[发明专利]一种自动恒定水分进料的水热裂解装置及方法

说明书

本发明公开了一种自动恒定水分进料的水热裂解装置及方法，包括水热裂解罐、粪污罐、秸秆进料装置、清液罐和控制模块，水热裂解罐顶部设置有进料口，粪污罐、秸秆进料装置和清液罐分别通过粪污管、秸秆通道和清液管与进料口相连，且清液管上设置有清液泵。水热裂解罐从底部到上部依次设置有n个压力传感器，其中n为大于2的整数，且每个压力传感器均与控制模块相连。控制模块设有信号线与清液泵相连。通过控制模块获取压力传感器信号，形成实时动态压力曲线，并与预设的压力标定曲线对比、判定处理，经控制算法得到并发出清液泵调控信号。本发明具有在线测量和调节水分的优点。

技术领域

本发明涉及一种自动恒定水分进料的水热裂解装置，尤其涉及一种用于畜禽粪便、秸秆、农产品加工剩余物、林业废弃物等有机废弃物调质的进料装置，属于环保技术和压力容器领域。

背景技术

一方面，随着农村养殖业的发展，养殖粪便造成的农村水、气、土污染也受到关注，未经有效处理会造成病菌、激素、抗生素等有毒物质通过畜禽粪便农用的方式进入到土壤、水体中，对环境构成深层威胁的同时也会进入食物链构成食品安全问题。而秸秆就地焚化是造成大气污染的重要原因之一。另一方面，农村化肥的大量使用，导致土壤板结、肥力下降，化肥残留在危害食品安全的同时，还加剧了水土污染，浪费大量资源。随着公众对环境的重视程度越来越高，农村畜禽粪便、秸秆、农产品加工剩余物等有机废弃物不能随便丢弃或焚毁，而收集起来焚烧处理的成本相对比较高。对这些有机废弃物进行高压灭菌、水解后发酵制肥，无疑是一条有效的资源化处理途径。

高压水热裂解是制肥工艺中一个重要的环节。对于间壁式加热的高压水热水解装置而言，为了获得较佳的水解效果，需要物料达到相对恒定的含水率（如72%~85%），然而实际上粪污的含水率是变化的，难以在线测准。即便加入秸秆（含水率也是变化的），也难以获得恒定的含水率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够自动恒定水分进料的水热裂解装置及方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种自动恒定水分进料的水热裂解装置，包括水热裂解罐、粪污罐、秸秆进料装置、清液罐和控制模块，所述水热裂解罐顶部设置有进料口、底部设置有出料口，所述粪污罐、秸秆进料装置和清液罐分别通过粪污管、秸秆通道和清液管与所述进料口相连，且所述粪污管上设置有粪污泵、所述清液管上设置有清液泵，所述秸秆进料装置包括进料电机；所述水热裂解罐从底部到上部依次设置有n个压力传感器，其中n为大于2的整数，且每个压力传感器均与所述控制模块相连；所述控制模块设有信号线与所述清液泵相连。

上述技术方案中，所述控制模块，被配置为：

获取压力传感器信号，形成实时动态压力曲线，并与预设的压力标定曲线对比、判定处理，经控制算法得到并发出清液泵调控信号。

上述技术方案中，所述控制模块还设有信号线分别与所述粪污泵和进料电机相连。

一种自动恒定水分进料的方法，包括：

设定秸秆进料装置的进料电机转速和/或粪污泵给料速度使其向所述水热裂解罐内均匀给料；

从设置在所述水热裂解罐底部到上部的压力传感器依次产生压力信号值，控制模块获取实时压力信号值，并与预设的压力标定曲线对比，当实时压力信号值偏离预设的压力标定曲线时，控制模块发出清液泵调控信号，启动清液泵，将清液罐中的清液加入所述水热裂解罐；

当所述水热裂解罐内给入的秸秆和/或粪污达到预定料位时，通过停止秸秆进料装置和/或粪污泵的运转，停止秸秆和/或粪污给料；

持续加入清液，直到所获取到的实时压力信号值形成的实时动态压力曲线与预设的压力标定曲线吻合，停止清液泵运转。

上述技术方案中，所述预设的压力标定曲线通过压力曲线标定方法获得，包括：将已知水分含量的物料加入所述水热裂解罐，通过所述控制模块依次获取并记录从水热裂解罐底部到上部的n个压力传感器的压力信号，形成压力标定曲线，完成压力曲线标定。