一种植物补钙剂的制备装置

1.本实用新型属于废弃物资源化利用技术领域，具体为一种植物补钙剂的制备装置。


背景技术：

2.人体缺钙和植物缺钙是一种特别普遍的现象，植物缺钙的重要原因是近年来盲目施用化肥，在产量增加的同时，忽视了钙和微量元素的补充，造成土壤中钙和微量元素的含量越来越低，植物因缺钙造成很多生理病害，给农业生产带来损失。
3.近年来，补钙剂的种类很多，多为有机酸类补钙剂，这些补钙剂由于水溶性差，补钙效果不明显，硝酸钙是一种速效补钙、补氮、补微量元素的复合剂，但由于硝酸钙在生产过程中会因产热引起硝酸分解，从而生产出少量氮氧化物，氮氧化物对环境会生产一定的负面影响。此外结晶的硝酸钙易吸潮，并且遇氧化物或打击等情况时易发生爆炸，销量受到限制。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种植物补钙剂的制备装置，能废弃贝壳或蛋壳的资源化利用，将贝壳或蛋壳中的钙转化为植物可吸收的钙，降低了补钙剂的生产成本，克服了固体硝酸钙易稀湿，与氧化物放置、打击下易发生爆炸的缺点。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现：
6.一种植物补钙剂的制备装置，包括硝酸贮罐、导液管、第一阀门、搅拌器、第一导气管、反应釜、第二导气管、第一气体收集器和第二气体收集器；
7.所述的反应釜的一侧上方设置有硝酸贮罐，硝酸贮罐通过导液管与反应釜连通设置，导液管上设置有第一阀门，反应釜用于盛放贝壳粉或蛋壳粉，反应釜内设置有搅拌器，搅拌器的搅拌桨深入贝壳粉或蛋壳粉设置；
8.所述的反应釜的另一侧依次设置有第一气体收集器和第二气体收集器，第一气体收集器用于盛放水，第二气体收集器用于盛放稀氨水；
9.所述的制备装置在使用时，第一导气管的一端深入反应釜内部且高于贝壳粉或蛋壳粉设置或者高于反应釜内的液面设置，第一导气管的另一端深入第一气体收集器且深入水形成的液面设置，第二导气管的一端深入第一气体收集器且高于水形成的液面设置，第二导气管的另一端深入第二气体收集器且深入稀氨水形成的液面设置。
10.优选的，所述反应釜的内壁固定设置有分离罩，分离罩的形状为圆锥形，分离罩上均匀设置有直径小于1mm的通孔，分离罩的中心贯穿搅拌器的转轴设置，分离罩的顶点朝上设置，第一导气管的一端高于分离罩设置。
11.进一步，所述分离罩与反应釜连接处的高度位于反应釜的65％～85％处，分离罩的顶点与反应釜顶点的距离为20～30cm。
12.优选的，所述反应釜的主体结构为圆柱形，反应釜的底部形状为圆台，圆台底部的
下端设置有第一排液管，第一排液管上设置有第二阀门。
13.优选的，所述反应釜的主体结构为圆柱形，反应釜的上端为圆台结构，圆台的外壁间隔设置有第一紧固块和第二紧固块，导液管通过第一紧固块固定插接在反应釜的上端，第一导气管通过第二紧固块固定插接在反应釜的上端；
14.优选的，所述反应釜的主体结构为圆柱形，反应釜的上端为圆台结构，圆台的外壁设置有加料口。
15.优选的，所述第一气体收集器的底部下端设置有第二排液管，第二排液管上设置有第三阀门；第二气体收集器的底部下端设置有第三排液管，第三排液管上设置有第四阀门。
16.优选的，所述硝酸贮罐、导液管、第一阀门、搅拌器的转轴和搅拌桨、分离罩和反应釜的材质均为聚四氟乙烯。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
18.本实用新型一种植物补钙剂的制备装置，反应釜的一侧上方设置硝酸贮罐，反应釜盛放有贝壳粉或蛋壳粉，这样当硝酸贮罐通过导液管与反应釜连通后硝酸可通过重力作用自动进入反应釜中，导液管上设置的第一阀门可调节销酸加入的含量和速率，反应釜内设置的搅拌器可通过深入贝壳粉或蛋壳粉的搅拌桨对贝壳粉或蛋壳粉与销酸进行充分搅拌，使硝酸与贝壳粉或蛋壳粉充分反应，防止局部过热和硝酸分解成亚硝酸及氮氧化物；反应釜的一侧依次设置有盛放水的第一气体收集器和盛放稀氨水的第二气体收集器，这样在使用时，第一导气管的一端深入反应釜内部且高于贝壳粉或蛋壳粉或者高于反应釜内的液面，另一端深入第一气体收集器且深入水形成的液面，第二导气管的一端深入第一气体收集器且高于水形成的液面，第二导气管的另一端深入第二气体收集器且深入稀氨水形成的液面，这样将反应生成的二氧化碳和少量的氮氧化物可通过第一导气管引入第一气体收集器，氮氧化物被水吸收，未收集的二氧化碳气体引入第二气体收集器中，二氧化碳与稀氨水反应可形成碳酸铵，碳酸铵浓度达到一定值时，可通过浓缩、结晶得到碳酸铵，不仅避免了对环境的负面影响，还对副产物进行了回收利用。反应完后贝壳或蛋壳被硝酸溶解，全部转化为硝酸钙，其中的微量矿质元素也溶入溶液中，之后分装即为一种高浓度植物补钙剂，可作为叶面肥施用，也可作为补钙的水溶肥，因此本实用新型的制备装置实现了以废弃的贝壳或蛋壳为原料，兼具补钙、补微量元素功能高浓度硝酸钙的制备过程。
附图说明
19.图1为本实用新型所述制备装置的整体结构示意图。
20.图中：1
‑
贮酸罐、2
‑
导液管、3
‑
第一阀门、4
‑
搅拌器、5
‑
第一导气管、6
‑
挡板、7
‑
贝壳粉或蛋壳粉、8
‑
反应釜、9
‑
第二导气管、10
‑
第一气体收集器、11
‑
第二气体收集器、12
‑
第二阀门、13
‑
第三阀门、14
‑
第四阀门、15
‑
水、16
‑
稀氨水、17
‑
第一排液管、18
‑
第二排液管、19
‑
第三排液管、81
‑
第一紧固块、82
‑
第二紧固块、83
‑
加料口。
具体实施方式
21.下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
22.本实用新型一种植物补钙剂的制备装置，如图1所示，包括硝酸贮罐1、导液管2、第一阀门3、搅拌器4、第一导气管5、反应釜8、第二导气管9、第一气体收集器10和第二气体收集器11；
23.反应釜8的一侧上方设置有硝酸贮罐1，硝酸贮罐1通过导液管2与反应釜8连通设置，导液管2上设置有第一阀门3和止逆阀，止逆阀可以防止硝酸倒流，利用重力作用将销酸加入反应釜8中，以节约能耗。反应釜8用于盛放贝壳粉或蛋壳粉7，反应釜8内设置有搅拌器4，搅拌器4的搅拌桨深入贝壳粉或蛋壳粉7设置。
24.反应釜8的另一侧依次设置有第一气体收集器10和第二气体收集器11，第一气体收集器10用于盛放水15，第二气体收集器11用于盛放稀氨水16。该植物补钙剂的制备装置在使用时，第一导气管5的一端深入反应釜8内部且高于贝壳粉或蛋壳粉7设置或者高于反应釜8内的液面设置，第一导气管5的另一端深入第一气体收集器10且深入水15形成的液面设置，第二导气管9的一端深入第一气体收集器10且高于水15形成的液面设置，第二导气管9的另一端深入第二气体收集器11且深入稀氨水16形成的液面设置。
25.反应釜8的内壁固定设置有分离罩6，分离罩6的形状为圆锥形，分离罩6上均匀设置有直径小于1mm的通孔，这样可以防止液体溢出反应釜8，也不影响排气，分离罩6的中心贯穿搅拌器4的转轴设置，分离罩6的顶点朝上设置，该制备装置在使用时，第一导气管5的一端高于分离罩6设置。
26.具体地，分离罩6与反应釜8连接处的高度位于反应釜8的65％～85％处，分离罩6的顶点与反应釜8顶点的距离为20～30cm。
27.反应釜8的主体结构为圆柱形，反应釜8的上端为圆台结构，圆台的外壁设置有加料口83。反应釜8的底部形状为圆台，圆台底部的下端设置有第一排液管17，第一排液管17上设置有第二阀门12，这样可以将一部分硝酸与贝壳粉或蛋壳粉7集中在一个区域，促进硝酸与贝壳粉或蛋壳粉7的反应。
28.反应釜8的上端为圆台结构，圆台的外壁间隔设置有第一紧固块81和第二紧固块82，导液管2通过第一紧固块81固定插接在反应釜8的上端，第一导气管5通过第二紧固块82固定插接在反应釜8的上端，这样可以稳定地对导液管2和第一导气管5进行加固，促进制备工艺的正常进行。
29.第一气体收集器10的底部下端设置有第二排液管18，第二排液管18上设置有第三阀门13；第二气体收集器11的底部下端设置有第三排液管19，第三排液管19上设置有第四阀门14，这样便于排放相应的溶液，利用之后的进一步处理和制备的持续进行；
30.硝酸贮罐1、导液管2、第一阀门3、搅拌器4的转轴和搅拌桨、分离罩6和反应釜8的材质均为耐腐蚀材料，具体为聚四氟乙烯。
31.硝酸与贝壳粉或蛋壳粉进行充分反应生成硝酸钙，反应生成的二氧化碳和少量的氮氧化物导入第一气体收集器10和第二气体收集器11中，观察第一气体收集器10和第二气体收集器11中气泡的大小，通过第一阀门3控制加销酸的含量和速率，进而控制硝酸与贝壳或蛋壳中碳酸钙的反应速度，防止局部过热和硝酸分解成亚硝酸及氮氧化物。第一气体收集器10中盛水，可吸收反应中产生的氮氧化物，第二气体收集器11中盛稀氨水，吸收反应过程中产生的二氧化碳，经浓缩、结晶生成碳酸铵，是一种很好的氮肥，生产过程不产生污染。
32.本实用新型一种植物补钙剂的制备装置在使用时，先将收集来的各种贝壳或蛋壳
用清水冲洗干净，在100～120℃的烘箱中烘20～30min，冷却后再用粉碎机将其粉碎成60～80目的贝壳粉或蛋壳粉，称量后加入反应釜中，加入贝壳粉或蛋壳粉1.2～1.5倍质量的水，开启搅拌器充分搅拌，打开第一阀门，由于反应会生成硝酸钙、水、二氧化碳，该反应是个放热反应，局部高温会引起硝酸分解为氮氧化物，氮氧化物有一定的毒性，对操作人员造成一定的影响，因此以180～300ml/min的速率缓缓加入质量分数为50％～70％的工业硝酸，以气体产生量调节硝酸的加量，防止或减少因反应剧烈及散热不均匀引起硝酸分解形成氮氧化物，将反应生产的二氧化碳和少量的氮氧化物用第一导气管引入盛水的第一气体收集器，氮氧化物被水吸收，再用第二导气管将未收集的二氧化碳气体引入盛稀氨水的第二气体收集器中，二氧化碳与稀氨水反应形成碳酸铵，碳酸铵浓度达到一定值时，可通过浓缩、结晶得到碳酸铵。反应完后，贝壳或蛋壳被硝酸溶解，全部转化为硝酸钙，其中的微量矿质元素也溶入溶液中。此时溶液中钙的浓度为25％～30％，分装后即为一种高浓度植物补钙剂，可作为叶面肥施用，也可作为补钙的水溶肥。
33.贝壳或蛋壳是一种废弃的资源，其中含有95％～99％的碳酸钙，蛋白质及微量元素，是制备植物补钙剂的主要原料，对改良土壤、补充矿质元素具有重要的作用。从海产品、加工企业、大型饭店收集的贝壳或蛋壳杂质含量较高，因此，要对其进行清洗，除去杂质。湿的贝壳或蛋壳较难粉碎，必须在100～120℃的烘箱中烘20～30min，然后进行粉碎至60～80目。
34.实施例1
35.废弃贝壳的收集及处理，
36.从某孵化企业收集贝壳，用清水将贝壳冲洗，晾干后，在120℃的烘箱中烘干30min，然后用锤式粉碎机粉碎至80目。
37.将1000kg粉碎处理的贝壳粉加入反应釜中，在反应釜上加装容积3000l的贮酸灌，再给其中加入1200kg的水，充分搅拌，打开第一阀门，以300ml/min的速率给反应釜中加入质量分数为50％的工业硝酸2504kg，硝酸加入后，第一气体收集器中有气泡出现，以气泡的多少调节加硝酸的速率，要求气泡均匀，可在导液管上加一止逆阀，防止倒流。
38.此时溶液中钙的浓度约为27.5％。
39.将此液体灭菌分装，即为一种很好的补钙剂，不仅利用了废弃的海洋资源，清洁了海产品生产环境，变废为宝，降低了贝壳因煅烧的能源消耗。
40.实施例2
41.废弃蛋壳的收集及处理，
42.从大型饭店收集蛋壳，用清水将蛋壳冲洗，晾干后，在100℃的烘箱中烘25min，然后用锤式粉碎机粉碎至60目。
43.将1000kg粉碎处理的蛋壳粉加入反应釜中，在反应釜上加装容积3000l的贮酸灌，再给其中加入1300kg的水，充分搅拌，打开第一阀门，以200ml/min的速率给反应釜中加入质量分数为60％的工业硝酸2170kg，硝酸加入后，第一气体收集器中有气泡出现，以气泡的多少调节加硝酸的速率，要求气泡均匀，在导液管上加一止逆阀，防止倒流。
44.此时溶液中钙的浓度约为25.7％。
45.将此液体灭菌分装，即为一种很好的补钙剂，不仅利用了废弃的蛋业资源，清洁了蛋产品生产环境，变废为宝，降低了蛋壳因煅烧的能源消耗。