remainder obtains effective utilization, and does not have the pollution to the environment in whole manufacturing process, and in addition, the system of this application takes up an area of less, the cost is lower, efficiency is higher, has still realized continuous production simultaneously.)

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

参阅图2,本申请的实施例提供了一种用有机剩余物制造液体水溶肥的方法,包括如下步骤:水解步骤、使得有机剩余物在催化剂的作用下发生亚临界水解反应,反应完全后,得到水解产物。调配步骤、使得水解产物与植物生长所需营养物质混合乳化,达到预设要求后,得到液体水溶肥。有机剩余物可以为相关技术中餐厨垃圾用于发电后得到的料液。

参阅图1、2,方法可以还包括:准备步骤、准备用有机剩余物制造液体水溶肥的系统1,系统1包括水解处理装置10,水解处理装置10具有水解腔。

在上述条件下,水解步骤中,将预设水解量的有机剩余物和预设催化量的亚临界水解反应所需的催化剂投放至水解腔中,并使得有机剩余物在催化剂的作用下发生亚临界水解反应,反应完全后,得到水解产物。

水解步骤可以具体为,在水解腔中的水解产物排空、可接收有机剩余物时,先打开水解装置中用于控制有机剩余物进料通道通断的水解进料阀,再依次打开有机剩余物存储装置中用于控制有机剩余物出料通道通断的剩余物出料阀和用于抽取有机剩余物的剩余物出料泵,有机剩余物开始投放至水解腔中,在水解腔中有机剩余物量达到预设水解量后,先依次关闭剩余物出料泵和剩余物出料阀,再关闭水解进料阀,有机剩余物投放结束。

在有机剩余物开始投放时,打开水解装置中用于控制环绕在水解腔所在水解机构外周壁的加热管的进气管路通断的加热阀,使得蒸气发生装置发生的蒸气流入加热管中,水解腔中的温度上升,直至达到预设温度。预设温度使得有机剩余物在催化剂的作用下发生亚临界水解反应。加热管的出气管路可以通入至冷凝水收集装置中或者蒸气发生装置中。

在水解腔升温过程中,水解装置的温度检测结构对水解腔中的温度进行检测,以判定水解腔中的温度达到预设温度。

在有机剩余物开始投放时,打开水解装置中用于控制水解腔排气通道通断的水解排气阀,使得水解腔的内部压力和外部压力平衡,在有机剩余物和催化剂投放结束后,关闭水解排气阀。水解腔排气通道可以通入至氢氧化钾溶液存储装置中。

在有机剩余物投放过程中,在水解腔中有机剩余量达到预设水解搅拌量时,打开水解装置中用于驱动位于水解腔中的水解搅拌结构的水解搅拌电机,使得水解搅拌结构对水解腔中的物料进行搅拌,否则,不打开水解搅拌电机或者关闭已打开的水解搅拌电机。预设水解搅拌量小于预设水解量,且水解腔具有柱状段和位于柱状段下方且逐渐向下收缩的收缩段,水解腔中的有机剩余物达到预设水解搅拌量时,有机剩余物超过水解腔的柱状段和收缩段的连接处。

在有机剩余物投放和催化剂投放过程中,水解装置中用于检测水解机构的重量的水解重量检测结构对水解机构的重量进行检测,以判定水解腔中有机剩余物量达到预设水解量,催化剂量达到预设催化量。

在有机剩余物投放结束后,先打开水解装置中用于控制催化剂加剂通道通断的加剂阀,再依次打开催化剂存储装置中用于控制催化剂出料通道通断的催化剂出料阀和用于抽取催化剂的催化剂出料泵,催化剂开始投放至水解腔中,在水解腔中催化剂量达到预设催化量后,先依次关闭催化剂出料泵和催化剂出料阀,再关闭加剂阀,催化剂投放结束。

在水解腔中的温度达到预设温度、有机剩余物和催化剂投放结束、水解排气阀关闭后,先打开水解装置中用于控制水解腔加压通道通断的加压阀,再打开水解装置中用于提供压缩空气的空气压缩机,水解腔中的压力上升,达到预设压力后,先关闭空气压缩机,再关闭加压阀。

在水解腔加压过程,水解装置中用于检测水解腔中压力的压力检测结构对水解腔中的压力进行检测,以判定水解腔中的压力达到预设压力。预设压力使得有机剩余物在催化剂的作用下发生亚临界水解反应。

在水解腔中的压力达到预设压力后,开始计时,达到预设时长后,亚临界水解反应完全,打开水解排气阀,以使得水解腔中的气体排出,水解腔中的压力下降至常压。水解排气阀的数量可以为两个,分别记为第一水解排气阀和第二水解排气阀,第一水解排气阀所在的排气通道的排气量较小,第二水解排气阀所在的排气通道的排气量较大。在上述条件下,可以先打开第一水解排气阀,水解腔中的压力下降至大于常压的预设低压后,再打开第二水解排气阀,水解腔中的压力下降至常压。

在水解腔中的压力下降至常压、且下一级装置(可以为调配装置20,也可以为暂存装置30)可接收水解产物时,先打开下一级装置的进料阀,再依次打开水解装置中用于控制水解产物出料通道通断的水解出料阀和用于抽取水解产物的水解出料泵,水解产物输送至下一级装置。

参阅图1、2,准备步骤中,系统1可以还包括至少一个调配装置20,各调配装置20具有调配腔,各调配装置20的调配腔均与水解腔可通断地连通。调配装置20的数量可以为两个,分别记为第一调配装置21和第一调配装置22。

在上述条件下,调配步骤中,将水解产物通入至至少一个调配装置20的调配腔中,将植物生长所需营养物质投放至调配腔中,并使得水解产物与植物生长所需营养物质混合乳化,达到预设要求后,得到液体水溶肥。

调配步骤可以具体为,在调配腔中的液体水溶肥排空、可接收水解产物时,先打开调配装置20中用于控制水解产物进料通道通断的调配进料阀,再依次打开上一级装置(可以为水解处理装置10,也可以为暂存装置30)的出料阀和出料泵,水解产物开始输送至调配腔中,在调配腔中水解产物量达到预设调配量后,先依次关闭上一级装置的出料泵和出料阀,再关闭调配进料阀,水解产物输送结束。

在水解产物开始输送和植物生长所需营养物质开始投放时,打开调配装置20中用于控制调配腔排气通道通断的调配排气阀,使得调配腔的内部压力和外部压力平衡,在水解产物输送和植物生长所需营养物质投放结束后,关闭调配排气阀。

在水解产物输送过程中,在调配腔中水解产物量达到预设调配搅拌量时,打开调配装置20中用于驱动位于调配腔中的调配搅拌机构的调配搅拌电机,使得调配搅拌结构对调配腔中的物料进行搅拌,否则,不打开调配搅拌电机或者关闭已打开的调配搅拌电机。预设调配搅拌量小于预设调配量,且调配腔具有柱状段和位于柱状段下方且逐渐向下收缩的收缩段,调配腔中的水解产物量达到预设调配搅拌量时,水解产物超过调配腔的柱状段和收缩段的连接处。

在水解产物输送和植物生长所需营养物质投放过程中,调配装置20中用于检测调配腔所在调配机构的重量的调配重量检测结构对调配机构的重量进行检测,以判定调配腔中水解产物量达到预设调配量。

在水解产物输送结束后,先打开调配装置20中用于控制营养物质进料通道通断的营养物质添加阀,再依次打开营养物质存储装置中用于控制营养物质出料通道通断的营养物质出料阀和用于抽取营养物质的营养物质出料泵,营养物质开始投放至调配腔中,在调配腔中营养物质量达到预设添加量后,先关闭营养物质出料泵,再依次关闭营养物质添加泵和营养物质出料阀,营养物质投放结束。

在水解产物输送结束、营养物质投放结束、调配排气阀关闭后,打开与调配腔连通形成回路的乳化泵,直至液体水溶肥达到预设要求。

在液体水溶肥达到预设要求、且下一级装置(可以为存储装置40)可接收液体水溶肥时,先打开下一级装置的进料阀,再依次打开调配装置20中用于控制液体水溶肥出料通道通断的调配出料阀和用于抽取液体水溶肥的调配出料泵,液体水溶肥输送至下一级装置。

乳化泵的进口可以经调配出料管与调配出料阀连通,乳化泵的出口可以经三通接头分别与返回管的一端和调配输送管的一端连通。返回管的另一端经返回控制阀与调配腔连通,调配输送管的另一端与下一级装置的进料阀连通。此时,乳化泵切换至出料状态时相当于调配装置20的调配出料泵。

参阅图1、2,准备步骤中,系统1可以还包括存储装置40,存储装置40具有存储腔,存储腔与各调配装置20的调配腔均可通断地连通。

在上述条件下,方法可以还包括如下步骤:存储步骤、将至少一个调配装置20的调配腔中的液体水溶肥通入至存储腔中,直至存储腔中的水解产物达到预设存储量或者全部调配装置20的调配腔中的液体水溶肥均排空。

存储步骤中,若至少两个调配装置20的调配腔中均具有液体水溶肥,则按照具有的液体水溶肥的量从小到大的顺序将各调配装置20的调配腔中的液体水溶肥通入至存储腔中。例如,第一调配装置21的调配腔中的液体水溶肥量小于第一调配装置22的调配腔中的液体水溶肥量时,先将第一调配装置21的调配腔中的液体水溶肥通入至存储腔中,若第一调配装置21的调配腔中的液体水溶肥排空,而存储腔中的液体水溶肥量仍小于预设存储量、可接收液体水溶肥时,则再将第一调配装置22的调配腔中的液体水溶肥通入至存储腔中。

存储步骤中,对液体水溶肥进行搅拌,以实现降温,同时避免出现分层。

存储步骤可具体为,在存储腔中的液体水溶肥量小于预设存储量、可接收液体水溶肥时,先打开存储装置40中用于控制液体水溶肥进料通道通断的存储进料阀,再依次打开上一级装置(可以为调配装置20)的出料阀和出料泵,液体水溶肥开始输送至存储腔中,在存储腔中液体水溶肥量达到预设存储量后,先依次关闭上一级装置的出料泵和出料阀,再关闭存储进料阀,液体水溶肥输送结束。

在液体水溶肥开始输送时,打开存储装置40中用于控制存储腔排气通道通断的存储排气阀,使得存储腔的内部压力和外部压力平衡,在液体水溶肥输送结束后,关闭存储排气阀。

在液体水溶肥输送过程中,在存储腔中液体水溶肥量达到预设存储搅拌量时,打开存储装置40中用于驱动位于存储腔中的存储搅拌结构的存储搅拌电机,使得存储搅拌结构对存储腔中的液体水溶肥进行搅拌,否则,不打开存储搅拌电机或者关闭已打开的存储搅拌电机。预设存储搅拌量小于预设存储量,且存储腔具有柱状段和位于柱状段下方且逐渐向下收缩的收缩段,存储腔中的液体水溶肥量达到预设存储搅拌量时,液体水溶肥超过存储腔的柱状段和收缩段的连接处。

在液体水溶肥输送过程中,存储装置40中用于检测存储腔所在存储机构的重量的存储重量检测结构对存储机构的重量进行检测,以判定存储腔中液体水溶肥量达到预设存储量。

在灌装液体水溶肥时,先打开存储排气阀,再依次打开存储装置40中用于控制液体水溶肥出料通道通断的存储出料阀和用于抽取液体水溶肥的存储出料泵,液体水溶肥排出存储腔。

参阅图1、2,准备步骤中,系统1可以还包括暂存装置30,暂存装置30具有暂存腔,暂存腔与水解腔可通断地连通,且与各调配装置20的调配腔均可通断地连通。

在上述条件下,方法可以还包括:暂存步骤、将水解产物通入至暂存腔中,直至暂存腔中的水解产物达到预设暂存量或者水解腔中的水解产物排空。

此时,调配步骤中,将暂存腔中的水解产物通入至至少一个调配装置20的调配腔中,直至调配装置20的调配腔中的水解产物达到预设调配量或者暂存腔中的水解产物排空,将植物生长所需营养物质投放至水解产物的调配腔中,并使得水解产物与植物生长所需营养物质混合乳化,达到预设要求后,得到液体水溶肥。另外,调配步骤中,若至少一个调配装置20的调配腔中的液体水溶肥排空,则将暂存腔中的水解产物通入至排空的调配装置20的调配腔中,若全部调配装置20的调配腔中的物料均处于预设物料量,则将暂存腔中的水解产物暂存在暂存腔中。

暂存步骤中,若水解腔中的水解产物排空,则再次执行水解步骤,以实现连续生产。

暂存步骤中,对水解产物进行搅拌,以实现降温,同时避免出现分层。

暂存步骤可以具体为,在暂存腔中的水解产物量小于预设暂存腔、可接收水解产物时,先打开暂存装置30中用于控制水解产物进料通道通断的暂存进料阀,再依次打开上一级装置(可以为水解处理装置10)的出料阀和出料泵,水解产物开始输送至暂存腔中,在暂存腔中水解产物量达到预设暂存量后,先依次关闭上一级装置的出料泵和出料阀,再关闭暂存进料阀,水解产物输送结束。

在水解产物开始输送时,打开暂存装置30中用于控制暂存腔排气通道通断的暂存排气阀,使得暂存腔的内部压力和外部压力平衡,在水解产物输送结束后,关闭暂存排气阀。

在水解产物输送过程中,在暂存腔中水解产物量达到预设暂存搅拌量时,打开暂存装置30中用于驱动位于暂存腔中的暂存搅拌结构的暂存搅拌电机,使得暂存搅拌结构对暂存腔中的水解产物进行搅拌,否则,不打开暂存搅拌电机或者关闭已打开的暂存搅拌电机。预设暂存搅拌量小于预设暂存量,且暂存腔具有柱状段和位于柱状段下方且逐渐向下收缩的收缩段,暂存腔中的水解产物量达到预设暂存搅拌量时,水解产物超过暂存腔的柱状段和收缩段的连接处。

在水解产物输送过程中,暂存装置30中用于检测暂存腔所在暂存机构的重量的暂存重量检测结构对暂存机构的重量进行检测,以判定暂存腔中水解产物量达到预设暂存量。

在调配腔中的液体水溶肥排空、可接收水解产物时,先打开下一级装置(可以为调配装置20)的进料阀,再打开暂存排气阀,以及依次打开暂存装置30中用于控制水解产物出料通道通断的暂存出料阀和用于抽取水解产物的暂存出料泵,水解产物输送至下一级装置。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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