[发明专利]硝化废酸生物质吸收方法及水解装置

说明书

本发明涉及硝化废酸生物质吸收方法及水解装置，属于化工废弃物利用技术领域；解决现有硝化废酸处理过程中产生的弊端；具体是采用生物处理方法，将硝化废酸经农林废弃物吸收后，生物质受控水解，水解产物经多菌种混合处理，生成有机肥，用于农业生产；采用的水解设备包括依次相连接的动力段、压缩段、恒压段、加液段和恒温水解段，加液段内部为轮辐状结构，轮辐状结构的辐轴上设置分流锥，在辐轴上沿硝化废酸流动的方向均布有多个出液孔；本发明生产全过程不产生废气，废液，不产生次生环境问题。

技术领域

本发明属于化工废弃物利用技术领域，具体涉及一种硝化废酸生物质吸收方法及水解装置。

背景技术

硝化反应做为常见化学反应之一，广泛应用于药品制造、火工品生产、添加剂生产行业。硝化反应的主要方法有：稀硝酸硝化、浓硝酸硝化、在浓硫酸中用硝酸硝化、在有机溶剂中用硝酸硝化和非均相混酸硝化等，硝化反应完成后，所需硝化产物分离，硝化废酸进入废酸处理环节。目前，批量的硝化废酸处理方法基本为化学法，即高温脱硝，稀硫酸浓缩回用。也有生产厂家对少量硝化废酸用大量水稀释后，中和，并入废水处理系统处理。采用化学法处理硝化废酸，由于酸的腐蚀性，设备投资大、能耗高，产生的硝烟废气必须再次环保处理。同时由于酸的有毒有害性，生产过程中存在较大环境风险、安全风险。

农、林生产产生的残余物属于一种生物质，主要成份为木质素、纤维素、半纤维素、无机盐、水等，与餐余垃圾等类型生物质不同的是餐余垃圾组份复杂，蛋白质含量高，纤维含量低，且含有大量盐类，不利于产物组份控制，在用农、林残余物作为生物质吸收硝化废酸的生产过程中，由于硝化废酸中含有硫酸、硝酸，在常温常压下生物质与硝化废酸接触时，会发生放热反应，同时伴有硝烟产生。如采用釜式反应器，在反应过程中可实现温度、压力可控，但物料密实度不可控，在空气间隙中残余的硝烟在出料及反应釜排空时，仍夹带有少量硝烟排出。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种硝化废酸生物质吸收方法及水解装置。解决现有硝化废酸处理过程中产生的弊端。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

硝化废酸生物质吸收方法，原料为硝化废酸和农林残余物，具体包括以下步骤：

a）将原料混合后在压力为0.1-0.6 MPa的反应釜中进行反应得到中间产物；反应时间为0.5-14h，反应温度为25-300℃；

b）在中间产物中加入矿物质成分，在pH为7.5-8.5，水份为40-60%条件下，加入微生物菌种进行发酵，制备得到生物菌肥；所述微生物菌种由细菌、真菌和放线菌组成。

优选的，硝化废酸和农林残余物的质量比为0.1-1.2:1。

优选的，所述的矿物质成分为镁矿粉、钾矿粉、磷矿粉中的一种或任意组合。

一种用于硝化废酸生物质吸收方法的水解装置，包括依次相连接的动力段、压缩段、恒压段、加液段和恒温水解段，所述压缩段连接有进料段；所述恒压段用于将压缩后的农林残余物形成倒锥形的生物质填充层，并对恒温水解段提供动力侧压力；所述加液段用于将硝化废酸均匀加入生物质填充层；所述加液段内部为轮辐状结构，所述轮辐状结构的辐轴中心设置分流锥，所述分流锥与轮辐状结构均为空心，在辐轴上沿硝化废酸流动的方向均布有多个出液孔。

进一步的，所述分流锥的前锥角大于后锥角。

进一步的，所述轮辐状结构的截面呈菱形。

进一步的，所述的进料段包括加料斗，所述加料斗内设置有等深的螺槽，所述螺槽内设置有单螺杆。

进一步的，所述压缩段设置有单螺杆，所述单螺杆的螺距随着槽深逐渐减小。

进一步的，恒温水解段为外部设有夹套的管状结构，夹套内用于通恒温介质，恒温水解段连接有出料段。