一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统技术方案

本实用新型专利技术属于农业资源化技术领域，涉及一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统，主要包括：蓄热式辐射管旋转床热解炉、油气分离系统、油水分离系统、熄焦系统、破碎混匀装置和挤压造粒系统，其中，所述油气分离系统，与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的高温油气出口连接；所述油水分离系统，与所述油气分离系统的油水出口连接；所述熄焦系统分别与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉和所述油水分离系统的木醋液出口相连；所述破碎混匀装置与所述熄焦系统的出料口相连；所述挤压造粒系统与所述破碎混匀装置相连，用于将所述破碎混匀装置排出的物质进行挤压造粒处理，得到炭基肥。本实用新型专利技术提高了化学肥料的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统
本技术属于农业资源化
，涉及一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统。
技术介绍
目前，用于农业的肥料中主要分为化肥和有机肥，但是随着生活水平的提高，对农作物的耕作也越来越简单化，越来越机械化，由于化肥是采用化学和物理方法人工制成的含有一种或几种农作物生长需要的营养元素的肥料，长期使用容易导致土壤结构被破坏、生产潜力降低、金属和有毒元素有所增加、微生物活性降低、物质难以转化及降解、养分失调、硝酸盐累积、酸化加剧、pH变化太大等问题。而有机肥中，多为农家肥，虽然具有许多优点，却存在不便运输和施肥等缺陷。目前，农业已进入现代化时期，发展现代农业必须用现代的农资产品来装备现代农业。我国是农业大国，增施肥料是保证粮食增产、农产品质量安全的一项重要的环节。目前市场上的传统化学肥料所含营养元素较少，不能完全满足作物生长的需要，而且价格较高，增产效果不明显，此外还存在肥料利用率低、施加量过多等问题。生物炭是生物残体在缺氧或低氧条件下，经高温热解产生的稳定的、高度芳香化的物质，主要由碳、氢、氧等元素组成，其中含碳量高达80%以上；从微观结构上来说，生物炭多由紧密堆积、高度扭曲的芳香环片层组成，孔结构发达，具有较大的比表面积，表面富含羧基、酚羟基、羰基、内酯基、酸酐等官能团，具有很好的吸附性能。同时生物炭的制备原料非常广泛，成本较低，有利于实现固体废弃物的资源化利用。研究表明生物炭施入土壤后可提高作物对土壤养分的吸收能力和土壤肥力，改善土壤有效养分的供应，达到增加作物产量和生物量的效果。此外，若生物炭与其他肥料配合施用，作物的产量提高将会更加明显，还能有效减少化肥需用量。在生物炭生产的过程中，还会副产大量的生物油和可燃气类的能源产品。近年来，生物质热裂解来制备生物质燃料技术得到了迅猛地发展，该方法能够将生物质高效转化为易储存、能量密度高的生物油、可燃气(发电)以及生物炭。但现有技术中涉及到的生物炭基肥料联产，仅仅是生物炭的生产，没有对生物炭进行二次加工成真正可以使用的农用肥料，且生产过程中能源利用率低。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提出了一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统，将农林生物质中的能量进行回收，热解产生的生物油作为化工产品或燃料，进行燃气发电；将热解产生的生物炭与化肥进行结合生产炭基有机无机复混肥料（炭基肥），既实现了农林生物质的秸秆还田增加了土壤有机质，又利用了生物炭的吸附性能实现了化学肥料养分的缓慢释放，从而提高了化学肥料的利用效率。为至少解决上述技术问题之一，本技术采取的技术方案为：本技术提出了一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统，包括蓄热式辐射管旋转床热解炉、油气分离系统、油水分离系统、熄焦系统、破碎混匀装置和挤压造粒系统，其中，所述蓄热式辐射管旋转床热解炉，用于对生物质进行热解处理，得到高温油气和热解炭；所述油气分离系统，与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的高温油气出口连接，用于将高温油气进行分离处理，得到热解气和油水；所述油水分离系统，与所述油气分离系统的油水出口连接，用于将所述油水进行分离，得到木醋液和生物油；所述熄焦系统，其进料口与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的出料口相连，其喷淋水入口与所述油水分离系统的木醋液出口相连，用于以木醋液作为喷淋水将热解炭进行喷淋熄焦降温，得到生物炭；所述破碎混匀装置，其进料口与所述熄焦系统的出料口相连，用于将生物炭与化学肥料颗粒一起进行破碎、混匀处理；所述挤压造粒系统，其进料口与所述破碎混匀装置的出料口相连，用于将所述破碎混匀装置排出的物质进行挤压造粒处理，得到炭基肥。进一步的，所述蓄热式辐射管旋转床热解炉沿旋转床炉底旋转方向依次分为干燥区、热解区。进一步的，所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的高温油气出口设置在所述热解区的炉顶位置；所述干燥区的温度设为100-200℃，所述热解区的温度设为400℃-700℃。进一步的，还包括双螺旋出料机，设置在所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的出料处。进一步的，还包括破碎装置，与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的进料口连接，用于将农林生物质进行破碎处理。进一步的，还包括内燃机发电系统，与所述油气分离系统的热解气出口连接，用于将热解气进行发电。本技术至少包括以下有益效果：1）将农林生物质中的能量进行回收，热解产生的生物油作为化工产品或燃料进行出售，从而作为燃气进行发电；2）将热解产生的生物炭与化肥进行结合生产炭基有机无机复混肥料（炭基肥），既实现了农林生物质的秸秆还田增加了土壤有机质，又利用了生物炭的吸附性能实现了化学肥料养分的缓慢释放，从而提高了化学肥料的利用效率；3）本技术采用无热载体蓄热式旋转床热解炉，热效率高，达到86%以上；所述热解炉内高温绝氧环境，热解挥发气与高温烟气隔绝，减少混合二次污染；此外，在热解过程中，物料相对料床静止，不受压，不翻动，辐射管内流体与反应炉膛完全隔离，避免了产生飞灰的问题。附图说明图1为本技术系统结构示意图。图2为本技术系统工艺流程图。其中，破碎装置1，蓄热式辐射管旋转床热解炉2，油气分离系统3，油水分离系统4，熄焦系统5，破碎混匀装置6，挤压造粒系统7，内燃机发电系统8。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合具体实施例对本技术作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。根据本技术的实施例，图1为本技术系统结构示意图，参照图1所示，本技术所述利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统，包括：破碎装置1、蓄热式辐射管旋转床热解炉2、油气分离系统3、油水分离系统4、熄焦系统5、破碎混匀装置6、挤压造粒系统7和内燃机发电系统8。根据本技术的实施例，图2为本技术系统工艺流程图，参照图1和2所示，本技术所述破碎装置，用于将农林生物质原料进行破碎处理后通入所述蓄热式辐射管旋转床热解炉，具体的破碎粒度根据实际要求进行设定。根据本技术的实施例，参照图1和2所示，本技术所述蓄热式辐射管旋转床热解炉包括：进料口、高温油气出口和出料口，其中，所述高温油气出口设置在所述热解区的炉顶位置，所述热解炉的进料口与所述破碎装置相连，用于对破碎后的生物质进行热解处理，将热解得到的高温油气通入所述油气分离系统，将热解得到的热解炭通入所述熄焦系统。根据本技术的一些实施例，本技术所述蓄热式辐射管旋转床热解炉根据不同温度沿旋转床炉底旋转方向依次分为温度设为100-200℃的干燥区和温度设为400℃-700℃的热解区；在所述热解炉的出料口处设有双螺旋出料机，进行出料。根据本技术的实施例，参照图1和2所示，本技术所述油气分离系统包括：高温油气进口、油水出口和热解气出口，其中，所述高温油气进口与所述热解炉的高温油气出口相连，用于将高温油气进行分离处理，得到的热解气通入所述内燃机发电系统，得到的油水通入所述油水分离系统。根据本技术的实施例，参照图1和2所示，本技术所述油水分离系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统，其特征在于，包括破碎装置、蓄热式辐射管旋转床热解炉、油气分离系统、油水分离系统、熄焦系统、破碎混匀装置和挤压造粒系统，其中，所述破碎装置与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的进料口连接，用于将农林生物质进行破碎处理；所述蓄热式辐射管旋转床热解炉，用于对破碎后的农林生物质进行热解处理，得到高温油气和热解炭；所述油气分离系统，与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的高温油气出口连接，用于将高温油气进行分离处理，得到热解气和油水；所述油水分离系统，与所述油气分离系统的油水出口连接，用于将所述油水进行分离，得到木醋液和生物油；所述熄焦系统，其进料口与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的出料口相连，其喷淋水入口与所述油水分离系统的木醋液出口相连，用于以木醋液作为喷淋水将热解炭进行喷淋熄焦降温，得到生物炭；所述破碎混匀装置，其进料口与所述熄焦系统的出料口相连，用于将生物炭与化学肥料颗粒一起进行破碎、混匀处理；所述挤压造粒系统，其进料口与所述破碎混匀装置的出料口相连，用于将所述破碎混匀装置排出的物质进行挤压造粒处理，得到炭基肥。

【技术特征摘要】
1.一种利用农林生物质多联产制备油、气和炭基肥的系统，其特征在于，包括破碎装置、蓄热式辐射管旋转床热解炉、油气分离系统、油水分离系统、熄焦系统、破碎混匀装置和挤压造粒系统，其中，所述破碎装置与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的进料口连接，用于将农林生物质进行破碎处理；所述蓄热式辐射管旋转床热解炉，用于对破碎后的农林生物质进行热解处理，得到高温油气和热解炭；所述油气分离系统，与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的高温油气出口连接，用于将高温油气进行分离处理，得到热解气和油水；所述油水分离系统，与所述油气分离系统的油水出口连接，用于将所述油水进行分离，得到木醋液和生物油；所述熄焦系统，其进料口与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的出料口相连，其喷淋水入口与所述油水分离系统的木醋液出口相连，用于以木醋液作为喷淋水将热解炭进行喷淋熄焦降温，得到生物炭；所述破碎混匀装置，其进料口与所述熄焦系统的出料口相连，用于将生物炭与化学肥料颗粒一起进行破碎...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，王惠惠，肖磊，巴玉鑫，刘春亚，房凯，
申请(专利权)人：北京源农炭肥技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11