一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用装置及方法，包括：风选装置，所述风选装置分别连接有流化床炭化装置、有机质预处理装置和发酵装置，所述流化床炭化装置后部连接有调配装置和发酵装置；流化床炭化装置一端连接有锅炉，锅炉连接有汽轮发电机组，脱硫装置设有出口与调配装置入口相连；有机质预处理装置出口连接有发酵装置入口，发酵装置出口与调配装置入口相连，发酵装置底部连接至脱硝装置；调配装置一侧连接至成型装置；成型装置出口连接至烘干装置，烘干装置尾部连接有打包装置。本发明专利技术仅给入生物质和有机质即可制备炭基有机肥，系统的电力、热力自给自足，适宜于分布式发展。

A Circulating Utilization Device and Method for Preparing Carbon-based Organic Fertilizer by Fluidized Bed Biomass Carbonization

The invention provides a circulating utilization device and method for preparing carbon-based organic fertilizer by fluidized bed carbonization of biomass, including: an air separation device, which is connected with a fluidized bed carbonization device, an organic matter pretreatment device and a fermentation device respectively. The rear part of the fluidized bed carbonization device is connected with a dispensing device and a fermentation device; one end of the fluidized bed carbonization device is connected with a boiler, and the boiler is connected with a fermentation device. There are turbogenerator units, and the desulfurization device is connected with the outlet of the dispensing device; the outlet of the organic matter pretreatment device is connected with the entrance of the fermentation device; the outlet of the fermentation device is connected with the entrance of the dispensing device; the bottom of the fermentation device is connected with the denitrification device; the one side of the dispensing device is connected with the moulding device; the outlet of the moulding device is connected with the drying device; and the tail of Place. The carbon-based organic fertilizer can be prepared by feeding only biomass and organic matter. The system is self-sufficient in electricity and heat, and is suitable for distributed development.

【技术实现步骤摘要】
一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用装置及方法
本专利技术涉及生物质利用
，具体为一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用装置及方法。
技术介绍
中国是农业大国，以世界7％的土地养活了世界上22％的人口，而其中最重要的一点是化肥应用。化肥不仅能提高土壤肥力，而且也是提高作物单位面积产量的重要措施。化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入。同时资料表明，中国化肥的利用率不高，如：氮肥利用率仅为35％。据联合国粮食及农业组织的资料显示，1980年至2002年中国的化肥用量增长了61％，而粮食产量只增加了31％。由于过量的施肥也导致较为严重的环境和土壤问题，如：重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，土壤综合肥效降低；土壤酸化；水体富营养化严重等等。在新环保政策的带动下，一些新型肥料逐渐出现用以替代传统的化肥，其中炭基有机肥就是一种非常优质的肥料。其以生物质炭为基质，由于生物质炭良好的空隙结构为土壤微生物提供良好栖息环境，为土壤有益微生物提供保护，特别是菌根真菌，促进了有益微生物繁殖及活性。生物质炭还具有高的吸附能力、阳离子交换量及化学反应性，其作为肥料缓释载体，可延缓肥料养分在土壤中的释放，提高氮、磷、钾等养分利用率。生物质炭的多孔结构、比表面积大等特性，可疏松土壤，改善土壤持水能力。传统的制炭行业和肥料行业属于不同产业，在生产中存在较大的物料和能源浪费。制炭行业常常将低品质的生物质燃气排放，同时伴随有焦油废水的排放；肥料行业往往需要通过燃煤或天然气提供生产所需的热量，许多高品质的能量被用去烘干、低温供热，并伴随着较高的电耗、燃料消耗。因此，需要一种合理的生物质炭化制备炭基有机肥的方法来提高生物质、有机质的利用效率，优化生产工艺，节能减排。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用装置及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用装置，包括：风选装置，所述风选装置分别连接有流化床炭化装置、有机质预处理装置和发酵装置，所述流化床炭化装置后部连接有调配装置和发酵装置；流化床炭化装置一端连接有锅炉，锅炉连接有汽轮发电机组，汽轮发电机组的后部同时连接至流化床炭化装置底部、发酵装置、烘干装置；锅炉尾部依次连接脱硝装置、脱硫装置、烟囱；脱硫装置设有出口与调配装置入口相连；有机质预处理装置出口连接有发酵装置入口，发酵装置出口与调配装置入口相连，发酵装置底部连接至脱硝装置；调配装置一侧连接至成型装置；成型装置出口连接至烘干装置，烘干装置尾部连接有打包装置。进一步地，所述风选装置中部出口连接至流化床炭化装置中部，所述流化床炭化装置底部与风选装置顶部相连。进一步地，所述烘干装置的底部通过管道连接于流化床炭化装置的底部，发酵装置通过管道连接于流化床炭化装置、烘干装置的底部。一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用方法，包括以下步骤：步骤(1)生物质经风选装置分选将含水率＜30％的生物质送入流化床炭化装置；含水率≥30％的生物质与有机质经有机质预处理装置一起混合、破碎并加入菌类后，送入发酵装置发酵；步骤(2)流化床炭化装置通过水蒸汽控制反应进程，温度控制400-700℃将生物质炭化，生成生物质炭、生物质燃气；步骤(3)生物质燃气被送入锅炉燃烧产生高压过热蒸汽，高压过热蒸汽经汽轮发电机组发电，电力供全厂设备使用，并输出做功后的低压蒸汽供流化床炭化装置、发酵装置、烘干装置使用，烟气经脱硝装置、脱硫装置净化后，从烟囱排放；步骤(4)生物质炭一部分被送入发酵装置中与有机物共同由低压蒸汽加热，保证发酵温度稳定维持40～80℃，经12～96小时发酵完成的发酵产物与生物质炭和脱硫副产物硫酸铵经调配装置均质后，送入成型装置进行造粒，造粒后的炭基有机肥经烘干装置将水分干燥并打包贮存。进一步地，所述生物质包括秸秆、稻壳、木竹屑、木竹块。进一步地，所述有机质包括禽畜粪便、生活垃圾、城市污泥、工业废料。进一步地，所述发酵装置8产生的含CH4、H2的发酵气充当分选风送入风选装置，后被送入流化床炭化装置作为流化介质。进一步地，所述脱硝装置使用发酵装置产生的发酵液作为吸收剂，吸收后多余的NH3进入脱硫装置，生成硫酸铵供调配装置使用。进一步地，所述生物质炭与有机质分层送入发酵装置共同发酵。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)利用发酵气作为分选介质，将含水率≥30％的生物质参与有机质的发酵，避免了对进入炭化设备生物质原料的烘干，而发酵工艺本需要较多水分供菌类分解所需；同时含水率＜30％的生物质进入流化床炭化设备反应，提高生物质燃气热值，有利于后续工艺提高参数和效率，资源合理分配利用。(2)专利技术将发酵产生的发酵气最终送入流化床炭化设备，一方面将废气回收，另一方面由于废气中含CH4、H2等气体具有一定的热值，相比空气作为气化剂能够提高流化床炭化设备生成的生物质燃气热值。(3)专利技术将高压过热蒸汽推动汽轮机发电，做功后的低压蒸汽送至烘干、发酵或流化床炭化工序使用实现了蒸汽焓的高效利用。同时蒸汽作为气化剂提高了生物质炭的活性。(4)专利技术利用发酵液含有大量的NH4-根进行脱硝和脱硫，脱硫产生硫酸铵是肥效优良的化肥，混入炭基有机肥中能提高肥效。(5)专利技术中将生物质炭分层布置于发酵装置内，生物质炭较大的比表面积为微生物繁殖提供了良好的基质；同时生物质炭具有良好的保温性，进一步减小反应温度的波动，提高了发酵效率；其良好的保水性，避免了生物质反应过程中局部的缺水而降低反应效率。(6)专利技术仅给入生物质和有机质即可制备炭基有机肥，系统的电力、热力自给自足，适宜于分布式发展。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术，在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。如图1所示，一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用装置，包括：风选装置1，所述风选装置1分别连接有流化床炭化装置2、有机质预处理装置7和发酵装置8，所述流化床炭化装置2后部连接有调配装置9和发酵装置8；流化床炭化装置2一端连接有锅炉3，锅炉3连接有汽轮发电机组11，汽轮发电机组11的后部同时连接至流化床炭化装置2底部、发酵装置8、烘干装置12；锅炉3尾部依次连接脱硝装置4、脱硫装置5、烟囱6；脱硫装置5设有出口与调配装置9入口相连；有机质预处理装置7出口连接有发酵装置8入口，发酵装置8出口与调配装置9入口相连，发酵装置8底部连接至脱硝装置4；调配装置9一侧连接至成型装置10；成型装置10出口连接至烘干装置12，烘干装置12尾部连接有打包装置13。所述风选装置1中部出口连接至流化床炭化装置2中部，所述流化床炭化装置2底部与风选装置1顶部相连。所述烘干装置12的底部通过管道连接于流化床炭化装置2的底部，发酵装置8通过管道连接于流化床炭化装置2、烘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用装置，包括：风选装置，其特征在于：所述风选装置分别连接有流化床炭化装置、有机质预处理装置和发酵装置，所述流化床炭化装置后部连接有调配装置和发酵装置；流化床炭化装置一端连接有锅炉，锅炉连接有汽轮发电机组，汽轮发电机组的后部同时连接至流化床炭化装置底部、发酵装置、烘干装置；锅炉尾部依次连接脱硝装置、脱硫装置、烟囱；脱硫装置设有出口与调配装置入口相连；有机质预处理装置出口连接有发酵装置入口，发酵装置出口与调配装置入口相连，发酵装置底部连接至脱硝装置；调配装置一侧连接至成型装置；成型装置出口连接至烘干装置，烘干装置尾部连接有打包装置。

【技术特征摘要】
1.一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用装置，包括：风选装置，其特征在于：所述风选装置分别连接有流化床炭化装置、有机质预处理装置和发酵装置，所述流化床炭化装置后部连接有调配装置和发酵装置；流化床炭化装置一端连接有锅炉，锅炉连接有汽轮发电机组，汽轮发电机组的后部同时连接至流化床炭化装置底部、发酵装置、烘干装置；锅炉尾部依次连接脱硝装置、脱硫装置、烟囱；脱硫装置设有出口与调配装置入口相连；有机质预处理装置出口连接有发酵装置入口，发酵装置出口与调配装置入口相连，发酵装置底部连接至脱硝装置；调配装置一侧连接至成型装置；成型装置出口连接至烘干装置，烘干装置尾部连接有打包装置。2.根据权利要求1所述的一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用装置，其特征在于：所述风选装置中部出口连接至流化床炭化装置中部，所述流化床炭化装置底部与风选装置顶部相连。3.权利要求1所述的一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用装置，其特征在于：所述烘干装置的底部通过管道连接于流化床炭化装置的底部，发酵装置通过管道连接于流化床炭化装置、烘干装置的底部。4.一种流化床生物质炭化制备炭基有机肥循环利用方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)生物质经风选装置分选将含水率＜30％的生物质送入流化床炭化装置；含水率≥30％的生物质与有机质经有机质预处理装置一起混合、破碎并加入菌类后，送入发酵装置发酵；步骤(2)流化床炭化装置通过水蒸汽控制反应进程，温度控制400-700...

【专利技术属性】
技术研发人员：张守军，陈温福，蒋剑春，赵成武，孟军，鲁万宝，孙永明，李益瑞，冯干，吴银龙，程东海，张守峰，白轩，胡鹏，孙云娟，宋俊阳，张政，王亚军，
申请(专利权)人：合肥德博生物能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34