[发明专利]一种生物炭基尿素肥料的制备工艺和制备生产线

说明书

本发明涉及一种生物炭基尿素肥料的制备工艺，包括以下步骤：将生物质热解得到生物炭，并冷却；将尿素加热熔化得到熔融尿素；将冷却后的生物炭和熔融尿素按比例充分混合渗融，再挤压成型得到生物炭基尿素肥料。该制备工艺利用农业废弃生物质热解后得到生物炭与尿素在一定温度下渗熔得到的长效、环保型肥料。渗融炭肥是指通过熔融尿素与生物炭在特定的比例下渗融成型得到肥料。熔融尿素具有良好的流动性，能够快速的进入到生物炭孔隙中，并且将生物炭孔径充满，使得生物炭对尿素具有很强的吸附能力，进而使尿素在土壤中具有长效的特点。本发明还涉及一种用于制备所述生物炭基尿素肥料的制备生产线。

技术领域

本发明涉及生物质资源化利用领域，具体地说是一种生物炭基尿素肥料的制备工艺和制备生产线。

背景技术

我国作为农业大国，每年需要消耗成千上万吨的化学肥料，而且由于技术问题化学肥料的使用效率极低，大部分肥料都进入到了水体、土壤、大气中，这些未利用的化学肥料将会造成严重的环境、经济问题。

目前，我国生产生物炭基肥料的设备和方法都存在一定的缺陷，公开号CN105777453A的中国发明专利申请中公开了一种制备生物炭基缓释氮肥的装置及应用，该装置通过真空挤压机对生物炭进行抽真空，这种方法确实可以为生物炭吸附尿素提供更多的空间，进而充分发挥生物炭的缓释性能，但是该装置需要真空挤压、对辊挤压以及多环节运输，操作复杂，生产效率低下，能耗大，增加了生产成本。

公开号为CN104529636A的中国发明专利中公开了一种生物炭基缓释氮肥及其制备方法，该方法包括以下步骤：对生物炭和氮肥进行粉碎处理，并将粉碎处理后的生物炭和氮肥混合均匀，加热至氮肥熔化，并在加压下使所述熔化的氮肥进入生物炭的多孔结构中，混合均匀后使用对辊挤压造粒获得粒状生物炭基缓释氮肥。该方法确实能够使尿素和生物炭很好的结合，缓释效果好，但由于是生物炭孔隙多，吸热能力强，因此将生物炭与氮肥混合物中氮肥加热至熔化需要很长时间或者很高的温度，而且成肥后需要再次进行破碎，在此过程中可能会破坏炭肥内部晶体结构，进而影响其缓释性能，同样存在能耗高，成本高，效率低的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种生产效率高、生产成本低的生物炭基尿素肥料的制备工艺。

本发明的另一目的是提供一种生物炭基尿素肥料的制备生产线，该制备装备操作简单，并能使得生产工序连续。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种生物炭基尿素肥料的制备工艺，包括以下步骤：将生物质热解得到生物炭，并冷却；将尿素加热熔化得到熔融尿素；将冷却后的生物炭和熔融尿素按比例充分混合渗融，再挤压成型得到生物炭基尿素肥料。

作为一种优选，将生物质热解的废气用于加热尿素。利用热解炉的热解废气和储存仓内的热解废气对尿素加热，降低生产成本。

作为一种优选，生物质热解温度为400-600℃。

作为一种优选，尿素和生物炭混合渗融的质量比为0.1:1-1.5:1。

一种生物炭基尿素肥料的制备生产线，包括生物质连续热解装置、尿素熔化装置、混合仓和螺旋挤压机；混合仓内设有搅拌器，生物质连续热解装置和尿素熔化装置的输出端分别与混合仓的一端连通，螺旋挤压机与混合仓的另一端连通。采用这种结构后，将生物炭制备、尿素熔融、生物炭与尿素混合、肥料挤出成型集成一体，提高生产效率。

作为一种优选，生物质连续热解装置包括热解炉、第一电机、螺旋传送器和储存仓；热解炉的一端设有进料口，另一端设有出料口和废气出口；螺旋传送器的两端分别对应进料口与出料口安装在热解炉内，第一电机驱动螺旋传送器转动；储存仓与热解炉的出料口连通，储存仓设有排气口和出口，储存仓的出口与混合仓连通。采用这种结构后，第一电机可以调控螺旋传送器的转动速度，进而控制生物质在热解炉的停留时间以及控制加入混合仓的生物炭的量。