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秸秆焚烧发电厂草炭灰强碱性废水治理制土壤疏松调节肥技术制造技术

技术编号:9637065 阅读:461 留言:0更新日期:2014-02-06 12:55
秸秆焚烧发电厂草炭灰强碱性废水治理制土壤疏松调节肥技术,是将秸秆发电厂从秸秆焚烧炉出来的红热草炭灰,使用耐高温的螺旋输送器,鼓入含CO2的烟道气熄火降至室温后输入耐腐蚀夹套水冷却的石墨反应釜中,滴加或喷淋用合格的磷酸、硫酸、硝酸稀溶液的一种或几种,进行混合中和降温反应,最终得到PH=6-9的含几种钾盐的土壤疏松调节肥草炭灰产品,可以直接用在各种PH值的土壤中作疏松施肥,也可以用于合成氮磷钾复合肥料原料,还可以直接混合畜禽粪便农家肥用于土壤施肥,有利于改良土壤使得粮食蔬菜林果增产,草炭灰钾资源循环利用,彻底治理秸秆焚烧发电厂炉底灰随意堆放填埋占地的强碱性洌滤水对于土壤和地下水污染。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】秸秆焚烧发电厂草炭灰强碱性废水治理制土壤疏松调节肥技术,是将秸秆发电厂从秸秆焚烧炉出来的红热草炭灰,使用耐高温的螺旋输送器,鼓入含CO2的烟道气熄火降至室温后输入耐腐蚀夹套水冷却的石墨反应釜中,滴加或喷淋用合格的磷酸、硫酸、硝酸稀溶液的一种或几种,进行混合中和降温反应,最终得到PH=6-9的含几种钾盐的土壤疏松调节肥草炭灰产品,可以直接用在各种PH值的土壤中作疏松施肥,也可以用于合成氮磷钾复合肥料原料,还可以直接混合畜禽粪便农家肥用于土壤施肥,有利于改良土壤使得粮食蔬菜林果增产,草炭灰钾资源循环利用,彻底治理秸秆焚烧发电厂炉底灰随意堆放填埋占地的强碱性洌滤水对于土壤和地下水污染。【专利说明】秸秆焚烧发电厂草炭灰强碱性废水治理制土壤疏松调节肥技术1、
本专利技术涉及环境保护领域和再生能源利用,主要是把从秸杆焚烧发电厂从秸杆焚烧炉出来的红热草炭灰用螺旋输送器送入夹套水冷却的耐高温石墨衬里石墨耐腐水冷却的夹套反应釜中,用硝酸、磷酸、硫酸中和反应后,得到混合物PH = 6-9,硫酸钾、硫酸氢钾、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、硝酸钾草木灰肥料,用发电厂高温烟道气烘干后分筛除杂粉碎,尾气吸收回用,制造含炭的土壤疏松调节肥产品(申请单位编制为:K_SNP),不论土壤属于酸性、碱性、中性,都可以直接用于作土壤疏松施肥,也可以作合成氮磷钾复合肥料配料,还可以直接配合畜禽粪便农家肥用于土壤施肥。治理秸杆发电厂目前水冷却后的炉底灰草炭灰随意堆放洌滤水含过量强碱性碳酸钾对于土壤和地下水污染。2、
技术介绍
长期以来,农村秸杆大多以就地堆放或焚烧为主,堆放占地助长农作物病虫害,焚烧严重污染空气。国家为了治理因焚烧农作物秸杆造成大气雾霾污染,提高空气质量和资源利用率,在全国很多乡镇投资兴建了成百上千的秸杆焚烧发电厂,利用秸杆中蕴藏的热能资源再利用。但是由于目前的秸杆焚烧炉存在碳燃烧不完全的诸多问题,所有秸杆发电企业的焚烧炉尾部出来的秸杆草炭灰,都是在红热的情况下,喷水冷却,残留在草炭灰中固化的钾和碳含量很高,因碳酸钾呈强碱性,由于草炭灰产量大,杂质多分离加工困难,利用率低,企业不得不将草炭灰运输到厂外堆放填埋。由于碳酸钾的存在,经过雨水淋洌,污染草炭灰堆场周边的土地和地下水,使得土壤板结植被死亡,污染很难恢复。全国600多座城市的所有秸杆发电厂,年产草炭灰几千万吨,而且每年在不断增长,用于堆放填埋秸杆草炭灰的土地占用巨大,浪费了很多有效宝贵的土地资源和碳酸钾资源。稻杆灰的含钾量与稻杆的种类和烧结时间有关,含钾量在6%~30%之间波动。分析实验室出具的含量分析化验报告显示,木炭灰、稻壳灰,秸杆灰含氧化钙6.55%、氧化钾6.72%、二氧化硅68.88%。这就是说,一个年烧秸杆20万吨的发电厂就相当于一个万吨级的小钾矿。它已经是实实在在的成品。农民和肥料专家都知道秸杆灰含有丰富的钾元素,但是秸杆灰分散在各家各户,很难集中,因此无法产业化地生产肥料,一个年消耗玉米秸杆20万吨左右的秸杆发电厂,可年产6000多吨秸杆灰。那么,如果秸杆灰肥料能够大规模生产出来,其市场前景如何呢?在中国缺少钾资源的大背景下,利用含钾丰富的秸杆灰生产肥料根本不用担心销路。况且很多农民都有将草木灰用作肥料的经历,因此也易于接受这种肥料。另外,目前含氧化钾50%的钾肥售价在4700~5000元/吨,而含氧化钾6.7%的秸杆灰肥料成本约为600元/吨,且施到田间后化肥流失量减少,使得所需化肥总量也大大减少,因此,秸杆灰肥料在价格方面具有很强的竞争力。至于其上市销售以及国家标准等相关问题,新肥料可以先执行高于目前国家标准的企业标准,技术和市场等因素都不会影响秸杆灰肥料的前景。近年来,因钾资源匮乏,国内钾肥价格节节攀升,进口钾肥谈判也步履维艰,以秸杆灰为原料生产钾肥,与中国到俄罗斯、泰国等国家去寻找钾矿一样意义重大。在发电厂,秸杆经燃烧发电后会形成飞灰和炉底灰两种形式的灰渣。它们分别来自于发电厂的除尘器和锅炉炉底。目前能被化肥厂利用的只是除尘器中的飞灰。炉底灰在高温下被浇上冷却水,会以炉渣的形式排出。这些炉渣与飞灰本来同是秸杆灰,但在高温下被浇上冷却水后,就变成了块状的固体废物,不能用作化肥企业的原料。同样是秸杆灰,为何两者的价值相差这样大?据了解,秸杆灰含有硅、钾、钙等多种元素,但如果在高温下遇到冷却水,这些元素就会发生化学反应,成为一种结晶体。检测结果表明,这种结晶体已经不再具有作为肥料所必需的酸溶性。另外,秸杆灰中的钾元素以碳酸钾的形式存在,而碳酸钾易溶于水,炉底灰在遭遇冷却水后,其含有的钾元素会溶于水并随水流失,还会污染环境。因此,炉渣作为钾元素来源的价值消失了。在许多生物发电厂,都有堆积如山的炉洛一它们已成为等待被处理的废渣。 60吨秸杆灰中只有20吨是可以被化肥厂利用的资源,其余2/3的秸杆灰从含钾的宝贝变成了废物,堆放在工厂,并且日积月累越来越多,带来了新的处理难题。本来秸杆发电是国家大力提倡的循环经济项目,但大量堆放的炉渣灰,形成强碱性二次污染,却成为循环经济的尾巴。所以国内治理秸杆发电厂的秸杆灰渣钾资源循环利用迫在眉睫。针对这个污染问题,本专利技术提供一种简单的酸碱中和法,利用重金属含量低的合格的工业磷酸、硫酸、硝酸对于刚出炉的红热底灰进行酸碱中和冷却反应,使得焚烧后的秸杆灰不结块,质量全部与除尘秸杆灰一样。利用秸杆灰中的碳酸钾和炭质、钙、镁元素,生产合成硫酸钾、硫酸氢钾、磷酸钾、硝酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、硝酸钙、硝酸镁、磷酸钙、磷酸镁、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸氢镁、磷酸二氢镁、硫酸钙、硫酸镁、硫酸氢钙的含草炭灰土壤疏松调节肥产品。不论土壤是酸性、碱性、中性,都可以直接用于肥田,施用于板结土壤作为钾肥和土壤疏松剂,可以与畜禽粪便混合施肥,也可以配制氮磷钾复合肥做添加剂,没有重金属二次污染。目前,全国的城市乡村,土壤大多呈现板结或酸化,有机质和炭含量逐年下降,如果逐年增加施用中和后的草木灰产品改良土壤,可以增加粮食蔬菜产量。当在土壤中,草炭灰中和物的施用量逐年达到土壤土层中深度30cm-50cm,草木炭灰含量达到10% -90%含量时,土壤就会像海绵一样疏松,吸水涵水,便于粮食植物和林果植物的根系生长,对于生产粮食蔬菜适用免耕法种植,减少耕作费用,提高粮食蔬菜产量有巨大的经济效益和环境效益。3、
技术实现思路
本专利技术通过以下技术步骤实现:I)利用重金属含量低的工业一级合格的磷酸、硫酸、硝酸按1:1:0.2的比例,用水稀释成10% -98%稀溶液喷淋或直接滴加50% -98%的浓酸混合物溶液喷水稀释,使用耐高温水冷却石墨夹套衬里管道陶瓷叶片的螺旋输送器,配撒输送到耐腐蚀石墨夹套水冷却反应釜中红热的草木灰中搅拌反应,使得反应后的物料最终的PH = 6-9,过量的中和液和冷却水蒸汽回收后的洌滤液配酸回用喷淋,没有废水废气排放和渗漏。利用秸杆发电厂的含C02烟道尾气的余热温度,烘干中和后的草木灰水份,其中含有硫酸钾、硫酸氢钾、磷酸钾、硝酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、硝酸钙、硝酸镁、磷酸钙、磷酸镁、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸氢镁、磷酸二氢镁、硫酸钙、硫酸镁、硫酸氢钙的含草炭灰和草炭灰疏松质,磁铁吸附除杂过筛,制成草木灰钾肥及土壤疏松本文档来自技高网
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【技术保护点】
秸秆焚烧发电厂草炭灰强碱性废水治理制土壤疏松调节肥其特征在于用符合农业用肥标准的50%?86%工业磷酸及30%?98%工业硫酸、10%?98%工业硝酸,取其中一种酸或几种酸混合,与水配制成含酸量为0.35%?50%的水溶液或用80%到98%的混合浓酸溶液,在计量泵控制下,按草炭灰重量比0.35%到8%的流量注入反应釜,滴加、喷淋到刚刚从秸秆发电厂焚烧炉尾部下来的用螺旋输送器输送至石墨衬里的水冷却夹套反应釜中的红热的草炭灰中进行搅拌反应,搅拌速度在20转/分?30转/分,对于混合物料起到中和冷却作用,混合酸与草炭灰、稻壳灰、木炭灰中的强碱K2CO3,发生的主要化学反应:K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2↑+H2O、3K2CO3+2H3PO4=2K3PO4+3CO2↑+3H2O、K2CO3+2HNO3=2KNO3+CO2↑+H2O、CaO+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O、MgO+2HNO3=Mg(NO3)2+H2O,CaO+H2SO4=CaSO4+H2O、CaO+2H2SO4=Ca(HSO4)2+2H2O,用滴加、喷淋混合酸的投加量与草木灰反应比的大小,控制草炭灰、稻壳灰、木炭灰混合物,中和反应最终的PH值=6?9,随着反应物料PH值的不同,得到不同反应物的草炭灰混合土壤调节疏松钾肥副产品:硫酸钾、磷酸钾、硝酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、硝酸钙、硝酸镁、磷酸钙、磷酸镁、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸氢镁、磷酸二氢镁、硫酸钙、硫酸镁、硫酸氢钙的含草炭灰土壤疏松调节肥,反应产生的尾气、蒸汽用降膜吸收器降吸收冷却后与草炭灰中和反应中过量洌出的喷淋酸液混合均匀,单独回用过量30%的草炭灰反应,使得反应物料最终的PH值=9?14,再混合到中和冷却至室温后的PH=7?9草炭灰土壤疏松调节肥成品中,用强磁场吸附除铁后,过10目?60目筛,除去金属及没有燃尽的大块物质,放入烘干道,利用秸秆焚烧发电厂含CO2的烟窗排烟的余温,控制在180℃?260℃烘干温度,用热风烘干中和后的秸秆灰中的多余水份,得到PH=6?9的含水率在10%?35%的含钾肥的草木灰、稻壳灰、木炭灰混合物,可以用来做含氮磷钾的土壤疏松调节肥,用于改良板结的盐碱地或与酸化土壤的土地起中和作用,也可以用作生产林果或粮食蔬菜免耕法的土壤疏松施肥,还可以与畜禽粪便农家肥混合施肥,也可以用来配制含氮磷钾复合肥料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:叶绍朋
申请(专利权)人:叶绍朋
类型:发明
国别省市:

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