本发明涉及农业肥料生产技术领域，更为具体地，涉及一种利用尿素造气工段废弃的粉煤灰制造腐植酸的方法及设备。
背景技术：
由于我国尿素生产企业多是采用煤炭做为原料进行生产尿素，且多数企业目前是使用褐煤作为原材料进行生产，多数褐煤经过造气工段后会存在一定量褐煤粉（以下统称粉煤灰）未经过充分燃烧，还有一定热值，但不能再利用生产尿素，属于工业废渣，且多数企业每年排放几万到时间万吨，严重制约企业发展，环保压力逐年增加。目前，国内多数企业是将为充分燃烧的粉煤灰进行水洗后进行沉降处理，无法实现再利用，在季风时节常会造成扬尘污染周边环境。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种利用尿素造气工段废弃的粉煤灰制造腐植酸的方法及设备，以解决废弃的粉煤灰无法再利用导致污染环境的问题。
本发明提供的利用尿素造气工段废弃的粉煤灰制造腐植酸的设备，包括：原料皮带秤、原料螺旋输送机、气流干燥机、热风炉、一级旋风除尘器、二级旋风除尘器、混合原料螺旋输送机、一级反应器、二级反应器、活化剂槽、布袋除尘器、反应尾气风机、成品料仓、洗涤液循环槽、洗涤循环泵、喷淋装置、洗涤塔、热风风机和除尘引风机；其中，原料皮带秤与原料螺旋输送机的进料口连通，原料螺旋输送机的出料口与气流干燥机的入口连通；热风炉通过热风管道与热风风机连通，热风风机通过热风管道与气流干燥机的入口连通，气流干燥机的物料出口通过热风管道与混合原料螺旋输送机的入口连通，气流干燥机的粉尘出口通过粉尘通道与一级旋风除尘器的粉尘入口连通，一级旋风除尘器的出料口通过料道与混合原料螺旋输送机的入口连通，一级旋风除尘器的尾气出口通过尾气管道与二级旋风除尘器的粉尘入口连通，二级旋风除尘器的出料口通过料道与混合原料螺旋输送机的入口连通，二级旋风除尘器的尾气出口通过尾气管道与布袋除尘器的入口连通，布袋除尘器的出料口通过料道与混合原料螺旋输送机的入口连通，布袋除尘器的引风口通过除尘管道与除尘引风机连通，除尘引风机通过除尘管道与洗涤塔连通；混合原料螺旋输送机的出料口通过送料管道与一级反应器的入口连通，一级反应器的出口通过送料管道与二级反应器的入口连通，二级反应器的出口通过送料管道与成品料仓连通；一级反应器的排气口和二级反应器的排气口分别通过排气管道与反应尾气风机连通，反应尾气风机通过排气管道与洗涤塔连通；活化剂槽与一级反应器的入口连通；喷淋装置设置在洗涤塔内；洗涤液循环槽接入有洗涤液接入阀和洗涤液检测阀，洗涤液循环槽的出口通过循环管道与洗涤循环泵连通，洗涤循环泵通过循环管道与喷淋装置连通，洗涤塔的底部出口还通过循环管道与洗涤液循环槽的回流口连通。
本发明提供的利用尿素造气工段废弃的粉煤灰制造腐植酸的方法，包括以下步骤：
步骤s1：粉煤灰经过原料皮带秤承重后，通过原料螺旋输送机送入气流干燥机内进行烘干；其中，粉煤灰为50-80重量份，气流干燥机的热风从热风炉内由热风风机引入，气流干燥机的温度控制在130℃-170℃，粉煤灰烘干后的含水量为20%-25%；
步骤s2：气流干燥机内含水量为20%-25%的粉煤灰通过混合原料螺旋输送机送入一级反应器，气流干燥机内含水量低于20%的粉煤灰依次进入一级旋风除尘器、二级旋风除尘器、布袋除尘器进行除尘；其中，一级旋风除尘器、二级旋风除尘器、布袋除尘器收集的粉尘送入混合原料螺旋输送机，布袋除尘器未收集的粉尘通过除尘引风机引入洗涤塔内；
步骤s3：一级反应器内的粉煤灰与由活化剂槽送入的碳酸氢氨、氨水、活化剂进行反应，在反应20-30分钟后送入二级反应器内继续进行反应生产腐植酸；其中，一级反应器与二级反应器的反应温度控制在130℃-170℃，二级反应器的反应时间为20-30分钟；活化剂为双氧水与硝酸的组合物或氢氧化钠与盐酸的组合物，双氧水与硝酸的组合物为5-15重量份，氢氧化钠与盐酸的组合物为15-20重量份，碳酸氢氨为5-15重量份，氨水为5-15重量份；
步骤s4：二级反应器内反应生成的腐植酸送入成品料仓；以及，一级反应器与二级反应器在反应过程中逸散出的有害气体由反应尾气风机引入洗涤塔内，有害气体与进入洗涤塔内的粉尘共同通过喷淋装置喷出的洗涤液进行洗涤、吸收。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、通过利用尿素造气工段废弃的粉煤灰制造腐植酸，以对工业废弃物进行再处理，实现工业废渣的充分再利用，从而达到环保的目的。
2、粉煤灰综合利用活化腐植酸，可应用于有机肥、复合肥再利用，调节改良土壤，提高土壤地力，降低土壤产品板结现象。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明的利用尿素造气工段废弃的粉煤灰制造腐植酸的设备的结构示意图。
图中的附图标记包括：原料皮带秤1、原料螺旋输送机2、气流干燥机3、热风炉4、一级旋风除尘器5、二级旋风除尘器6、混合原料螺旋输送机7、一级反应器8、二级反应器9、活化剂槽10、布袋除尘器11、反应尾气风机12、成品料仓13、洗涤液循环槽14、洗涤循环泵15、喷淋装置16、洗涤塔17、洗涤液接入阀18、洗涤液检测阀19、热风风机20、除尘引风机21。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
图1示出了根据本发明的利用尿素造气工段废弃的粉煤灰制造腐植酸的设备的结构。
如图1所示，本发明提供的利用尿素造气工段废弃的粉煤灰制造腐植酸的设备，包括：原料皮带秤1、原料螺旋输送机2、气流干燥机3、热风炉4、一级旋风除尘器5、二级旋风除尘器6、混合原料螺旋输送机7、一级反应器8、二级反应器9、活化剂槽10、布袋除尘器11、反应尾气风机12、成品料仓13、洗涤液循环槽14、洗涤循环泵15、喷淋装置16、洗涤塔17、洗涤液接入阀18、洗涤液检测阀19、热风风机20、除尘引风机21，具体连接关系如下：
原料皮带秤1与原料螺旋输送机2的进料口连通，原料螺旋输送机2的出料口与气流干燥机3的入口连通，粉煤灰通过原料皮带秤1承重后送入原料螺旋输送机2，粉煤灰再经过原料螺旋输送机2送入气流干燥机3进行烘干处理去除水分，气流干燥机3的超版为直行抄板呈交错排布，两端需进行密闭处理。
热风炉4通过热风管道与热风风机20连通，热风风机20通过热风管道与气流干燥机3的入口连通，热风炉4内的热风由热风风机20进入气流干燥机3，以对粉煤灰进行烘干，将粉煤灰烘干到水分含量为20%-25%，一部分粉煤灰的水分含量会降低到20%-25%形成粉尘，气流干燥机3的物料出口与混合原料螺旋输送机7的入口连通，气流干燥机3将烘干后的粉煤灰送入混合原料螺旋输送机7，气流干燥机3的粉尘出口通过粉尘通道与一级旋风除尘器5的粉尘入口连通，粉尘进入一级旋风除尘器5进行一级旋风除尘，一级旋风除尘器5的出料口通过料道与混合原料螺旋输送机7的入口连通，一级旋风除尘器5收集到的粉尘进入混合原料螺旋输送机7，一级旋风除尘器5的尾气出口通过尾气管道与二级旋风除尘器6的粉尘入口连通，一级旋风除尘器5未收集到的粉尘进入二级旋风除尘器6进行二级旋风除尘，二级旋风除尘器6的出料口通过料道与混合原料螺旋输送机7的入口连通，二级旋风除尘器6收集到的粉尘进入混合原料螺旋输送机7，二级旋风除尘器6的尾气出口通过尾气管道与布袋除尘器11的入口连通，二级旋风除尘器6未收集到的粉尘进入布袋除尘器11进行除尘处理，布袋除尘器11的出料口通过料道与混合原料螺旋输送机7的入口连通，布袋除尘器11收集到的粉尘进入混合原料螺旋输送机7，布袋除尘器11的引风口通过除尘管道与除尘引风机21连通，除尘引风机21通过除尘管道与洗涤塔17连通，布袋除尘器11未收集到的粉尘通过除尘引风机21引入洗涤塔17。
混合原料螺旋输送机7的出料口通过送料管道与一级反应器8的入口连通，一级反应器8的出口通过送料管道与二级反应器9的入口连通，二级反应器9的出口通过送料管道与成品料仓13连通，活化剂槽10与一级反应器8的入口连通，活化剂槽10用于向一级反应器8输送活化剂、氨水和碳酸氢铵，混合原料螺旋输送机7将除尘后的粉煤灰送入一级反应器8与氨水、碳酸氢铵、活化剂进行反应，通过一级反应器8与二级反应器9，能够使粉煤灰与活化剂充分反应生成腐殖酸，腐殖酸通过通过送料管道进入成品料仓13。
在本发明中，活化剂为氢氧化钠和盐酸的混合物或硝酸与双氧水的混合物。
一级反应器8的排气口和二级反应器9的排气口分别通过排气管道与反应尾气风机12连通，反应尾气风机12通过排气管道与洗涤塔17连通。一级反应器8与二级反应器9内逸散出的有害气体由反应尾气风机12引入洗涤塔17内，与粉尘共同通过洗涤塔17进行洗涤、吸收，有害气体为碱性气体或酸性气体。
喷淋装置16设置在洗涤塔17内，用于向洗涤塔17内喷淋洗涤液，对粉尘及有害气体进行洗涤、吸收。
洗涤液循环槽14接入有洗涤液接入阀18和洗涤液检测阀19，洗涤液接入阀18用于将洗涤液引入到洗涤液循环槽14内，洗涤液检测阀19用于放出洗涤液进行性质分析，以便于校对洗涤液浓度及酸碱性，便于吸收粉尘及酸性或碱性气体，洗涤液循环槽14的出口通过循环管道与洗涤循环泵15连通，洗涤循环泵15通过循环管道与喷淋装置16连通，洗涤液循环槽14内的洗涤液通过洗涤循环泵15泵入喷淋装置16，洗涤塔17的底部出口还通过循环管道与洗涤液循环槽14的回流口连通，通过洗涤循环泵15与循环管道使洗涤液循环槽14与洗涤塔17形成一个循环。
在一级反应器8与二级反应器9逸散出的是碱性气体时，洗涤液循环槽14引入酸性洗涤液，在一级反应器8与二级反应器9逸散出的是酸性气体时，洗涤液循环槽14引入碱性洗涤液。
上述内容详细说明了本发明提供的利用尿素造气工段废弃的粉煤灰制造腐植酸的设备的结构。与上述系统相对应，本发明还提供一种利用尿素造气工段废弃的粉煤灰制造腐植酸的方法。
结合图1，本发明的利用尿素造气工段废弃的粉煤灰制造腐植酸的方法包括以下步骤：
步骤s1：粉煤灰经过原料皮带秤1承重后，通过原料螺旋输送机2送入气流干燥机3内进行烘干。
其中，粉煤灰为50-80重量份，气流干燥机3的热风来自热风炉4，通过热风风机20将热风炉4内的热风引入到气流干燥机3内，气流干燥机3的温度控制在130℃-170℃，使粉煤灰烘干后的含水量为20%-25%。
步骤s2：气流干燥机3内含水量为20%-25%的粉煤灰通过混合原料螺旋输送机7送入一级反应器8，气流干燥机3内含水量低于20%的粉煤灰依次进入一级旋风除尘器5、二级旋风除尘器6、布袋除尘器11进行除尘。
含水量低于20%的粉煤灰为粉尘，为了防止粉尘污染环境，需要对粉尘进行除尘，粉尘先进入一级旋风除尘器5进行除尘，一级旋风除尘器5收集到的粉尘进入混合原料螺旋输送机7，一级旋风除尘器5未收集到的粉尘进入二级旋风除尘器6进行除尘，二级旋风除尘器6收集到的粉尘进入混合原料螺旋输送机7，二级旋风除尘器6未收集到的粉尘进入布袋除尘器11进行除尘，布袋除尘器11收集到的粉尘进入混合原料螺旋输送机7，布袋除尘器11未收集到的粉尘通过除尘引风机21引入洗涤塔17内。
步骤s3：一级反应器8内的粉煤灰与由活化剂槽10送入的碳酸氢氨、氨水、活化剂进行反应，在反应20-30分钟后送入二级反应器9内继续进行反应生产腐植酸。
其中，一级反应器8与二级反应器9的反应温度控制在130℃-170℃，二级反应器9的反应时间为20-30分钟；活化剂为双氧水与硝酸的组合物或氢氧化钠与盐酸的组合物，双氧水与硝酸的组合物为5-15重量份，氢氧化钠与盐酸的组合物为15-20重量份，碳酸氢氨为5-15重量份，氨水为5-15重量份；
步骤s4：二级反应器9内反应生成的腐植酸送入成品料仓13；以及，一级反应器8与二级反应器9在反应过程中逸散出的有害气体由反应尾气风机12引入洗涤塔17内，有害气体与进入洗涤塔17内的粉尘共同通过喷淋装置16喷出的洗涤液进行洗涤、吸收。
由于一级反应器8与二级反应器9在反应的过程中会有酸性气体或碱性气体逸散出，直接排放到大气会污染环境，因此，通过反应尾气风机12将酸性气体或碱性气体引入洗涤塔17内，与进入洗涤塔17内的粉尘共同通过喷淋装置16喷出的洗涤液进行洗涤、吸收。
在一级反应器8与二级反应器9逸散出的是碱性气体时，洗涤液循环槽14引入酸性洗涤液，从喷淋装置16喷出与洗涤塔17的碱性气体进行中和反应，粉尘吸水沉落在洗涤塔17的底部，从洗涤塔17排出。
在一级反应器8与二级反应器9逸散出的是酸性气体时，同理可得。
通过本发明生产出的腐植酸的含量为3%-12%，腐植酸的含氮量能达到3%-5%，可以满足国家有机肥准入标准，有机质含量达到45%以上。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。