本實用新型屬于生物黑炭技術領域,具體涉及一種用于生產拒水透氣炭粉的裝置。
背景技術:
一、人們稱沙漠和鹽堿地是地球上的傷疤也有人說成是地球的癌癥,難以治愈。我國不完全統(tǒng)計,已達到168.9萬平方公里,占國土面積的17.6%,并以每年2460平方公里的速度擴展。其次根據聯(lián)合國教科文組織和糧農組織不完全統(tǒng)計,全世界鹽堿地的面積為9.5438億公頃,其中我國為9913萬公頃,對沙漠和鹽堿地治理早已上升到了相關的國家層面。
二、生物黑炭技術已經引起世界先進國家的廣泛關注:美國政府對此事高度重視,已把農業(yè)黑炭列入農業(yè)科技重點開發(fā)項目。日本政府為保持地力,促進糧食增產,1986年頒布《地力促進法施行令》,指定木炭當做土壤改良材料。
2008年,美國聯(lián)邦眾議院通過了2008食物與能源安全的農業(yè)法案,首次在聯(lián)邦層面建立了對全世界生物黑炭研究、生產、應用與推廣的激勵機制,專門設立了農業(yè)基金支持生物質炭轉化及生物黑炭的研究與示范,以推動農業(yè)生物質能源對世界能源的貢獻。
2009年6月美國國會舉行了生物質炭轉化與生物黑炭農業(yè)應用的聽證會,全面論證了生物黑炭農業(yè)應用減緩全球變暖的研究、推廣與政策問題。生物質黑炭已被列入世界發(fā)達國家發(fā)展規(guī)劃,美國等西方發(fā)達國家正在組織黑炭聯(lián)盟,美國相關企業(yè)正在努力搶占生物質炭化技術制高點。
三、我國對生物黑炭技術和農業(yè)的發(fā)展的關系的研究還處于初始狀態(tài),如炭基復合肥、炭基緩釋肥等,但就連這種簡單的物理重量配比技術生產的產品,我國現(xiàn)在還沒有相關的國家生產標準。沒有相關的國家生產標準,相關的技術和產品就難以推廣。
四、目前國內沙漠種水稻普片采用的是阻水透氣沙效果雖然良好,但阻水透氣沙拋開可以使沙漠變良田外,對于沙漠環(huán)境而言阻水透氣沙本質來講是中性的,即不能給沙漠帶來好處也帶不來壞處,而拒水透氣炭粉同阻水透氣沙相比較有以下優(yōu)點:
1、拒水透氣炭粉最終會同農作物的廢棄物腐蝕在一起,成為良田的一個有機體而阻水透氣沙不能。
2、拒水透氣炭粉的最終成本低于阻水透氣沙,原因是:
a、砂子的比重大,砂子的主要成分是二氧化硅,二氧化硅的密度2.65g/cm3,保守估計也要在1.46g/cm3---2.65g/cm3之間,而炭的平均堆密度最大值才0.55g/cm3,從原料到成產品,運輸成本是拒水透氣炭粉3--5倍。
b、理論上講無論是阻水透氣沙所用的原料砂和拒水透氣炭粉所用的原料炭均可以無限粉碎,但從原料強度上比較,炭所要達到破碎的理想目數要比阻水透氣沙所需要達到的理想破碎目數,消耗的能量少,生產成本相對低廉。
c、由于拒水透氣炭粉的堆密度低,所以用于沙漠造田,在達到同樣效果和同樣使用重量的前提下拒水透氣炭粉所改造的面積是阻水透氣沙的三倍以上,所以在使用成本上拒水透氣炭粉低于阻水透氣沙。
d、拒水透氣炭粉所用的憎水劑主要成分是利用“車載炭化裝置”處理秸稈過程中產生的木焦油,通過精餾得到的“精制木焦油”為主要原料,木焦油本身對土壤就具有培養(yǎng)微生物等改良的作用,是一個大的技術和經濟循環(huán)體,而阻水透氣沙卻不能。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的是針對生物黑炭利用現(xiàn)狀,而提出的一種用于生產拒水透氣炭粉的裝置。
本實用新型是這樣來實現(xiàn)的:生產拒水透氣炭粉的裝置,其特征在于它包括生成系統(tǒng)和加壓霧化噴入系統(tǒng);所述生成系統(tǒng)包括帶高速破碎結構的生成罐,生成罐上設有進料口和出料口,生成罐的上部與加壓霧化系統(tǒng)連通;所述加壓霧化系統(tǒng)包括壓縮機、表面處理劑配比反應釜及高壓多頭霧化噴嘴,高壓多頭霧化噴嘴伸入生成罐內。
一般地,所述生成罐下端設置變頻高速電機,高速變頻電機聯(lián)接高速球形切刀,上端設有泄壓罐。
所述生成罐還設有干燥熱風吹掃口。
所述高壓多頭霧化噴嘴通過虹吸罐和氣體過濾器分別連接表面處理劑配比反應釜和壓縮機。
本實用新型還包括該領域所熟知的連接管線、控制閥門、視鏡、人孔、支腿和氣罐等零部件。
本實用新型可以利用我國豐富的生物黑炭為原料,比如利用秸稈處理產生的木炭和木焦油以及木醋液資源,生產拒水透氣炭粉,用于沙漠造田甚至種水稻和鹽堿地的改良。
本實用新型裝置是這樣來運作的:將生物黑炭塊投入帶高速破碎結構的生成罐中,在生成罐內高速破碎的同時,通過加壓霧化系統(tǒng)噴入表面處理劑對破碎的炭粒進行由大到小的表面處理,制得拒水透氣炭粉。表面處理劑一般由精制木焦油和甲基硅油在表面處理劑配比反應釜中熱解融合后配制而成。
本實用新型裝置制備的拒水透氣炭粉,粒徑在200目以上,每一微粒的表面張力均在20--21dyn/cm2之間(溫度24℃--32℃條件下),每一微粒均小于水的72dyn/cm2(常溫)表面張力,擁有了拒水阻水和透氣的能力。
本實用新型裝置,原料易得,制備過程簡單便捷,成本低效率高,可以替代阻水透氣沙對環(huán)境進行綜合治理和利用,符合環(huán)保發(fā)展趨勢和循環(huán)經濟發(fā)展理念,具有良好的經濟和社會效益。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例裝置的連接示意圖。
圖中,1-生成罐;2-配比反應釜;3-壓縮機;4-泄壓罐;5-霧化噴嘴;6-球形切刀;7-電機;8-虹吸罐;9-過濾器;10-氣罐;11-進料口;12-視鏡;13-人孔;14-吹掃口;15-出料口。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本實用新型加以詳細描述。
實施例:生產拒水透氣炭粉的裝置參見附圖1,主要包括生成系統(tǒng)和加壓霧化噴入系統(tǒng);所述生成系統(tǒng)包括帶高速破碎結構的生成罐1,生成罐1上設有進料口11和出料口15,生成罐1的上部與加壓霧化系統(tǒng)連通;所述加壓霧化系統(tǒng)包括壓縮機3、表面處理劑配比反應釜2及高壓多頭霧化噴嘴5,高壓多頭霧化噴嘴5伸入生成罐1內;高壓多頭霧化噴嘴5通過虹吸罐8和氣體過濾器9分別連接表面處理劑配比反應釜2和壓縮機3。
實施例中,生成罐1下端設置變頻高速電機7,高速變頻電機7聯(lián)接高速球形切刀6,生成罐1上端設有泄壓罐4;生成罐1還設有干燥熱風吹掃口14。
實施例還包括該領域所熟知的連接管線、控制閥門、視鏡12、人孔13、氣罐10和支腿等零部件。
實施例裝置可以利用申請人發(fā)明的“車載秸稈處理系統(tǒng)”專利技術(專利號201220607027.3),實現(xiàn)在田間地頭就可將秸稈進行炭化處理,得到大量的可以作為原料的棉桿炭和木焦油以及木醋液。
實施例裝置是這樣來運作的:將棉桿炭塊投入帶高速破碎結構的生成罐中,在生成罐內高速破碎的同時,通過加壓霧化系統(tǒng)噴入表面處理劑對破碎的炭粒進行由大到小的表面處理,制得拒水透氣炭粉。表面處理劑一般由精制木焦油和甲基硅油在表面處理劑配比反應釜中熱解融合后配制而成。
本實用新型裝置制備的拒水透氣炭粉,粒徑在200目以上,每一微粒的表面張力均在20-21dyn/cm2之間(溫度24℃--32℃條件下),每一微粒均小于水的72dyn/cm2(常溫)表面張力,擁有了拒水阻水和透氣的能力。