一种利用稻草制备生物质炭基尿素肥料的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及利用稻草制备生物质炭基尿素肥料的系统。所述系统中上料进料装置的稻草原料出口与旋转床热解炉的进料口连接，旋转床热解炉为环形密封结构，依次包括设置有红外辐射加热管的红外加热区、设置有蓄热式燃气辐射管的燃气加热区；旋转床热解炉的生物质炭出口与混合料仓的生物质炭入口连接；圆盘造粒机的混合物入口与混合料仓的混合物出口连接；烘干装置的粒状混合物入口与圆盘造粒机的粒状混合物出口连接；打包装置的干燥混合物入口与烘干装置的干燥混合物出口连接。本实用新型专利技术的系统易操作，设备运行稳定可靠，处理过程清洁节能，热效率高，运行费用低，产品品质优，经济效益明显。

System for preparing biomass carbon based urea fertilizer by using rice straw

The utility model relates to a system for preparing biomass carbon based urea 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 type gas-fired radiant tube gas heating zone; entrance rotating bed pyrolysis of biomass carbon furnace of biomass carbon export and mixed silo connection; the outlet mixture disk granulator mixture and mixing silo entrance connection; export of granular mixture granular mixture entrance and disk granulator dryer outlet connection; drying the mixture to dry the mixture entrance and a drying device packing device connection. 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.

【技术实现步骤摘要】
一种利用稻草制备生物质炭基尿素肥料的系统
本技术涉及固体废弃物处理领域，具体涉及利用稻草制备生物炭基尿素肥料的系统。
技术介绍
生物质炭是在低氧或无氧环境下，通过高温裂解将植物碳化的产物，已成为近年来环境、农林、能源等研究领域关注的热点。生物质炭为生物能源生产、土壤改良、肥料创新、温室气体减排、废弃生物质资源利用等问题提出了解决方法。生物质炭的研究源于对亚马逊河流域中部黑土的认识，土壤中含有大量生物质炭，比附近不含有生物质炭土壤的肥力更高，这一现象引起了全世界科学家对生物质炭在土壤改良与减排温室气体等方面应用的关注。上世纪九十年代中后期，利用现代热解技术制备生物质炭的研究开展。国外学者针对生物质炭的热解制备、自身性质及对土壤的化学性质、土壤物理性质、微生物的影响等进行了大量研究，并取得了相应的成果。我国对生物质炭在不同领域的应用研究也很重视，但关于其对肥料的缓释特性研究还处于起步阶段。全世界秸秆资源十分丰富，年产量在30亿吨左右。而我国是农业大国，农作物稻草数量十分巨大，且种类众多。据2003年调查统计，稻草总量达7.94亿吨左右，并且以每年0.13亿吨的速度增长。同时存在以下缺点，稻草的收集、运输、利用过程中机械设备成本过高，产业链较短，缺乏技术支持，人们认知存在误区等，导致农作物稻草的利用率不高。焚烧过程污染空气环境，危害人体健康，容易引发火灾。并且，焚烧稻草导致地面温度急剧升高，能直接烧死、烫死土壤中的有益微生物，影响作物吸收土壤养分。热解技术为解决稻草利用问题提供了全新的途径。将稻草进行热解处理，可获得高附加值的生物油或化学制品，将生物质炭制备成肥料可改善土壤肥力。该技术可提高稻草的利用和管理，有助于解决稻草随意弃置、焚烧等环境问题。现有技术公开了稻草生物质炭基尿素及其制备方法。该方法的特征在于将稻草高温裂解，得到稻草生物质炭和可燃性气体，并将尿素原料和稻草生物质炭混合熔融、造粒，负压下冷却后进行筛选，对筛选后的粒料进行包膜，包装，制得稻草生物质炭基尿素。但是，粉碎的稻草直接高温裂解，热解气中会夹杂大量飞灰，需进行除尘处理，增大成本。高温裂解过程产生的大量木醋液，随热解气一起进入后段，会降低热解气的品质和热值，且对燃烧器有一定的腐蚀性。高温裂解过程中添加的裂解催化剂，影响热解炭及生物炭基尿素肥料的品质，且增加原料的处理成本。另外，粉碎的稻草体密度非常小，催化剂的体密度比较大，两者的形状差别非常大，很难混合均匀，从而影响催化效率。
技术实现思路
本技术旨在提供一种利用稻草制备生物质炭基尿素肥料的系统。该系统易操作，设备运行稳定可靠。处理过程清洁节能，无污染物排放。整个系统热效率高，运行费用低，产品品质优，经济效益明显。本技术公开了一种利用稻草制备生物质炭基尿素肥料的系统，其特征在于，所述系统包括储料坑以及依次连接的上料进料装置、旋转床热解炉、混合料仓、圆盘造粒机、烘干装置、打包装置；所述储料坑用于存储稻草原料；所述上料进料装置具有稻草原料入口、稻草原料出口，所述稻草通过抓斗由所述储料坑运送至所述上料进料装置中；所述旋转床热解炉具有进料口和生物质炭出口，所述进料口处设置有匀料器；所述进料口与所述上料进料装置的稻草原料出口连接；所述旋转床热解炉为环形密封结构，依次包括设置有红外辐射加热管的红外加热区、设置有蓄热式燃气辐射管的燃气加热区，并且，所述红外加热区与所述匀料器的出料端相通；所述混合料仓具有生物质炭入口、粘结剂入口、尿素肥料入口、混合物出口；所述生物质炭入口与所述旋转床热解炉的生物质炭出口通过出料装置连接；所述圆盘造粒机具有混合物入口、粒状混合物出口；所述混合物入口与所述混合料仓的混合物出口连接；所述烘干装置具有粒状混合物入口、干燥混合物出口；所述粒状混合物入口与所述圆盘造粒机的粒状混合物出口通过输送皮带连接；所述打包装置具有干燥混合物入口、产物出口；所述干燥混合物入口与所述烘干装置的干燥混合物出口连接。上述的系统中，还包括热解油气冷却装置，所述热解油气冷却装置具有热解油气入口、油水出口、热解气出口，所述热解油气入口与所述旋转床热解炉中的热解油气出口连接，所述热解气出口与所述蓄热式燃气辐射管连接。上述的系统中，还包括油水分离装置，所述油水分离装置具有油水入口、热解油出口、木醋液出口；所述油水入口与所述热解油气冷却装置的油水出口连接。上述的系统中，还包括烟囱排烟装置，具有烟气入口、达标烟气出口；所述烟气入口与所述旋转床热解炉的烟气出口连接。优选的，所述上料进料装置的下端设置有物料计量器，用于计量所述稻草原料的输送速度。优选的，所述旋转床热解炉的红外加热区中，每两根所述红外辐射加热管之间设置有翻料器，所述翻料器用于翻动所述稻草原料，促进水分的挥发。进一步的，所述圆盘造粒机中，所述混合物入口位于圆盘造粒机上部，所述粒状混合物出口位于圆盘造粒机下部，并在其中的圆盘上方设置水喷头。本技术采用旋转床热解炉可实现稻草原料的热解处理，获得高附加价值的热解油和木醋液。热解过程中，稻草原料相对料板静止，避免产生飞灰，无需除尘，且保证热解油和热解气的品质。直接将热解油作为产品回收，无需添加催化剂，一方面降低催化剂制备成本，另一面保留生物质炭自身的品质。蓄热式燃气辐射管排放的烟气不与热解油气接触，大大降低后序处理成本。本技术选用红外辐射，可比对流换热提供高达70多倍的热流密度。在旋转床热解炉的进料口端增设红外辐射加热管，可大大降低热解过程中的能耗，同时缩短热解时间，提高旋转床热解炉的处理能力。附图说明图1为本技术利用稻草制备生物质炭基尿素肥料的系统示意图。图2本技术实施例中利用图1所示的系统制备生物质炭基尿素肥料的流程示意图。附图中的附图标记如下：1、储料坑；2、上料进料装置；3、旋转床热解炉；4、混合料仓；5、圆盘造粒机；6、烘干装置；7、打包装置；8、热解油气冷却装置；9、油水分离装置；10、烟囱排烟装置。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本技术的限制。如图1所示，为本技术利用稻草制备生物质炭基尿素肥料的系统示意图。该系统包括储料坑1、上料进料装置2、旋转床热解炉3、混合料仓4、圆盘造粒机5、烘干装置6、打包装置7、热解油气冷却装置8、油水分离装置9、烟囱排烟装置10。其中，各装置的功能和连接关系如下：储料坑1用于储存经预处理的稻草原料，其中的稻草原料可通过抓斗运送至上料进料装置2中。上料进料装置2设置有密封装置，用于将由储料坑1运送的稻草原料送入旋转床热解炉3中，具有稻草原料入口、稻草原料出口。其下端设置有物料计量器，用于计量稻草原料的输送速度。旋转床热解炉3为环形密封结构，炉膛内部设置有布料装置、加热装置及翻料装置。在旋转床热解炉3的进料口端设置有匀料器，可将稻草原料均匀布置在旋转床热解炉3的料板上。旋转床热解炉3依次包括红外加热区、燃气加热区。其中，红外加热区与匀料器的出料端相通，其中设置有2～4根红外辐射加热管，红外辐射加热管设置在料板的上方，每两根红外辐射加热管之间设置有翻料器，用于翻动稻草原料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用稻草制备生物质炭基尿素肥料的系统，其特征在于，所述系统包括储料坑以及依次连接的上料进料装置、旋转床热解炉、混合料仓、圆盘造粒机、烘干装置、打包装置；所述储料坑用于存储稻草原料；所述上料进料装置具有稻草原料入口、稻草原料出口，所述稻草通过抓斗由所述储料坑运送至所述上料进料装置中；所述旋转床热解炉具有进料口和生物质炭出口，所述进料口处设置有匀料器；所述进料口与所述上料进料装置的稻草原料出口连接；所述旋转床热解炉为环形密封结构，依次包括设置有红外辐射加热管的红外加热区、设置有蓄热式燃气辐射管的燃气加热区，并且，所述红外加热区与所述匀料器的出料端相通；所述混合料仓具有生物质炭入口、粘结剂入口、尿素肥料入口、混合物出口；所述生物质炭入口与所述旋转床热解炉的生物质炭出口通过出料装置连接；所述圆盘造粒机具有混合物入口、粒状混合物出口；所述混合物入口与所述混合料仓的混合物出口连接；所述烘干装置具有粒状混合物入口、干燥混合物出口；所述粒状混合物入口与所述圆盘造粒机的粒状混合物出口通过输送皮带连接；所述打包装置具有干燥混合物入口、产物出口；所述干燥混合物入口与所述烘干装置的干燥混合物出口连接。

【技术特征摘要】
1.一种利用稻草制备生物质炭基尿素肥料的系统，其特征在于，所述系统包括储料坑以及依次连接的上料进料装置、旋转床热解炉、混合料仓、圆盘造粒机、烘干装置、打包装置；所述储料坑用于存储稻草原料；所述上料进料装置具有稻草原料入口、稻草原料出口，所述稻草通过抓斗由所述储料坑运送至所述上料进料装置中；所述旋转床热解炉具有进料口和生物质炭出口，所述进料口处设置有匀料器；所述进料口与所述上料进料装置的稻草原料出口连接；所述旋转床热解炉为环形密封结构，依次包括设置有红外辐射加热管的红外加热区、设置有蓄热式燃气辐射管的燃气加热区，并且，所述红外加热区与所述匀料器的出料端相通；所述混合料仓具有生物质炭入口、粘结剂入口、尿素肥料入口、混合物出口；所述生物质炭入口与所述旋转床热解炉的生物质炭出口通过出料装置连接；所述圆盘造粒机具有混合物入口、粒状混合物出口；所述混合物入口与所述混合料仓的混合物出口连接；所述烘干装置具有粒状混合物入口、干燥混合物出口；所述粒状混合物入口与所述圆盘造粒机的粒状混合物出口通过输送皮带连接；所述打包装置具有干燥混合物入口、产物出口；所述干燥混合物入口与所述烘干装置的干...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小飞，巴玉鑫，肖磊，王惠惠，宋敏洁，房凯，牛明杰，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11