一种全自动内循环氨基酸液体肥料生产装置的制作方法

本实用新型涉及氨基酸螯合肥料技术领域，具体涉及一种全自动内循环氨基酸液体肥料生产装置。

背景技术：

农业生产中施用肥料以促进植物生长、增加产量、改善植物品质已成为重要措施之一，目前农户广泛施用的是化学肥料，化学肥料成分单一，有效成分含量高分散性好易被植物吸收利用也被称作“速效肥料”，然而，随着人们长时间大量、不合理施用化学肥料，致使土壤碳氮比严重失调、土壤板结、耕种性能变差，有些耕地甚至不适合再次耕种。

氨基酸肥料作为一种新型肥料可以改良土壤，解决化学肥料带来的负面影响越来越受到人们的广泛认可，特别是利用病死或原因不明的死畜禽及屠宰废弃物的动物蛋白质水解而来的氨基酸肥料与化肥同样具有速效功能，该技术工艺的实施将有效消纳废弃畜禽和屠宰下脚料并生产出高品质的氨基酸类有机肥，不仅能够有效保障上游养殖业的健康发展，同时能够大幅度降低氨基酸类肥料和生物有机肥生产成本，推动下游有机（类）肥料产业的发展，实现资源的可持续循环利用。

氨基酸原液与微量元素等化合物的螯合过程会伴随一定量的放热现象，特别是投料过程放热反应比较激烈，使螯合罐内温度急剧上升。温度是动物蛋白水解原液螯合微量元素过程中非常重要的外界条件之一，当温度超过一定限值会使螯合产品质量下降甚至报废。另外，现有技术中动物蛋白水解原液螯合微量元素液体肥料一般采用输送设备或高台投料法，就是将物料用输送设备或提升设备输送到螯合罐操作平台，再用人工或机械的方式按照需要量依次投入4-5种无机化合物然后启动螯合罐中的搅拌器进行加热搅拌，慢慢螯合，螯合时间一般4-6小时。由于无机元素具有吸水性，导致输送设备和高台粘结物料且不易清洗和铲除，造成人力和财力巨大的浪费，另一方面不利于大规模和自动化生产的进行。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种全自动内循环氨基酸液体肥料生产装置，可使混合原料中微量元素等化合物在逐步达到饱和的同时不至于使放热反应太过激烈。

为了实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种全自动内循环氨基酸液体肥料生产装置，包括沿物料流向依次连通的原液储罐、循环溶解投料罐、螯合罐和产成品储罐，所述循环溶解投料罐的顶端设置有固体原料投料口，所述螯合罐的出料口与所述循环溶解投料罐还通过循环回料管路连通。需要克服重力提升物料的管道上连接有提升泵。

优选的技术方案为，所述原液储罐和/或产成品储罐中设置有冷却搅拌机构。当罐内温度高于定值或者物料悬浮度不够时，启动冷却搅拌机构充分搅拌物料，相应的加快罐内物料散热或者提高物料悬浮度。作为等效替代，还可以在原液储罐和/或产成品储罐中设置搅拌件，并在相应的罐体中或者管壁上设置冷却单元。

优选的技术方案为，所述冷却搅拌机构包括通风管，所述通风管通过进风管与鼓风机的出风口连通，所述通风管上设置有切向的通风孔。通风管的风孔位于液位下，风孔产生的气流带动通风管周围的液体绕其转动，兼具加快散热和混合物料的作用。

优选的技术方案为，所述原液储罐的进料管道以及所述螯合罐与产成品储罐之间的连通管路上设置有过滤组件。具体的，原液储罐进料管道上设置有粗滤器，螯合罐与产成品储罐之间的连通管路上设置有精滤器。粗滤器和精滤器均为用于固液分离的过滤装置。进一步的，为了防止过滤装置堵塞，过滤组件上还连通设置有反冲管路，包括单冲进液管和反冲出液管，过滤组件中反冲的流体与正常过滤的流体流向相反。

优选的技术方案为，所述螯合罐内或者螯合罐壁设置有加热单元。加热单元能够提升螯合罐内的物料温度，促进微量元素等化合物与氨基酸原液螯合反应的进行。加热单元为已知组件，选择范围包括但不限于蒸汽管、电加热单元、导热油管、加热夹套。

优选的技术方案为，所述加热单元包括设置于螯合罐壁的夹套，所述夹套上设置有上开口和下开口，所述上开口与加热介质进料管以及冷却介质回料管连接，所述下开口与冷却介质进料管以及加热介质回料管连接；所述夹套的顶端还设置有溢流管，所述溢流管上设置有溢流阀。上述夹套共用于加热和冷却，加热介质和冷却介质在夹套中的流向相反。螯合罐冷却状态向加热状态切换时，温度较高的加热介质上升至夹套顶部，并驱使冷却介质经由下开口排出；螯合罐加热状态向冷却状态切换时，由于螯合反应环境温度要求高，因此冷热介质切换时间需趋短控制，冷却介质由夹套底部进料，实际生产中部分加热介质滞留在夹套顶部，通过溢流管导出此部分加热介质，能达到快速降温的效果。

微量元素等化合物一般为无机化肥，通常易溶于水，易吸收空气中水分而受潮结块，使用输送设备、提升设备造成堵塞，特别是阴雨天气，物料的受潮性能使皮带或螺旋壁越粘越厚，进而导致设备失效。优选的技术方案为，所述循环溶解投料罐设置于地坑中，所述地面上设置有固体原料供料机构，所述固体原料供料机构与所述固体原料投料口相连接。上述结构能够缩短进料口和固体原料供料机构的距离。进一步的，固体原料供料机构为适用于固体物料的电子计量输送装置，例如螺旋电子秤，出料口与循环溶解投料罐进料口全密封软连接。更进一步的，鳌合罐呈有限量模块化并列添加，一个循环溶解投料罐和固体原料供料机构可供6-20台鳌合罐循环，一方面便于大规模自动化生产的进行，另一方面可以尽可能地减少无机元素的投料点和在空气中的暴露点，缩短投料流程，减少人工投入和粘接浪费，供料机构的清洁维护更方便。

优选的技术方案为，所述循环溶解投料罐与螯合罐之间的出料管路和循环回料管路外周均设置有保温层。

优选的技术方案为，所述循环溶解投料罐和/或螯合罐上设置有连通罐外至罐内的单向呼吸阀；所述原液储罐和/或产成品储罐上设置有双向呼吸阀，所述原液储罐、产成品储罐、循环溶解投料罐和螯合罐与所述除臭系统连通。原液储罐和产成品储罐上进料过程中罐内空气压力大于罐外压力，而出料过程中罐内空气压力小于罐外压力，双向呼吸阀能及时调整罐内外压力。原液储罐、循环溶解投料罐、螯合罐和产成品储罐均与除臭系统连通，罐内气体通入除臭系统中处理，确保生产环境的清洁。与除臭系统连通的排气管路上可设置有排气泵，达到主动排气的目的。

全自动内循环氨基酸液体肥料的生产方法基于上述的全自动内循环氨基酸液体肥料生产装置，包括以下步骤：向循环溶解投料罐中导入固体原料和原液储罐中的氨基酸原液，混合后的料液出料至螯合罐中，螯合罐与循环溶解投料罐的料液内循环螯合；固体原料包含微量元素化合物。进一步的，固体原料中还包含酸碱度调节剂。

本实用新型的优点和有益效果在于：

该实用新型全自动内循环氨基酸液体肥料生产装置中循环溶解投料罐与螯合罐封闭内循环结构，物料溶解和螯合过程均伴随放热现象，特别是投料过程放热反应比较激烈而使螯合物料温度急剧上升，本实用新型循环投料溶解罐在投入微量元素等化合物的同时会大量投入氨基酸水解原液以抑制放热温度的急剧上升，内循环也可使微量元素等化合物在逐步达到饱和的同时不至于使放热反应太过激烈；

内循环能加速螯合，相同反应条件下缩短螯合时间1-2小时；螯合罐中未能完全溶解的化合物可通过内循环回到循环投料溶解罐中，并可通过调节氨基酸原液的进料量促使其充分溶解，减少液体肥料中未能完全溶解化合物的含量。

附图说明

图1是实施例1全自动内循环氨基酸液体肥料生产装置的结构示意图；

图2是通风管的结构示意图；

图3是沿图2中a-a的剖面图；

图4是沿途2中b-b的剖视图；

图5是实施例2全自动内循环氨基酸液体肥料生产装置的结构示意图；

图6是实施例3中循环溶解投料罐与电子计量设备的结构示意图；

图7是实施例4中全自动内循环氨基酸液体肥料生产装置的结构示意图；

图中：1、原液储罐；2、循环溶解投料罐；3、螯合罐；4、产成品储罐；5、粗滤器；6、精滤器；7、螺旋电子秤；8、溢流管；9、通风管；10、鼓风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1-4所示，实施例1的全自动内循环氨基酸液体肥料生产装置包括沿物料流向依次连通的原液储罐1、循环溶解投料罐2、螯合罐3和产成品储罐4，循环溶解投料罐2的顶端设置有固体原料投料口21，螯合罐3的出料口与循环溶解投料罐2通过循环回料管路连通。

原液储罐1中设置有通风管9，通风管9通过进风管与鼓风机10的出风口连通，通风管9的管壁上设置有切向的风孔，原液储罐1的罐顶设置有双向呼吸阀，原液储罐1还与除臭系统连通；原液储罐1侧壁的出料口连接原液出料管，原液出料管与循环溶解投料罐连接；

循环溶解投料罐2的顶部设置有单向呼吸阀、供微量元素等化合物进料的进料口以及与除臭系统连通的排气口，单向呼吸阀连通循环溶解投料罐2的罐外至罐内；循环溶解投料罐2内设置有机械搅拌件，以加快微量元素等化合物的分散和溶解；循环溶解投料罐2的底部出料口通过管道（连接有出料泵）与螯合罐3连通；

螯合罐3的罐壁上设置有夹套，顶部也设置有连通罐外至罐内的单向呼吸阀以及与与除臭系统连通的排气口；螯合罐3的夹套上开口与加热介质进料管以及冷却介质回料管连接，下开口与冷却介质进料管以及加热介质回料管连接，夹套的顶部还设置有溢流管8，溢流管8上设置有溢流阀；螯合罐3的底部设置有与产成品储罐4连通的出料管，出料管的支路（循环回料管路）与循环溶解投料罐2的进料管连接，螯合罐内设置有机械搅拌件，以加快微量元素等化合物的分散和溶解；

产成品储罐4的顶部设置有与原液储罐1相同的双向呼吸阀，产成品储罐4与除臭系统连通，罐体中设置有通风管9，通风管9同样的通过进风管与鼓风机10的出风口连通。

实施例1中夹套为加热冷却共用夹套，通入夹套的加热介质为加热油或者蒸汽，通入夹套的冷却介质为经过冷却的导热油或水，冷却水槽中设置有换热管，冷却水槽中注地下水或者蓄水，冷却介质进料管和冷却介质回料管均与换热管连接。冷却水槽中的水量须足够吸收冷却介质带出的热量。

实施例1中的微量元素等化合物进料为采用螺杆电子计量进料设备的高位进料，循环溶解投料罐2位于地面上。

循环溶解投料罐2至螯合罐3的出料管以及螯合罐3至循环溶解投料罐2的循环回料管路外均设置有保温层。

实施例2

如图5所示，实施例2基于实施例1，区别在于，原液储罐1的进料管上连通有粗滤器5，螯合罐3与产成品储罐4之间的出料管上连接有精滤器6，粗滤器5和精滤器6均为反冲洗过滤器，便于及时处理堵塞故障。通过粗滤和精滤，减少产成品氨基酸螯合液体肥料中的固含量，便于液体肥料农业施肥机械化施用和喷洒。

作为已知技术，在需要克服物料重力的提升管路中设置有泵体，以确保物料正常供应。

实施例3

如图6所示，实施例3基于实施例1，区别在于，实施例3中将循环溶解投料罐2设置于地坑中，供微量元素等化合物进料的进料口直接与螺旋电子秤7连接。与实施例1相比，实施例3中物料输送路径短，吸收空气中水分的量小，因物料受潮粘壁而导致设备失效的几率低。

实施例4

如图7所示，实施例4基于实施例3，区别在于，实施例4的生产装置中包含多个螯合罐3（图7中的数量为三个），螯合罐3均与循环溶解投料罐2形成内循环，还包括多个与螯合罐3相通的产成品储罐4（图7中的数量为两个）。

氨基酸液体肥料生产过程：从上一工序中导出的氨基酸原液进入原液储罐1中，控制原液储罐1的液位高度；原液储罐1中的物料温度过高时，鼓风机10通过进风管和通风管9向原液储罐1内鼓入空气，通风管9的气流沿通风管壁的切线方向喷射出，带动物料旋转，物料的加速运动有助于加快散热；鼓入空气导致原液储罐1中的气体压力增加，原液储罐1内的气体（包含因物料产生的氨基酸异味）通过除臭管道排入除臭系统中；当原液储罐1中由于微生物活动使罐内压力增高时，双向呼吸阀向外排气；当原液储罐1中的气体压力小于罐外气压时，双向呼吸阀向罐内补入空气，使罐内外气压趋于平衡；

按比例向循环溶解投料罐2加入氨基酸原液（原液储罐1出料）和固态微量元素等化合物（经过螺旋电子秤7按一定投料速度投料），开启循环溶解投料罐2中的机械搅拌器，使罐中氨基酸原液与微量元素等化合物溶解混合并被排出至螯合罐3中；单向的呼吸阀将罐外空气补入罐内，当罐内压力大于罐外压力时，通过罐顶的减压阀持续排出的气体，循环溶解投料罐2与除臭管道相通；

螯合罐3接收循环溶解投料罐2出料的混合溶液并开启罐中机械搅拌器，当螯合罐3中的液位达到一定高度时，利用循环回料管路与循环溶解投料罐2形成内循环，加剧物料的混合程度。螯合反应能使螯合罐3中温度提升，螯合罐3中的温度还可通过加热或冷却单元控制，循环回料管路和循环溶解投料罐2设置保温层，使氨基酸与微量元素等化合物的溶解和螯合反应向生成配位化合物的方向移动；当螯合罐3中物料温度过高时，关闭加热介质的供应，开启夹套中冷却介质的供应，夹套顶部溢流阀开启，溢流管8导出夹套内处于高位而未能参与循环的高温加热介质，加速降温；

螯合罐3中反应完全的液体肥料出料至产成品储罐中，与原液储罐1相同，产成品储罐4中的物料温度通过通风管9调节，气压通过双向呼吸阀调节，除臭系统处理产成品储罐4中排出的空气。

实施例2的生产方法基于实施例1，区别在于，进入原液储槽的氨基酸原液首先经过粗滤；螯合罐3底部出料的液体肥料经过精滤。当粗滤、精滤设备出现堵塞时，导出过滤后的物料反冲。

实施例3的生产方法同实施例1。

实施例4工作时，循环溶解投料罐2的出料导入多个螯合罐3中，多个螯合罐3与循环溶解投料罐2分别形成内循环。基于相同容量的螯合罐3和循环溶解投料罐2，实施例4能满足大规模生产的需要。

实施例1-4中进入产成品储罐4的氨基酸液体肥料再进一步导入包装线中。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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