CN108484259B - 利用圆盘造粒工艺提高甘蔗滤泥肥料落后产能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了利用圆盘造粒工艺提高甘蔗滤泥肥料落后产能的方法，包括如下步骤：(1)制订肥料产能与圆盘造粒机内直径、造粒烘干一体机内径高的函数方程；(2)设定肥料产能目标，根据函数方程分别计算出圆盘造粒机内直径和造粒烘干一体机内径高；(3)根据计算出的圆盘造粒机内直径和造粒烘干一体机内径高，选择适合型号、规格、材料的设备；(4)制订原料配方，添加甘蔗酒精发酵浓缩液为粘结剂；(5)进行生产调试，确定最佳运转参数。本发明的方法可用于生产以甘蔗滤泥为主要原料的有机肥、生物有机肥、有机‑无机复混肥，通过提高关键配套设备(圆盘造粒机、造粒烘干一体机)内径规格和降低转速从而提高肥料产能，同时通过添加甘蔗酒精发酵浓缩液为粘结剂从而提高肥料成球率和产能，肥效高，作物增产显著。
Description
技术领域
本发明属于肥料制造工艺领域，尤其涉及一种利用圆盘造粒工艺提高甘蔗滤泥肥料落后产能的方法。
背景技术
目前，关于滤泥肥料制造的工艺和方法研究已取得一定成果。例如专利CN91102320.8公开了利用甘蔗糖厂湿滤泥制造肥料的方法，该方法是向未经干燥处理的湿滤泥中加入调理剂，经搅拌混合反应制成物理性状极佳呈粉状或颗粒状的混合肥，进而添加适量的氮、钾、稀土元素、植物生长调节剂制成含稀土元素或植物生长调节剂的二元、三元复合肥。
专利CN200710009153.2公开了以糖蜜发酵废液及滤泥生产有机无机复混肥的方法，该方法用重量百分比0.4％～0.6％甘蔗渣制的生物腐植酸对65％～68％的滤泥、10％～12％的蔗渣粉和1.5％～2.5％的麦麸以及16％～25％的调整剂等物料在较短时间内充分连续发酵，开堆后烘干得到含水10％～12％的已发酵物料，粉碎成滤泥有机肥。把含水90％的糖蜜发酵废液浓缩成含水26％～28％的超浓缩液，按重量百分比把30％～33％的超浓缩液与9％～10％的上述生物腐植酸搅拌混合均匀后加入32％～34％的化肥和25％～27％的滤泥有机肥搅拌，经干式挤压造粒成有机无机复混肥。
专利CN201610999641.1公开了利用酒精滤泥制备有机/无机混合活性复合肥方法，该方法主要经过制备引子剂、生物发酵、调料制粒步骤，取海塘泥、酒精废液、沼液肥、熟石灰沤制发酵得到引子剂；利用发酵引子剂与锅炉炉渣、酒精滤泥、腐植酸、益生菌剂搅拌一级生物发酵，得到生物发酵肥料；发酵肥料经调整后喷入转鼓造粒机中生成有机/无机混合活性复合肥。
樊保宁.利用滤泥研制甘蔗有机-无机复混肥料[J].磷肥与复肥.2007.3的论文介绍了颗粒状滤泥有机-无机复混肥(9-4-7，OM≥20％)圆盘造粒生产工艺，将滤泥发酵、晒干、破碎、造粒、烘干、冷却、筛分、包装，圆盘造粒机规格为3.5m*0.45m，功率为7.5KW可控制盆中30％的物理粒度达到5mm，转鼓烘干机的规格为2m*22m，功率为15KW，气体进口温度为150℃，气体出口温度为30℃。
上述专利、论文主要涉及粉状滤泥肥料制造工艺，而颗粒状滤泥肥料制造工艺较少，关于颗粒状滤泥肥料造粒工艺只公开了其造粒方式为挤压造粒、圆盘造粒或转鼓造粒，没有公开其具体造粒工艺、产能与设备之间的匹配关系，且其产能和成球率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有造粒工艺产能和成球率低的缺陷，提供一种利用圆盘造粒工艺提高甘蔗滤泥肥料落后产能的方法，利用圆盘造粒工艺代替落后的挤压造粒工艺，制订出肥料产能与圆盘造粒机内直径、造粒烘干一体机内径高的函数方程，通过提高关键配套设备(圆盘造粒机、造粒烘干一体机)内径规格和降低转速来提高甘蔗滤泥肥料产能，同时通过添加甘蔗酒精发酵浓缩液为粘结剂克服高效粘结剂缺乏的现状，同时提高了甘蔗滤泥肥料成球率和产能。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
利用圆盘造粒工艺提高甘蔗滤泥肥料落后产能的方法，包括如下步骤：
步骤一：制订肥料产能与圆盘造粒机内直径、造粒烘干一体机内径高的函数方程分别为：
Y1(m)＝2.0509e0.0482X (6t/h≤X≤16t/h)
Y2(m)＝0.9461e0.0706X (6t/h≤X≤16t/h)
其中，Y1表示圆盘造粒机内直径，单位为米；Y2表示造粒烘干一体机内径高，单位为米；X表示圆盘造粒工艺肥料产能，单位为吨/小时；
步骤二：设定肥料产能目标，根据步骤一所述函数方程分别计算出圆盘造粒机内直径和造粒烘干一体机内径高；
步骤三：根据步骤二计算出的圆盘造粒机内直径和造粒烘干一体机内径高，选择适合型号、规格、材料的设备；
步骤四：制订原料配方，添加甘蔗酒精发酵浓缩液为粘结剂；
步骤五：进行生产调试，确定最佳运转参数。
步骤三中设备包括投料斗、粉碎机、筛分机、混合搅拌机、打散机、圆盘造粒机、造粒烘干一体机、冷却机、抽风机、抛光机、包装机和滚轮传动平台。
步骤四中甘蔗酒精发酵浓缩液的添加方式为在圆盘造粒机进料端进行喷洒添加，喷洒量为4％～10％。
步骤四中甘蔗酒精发酵浓缩液的浓度为55BX°～65BX°。
本发明的技术原理：
挤压造粒工艺是比较落后的生产工艺，生产效率和成球率低，而且肥料成球条件对混合物料种类和物料水分含量要求很高；圆盘造粒是较为先进的生产工艺，生产效率和成球率比挤压造粒工艺高；圆盘造粒机、造粒烘干一体机的内径越高，要求的配套转速就越低，肥料产能越高。
肥料产能与圆盘造粒机内直径、造粒烘干一体机内径高的函数方程的技术原理如下：
经调查，市场上圆盘造粒工艺最大、中间、最小产能分别为16t/h、10t/h、6t/h，对应的圆盘造粒机内直径分别为4.5m、3.2m、2.8m，对应的造粒烘干一体机内径高分别为3.0m、1.8m、1.5m。根据调查结果获得目前市场上圆盘造粒工艺最大、中间、最小产能值及其配套的圆盘造粒机内直径和造粒烘干一体机内径高，可以得出，产能越高内径越大。针对圆盘造粒工艺、肥料产能、圆盘造粒机内直径、造粒烘干一体机内径高之间可能存在的关系，进行大量反复试验，最终得到肥料产能与圆盘造粒机内直径、造粒烘干一体机内径高呈指数函数关系，最终得出肥料产能与圆盘造粒机内直径、造粒烘干一体机内径高的函数方程。在设定肥料产能目标后，可根据该函数方程计算出圆盘造粒机内直径和造粒烘干一体机内径高，并以此为依据来选择适合型号、规格、材料的设备。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明利用圆盘造粒工艺代替落后的挤压造粒工艺，制订出肥料产能与圆盘造粒机内直径、造粒烘干一体机内径高的函数方程，在设定肥料产能目标后，可根据该函数方程计算出圆盘造粒机内直径和造粒烘干一体机内径高，并以此为依据来选择适合型号、规格、材料的设备，通过提高关键配套设备(圆盘造粒机、造粒烘干一体机)内径规格和降低转速来提高甘蔗滤泥肥料产能。
(2)甘蔗酒精发酵浓缩液中含有高浓度的腐殖酸，腐殖酸在高浓度时有较强的粘性，本发明添加甘蔗酒精发酵浓缩液为粘结剂，可大大提高肥料成球率和产能。甘蔗酒精发酵浓缩液同时含有丰富的氮磷钾、钙镁铁锌等中微量元素和有机质，可为肥料制造提供较多的养分和有机质，减少其它物料的添加量；其有机质主要成分为腐殖酸，腐殖酸是植物生长刺激性活性成分，农田施用后可促进作物生长，提高了肥料利用率，从而提高了肥效和作物产量。
(3)本发明利用圆盘造粒工艺提高甘蔗滤泥肥料落后产能的方法，可实现肥料成球率达到78％以上，肥料产能相比改进前采用的挤压造粒工艺提到200％以上。
具体实施方式
实施例1
位于广西壮族自治区环江县经济技术开发区的广西喀斯特生物肥业有限公司，利用甘蔗腐熟滤泥生产颗粒状桑树适用有机-无机复混肥(15-5-7，有机质≥15％)。2014年采用的造粒工艺为挤压造粒工艺，挤压造粒机内径高1m，长6m，转速为3r/min，粘结剂为高岭土，肥料产能为3t/h，成球率为30％。2015年改为利用圆盘造粒工艺提高甘蔗滤泥肥料落后产能的方法，具体按以下步骤进行：
步骤一：制订肥料产能与圆盘造粒机内直径、造粒烘干一体机内径高的函数方程分别为：
Y1(m)＝2.0509e0.0482X (6t/h≤X≤16t/h)
Y2(m)＝0.9461e0.0706X (6t/h≤X≤16t/h)
其中，Y1表示圆盘造粒机内直径，单位为米；Y2表示造粒烘干一体机内径高，单位为米；X表示圆盘造粒工艺肥料产能，单位为吨/小时。
步骤二：设定肥料产能目标为9.5t/h，根据步骤一的函数方程分别计算出圆盘造粒机内直径为3.24m和造粒烘干一体机内径高为1.85m。
步骤三：根据步骤二计算出的圆盘造粒机内直径和造粒烘干一体机内径高，选择适合型号、规格、材料的设备，设备包括投料斗、粉碎机、筛分机、混合搅拌机、打散机、圆盘造粒机、造粒烘干一体机、冷却机、抽风机、抛光机、包装机和滚轮传动平台。拆除原有设备，安装新设备。
步骤四：制订原料配方，如表1所述，在以高岭土为粘结剂的基础上添加甘蔗酒精发酵浓缩液为粘结剂，甘蔗酒精发酵浓缩液的添加方式为在圆盘造粒机进料端进行喷洒添加，喷洒量为6.5％，浓度为63BX°。
步骤五：进行生产调试，确定最佳运转参数。主要设备规格及运转参数如下：(1)圆盘造粒机内直径3.24m，边高0.6m，转速为16r/min；(2)造粒烘干一体机内径高1.85m，长18.5m，转速为3.5r/min，热风温度550℃。
按照上述方法得到的肥料成球率提高到78％，比改进前采用的挤压造粒工艺提高160％；肥料产能提高到9.35t/h，比改进前采用的挤压造粒工艺提高211.67％。添加甘蔗酒精发酵浓缩液为粘结剂得到的肥料利用率更高，肥效更好，作物增产更显著。
实施例2
位于广西壮族自治区环江县经济技术开发区的广西喀斯特生物肥业有限公司，利用甘蔗腐熟滤泥生产颗粒状桉树适用有机-无机复混肥(16-7-11，有机质≥15％)。2014年采用的造粒工艺为挤压造粒工艺，挤压造粒机内径高1m，长6m，转速为3r/min，粘结剂为高岭土，肥料产能为3t/h，成球率为30％。2015年改为利用圆盘造粒工艺提高甘蔗滤泥肥料落后产能的方法，具体按以下步骤进行：
步骤一：制订肥料产能与圆盘造粒机内直径、造粒烘干一体机内径高的函数方程分别为：
Y1(m)＝2.0509e0.0482X (6t/h≤X≤16t/h)
Y2(m)＝0.9461e0.0706X (6t/h≤X≤16t/h)
其中，Y1表示圆盘造粒机内直径，单位为米；Y2表示造粒烘干一体机内径高，单位为米；X表示圆盘造粒工艺肥料产能，单位为吨/小时。
步骤二：设定肥料产能目标为9.5t/h，根据步骤一的函数方程分别计算出圆盘造粒机内直径为3.24m和造粒烘干一体机内径高为1.85m。
步骤三：根据步骤二计算出的圆盘造粒机内直径和造粒烘干一体机内径高，选择适合型号、规格、材料的设备，设备包括投料斗、粉碎机、筛分机、混合搅拌机、打散机、圆盘造粒机、造粒烘干一体机、冷却机、抽风机、抛光机、包装机和滚轮传动平台。拆除原有设备，安装新设备。
步骤四：制订原料配方，如表2所述，在以高岭土为粘结剂的基础上添加甘蔗酒精发酵浓缩液为粘结剂，甘蔗酒精发酵浓缩液的添加方式为在圆盘造粒机进料端进行喷洒添加，喷洒量为6％，浓度为65BX°。
步骤五：进行生产调试，确定最佳运转参数。主要设备规格及运转参数如下：(1)圆盘造粒机内直径3.24m，边高0.6m，转速为16r/min；(2)造粒烘干一体机内径高1.85m，长18.5m，转速为3.5r/min，热风温度550℃。
按照上述方法得到的肥料成球率提高到81.5％，比改进前采用的挤压造粒工艺提高171.67％；肥料产能提高到9.7t/h，比改进前采用的挤压造粒工艺提高223.33％。添加甘蔗酒精发酵浓缩液为粘结剂得到的肥料利用率更高，肥效更好，作物增产更显著。
表1桑树适用滤泥有机-无机复混肥(15-5-7)原料配方表
表2桉树适用滤泥有机-无机复混肥(16-7-11)原料配方表
Claims (2)
1.利用圆盘造粒工艺提高甘蔗滤泥肥料落后产能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：制订肥料产能与圆盘造粒机内直径、造粒烘干一体机内径高的函数方程分别为：
Y1＝2.0509e0.0482X
Y2＝0.9461e0.0706X
其中，Y1表示圆盘造粒机内直径，单位为米；Y2表示造粒烘干一体机内径高，单位为米；X表示圆盘造粒工艺肥料产能，6≤X≤16，单位为吨/小时；
步骤二：设定肥料产能目标，根据步骤一所述函数方程分别计算出圆盘造粒机内直径和造粒烘干一体机内径高；
步骤三：根据步骤二计算出的圆盘造粒机内直径和造粒烘干一体机内径高，选择适合型号、规格、材料的设备；
步骤四：制订原料配方，添加甘蔗酒精发酵浓缩液为粘结剂，添加方式为在圆盘造粒机进料端进行喷洒添加，喷洒量为4％～10％，甘蔗酒精发酵浓缩液的浓度为55BX°～65BX°；
步骤五：进行生产调试，确定最佳运转参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中设备包括投料斗、粉碎机、筛分机、混合搅拌机、打散机、圆盘造粒机、造粒烘干一体机、冷却机、抽风机、抛光机、包装机和滚轮传动平台。
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