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农作物秸秆、畜禽粪污和镁钾无机材料复合肥的制备工艺的制作方法

2021-09-10 21:23:00 来源:中国专利 TAG:无机 复合肥 材料 制备 农作物


1.本发明涉及镁钾无机材料复合肥技术领域,具体而言,涉及一种农作物秸秆、畜禽粪污和镁钾无机材料复合肥的制备工艺。


背景技术:

2.目前,现有的镁钾肥料可以为农作物补充镁和钾元素,然而,现有的肥料并无法有效地添加农作物秸秆和畜禽粪污,以达到废物利用的效果,且现有的肥料并无法有效的对土壤进行调理。


技术实现要素:

3.鉴于此,本发明提出了一种农作物秸秆、畜禽粪污和镁钾无机材料复合肥的制备工艺,旨在解决在进行镁钾无机材料复合肥制备时,如何有效地利用农作物秸秆和畜禽粪污的问题。
4.一个方面,本发明提出了一种农作物秸秆、畜禽粪污和镁钾无机材料复合肥的制备工艺,包括如下步骤:
5.步骤a:将轻烧粉或水镁石粉与钾长石粉加水混合后制成悬浊浆料,并将悬浊浆料输送至储液罐进行存储;
6.步骤b:将储液罐内的悬浊浆料输送至预加热器内,通过处理模块控制预加热器将悬浊浆料加热至预设温度后输送至蒸发器内,控制模块控制蒸发器将预加热后的悬浊浆料蒸发至预设浓度后输送至混合搅拌罐内;
7.步骤c:向混合搅拌罐内添加秸秆粉和畜禽粪便颗粒后,使秸秆粉、畜禽粪便颗粒和蒸发后的悬浊浆料混合后,以生成混合溶液;
8.步骤d:将混合溶液输送至发酵设备内进行发酵,形成发酵后的溶液;
9.步骤e:将发酵后的溶液输送至干燥机内进行干燥,形成多元素复合肥;
10.在步骤c中,在将蒸发后的悬浊浆料注入混合搅拌罐内后实时检测悬浊浆料中的颗粒物浓度δa,当悬浊浆料中的颗粒物浓度δa小于预设颗粒物标准浓度βa时,开启混合搅拌罐内的蒸汽换热器对悬浊浆料进行加热蒸发,直至颗粒物浓度δa大于等于预设颗粒物标准浓度βa后,停止对悬浊浆料进行加热蒸发,并根据混合搅拌罐内的悬浊浆料的体积δm,通过第一加料口向混合搅拌罐内添加秸秆粉、通过第二加料口向混合搅拌罐内添加畜禽粪便颗粒,在向混合搅拌罐内添加秸秆粉和畜禽粪便颗粒时,根据悬浊浆料的体积δm的大小确定添加的秸秆粉和畜禽粪便颗粒的添加量;
11.在对混合搅拌罐内的混合溶液进行搅拌时,通过抽样检测仪对混合搅拌罐内搅拌后生成的混合溶液进行抽样检测,以获取混合溶液的颗粒物浓度δb,处理模块内设定有预设混合溶液的颗粒物标准浓度b0,处理模块根据混合溶液的颗粒物浓度δb与预设混合溶液的颗粒物标准浓度b0之间的差值确定向混合搅拌罐内添加的畜禽粪便颗粒的粒径。
12.进一步地,处理模块内还设定有预设悬浊浆料中的颗粒物浓度矩阵a和预设混合
搅拌罐内搅拌时的温度矩阵t0,对于预设悬浊浆料中的颗粒物浓度矩阵 a,设定a(a1,a2,a3,a4),其中a1为第一预设悬浊浆料中的颗粒物浓度,a2 为第二预设悬浊浆料中的颗粒物浓度,a3为第三预设悬浊浆料中的颗粒物浓度,a4为第四预设悬浊浆料中的颗粒物浓度,且βa≤a1<a2<a3<a4;对于预设混合搅拌罐内搅拌时的温度矩阵t0,设定t0(t01,t02,t03,t04),其中, t01为第一预设搅拌温度,t01为第二预设搅拌温度,t01为第三预设搅拌温度, t01为第四预设搅拌温度,且t01<t02<t03<t04;
13.当δa≥βa时,处理模块根据δa处于预设悬浊浆料中的颗粒物浓度矩阵 a中的位置选定相应的搅拌温度作为混合搅拌罐内搅拌时的温度:
14.当δa<a1时,选定第一预设搅拌温度t01作为混合搅拌罐内搅拌时的温度:
15.当a1≤δa<a2,选定第二预设搅拌温度t02作为混合搅拌罐内搅拌时的温度;
16.当a2≤δa<a3,选定第三预设搅拌温度t03作为混合搅拌罐内搅拌时的温度;
17.当a3≤δa<a4,选定第四预设搅拌温度t04作为混合搅拌罐内搅拌时的温度。
18.进一步地,处理模块还用于实时获取第一蒸发器内的蒸发温度δt1、第二蒸发器内的蒸发温度δt2和第三蒸发器内的蒸发温度δt3,并根据各蒸发器内的蒸发温度与第i预设搅拌温度toi之间的关系选定相应的蒸发器对悬浊浆料蒸发后输送至混合搅拌罐内,i=1,2,3,4:
19.当toi≥δt1时,选定第一蒸发器进行废液蒸发;
20.当δt1>toi≥δt2时,选定第二蒸发器进行废液蒸发;
21.当δt2>toi≥δt3时,选定第三蒸发器进行废液蒸发。
22.进一步地,处理模块内还设定有预设蒸发器蒸发温度矩阵t1,设定 t1(t11,t12,t13,t14,t15,t16),其中,t11为第一蒸发器的预设蒸发温度上限值,t12为第一蒸发器的预设蒸发温度下限值,t13为第二蒸发器的预设蒸发温度上限值,t14为第二蒸发器的预设蒸发温度下限值,t15为第三蒸发器的预设蒸发温度上限值,t16为第三蒸发器的预设蒸发温度下限值,且t11>t12 >t13>t14>t15>t16;
23.预加热器包括第一预加热器和第二预加热器,储液罐内的悬浊浆料分别输送至第一预加热器和第二预加热器内,第一预加热器用于持续的对悬浊浆料进行加热,以将悬浊浆料加热至预设温度t21,处理模块根据选定的蒸发器设定 t21的取值范围:
24.当选定第一蒸发器进行浆料蒸发时,设定t11>t21>t12;
25.当选定第二蒸发器进行浆料蒸发时,设定t13>t21>t14;
26.当选定第三蒸发器进行浆料蒸发时,设定t15>t21>t16;
27.第二预加热器用于回收第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器的余热,以对其内部的悬浊浆料进行加热,第二预加热器用于将其内部的悬浊浆料加热至预设温度t22,当t22满足选定的第i蒸发器的蒸发温度区间后,将第二预加热器内部的悬浊浆料输送至第i蒸发器内,i=1,2,3。
28.进一步地,处理模块内还设定有预设畜禽粪便颗粒粒径矩阵c和预设混合溶液的颗粒物浓度差值矩阵d,对于预设畜禽粪便颗粒粒径矩阵c,设定c (c1,c2,c3),其中,c1为第一存储空间内畜禽粪便颗粒的预设粒径值,c2为第二存储空间内畜禽粪便颗粒的预设粒径值,c3为第二存储空间内畜禽粪便颗粒的预设粒径值,且c1<c2<c3;对于预设混合溶液的颗粒物浓度差值矩阵d,设定d(d1,d2,d3,d4),其中,d1为第一预设颗粒物浓度差值,d2为
第二预设颗粒物浓度差值,d3为第三预设颗粒物浓度差值,d4为第四预设颗粒物浓度差值,且d1<d2<d3<d4;
29.处理模块根据混合溶液的颗粒物浓度δb和预设混合溶液的颗粒物标准浓度b0之间的差值与各预设颗粒物浓度差值的关系确定所选用的畜禽粪便颗粒的粒径;
30.当d1<|δb

b0|<d2时,向混合搅拌罐内添加第一存储空间内的畜禽粪便颗粒,且第一存储空间内畜禽粪便颗粒的粒径为c1;
31.当d2<|δb

b0|<d3时,向混合搅拌罐内添加第二存储空间内的畜禽粪便颗粒,且第二存储空间内畜禽粪便颗粒的粒径为c2;
32.当d3<|δb

b0|<d4时,向混合搅拌罐内添加第三存储空间内的畜禽粪便颗粒,且第三存储空间内畜禽粪便颗粒的粒径为c3。
33.进一步地,处理模块内设定有预设畜禽粪便颗粒添加量矩阵e和预设悬浊浆料体积矩阵m,对于预设畜禽粪便颗粒添加量矩阵e,设定e(e1,e2,e3,e4),其中,e1为第一预设畜禽粪便颗粒添加量,e2为第二预设畜禽粪便颗粒添加量,e3为第三预设畜禽粪便颗粒添加量,e4为第四预设畜禽粪便颗粒添加量,且e1<e2<e3<e4;对于预设悬浊浆料体积矩阵m,设定m(m1,m2,m3,m4),其中,m1为第一预设悬浊浆料体积,m2为第二预设悬浊浆料体积,m3为第三预设悬浊浆料体积,m4为第四预设悬浊浆料体积,且m1<m2<m3<m4;
34.处理模块根据悬浊浆料的体积δm与各预设悬浊浆料体积之间的关系确定畜禽粪便颗粒的添加量;
35.当δm<m1时,选定第一预设畜禽粪便颗粒添加量e1作为向混合搅拌罐内添加的畜禽粪便颗粒的添加量;
36.当m1≤δm<m2时,选定第二预设畜禽粪便颗粒添加量e2作为向混合搅拌罐内添加的畜禽粪便颗粒的添加量;
37.当m2≤δm<m3时,选定第三预设畜禽粪便颗粒添加量e3作为向混合搅拌罐内添加的畜禽粪便颗粒的添加量;
38.当m3≤δm<m4时,选定第四预设畜禽粪便颗粒添加量e4作为向混合搅拌罐内添加的畜禽粪便颗粒的添加量。
39.进一步地,处理模块内还设定有预设秸秆粉添加量矩阵f,设定f (f1,f2,f3,f4),其中,f1为第一预设秸秆粉添加量,f2为第二预设秸秆粉添加量,f3为第三预设秸秆粉添加量,f4为第四预设秸秆粉添加量,且f1< f2<f3<f4;
40.处理模块根据悬浊浆料中的颗粒物浓度δa与各预设悬浊浆料中的颗粒物浓度之间的关系确定秸秆粉的添加量:
41.当δa<a1时,选定第一预设秸秆粉添加量f1作为混合搅拌罐内秸秆粉的添加量;
42.当a1≤δa<a2,选定第二预设秸秆粉添加量f2作为混合搅拌罐内秸秆粉的添加量;
43.当a2≤δa<a3,选定第三预设秸秆粉添加量f3作为混合搅拌罐内秸秆粉的添加量;
44.当a3≤δa<a4,选定第四预设秸秆粉添加量f4作为混合搅拌罐内秸秆粉的添加量。
45.进一步地,处理模块内还设定有预设混合原料粒径矩阵g和预设畜禽粪便颗粒添
加量修正系数矩阵e,对于混合原料粒径矩阵g,设定g(g1,g2,g3,g4),其中,g1为第一预设混合原料粒径,g2为第二预设混合原料粒径,g3为第三预设混合原料粒径,g4为第四预设混合原料粒径,且g1<g2<g3<g4;对于预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数矩阵e,设定e(e1,e2,e3,e4),e1为第一预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数,e2为第一预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数,e3为第一预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数,e4为第一预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数,1<e1<e2<e3<e4<1.2;
46.控制模块用于获取粒径检测仪检测的经干燥机干燥后形成的混合原料的粒径δg,并根据混合原料的粒径δg与各预设混合原料粒径粒径之间的关系选定预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数,以对畜禽粪便颗粒的添加量进行修正:
47.当δg<g1时,选定第一预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数e1对第一预设畜禽粪便颗粒添加量e1进行修正,修正后的畜禽粪便颗粒添加量为e1*e1;
48.当g1≤δg<g2时,选定第二预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数e2对第二预设畜禽粪便颗粒添加量e2进行修正,修正后的畜禽粪便颗粒添加量为 e2*e2;
49.当g2≤δg<g3时,选定第三预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数e3对第三预设畜禽粪便颗粒添加量e3进行修正,修正后的畜禽粪便颗粒添加量为 e3*e3;
50.当g3≤δg<g4时,选定第四预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数e4对第四预设畜禽粪便颗粒添加量e4进行修正,修正后的畜禽粪便颗粒添加量为 e4*e4。
51.进一步地,处理模块内还设定有预设秸秆粉添加量修正系数矩阵f,设定 f(f1,f2,f3,f4),其中,f1为第一预设秸秆粉添加量修正系数,f2为第二预设秸秆粉添加量修正系数,f3为第三预设秸秆粉添加量修正系数,f4为第四预设秸秆粉添加量修正系数,1<f1<f2<f3<f4<1.3;
52.处理模块还用于根据混合原料的粒径δg与各预设混合原料粒径粒径之间的关系选定秸秆粉添加量修正系数,以对各预设秸秆粉添加量进行修正:
53.当δg<g1时,选定第一预设秸秆粉添加量修正系数f1对第一预设秸秆粉添加量f1进行修正,修正后秸秆粉添加量为f1*f1;
54.当g1≤δg<g2时,选定第二预设秸秆粉添加量修正系数f2对第二预设秸秆粉添加量f2进行修正,修正后秸秆粉添加量为f2*f2;
55.当g2≤δg<g3时,选定第三预设秸秆粉添加量修正系数f3对第三预设秸秆粉添加量f3进行修正,修正后秸秆粉添加量为f3*f3;
56.当g3≤δg<g4时,选定第四预设秸秆粉添加量修正系数f4对第四预设秸秆粉添加量f4进行修正,修正后秸秆粉添加量为f4*f4。
57.进一步地,混合搅拌罐上设置有第三加料口,用于向混合搅拌罐内加注纯净水,处理模块根据悬浊浆料中的颗粒物浓度δa与预设颗粒物标准浓度βa 之间关系确定第三加料口的注水量;
58.处理模块内设定有预设注水量矩阵l,设定l(l1,l2,l3,l4),其中,l1 为第一预设注水量,l2为第二预设注水量,l3为第三预设注水量,l4为第四预设注水量,且l1<l2<l3<l4;
59.当βa≤δa<1.2βa时,选定第一预设注水量l1向混合搅拌罐内加注纯净水;
60.当1.2βa≤δa<1.5βa时,选定第二预设注水量l2向混合搅拌罐内加注纯净水;
61.当1.5βa≤δa<1.8βa时,选定第三预设注水量l3向混合搅拌罐内加注纯净水;
62.当1.8βa≤δa<2βa时,选定第四预设注水量l4向混合搅拌罐内加注纯净水。
63.与现有技术相比,本发明的有益效果在于,通过处理模块控制储液罐将轻烧粉或水镁石粉与钾长石粉加水混合后制成悬浊浆料输送至预加热器内进行预加热至预设温度后输送至蒸发器,通过蒸发器对悬浊浆料蒸发后输送至混合搅拌罐,通过混合搅拌罐对蒸发后的溶液与秸秆粉和畜禽粪便颗粒进行搅拌,形成混合溶液,将混合溶液输送至发酵设备内进行发酵后通过干燥机进行干燥,最终生成含有镁钾无机材料的多元素复合肥,从而能够极大地提高农作物秸秆和畜禽粪便的利用率,达到了废物利用的效果,并且还能够极大地提高含有秸秆粉和畜禽粪便、以及含有镁钾无机材料的多元素复合肥的生产效率。
64.进一步地,通过设置抽样检测仪和粒径检测仪对生产过程中的混合溶液和混合原料进行检测以便于进行实时的调整,还极大地提高了混合原料的成型效果。
65.进一步地,当悬浊浆料中的颗粒物浓度δa大于等于预设颗粒物标准浓度βa时,处理模块根据δa处于预设悬浊浆料中的颗粒物浓度矩阵a中的位置选定相应的搅拌温度作为混合搅拌罐内搅拌时的温度,通过根据不同的颗粒物浓度设定搅拌温度,能够实时的调整搅拌温度,从而提高温度控制效率,以提高悬浊浆料的搅拌效率。
66.进一步地,预加热器包括第一预加热器和第二预加热器,储液罐内的悬浊浆料分别输送至第一预加热器和第二预加热器内,第一预加热器用于持续的对悬浊浆料进行加热,以将悬浊浆料加热至预设温度t21,处理模块根据选定的蒸发器设定t21的取值范围;第二预加热器用于回收第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器的余热,以对其内部的悬浊浆料进行加热,第二预加热器用于将其内部的悬浊浆料加热至预设温度t22,当t22满足选定的第i蒸发器的蒸发温度区间后,将第二预加热器内部的悬浊浆料输送至第i蒸发器内,通过对蒸发器的余热回收利用,提高了能源的利用效率。
67.进一步地,处理模块根据混合溶液的颗粒物浓度δb和预设混合溶液的颗粒物标准浓度b0之间的差值与各预设颗粒物浓度差值的关系确定所选用的畜禽粪便颗粒的粒径,能够有效地提高畜禽粪便颗粒的选取准确度,以提高肥料的成型效果。
68.进一步地,处理模块根据悬浊浆料的体积δm与各预设悬浊浆料体积之间的关系确定畜禽粪便颗粒的添加量,能够准确的确定畜禽粪便颗粒的添加量。
69.进一步地,控制模块用于获取粒径检测仪检测的经干燥机干燥后形成的混合原料的粒径δg,并根据混合原料的粒径δg与各预设混合原料粒径粒径之间的关系选定预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数,以对畜禽粪便颗粒的添加量进行修正,通过对畜禽粪便颗粒的添加量进行修正,提高了畜禽粪便颗粒添加量的准确性。
70.进一步地,混合搅拌罐上设置有第三加料口,用于向混合搅拌罐内加注纯净水,处理模块根据悬浊浆料中的颗粒物浓度δa与预设颗粒物标准浓度βa 之间关系确定第三加料口的注水量,能够有效对浓度过高的溶液进行稀释,以提高肥料成型时的成型效果。
附图说明
71.通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
72.图1为本发明实施例的装置结构示意图;
73.图2为本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
74.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
75.参阅图1所示,本实施例提供了一种农作物秸秆、畜禽粪污和镁钾无机材料复合肥的制备系统,包括储液罐1、预加热器、蒸发器、混合搅拌罐7、发酵设备8、干燥机13、抽样检测仪15、粒径检测仪16和控制单元,控制单元分别与储液罐1、预加热器、蒸发器、混合搅拌罐7、发酵设备8、干燥机13、抽样检测仪15和粒径检测仪16连接,已对其进行管理控制并进行数据交互。
76.具体而言,控制单元包括一处理模块、输入模块和存储模块,处理模块用于进行数据交互及数据处理,输入模块用于输入预设参数至处理模块进行数据处理,存储模块用于进行数据存储。
77.具体而言,储液罐1内用于储存轻烧粉或水镁石粉与钾长石粉加水混合后制成的悬浊浆料,预加热器与储液罐1相连通,储液罐1内的悬浊浆料输送至预加热器内后,通过预加热器对其内部的悬浊浆料进行预加热至预设的温度,以便于后续的悬浊浆料处理。预加热器设置两个,分别为第一预加热器2和第二预加热器3,第一预加热器2和第二预加热器3用于分别对悬浊浆料进行预加热操作,以便于提高预加热的悬浊浆料量,从而提高后续的处理速度。
78.具体而言,蒸发器分别与第一预加热器2和第二预加热器3相连通,蒸发器用于对悬浊浆料进行加热蒸发,以对悬浊浆料进行浓缩和去除杂质。蒸发器设置三个,分别为第一蒸发器4、第二蒸发器5和第三蒸发器6,通过设置的三个蒸发器,以对悬浊浆料分别进行蒸发,并且,设定三个蒸发器的不同蒸发温度,以分别在不同的温度条件下对悬浊浆料进行蒸发,从而获取在不同温度参数条件下蒸发后的悬浊浆料。
79.具体而言,混合搅拌罐7与第一蒸发器4、第二蒸发器5和第三蒸发器6 相连通,以使得第一蒸发器4、第二蒸发器5和第三蒸发器6蒸发后的悬浊浆料流入混合搅拌罐7内进行处理。在混合搅拌罐7与第一蒸发器4、第二蒸发器5和第三蒸发器6连接时,将第一蒸发器4、第二蒸发器5和第三蒸发器6 的输出端通过连接管道汇集在一起,将汇集后的管道与混合搅拌罐7相连通,从而使得三个蒸发器内流出的溶液能够流入混合搅拌罐7内。
80.具体而言,混合搅拌罐7内设置有蒸汽换热器9,蒸汽换热器9分别与第一蒸发器4、第二蒸发器5和第三蒸发器6相连通,蒸汽换热器9分别与第一蒸发器4、第二蒸发器5和第三蒸发器6进行热交换,以对混合搅拌罐7内的悬浊浆料进行加热,混合搅拌罐7内还设置有温度传感器,用于实时检测混合搅拌罐7内的悬浊浆料温度。
81.具体而言,混合搅拌罐7的上侧面上设置有第一加料口10、第二加料口 14和第三加料口11,第一加料口10用于向混合搅拌罐7内添加秸秆粉,第二加料口14用于向混合搅拌
罐7内添加畜禽粪便颗粒,第三加料口11用于向混合搅拌罐7内加注纯净水。混合搅拌罐7的内部设置有搅拌器12,搅拌器12 用于对混合搅拌罐7内的物料和溶液进行搅拌。
82.具体而言,第二加料口14的上方设置有畜禽粪便颗粒储存罐140,畜禽粪便颗粒储存罐140内分为三个存储空间,每一存储空间内储存有预设粒径的畜禽粪便颗粒,畜禽粪便颗粒储存罐140的下侧面设置有出料口,出料口用于将不同粒径的畜禽粪便颗粒通过第二加料口14输送至混合搅拌罐7内。具体的,畜禽粪便颗粒储存罐140为一方形或圆形的罐体,其内部通过隔板,分割成三个存储空间,分别为第一存储空间141、第二存储空间142和第三存储空间143,第一存储空间141、第二存储空间142和第三存储空间143分别存储不同粒径的畜禽粪便颗粒,且第一存储空间141、第二存储空间142和第三存储空间143 的正下方分别设置一出料管,以将第一存储空间141、第二存储空间142和第三存储空间143内的畜禽粪便颗粒输送至混合搅拌罐7内。
83.具体而言,抽样检测仪15设置在混合搅拌罐7的一侧,并与混合搅拌罐7 相连通,抽样检测仪15用于从混合搅拌罐7内提取与蒸发后的溶液相混合的混合溶液中的颗粒物浓度。
84.具体而言,发酵设备8与混合搅拌罐7相连通,发酵设备8用于将混合搅拌罐7内输出的含有畜禽粪便颗粒和秸秆粉的硫酸镁溶液进行发酵,得到发酵后的混合原料。
85.具体而言,干燥机13与发酵设备8相连通,通过干燥机13对发酵设备8 内的混合原料进行脱水干燥,已获得干燥后的物料。
86.具体而言,粒径检测仪16与干燥机13相连通,粒径检测仪16用于检测干燥机13内干燥后的物料的粒径。
87.具体而言,处理模块分别与储液罐1、预加热器、蒸发器、混合搅拌罐7、发酵设备8、干燥机13、抽样检测仪15和粒径检测仪16相连接,处理模块用于对各部件分别进行控制,并且,处理模块还用于与各部件进行数据交互,以获取检测数据信息、工作状态信息等。
88.具体而言,本实施例的系统在具体实施时,通过处理模块控制储液罐1将轻烧粉或水镁石粉与钾长石粉加水混合后制成的悬浊浆料输送至预加热器内进行预加热至预设温度后输送至蒸发器,通过蒸发器对废液蒸发后输送至混合搅拌罐7,通过混合搅拌罐7对蒸发后的溶液与秸秆粉和畜禽粪便颗粒进行搅拌,形成混合溶液,将混合溶液输送至发酵设备8内进行发酵后通过干燥机13 进行干燥,最终生成物料,从而能够极大地提高秸秆粉和畜禽粪便颗粒的利用率,达到了废物利用的效果,并且还能够极大地提高含有秸秆粉和畜禽粪便的镁钾无机肥的生产效率。同时,通过设置抽样检测仪15和粒径检测仪16对生产过程中的混合溶液和混合原料进行检测以便于进行实时的调整,还极大地提高了混合原料的成型效果。
89.基于上述实施例的另一种优选的实施方式中,本实施方式提供了一种农作物秸秆、畜禽粪污和镁钾无机材料复合肥的制备工艺,本实施方式的制备工艺采用上述实施例的制备系统,即,本实施方式的制备工艺通过上述实施例中的制备系统实现。
90.结合图2所示,具体而言,上述农作物秸秆、畜禽粪污和镁钾无机材料复合肥的制备工艺,包括如下步骤:
91.步骤a:将轻烧粉或水镁石粉与钾长石粉加水混合后制成悬浊浆料,并将悬浊浆料输送至储液罐进行存储;
92.步骤b:将储液罐内的悬浊浆料输送至预加热器内,通过处理模块控制预加热器将悬浊浆料加热至预设温度后输送至蒸发器内,控制模块控制蒸发器将预加热后的悬浊浆料蒸发至预设浓度后输送至混合搅拌罐内;
93.步骤c:向混合搅拌罐内添加秸秆粉和畜禽粪便颗粒后,使秸秆粉、畜禽粪便颗粒和蒸发后的悬浊浆料混合后,以生成混合溶液;
94.步骤d:将混合溶液输送至发酵设备内进行发酵,形成发酵后的溶液;
95.步骤e:将发酵后的溶液输送至干燥机内进行干燥,形成多元素复合肥;
96.在步骤c中,在将蒸发后的悬浊浆料注入混合搅拌罐内后实时检测悬浊浆料中的颗粒物浓度δa,当悬浊浆料中的颗粒物浓度δa小于预设颗粒物标准浓度βa时,开启混合搅拌罐内的蒸汽换热器对悬浊浆料进行加热蒸发,直至颗粒物浓度δa大于等于预设颗粒物标准浓度βa后,停止对悬浊浆料进行加热蒸发,并根据混合搅拌罐内的悬浊浆料的体积δm,通过第一加料口向混合搅拌罐内添加秸秆粉、通过第二加料口向混合搅拌罐内添加畜禽粪便颗粒,在向混合搅拌罐内添加秸秆粉和畜禽粪便颗粒时,根据悬浊浆料的体积δm的大小确定添加的秸秆粉和畜禽粪便颗粒的添加量;
97.在对混合搅拌罐内的混合溶液进行搅拌时,通过抽样检测仪对混合搅拌罐内搅拌后生成的混合溶液进行抽样检测,以获取混合溶液的颗粒物浓度δb,处理模块内设定有预设混合溶液的颗粒物标准浓度b0,处理模块根据混合溶液的颗粒物浓度δb与预设混合溶液的颗粒物标准浓度b0之间的差值确定向混合搅拌罐内添加的畜禽粪便颗粒的粒径。
98.具体而言,上述步骤e中的多元素复合肥即为含有农作物秸秆和畜禽粪污、以及含有镁钾无机材料的多元素复合肥。
99.具体而言,上述步骤a中的悬浊浆料为含有钾、镁无机矿粉的悬浊浆料。在获得含有钾、镁无机矿粉的悬浊浆料时,将无机矿物轻烧粉或水镁石粉,以及钾长石等矿物,先粉碎到200目,然后加水混合后获得悬浊浆料,无机矿物轻烧粉或水镁石粉,以及钾长石粉的添加量可根据实际情况进行设置。
100.具体而言,处理模块内还设定有预设悬浊浆料中的颗粒物浓度矩阵a和预设混合搅拌罐内搅拌时的温度矩阵t0,对于预设悬浊浆料中的颗粒物浓度矩阵 a,设定a(a1,a2,a3,a4),其中a1为第一预设悬浊浆料中的颗粒物浓度,a2 为第二预设悬浊浆料中的颗粒物浓度,a3为第三预设悬浊浆料中的颗粒物浓度,a4为第四预设悬浊浆料中的颗粒物浓度,且βa≤a1<a2<a3<a4;对于预设混合搅拌罐内搅拌时的温度矩阵t0,设定t0(t01,t02,t03,t04),其中, t01为第一预设搅拌温度,t01为第二预设搅拌温度,t01为第三预设搅拌温度, t01为第四预设搅拌温度,且t01<t02<t03<t04;
101.当δa≥βa时,处理模块根据δa处于预设悬浊浆料中的颗粒物浓度矩阵 a中的位置选定相应的搅拌温度作为混合搅拌罐内搅拌时的温度:
102.当δa<a1时,选定第一预设搅拌温度t01作为混合搅拌罐内搅拌时的温度;
103.当a1≤δa<a2,选定第二预设搅拌温度t02作为混合搅拌罐内搅拌时的温度;
104.当a2≤δa<a3,选定第三预设搅拌温度t03作为混合搅拌罐内搅拌时的温度;
105.当a3≤δa<a4,选定第四预设搅拌温度t04作为混合搅拌罐内搅拌时的温度。
106.具体而言,处理模块还用于实时获取第一蒸发器内的蒸发温度δt1、第二蒸发器内的蒸发温度δt2和第三蒸发器内的蒸发温度δt3,并根据各蒸发器内的蒸发温度与第i
预设搅拌温度toi之间的关系选定相应的蒸发器对悬浊浆料蒸发后输送至混合搅拌罐内,i=1,2,3,4:
107.当toi≥δt1时,选定第一蒸发器进行废液蒸发;
108.当δt1>toi≥δt2时,选定第二蒸发器进行废液蒸发;
109.当δt2>toi≥δt3时,选定第三蒸发器进行废液蒸发。
110.具体而言,处理模块内还设定有预设蒸发器蒸发温度矩阵t1,设定 t1(t11,t12,t13,t14,t15,t16),其中,t11为第一蒸发器的预设蒸发温度上限值,t12为第一蒸发器的预设蒸发温度下限值,t13为第二蒸发器的预设蒸发温度上限值,t14为第二蒸发器的预设蒸发温度下限值,t15为第三蒸发器的预设蒸发温度上限值,t16为第三蒸发器的预设蒸发温度下限值,且t11>t12 >t13>t14>t15>t16;
111.预加热器包括第一预加热器和第二预加热器,储液罐内的悬浊浆料分别输送至第一预加热器和第二预加热器内,第一预加热器用于持续的对悬浊浆料进行加热,以将悬浊浆料加热至预设温度t21,处理模块根据选定的蒸发器设定 t21的取值范围:
112.当选定第一蒸发器进行浆料蒸发时,设定t11>t21>t12;
113.当选定第二蒸发器进行浆料蒸发时,设定t13>t21>t14;
114.当选定第三蒸发器进行浆料蒸发时,设定t15>t21>t16;
115.第二预加热器用于回收第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器的余热,以对其内部的悬浊浆料进行加热,第二预加热器用于将其内部的悬浊浆料加热至预设温度t22,当t22满足选定的第i蒸发器的蒸发温度区间后,将第二预加热器内部的悬浊浆料输送至第i蒸发器内,i=1,2,3。
116.具体而言,处理模块内还设定有预设畜禽粪便颗粒粒径矩阵c和预设混合溶液的颗粒物浓度差值矩阵d,对于预设畜禽粪便颗粒粒径矩阵c,设定c (c1,c2,c3),其中,c1为第一存储空间内畜禽粪便颗粒的预设粒径值,c2为第二存储空间内畜禽粪便颗粒的预设粒径值,c3为第二存储空间内畜禽粪便颗粒的预设粒径值,且c1<c2<c3;对于预设混合溶液的颗粒物浓度差值矩阵d,设定d(d1,d2,d3,d4),其中,d1为第一预设颗粒物浓度差值,d2为第二预设颗粒物浓度差值,d3为第三预设颗粒物浓度差值,d4为第四预设颗粒物浓度差值,且d1<d2<d3<d4;
117.处理模块根据混合溶液的颗粒物浓度δb和预设混合溶液的颗粒物标准浓度b0之间的差值与各预设颗粒物浓度差值的关系确定所选用的畜禽粪便颗粒的粒径;
118.当d1<|δb

b0|<d2时,向混合搅拌罐内添加第一存储空间内的畜禽粪便颗粒,且第一存储空间内畜禽粪便颗粒的粒径为c1;
119.当d2<|δb

b0|<d3时,向混合搅拌罐内添加第二存储空间内的畜禽粪便颗粒,且第二存储空间内畜禽粪便颗粒的粒径为c2;
120.当d3<|δb

b0|<d4时,向混合搅拌罐内添加第三存储空间内的畜禽粪便颗粒,且第三存储空间内畜禽粪便颗粒的粒径为c3。
121.具体而言,处理模块内设定有预设畜禽粪便颗粒添加量矩阵e和预设悬浊浆料体积矩阵m,对于预设畜禽粪便颗粒添加量矩阵e,设定e(e1,e2,e3,e4),其中,e1为第一预设畜禽粪便颗粒添加量,e2为第二预设畜禽粪便颗粒添加量,e3为第三预设畜禽粪便颗粒添加量,e4为第四预设畜禽粪便颗粒添加量,且e1<e2<e3<e4;对于预设悬浊浆料体积矩阵
m,设定m(m1,m2,m3,m4),其中,m1为第一预设悬浊浆料体积,m2为第二预设悬浊浆料体积,m3为第三预设悬浊浆料体积,m4为第四预设悬浊浆料体积,且m1<m2<m3<m4;
122.处理模块根据悬浊浆料的体积δm与各预设悬浊浆料体积之间的关系确定畜禽粪便颗粒的添加量;
123.当δm<m1时,选定第一预设畜禽粪便颗粒添加量e1作为向混合搅拌罐内添加的畜禽粪便颗粒的添加量;
124.当m1≤δm<m2时,选定第二预设畜禽粪便颗粒添加量e2作为向混合搅拌罐内添加的畜禽粪便颗粒的添加量;
125.当m2≤δm<m3时,选定第三预设畜禽粪便颗粒添加量e3作为向混合搅拌罐内添加的畜禽粪便颗粒的添加量;
126.当m3≤δm<m4时,选定第四预设畜禽粪便颗粒添加量e4作为向混合搅拌罐内添加的畜禽粪便颗粒的添加量。
127.具体而言,处理模块内还设定有预设秸秆粉添加量矩阵f,设定f (f1,f2,f3,f4),其中,f1为第一预设秸秆粉添加量,f2为第二预设秸秆粉添加量,f3为第三预设秸秆粉添加量,f4为第四预设秸秆粉添加量,且f1< f2<f3<f4;
128.处理模块根据悬浊浆料中的颗粒物浓度δa与各预设悬浊浆料中的颗粒物浓度之间的关系确定秸秆粉的添加量:
129.当δa<a1时,选定第一预设秸秆粉添加量f1作为混合搅拌罐内秸秆粉的添加量;
130.当a1≤δa<a2,选定第二预设秸秆粉添加量f2作为混合搅拌罐内秸秆粉的添加量;
131.当a2≤δa<a3,选定第三预设秸秆粉添加量f3作为混合搅拌罐内秸秆粉的添加量;
132.当a3≤δa<a4,选定第四预设秸秆粉添加量f4作为混合搅拌罐内秸秆粉的添加量。
133.具体而言,处理模块内还设定有预设混合原料粒径矩阵g和预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数矩阵e,对于混合原料粒径矩阵g,设定g(g1,g2,g3,g4),其中,g1为第一预设混合原料粒径,g2为第二预设混合原料粒径,g3为第三预设混合原料粒径,g4为第四预设混合原料粒径,且g1<g2<g3<g4;对于预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数矩阵e,设定e(e1,e2,e3,e4),e1为第一预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数,e2为第一预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数,e3为第一预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数,e4为第一预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数,1<e1<e2<e3<e4<1.2;
134.控制模块用于获取粒径检测仪检测的经干燥机干燥后形成的混合原料的粒径δg,并根据混合原料的粒径δg与各预设混合原料粒径粒径之间的关系选定预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数,以对畜禽粪便颗粒的添加量进行修正:
135.当δg<g1时,选定第一预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数e1对第一预设畜禽粪便颗粒添加量e1进行修正,修正后的畜禽粪便颗粒添加量为e1*e1;
136.当g1≤δg<g2时,选定第二预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数e2对第二预设畜禽粪便颗粒添加量e2进行修正,修正后的畜禽粪便颗粒添加量为 e2*e2;
137.当g2≤δg<g3时,选定第三预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数e3对第三预设畜
禽粪便颗粒添加量e3进行修正,修正后的畜禽粪便颗粒添加量为 e3*e3;
138.当g3≤δg<g4时,选定第四预设畜禽粪便颗粒添加量修正系数e4对第四预设畜禽粪便颗粒添加量e4进行修正,修正后的畜禽粪便颗粒添加量为 e4*e4。
139.具体而言,处理模块内还设定有预设秸秆粉添加量修正系数矩阵f,设定 f(f1,f2,f3,f4),其中,f1为第一预设秸秆粉添加量修正系数,f2为第二预设秸秆粉添加量修正系数,f3为第三预设秸秆粉添加量修正系数,f4为第四预设秸秆粉添加量修正系数,1<f1<f2<f3<f4<1.3;
140.处理模块还用于根据混合原料的粒径δg与各预设混合原料粒径粒径之间的关系选定秸秆粉添加量修正系数,以对各预设秸秆粉添加量进行修正:
141.当δg<g1时,选定第一预设秸秆粉添加量修正系数f1对第一预设秸秆粉添加量f1进行修正,修正后秸秆粉添加量为f1*f1;
142.当g1≤δg<g2时,选定第二预设秸秆粉添加量修正系数f2对第二预设秸秆粉添加量f2进行修正,修正后秸秆粉添加量为f2*f2;
143.当g2≤δg<g3时,选定第三预设秸秆粉添加量修正系数f3对第三预设秸秆粉添加量f3进行修正,修正后秸秆粉添加量为f3*f3;
144.当g3≤δg<g4时,选定第四预设秸秆粉添加量修正系数f4对第四预设秸秆粉添加量f4进行修正,修正后秸秆粉添加量为f4*f4。
145.具体而言,混合搅拌罐上设置有第三加料口,用于向混合搅拌罐内加注纯净水,处理模块根据悬浊浆料中的颗粒物浓度δa与预设颗粒物标准浓度βa 之间关系确定第三加料口的注水量;
146.处理模块内设定有预设注水量矩阵l,设定l(l1,l2,l3,l4),其中,l1 为第一预设注水量,l2为第二预设注水量,l3为第三预设注水量,l4为第四预设注水量,且l1<l2<l3<l4;
147.当βa≤δa<1.2βa时,选定第一预设注水量l1向混合搅拌罐内加注纯净水;
148.当1.2βa≤δa<1.5βa时,选定第二预设注水量l2向混合搅拌罐内加注纯净水;
149.当1.5βa≤δa<1.8βa时,选定第三预设注水量l3向混合搅拌罐内加注纯净水;
150.当1.8βa≤δa<2βa时,选定第四预设注水量l4向混合搅拌罐内加注纯净水。
151.可以理解的是,上述实施例中的肥料不但可以为农作物补充必要的镁和钾元素,还可以用于调理因长期施用化肥而出现的土壤板结、酸化的地块;此外它还有调节土壤疏松度、改善透气性和吸水性、促进植物生长的作用。
152.显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
再多了解一些

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