CN112170459A - 一种有机物料处理方法及有机物料处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机物料处理方法，包括如下步骤：对容器内的有机物料进行浆化破碎，得到第一浆化物料；加入预定量的水稀释所述第一浆化物料，得到第二浆化物料；将所述第二浆化物料打入反应釜中，使所述第二浆化物料在第二温度环境下进行湿热水解反应，得到腐植酸液；将所述腐植酸液加入闪蒸装置，析出多余水分，得到腐植酸有机颗粒。上述有机物料处理方法，可得到固态的腐植酸有机颗粒，含水量低，且纯度高，产品易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。此外，本发明还提供一种有机物料处理装置，包括浆化罐、反应釜、加热装置以及闪蒸装置。用于实施如上有机物料处理方法。
Description
技术领域
本发明涉及有机物料处理技术领域，尤其涉及一种有机物料方法及有机物料处理装置。
背景技术
厨余垃圾富含有机质，具有巨大的回收利用价值，但由于厨余垃圾富含水分，极易变质，现有技术往往通过反应釜对有机物料进行湿热水解反应制备液态腐植酸，但该技术获得的腐植酸含水量高且杂质较多，这导致其不易长时间保存，且运输成本高昂，实际利用价值较低。
发明内容
基于此，有必要提供一种有机物料处理方法，用于获得含水量低且纯度高的腐植酸，此外，还提供一种有机物料处理装置。
一种有机物料处理方法，包括如下步骤：
对容器内的有机物料进行浆化破碎，得到第一浆化物料；
加入预定量的水稀释所述第一浆化物料，得到第二浆化物料；
将所述第二浆化物料打入反应釜中，使所述第二浆化物料在第二温度环境下进行湿热水解反应，得到腐植酸液；
将所述腐植酸液加入闪蒸装置，析出多余水分，得到腐植酸有机颗粒。
上述有机物料处理方法，首先对有机物料进行浆化处理，使用反应釜对有机浆化物料进行湿热水解反应，并对水解反应得到腐植酸进行闪蒸，从而得到腐植酸有机颗粒，上述方法可得到固态的腐植酸有机颗粒，含水量低，且纯度高，其有益效果是：产品易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。
在一个实施方式中，在所述对容器内的有机物料进行浆化破碎，得到第一浆化物料的步骤之前，还包括加入催化剂的步骤。
在一个实施方式中，在所述加入预定量的水稀释所述第一浆化物料，得到第二浆化物料步骤之后，所述将所述第二浆化物料打入反应釜中，使所述第二浆化物料在第二温度环境下进行湿热水解反应，得到腐植酸液的步骤之前，还包括将所述第二浆化物料加热至第一温度的步骤。
在一个实施方式中，所述第一温度大于等于200℃且小于等于250℃。
在一个实施方式中，所述第二温度大于等于150℃且小于等于200℃。
在一个实施方式中，所述第二温度为180℃。
在一个实施方式中，所述湿热水解反应的时长大于等于60分钟。
一种有机物料处理装置，包括：
浆化罐，所述浆化罐可作为有机物料浆化破碎制取第一浆化物料的容器；
反应釜，所述反应釜与所述浆化罐连接，所述反应釜可为第二浆化物料进行湿热水解反应提供必要的反应环境，其中，所述第二浆化物料由所述第一浆化物料加入预定量的水稀释制得；
加热装置，所述加热装置与所述反应釜连接；以及
闪蒸装置，所述闪蒸装置与所述反应釜连接，所述闪蒸装置可令腐植酸液析出多余水分。
上述有机物料处理装置，浆化罐可对有机物料进行浆化处理，反应釜及加热装置可使有机浆化物料进行湿热水解反应，闪蒸装置可对水解反应得到腐植酸进行闪蒸，从而得到腐植酸有机颗粒，采用上述有机物料处理装置可用于制备固态高纯度的腐植酸有机颗粒，使腐植酸有机颗粒易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。
在一个实施方式中，还包括物料存储罐，所述物料储存罐一端与所述浆化罐连接，另一端与所述反应釜连接，同时，所述物料存储罐还与所述加热装置连接。
在一个实施方式中，还包括催化剂加料装置，所述催化剂加料装置包括催化剂储罐及计量泵，所述计量泵一端与所述催化剂储罐连接，另一端与所述浆化罐连接。
附图说明
图1为一实施方式的有机物料处理方法流程图；
图2为另一实施方式的有机物料处理方法流程图；
图3为另一实施方式的有机物料处理方法流程图；
图4为一实施方式的有机物料处理装置结构示意图；
图5为另一实施方式的有机物料处理装置结构示意图；
图6为如图5所示有机物料处理装置的有机物料加料器放大示意图；
图7为另一实施方式的有机物料处理装置结构示意图；
图8为另一实施方式的有机物料处理装置结构示意图；
图9为如图8所示有机物料处理装置的催化剂加料装置放大示意图；
图10为闪蒸装置的结构示意图；
图11为如图10所示的闪蒸装置俯视图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”或“连通”，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1并参考图4，一实施方式的有机物料处理方法，利用有机物料处理装置实现，其包括如下步骤：
步骤S120：对容器内的有机物料进行浆化破碎，得到第一浆化物料。
将有机物料置于浆化罐10的浆化腔101内，并加入适量的水，启动马达102，叶轮103在马达102的作用下转动，叶轮103在转动过程切割有机物料，从而将浆化罐10内的有机物料破碎成颗粒状的有机固形物，形成第一浆化物料，第一浆化物料中包含有机固形物和液体水，有机物料被破碎成颗粒状有机固形物后，大幅增大了有机固形物与液体水的接触面积，从而大幅提高有机固形物中有机质的溶解。
在一些实施方式中，请参阅图2，步骤S120之前还包括步骤S110。
步骤S110：加入催化剂。
在对有机物料破碎浆化之前，向浆化腔101内加入催化剂，有机固形物颗粒的长纤维可在催化剂的作用下裂解为短纤维，从而可使有机物料破碎更加彻底，得到破碎程度更高的第一浆化物料，从而有利于有机固形物颗粒中有机质的溶解。催化剂材料由磷酸、磷酸二氢钾、磷酸氢钾按照质量份数5～30:1～5:0.2～2的比例混合而成。
步骤S140：加入预定量的水稀释第一浆化物料，得到第二浆化物料。
水作为湿热水解反应的溶剂，通过加入预定量的水，稀释第一浆化物料，使第二浆化物料具备足够的水溶剂，从而在接下来的湿热水解反应过程中，充分溶解固体有机固形物颗粒中的有机质。
步骤S160：将第二浆化物料打入反应釜中，使第二浆化物料在第二温度环境下进行湿热水解反应，得到腐植酸液。
将第二浆化物料打入反应釜20内，通过加热装置30对反应釜20进行加热，直至反应釜20内的温度达到第二温度并维持第二温度一段时间，使第二浆化物料中的有机固形物颗粒在第二温度环境下发生湿热水解反应，形成腐植酸液。
具体地，第二温度大于等于150℃且小于等于200℃，湿热水解反应的反应时长大于等于60分钟，一方面，由于有机质在水中的溶解度SCOD与反应时间呈正关联，即，在第二温度条件下，随着反应时间的增加，有机固形物颗粒中有机质逐渐溶解在液体水中，形成腐植酸液，且随着反应时间的增加，腐植酸液的有机质含量也随之增高。另一方面，腐植酸液中总悬浮固体值SS与反应时间呈负关联，随着有机固形物中有机质的溶解，部分粒径小的有机固形物颗粒逐渐溶解直至完全消失，这一现象对于有机质含量高的有机固形物颗粒尤为明显，即，腐植酸液中总悬浮固体值SS随着反应时长的增加呈下降趋势。
进一步地，第二温度取值180℃，实验证明，当第二温度为180℃时，有机固形物颗粒中的有机质在水中的溶解度最大，值得注意的是，在此温度条件下，当湿热反应大于60分钟后，第二浆化物料中的有机氮开始转化为可被植物吸收的氨氮，大幅提高有机质的回收利用价值，当反应时间达到100分钟后，第二浆化物料中的有机质溶解程度达到峰值。
在一些实施方式中，请参阅图3并参考图7，在S140之后，步骤S160之前，还包括步骤S150。
步骤S150：将第二浆化物料加热至第一温度。
有机物料处理装置在浆化罐10与反应釜20之间设有物料存储罐13，经浆化破碎得到的第一浆化物料可通过管道由浆化腔101转移至物料存储罐13内，加热装置30可将存储罐13内的第一浆化物料加热至第一温度，第一温度大于等于200℃且小于等于250℃，通过设置对第二浆化物料进行加热的步骤，一方面，可提高催化剂的反应活性，有利于将有破碎后的机固形物颗粒分解成更小的微粒；另一方面，可促进有机固形物颗粒中有机质在液体水中的溶解程度，有利于缩短接下来在反应釜30内的湿热反应时间，从而提高生产效率。
进一步地，第一温度为220℃，在该温度条件下，催化剂的催化活性最高。
步骤S180：将腐植酸液加入闪蒸装置，析出多余水分，得到腐植酸有机颗粒。
请参阅图10及图11，将反应釜20内湿热反应得到的腐植酸液加入到闪蒸装置40中，分散装置41将腐植酸液分散成水珠，送进装置42将混合有水珠状腐植酸液的空气加热到第三温度并送入分离装置43内，分离装置43通过旋转运动分离出含水腐植酸固形物，干燥装置44的干燥腔442具有第四温度，可对含水腐植酸固形物进行干燥，从而得到腐植酸固形物颗粒，收料装置45可收集成品腐植酸固形物颗粒。第三温度取值70℃～120℃，优选的，第三温度为90℃，第四温度取值60℃～110℃，优选地，第四温度为70℃。
上述有机物料处理方法，首先对有机物料进行浆化处理，使用反应釜20对有机浆化物料进行湿热水解反应，并对水解反应得到腐植酸进行闪蒸，从而得到腐植酸有机颗粒，上述方法可得到固态的腐植酸有机颗粒，含水量低，且纯度高，其有益效果是：产品易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。
请参阅图4，一实施方式的有机物料处理装置，其包括：浆化罐10、反应釜20、加热装置30及闪蒸装置40。
浆化罐10，可作为有机物料浆化破碎制取第一浆化物料的容器，其包括浆化腔101、马达102及叶轮103，马达102设于浆化腔101外，叶轮103设于浆化腔101内，叶轮103通过轴与马达102连接，可在马达102的带动下转动，叶轮103在转动过程切割有机物料，从而将浆化罐10内的有机物料破碎成颗粒状的有机固形物。
使用时，将有机物料置于浆化罐10的浆化腔101内，并加入适量的水，启动马达102，叶轮103在马达102的作用下转动，叶轮103在转动过程切割有机物料，从而将浆化罐10内的有机物料破碎成颗粒状的有机固形物，形成第一浆化物料，第一浆化物料中包含有机固形物和液体水，有机物料被破碎成颗粒状有机固形物后，大幅增大了有机固形物与液体水的接触面积，从而大幅提高有机固形物中有机质的溶解。
在一些实施方式中，请参阅图5及图6，浆化罐10外设有机物料加料器11及水源12，有机物料加料器11用于添加有机物料，水源12可在破碎浆化前向浆化腔101内注入液体水用于制取第一浆化物料，也可在破碎浆化后向浆化腔101注水，用于稀释第一物料制取第二浆化物料。
具体地，有机物料加料器11包括加料槽111及螺杆泵112，螺杆泵112一端与加料槽111连接，另一端与浆化腔101连接，当有机物料置于加料槽111后，螺杆泵112可将有机物料泵入浆化腔101内。水源12与浆化腔101连接，打开开关后，液体水可直接注入浆化腔101内。
在一些实施方式中，请参阅图8及图9，浆化罐10外还设有催化剂加料装置14，催化剂加料装置14包括催化剂储罐141及计量泵142，计量泵142一端与催化剂储罐141连接，另一端与浆化腔101连接，通过在计量泵142上设定需要加入的催化剂剂量后，计量泵142可精确的将设定量的催化剂加入至浆化腔101内，加入催化剂后，有机固形物的长纤维可在催化剂的作用下裂解为短纤维，从而可使有机物料浆化破碎更加彻底，得到破碎程度更高的第一浆化料，从而有利于有机固形物中有机质的溶解。催化剂材料由磷酸、磷酸二氢钾、磷酸氢钾按照质量份数5～30:1～5:0.2～2的比例混合而成。
在一些实施方式中，请参阅图8及图9，有机物料处理装置设置有两个浆化罐10，两个浆化罐10可同时工作，也可错峰工作，从而有利于提高破碎浆化工序的生产效率。
反应釜20，可为第二浆化物料进行湿热水解反应提供必要的反应环境，反应釜20进一步包括反应腔201、马达202及叶轮203，其中，反应腔201的底部通过管道与浆化腔101连接，第二浆化物料可通过管道进入反应腔201内，马达202设于反应腔201外部，叶轮203通过轴与马达202连接，当马达202转动时，可带动叶轮203转动，从而通过搅拌反应腔201内的第二浆化物料，促进湿热水解反应。
加热装置30，加热装置30与反应釜20连接，可将反应腔201内的第二浆化物料加热至第二温度。在本实施方式中，加热装置30为电加热导热油炉。
具体地，将第二浆化物料打入反应釜20内，通过加热装置30对反应釜20进行加热，直至反应釜20内的温度达到第二温度并维持第二温度一段时间，使第二浆化物料中的有机固形物颗粒在第二温度环境下发生湿热水解反应，形成腐植酸液。第二温度大于等于150℃且小于等于200℃，湿热水解反应的反应时长大于等于60分钟，一方面，由于有机质在水中的溶解度SCOD与反应时间呈正关联，即，在第二温度条件下，随着反应时间的增加，有机固形物中有机质逐渐溶解在液体水中，形成腐植酸液，且随着反应时间增加，腐植酸液的有机质含量也随之增高。另一方面，腐植酸液中总悬浮固体值SS与反应时间呈负关联，随着有机固形物中有机质的溶解，部分粒径小的有机固形物颗粒逐渐溶解直至完全消失，这一现象对于有机质含量高的有机固形物颗粒尤为明显，即，腐植酸液中总悬浮固体值SS随着反应时长的增加呈下降趋势。
进一步地，第二温度取值180℃，实验证明，当第二温度为180℃时，有机固形物颗粒中的有机质在水中的溶解度最大，值得注意的是，在此温度条件下，当湿热反应大于60分钟后，第二浆化物料中的有机氮开始转化为可被植物吸收的氨氮，大幅提高有机质的回收利用价值，当反应时间达到100分钟后，第二浆化物料中的有机质溶解程度达到峰值。
在一些实施方式中，请参阅图7及图8，有机物料处理装置还包括物料存储罐13，物料存储罐13一端与浆化腔101连接，另一端与反应腔201的底部连接，同时，物料存储罐13还与加热装置30连接。物料存储罐13用于存储经过浆化罐10浆化破碎的第一浆化物料，加热装置30可将存储罐13内的第一浆化物料加热至第一温度，第一温度大于等于200℃且小于等于250℃，通过对设于物料存储罐13内的第二浆化物料进行加热，一方面，可提高催化剂的反应活性，有利于将有破碎后的机固形物颗粒分解成更小的微粒；另一方面，可促进有机固形物颗粒中有机质在液体水中的溶解程度，有利于缩短接下来在反应釜30内的湿热反应时间，从而提高生产效率。
进一步地，第一温度为220℃，在该温度条件下，催化剂的催化活性最高。
闪蒸装置40，请参阅图10，闪蒸装置40包括分散装置41、送进装置42、分离装置43、干燥装置44及收料装置45。
具体地，分散装置41包括入料口411、分散腔412、分散部413及连接口414，入料口411设于分散腔412的顶部，并与反应釜20连接，用于接收反应釜20内的液态腐植酸液，分散部413设于分散腔412的上侧，液态腐植酸液从入料口411进入分散腔412后，流经分散部413时可被分散部413分散成水珠，连接口414与送进装置42连接，混合有水珠状液态腐植酸液的空气可通过连接口414进入送进装置42。
送进装置42为带制热功能的鼓风机，送进装置42的入风口421与分散装置41的连接口414连接，出风口422与分离装置43连接，混合有水珠状腐植酸的空气从入风口421进入送进装置42后，被加热至第三温度后从出风口422进入分离装置43，从而为分离装置43提供物料，第三温度取值70℃～120℃，优选地，第三温度为90℃。
分离装置43为旋风分离器，其一端与送进装置42的出风口422连接，另一端与干燥装置44连接，当送进装置42工作时，混合有水珠状腐植酸的空气从出风口422进入分离装置43，在这个过程中，分离装置43可依靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面并分开，从而得到含水腐植酸固形物。在本实施例中，分离装置43进一步包括第一分离装置431和第二分离装置432。
干燥装置44，包括进料口441、干燥腔442、发热装置443、翻转装置444及出料口445，含水腐植酸固形物通过进料口441进入干燥腔442，发热装置443可为干燥腔442提供第四温度，翻转装置444使含水腐植酸固形物处于翻转状态，含水腐植酸固形物在干燥装置44内析出多余水分被干燥，从而得到腐植酸固形物颗粒。第四温度取值60℃～110℃，优选地，第四温度取值为70℃。
收料装置45与干燥装置44的出料口445连接，其内设收料腔451，干燥装置45产生的成品腐植酸固形物颗粒可通过出料口445进入收料腔451内，从而方便用户收取成品腐植酸固形物颗粒。
上述有机物料处理装置，浆化罐10可对有机物料进行浆化处理，反应釜20及加热装置30可使有机浆化物料进行湿热水解反应，制得腐植酸液，闪蒸装置40可对腐植酸进行闪蒸，析出多余水分，从而得到腐植酸有机颗粒，采用上述有机物料处理装置可用于制备固态高纯度的腐植酸有机颗粒，使腐植酸有机颗粒易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。
以下为具体的实施例。
实施例1
本实施例提供一种有机物料处理装置，请参阅图4、图10及图11，其包括浆化腔10、反应釜20、加热装置30及闪蒸装置40。
浆化腔10，可作为有机物料浆化破碎制取第一浆化物料的容器，其包括浆化腔101、马达102及叶轮103，马达102设于浆化腔101外，叶轮103设于浆化腔101内，叶轮103通过轴与马达102连接，可在马达102的带动下转动，叶轮103在转动过程切割有机物料，从而将浆化罐10内的有机物料破碎成颗粒状的有机固形物。
反应釜20，可为第二浆化物料进行湿热水解反应提供必要的反应环境，反应釜20进一步包括反应腔201、马达202及叶轮203，其中，反应腔201的底部通过管道与浆化腔101连接，第二浆化物料可通过管道进入反应腔201内，马达202设于反应腔201外部，叶轮203通过轴与马达202连接，当马达202转动时，可带动叶轮203转动，从而通过搅拌反应腔201内的第二浆化物料，促进湿热水解反应。
加热装置30，加热装置30与反应釜20连接，可将反应腔201内的有机物料加热至第二温度。在本实施例中，加热装置30为电加热导热油炉。
闪蒸装置40包括分散装置41、送进装置42、分离装置43、干燥装置44及收料装置45。分散装置41包括入料口411、分散腔412、分散部413及连接口414，入料口411设于分散腔412的顶部，并与反应釜20连接，用于接收湿热反应生成的液态腐植酸液，分散部413设于分散腔412的上侧，液态腐植酸液从入料口411进入分散腔412后，流经分散部413时可被分散部413分散成水珠，连接口414与送进装置42连接，混合有水珠状液态腐植酸液的空气可通过连接口414进入送进装置42。送进装置42为带制热功能的鼓风机，送进装置42的入风口421与分散装置41的连接口414连接，出风口422与分离装置43连接，混合有水珠状腐植酸的空气从入风口421进入送进装置42后，被加热至第三温度后从出风口422进入分离装置43，从而为分离装置43提供物料，第三温度取值70℃～120℃，优选地，第三温度为90℃。分离装置43为旋风分离器，其一端与送进装置42的出风口422连接，另一端与干燥装置44连接，当送进装置42工作时，混合有水珠状腐植酸的空气从出风口422进入分离装置43，在这个过程中，分离装置43可依靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面并分开，从而得到含水腐植酸固形物。在实施例中，分离装置43进一步包括第一分离装置431和第二分离装置432。干燥装置44，包括进料口441、干燥腔442、发热装置443、翻转装置444及出料口445，含水腐植酸固形物通过进料口441进入干燥腔442，发热装置443可为干燥腔442提供第四温度，翻转装置444使含水腐植酸固形物处于翻转状态，含水腐植酸固形物在干燥装置44内析出多余水分被干燥，从而得到腐植酸固形物颗粒。第四温度取值60℃～110℃，优选地，第四温度取值为70℃。收料装置45与干燥装置44的出料口445连接，其内设收料腔451，干燥装置45产生的成品腐植酸固形物颗粒可通过出料口445进入收料腔451内，从而方便用户收取成品腐植酸固形物颗粒。
上述有机物料处理装置，浆化罐10可对有机物料进行浆化处理，反应釜20及加热装置30可使有机浆化物料进行湿热水解反应，制得腐植酸液，闪蒸装置40可对腐植酸进行闪蒸，析出多余水分，从而得到腐植酸有机颗粒，采用上述有机物料处理装置可用于制备固态高纯度的腐植酸有机颗粒，使腐植酸有机颗粒易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。
此外，本实施例基于上述有机物料处理装置还提供一种有机物料处理方法，请参阅图1，其包括步骤如下：
(1)将有机物料加入到浆化罐10的浆化腔101内，并加入适量的水，启动马达102，马达102带动叶轮103转动，对有机物料进行切割，有机物料被切割成有机固形物颗粒，得到第一浆化物料。
(2)加入预定量的水稀释第一浆化物料，得到第二浆化物料。
(3)将第二浆化物料转移至反应釜20内，加热装置30将反应腔201内的第二浆化物料加热至第二温度，有机固形物颗粒在第二温度环境下发生湿热反应，生成腐植酸液。本实施例中，第二温度为150℃，反应时长为60分钟。
(4)将腐植酸液通过入料口411加入到分散装置的分散腔412内，腐植酸液在分散部413的作用下被分散成水珠，混合有水珠状液态腐植酸液的空气通过连接口414进入送进装置42，送进装置42将混合有水珠状液态腐植酸液的空气加热至第三温度后注入分离装置43，分离装置43可依靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面并分开，从而得到含水腐植酸固形物，含水腐植酸固形物通过进料口441进入干燥腔442，在干燥腔第四温度的作用下析出多余水分，被干燥成腐植酸固形物颗粒，随后进入收料装置45，本实施例中，第三温度为70℃，第四温度为60℃。
上述有机物料处理方法，首先对有机物料进行浆化处理，使用反应釜20对有机浆化物料进行湿热水解反应，并对水解反应得到腐植酸进行闪蒸，从而得到腐植酸有机颗粒，上述方法可得到固态的腐植酸有机颗粒，含水量低，且纯度高，产品易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。
实施例2
本实施例提供的有机物料处理装置与实施例1相似，不同之处在于：还设有有机物料加料器11及水源12，请参阅图5、图6、图10及图11。
有机物料加料器11包括加料槽111及螺杆泵112，螺杆泵112一端与加料槽111连接，另一端与浆化腔101连接，当有机物料置于加料槽111后，螺杆泵112可将有机物料泵入浆化腔101内。水源12与浆化腔101连接，打开开关后，液体水可直接注入浆化腔101内。
上述有机物料处理装置，浆化罐10可对有机物料进行浆化处理，反应釜20及加热装置30可使有机浆化物料进行湿热水解反应，制得腐植酸液，闪蒸装置40可对腐植酸进行闪蒸，析出多余水分，从而得到腐植酸有机颗粒，采用上述有机物料处理装置可用于制备固态高纯度的腐植酸有机颗粒，使腐植酸有机颗粒易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。此外，通过设置有机物料加料器11及水源12，方便物料的加入。
此外，本实施例基于上述有机物料处理装置还提供一种有机物料处理方法，其与实施例1相似，不同之处在于还包括加入催化剂的步骤，请参阅图2，其包括步骤如下：
(1)向浆化罐101内加入催化剂，催化剂由磷酸、磷酸二氢钾、磷酸氢钾按照质量份数5:1:0.2的比例混合而成。
(2)将有机物料通过有机物料加料器11加入到浆化罐10的浆化腔101内，并加入适量的水，启动马达102，马达102带动叶轮103转动，对有机物料进行切割，有机物料被切割成有机固形物颗粒，得到第一浆化物料。
(3)加入预定量的水稀释第一浆化物料，得到第二浆化物料。
(4)将第二浆化物料转移至反应釜20内，加热装置30将反应腔201内的第二浆化物料加热至第二温度，有机固形物颗粒在第二温度环境下发生湿热反应，生成腐植酸液。本实施例中，第二温度为180℃，反应时长为70分钟。
(5)将腐植酸液通过入料口411加入到分散装置的分散腔412内，腐植酸液在分散部413的作用下被分散成水珠，混合有水珠状液态腐植酸液的空气通过连接口414进入送进装置42，送进装置42将混合有水珠状液态腐植酸液的空气加热至第三温度后注入分离装置43，分离装置43可依靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面并分开，从而得到含水腐植酸固形物，含水腐植酸固形物通过进料口441进入干燥腔442，在干燥腔第四温度的作用下析出多余水分，被干燥成腐植酸固形物颗粒，随后进入收料装置45，本实施例中，第三温度为90℃，第四温度为70℃。
上述有机物料处理方法，首先对有机物料进行浆化处理，使用反应釜20对有机浆化物料进行湿热水解反应，并对水解反应得到腐植酸进行闪蒸，从而得到腐植酸有机颗粒，上述方法可得到固态的腐植酸有机颗粒，含水量低，且纯度高，产品易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。此外，在浆化腔101内加入催化剂，有机固形物的长纤维可在催化剂的作用下裂解为短纤维，从而可使有机物料破碎更加彻底，得到破碎程度更高的第一浆化料，从而有利于有机固形物中有机质的溶解。
实施例3
本实施例提供的有机物料处理装置与实施例2相似，不同之处在于：还设有物料存储罐13，请参阅图7、图8、图10及图11。
物料存储罐13一端与浆化腔101连接，另一端与反应腔201的底部连接，同时，物料存储罐13还与加热装置30连接。物料存储罐13用于临时存储经过浆化罐10浆化破碎的第一浆化物料，加热装置30可将存储罐13内的第一浆化物料加热至第一温度，第一温度大于等于200℃且小于等于250℃。
上述有机物料处理装置，通过对设于物料存储罐13内的第二浆化物料进行加热，一方面，可提高催化剂的反应活性，有利于将有破碎后的机固形物颗粒分解成更小的微粒；另一方面，可促进有机固形物颗粒中有机质在液体水中的溶解程度，有利于缩短接下来在反应釜30内的湿热反应时间，从而提高生产效率。
此外，本实施例基于上述有机物料处理装置还提供一种有机物料处理方法，其与实施例3相似，不同之处在于，还包括对第二浆化物料进行加热的步骤，请参阅图3，其包括步骤如下：
(1)向浆化罐101内加入催化剂，催化剂材料由磷酸、磷酸二氢钾、磷酸氢钾按照质量份数10:2:0.8的比例混合而成。
(2)将有机物料通过有机物料加料器11加入到浆化腔101内，并加入适量的水，启动马达102，马达102带动叶轮103转动，对有机物料进行切割，有机物料被切割成有机固形物颗粒，得到第一浆化物料。
(3)加入预定量的水稀释第一浆化物料，得到第二浆化物料。
(4)将第二浆化物料转移至物料存储罐13，并加热至第一温度，本实施例中，第一温度为200℃。
(5)将第二浆化物料转移至反应釜20内，加热装置30将反应腔201内的第二浆化物料加热至第二温度，有机固形物颗粒在第二温度环境下发生湿热反应，生成腐植酸液。本实施例中，第二温度为200℃，反应时长为80分钟。
(6)将腐植酸液通过入料口411加入到分散装置的分散腔412内，腐植酸液在分散部413的作用下被分散成水珠，混合有水珠状液态腐植酸液的空气通过连接口414进入送进装置42，送进装置42将混合有水珠状液态腐植酸液的空气加热至第三温度后注入分离装置43，分离装置43可依靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面并分开，从而得到含水腐植酸固形物，含水腐植酸固形物通过进料口441进入干燥腔442，在干燥腔第四温度的作用下析出多余水分，被干燥成腐植酸固形物颗粒，随后进入收料装置45。本实施例中，第三温度为120℃，第四温度为110℃。
上述有机物料处理方法，首先对有机物料进行浆化处理，使用反应釜20对有机浆化物料进行湿热水解反应，并对水解反应得到腐植酸进行闪蒸，从而得到腐植酸有机颗粒，上述方法可得到固态的腐植酸有机颗粒，含水量低，且纯度高，产品易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。此外，通过设置对第二浆化物料进行加热的步骤，一方面，可提高催化剂的反应活性，有利于将有破碎后的机固形物颗粒分解成更小的微粒；另一方面，可促进有机固形物颗粒中有机质在液体水中的溶解程度，有利于缩短接下来在反应釜30内的湿热反应时间，从而提高生产效率。
实施例4
本实施例提供的有机物料处理装置与实施例3相似，不同之处在于：(1)设有2个浆化罐10，(2)设有催化剂加料装置14，请参阅图8、图9、图10及图11。
催化剂加料装置14包括催化剂储罐141及计量泵142，计量泵142一端与催化剂储罐141连接，另一端与浆化腔101连接，通过在计量泵142上设定需要加入的催化剂剂量后，计量泵142可精确的将设定量的催化剂加入至浆化腔101内。
上述有机物料处理装置，通过设置有两个浆化罐10，两个浆化罐10可同时工作，也可错峰工作，从而有利于提高破碎浆化工序的生产效率。此外，通过设置催化剂加料装置14，可精确控制加入催化剂的剂量。
此外，本实施例基于上述有机物料处理装置还提供一种有机物料处理方法，其与实施例3相似，不同之处在于，第一温度和第二温度不同，请参阅图3，其包括步骤如下：
(1)通过催化剂加料装置14向浆化罐101内加入催化剂，催化剂材料由磷酸、磷酸二氢钾、磷酸氢钾按照质量份数20:4:1.4的比例混合而成。
(2)将有机物料通过有机物料加料器11加入到浆化腔101内，并加入适量的水，启动马达102，马达102带动叶轮103转动，对有机物料进行切割，有机物料被切割成有机固形物颗粒，得到第一浆化物料。
(3)加入预定量的水稀释第一浆化物料，得到第二浆化物料。
(4)将第二浆化物料转移至物料存储罐13，并加热至第一温度，本实施例中，第一温度为220℃。
(5)将第二浆化物料转移至反应釜20内，加热装置30将反应腔201内的第二浆化物料加热至第二温度，有机固形物颗粒在第二温度环境下发生湿热反应，生成腐植酸液。本实施例中，第二温度为160℃，反应时长为90分钟。
(6)将腐植酸液通过入料口411加入到分散装置的分散腔412内，腐植酸液在分散部413的作用下被分散成水珠，混合有水珠状液态腐植酸液的空气通过连接口414进入送进装置42，送进装置42将混合有水珠状液态腐植酸液的空气加热至第三温度后注入分离装置43，分离装置43可依靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面并分开，从而得到含水腐植酸固形物，含水腐植酸固形物通过进料口441进入干燥腔442，在干燥腔第四温度的作用下析出多余水分，被干燥成腐植酸固形物颗粒，随后进入收料装置45，本实施例中，第三温度为80℃，第四温度为90℃。
上述有机物料处理方法，首先对有机物料进行浆化处理，使用反应釜20对有机浆化物料进行湿热水解反应，并对水解反应得到腐植酸进行闪蒸，从而得到腐植酸有机颗粒，上述方法可得到固态的腐植酸有机颗粒，含水量低，且纯度高，产品易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。
实施例5
本实施例提供的有机物料处理装置与实施例4相同。
此外，本实施例基于上述有机物料处理装置还提供一种有机物料处理方法，其与实施例4相似，不同之处在于，第一温度和第二温度不同，请参阅图3，其包括步骤如下：
(1)通过催化剂加料装置14向浆化罐101内加入催化剂，催化剂材料由磷酸、磷酸二氢钾、磷酸氢钾按照质量份数30:5:2的比例混合而成。
(2)将有机物料通过有机物料加料器11加入到浆化腔101内，并加入适量的水，启动马达102，马达102带动叶轮103转动，对有机物料进行切割，有机物料被切割成有机固形物颗粒，得到第一浆化物料。
(3)加入预定量的水稀释第一浆化物料，得到第二浆化物料。
(4)将第二浆化物料转移至物料存储罐13，并加热至第一温度，本实施例中，第一温度为250℃。
(5)将第二浆化物料转移至反应釜20内，加热装置30将反应腔201内的第二浆化物料加热至第二温度，有机固形物颗粒在第二温度环境下发生湿热反应，生成腐植酸液。本实施例中，第二温度为190℃，反应时长为100分钟。
(6)将腐植酸液通过入料口411加入到分散装置的分散腔412内，腐植酸液在分散部413的作用下被分散成水珠，混合有水珠状液态腐植酸液的空气通过连接口414进入送进装置42，送进装置42将混合有水珠状液态腐植酸液的空气加热至第三温度后注入分离装置43，分离装置43可依靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面并分开，从而得到含水腐植酸固形物，含水腐植酸固形物通过进料口441进入干燥腔442，在干燥腔第四温度的作用下析出多余水分，被干燥成腐植酸固形物颗粒，随后进入收料装置45，本实施例中，第三温度为110℃，第四温度为100℃。
上述有机物料处理方法，首先对有机物料进行浆化处理，使用反应釜20对有机浆化物料进行湿热水解反应，并对水解反应得到腐植酸进行闪蒸，从而得到腐植酸有机颗粒，上述方法可得到固态的腐植酸有机颗粒，含水量低，且纯度高，产品易于长时间保存，且同时大幅降低了运输成本，从而提高了有机物料的回收利用价值。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种有机物料处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
对容器内的有机物料进行浆化破碎，得到第一浆化物料；
加入预定量的水稀释所述第一浆化物料，得到第二浆化物料；
将所述第二浆化物料打入反应釜中，使所述第二浆化物料在第二温度环境下进行湿热水解反应，得到腐植酸液；
将所述腐植酸液加入闪蒸装置，析出多余水分，得到腐植酸有机颗粒。
2.根据权利要求1所述的有机物料处理方法，其特征在于，在所述对容器内的有机物料进行浆化破碎，得到第一浆化物料的步骤之前，还包括加入催化剂的步骤。
3.根据权利要求2所述的有机物料处理方法，其特征在于，在所述加入预定量的水稀释所述第一浆化物料，得到第二浆化物料步骤之后，所述将所述第二浆化物料打入反应釜中，使所述第二浆化物料在第二温度环境下进行湿热水解反应，得到腐植酸液的步骤之前，还包括将所述第二浆化物料加热至第一温度的步骤。
4.根据权利要求3所述的有机物料处理方法，其特征在于，所述第一温度大于等于200℃且小于等于250℃。
5.根据权利要求1所述的有机物料处理方法，其特征在于，所述第二温度大于等于150℃且小于等于200℃。
6.根据权利要求5所述的有机物料处理方法，其特征在于，所述第二温度为180℃。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的有机物料处理方法，其特征在于，所述湿热水解反应的时长大于等于60分钟。
8.一种有机物料处理装置，其特征在于，包括：
浆化罐，所述浆化罐可作为有机物料浆化破碎制取第一浆化物料的容器；
反应釜，所述反应釜与所述浆化罐连接，所述反应釜可为第二浆化物料进行湿热水解反应提供必要的反应环境，其中，所述第二浆化物料由所述第一浆化物料加入预定量的水稀释制得；
加热装置，所述加热装置与所述反应釜连接；以及
闪蒸装置，所述闪蒸装置与所述反应釜连接，所述闪蒸装置可令腐植酸液析出多余水分。
9.根据权利要求8所述的有机物料处理装置，其特征在于，还包括物料存储罐，所述物料储存罐一端与所述浆化罐连接，另一端与所述反应釜连接，同时，所述物料存储罐还与所述加热装置连接。
10.根据权利要求8所述的有机物料处理装置，其特征在于，还包括催化剂加料装置，所述催化剂加料装置包括催化剂储罐及计量泵，所述计量泵一端与所述催化剂储罐连接，另一端与所述浆化罐连接。
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2020
- 2020-09-25 CN CN202011023114.XA patent/CN112170459A/zh active Pending
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