一种棉花秸秆生物炭复合肥生产加工装置及其加工方法

1.本发明涉及化肥生产装置技术领域，具体为一种棉花秸秆生物炭复合肥生产加工装置及其加工方法。


背景技术：

2.秸秆是成熟的棉花植株的茎叶(穗)部分的总称，通常指棉花在收获籽实后的剩余部分；秸秆对人而言无法食用，所以传统处理手段是集中焚烧；而由于秸秆焚烧后会产生大量烟尘导致环境污染，产生雾霾，所以近年来国家对于焚烧秸秆的行为严厉禁止；同时，人们发现棉花植株在光合作用下的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质，是一种具有多用途的可再生的生物资源，因此对于秸秆的回收再生成化肥的技术以及装置而言符合当下的需要。
3.针对上述情况，提出一种棉花秸秆生物炭复合肥生产加工装置及其加工方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种棉花秸秆生物炭复合肥生产加工装置及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种棉花秸秆生物炭复合肥生产加工装置，包括外壳体和配电柜，所述配电柜的内侧壁固定连接有plc控制器，所述外壳体的前表面与所述配电柜相适配，所述外壳体的内侧壁固定连接有固定壳体，所述固定壳体的内侧壁固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴固定连接有两个连接盘，两个所述连接盘的上表面与下表面对称固定连接有切割刀架，所述固定壳体的下表面固定连接有支撑壳体，所述支撑壳体的内侧壁固定连接有第一储存水箱，所述支撑壳体的内侧壁固定连接有第二储存水箱，所述第一储存水箱与第二储存水箱互相相斥的一面对称卡接有两个电磁阀，所述支撑壳体的下表面固定连接有连接壳体，所述连接壳体的内侧壁固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴固定连接有固定盘，所述固定盘的外表面均匀固定连接有六个搅拌板，所述连接壳体的内侧壁固定连接有环形电加热板，所述外壳体的外表面一体成型有储存壳体，所述储存壳体的内侧壁固定连接有第一排气扇，所述储存壳体的内侧壁固定连接有蒸发器，所述蒸发器的下表面固定连接有第二排气扇，所述储存壳体的内侧壁底部设有流水线。
6.作为本技术方案的进一步优选的：所述外壳体的内侧壁一体成型有弧形滑道。
7.作为本技术方案的进一步优选的：所述外壳体的上表面一体成型有两个连接架，所述连接架的内侧壁与所述第一电机的输出轴相适配。
8.作为本技术方案的进一步优选的：所述第一储存水箱的内侧壁连通有水管，所述第二储存水箱的内侧壁与另一个所述水管固定连接。
9.作为本技术方案的进一步优选的：所述连接壳体的内侧壁粘接有隔热板。
10.作为本技术方案的进一步优选的：所述搅拌板的外表面开设有三个通槽。
11.作为本技术方案的进一步优选的：所述连接壳体的外表面焊接有铝板。
12.作为本技术方案的进一步优选的：所述储存壳体的上表面一体成型有排气管，所述排气管的外表面与所述外壳体的内侧壁连通。
13.作为本技术方案的进一步优选的：所述plc控制器的电性输出端与所述第一电机、所述电磁阀、所述第二电机、所述环形电加热板、所述第一排气扇、所述蒸发器以及所述第二排气扇的电性输入端电性连接。
14.另外本发明还提供一种棉花秸秆生物炭复合肥生产加工装置的加工方法，具体包括以下步骤：
15.s1、首先启动plc控制器，后续所有电气元件的启动与工作步骤均将通过plc控制器的程序进行自动化运行；
16.s2、将秸秆投放于外壳体的内部，在弧形滑道的帮助下卡住限位在预定位置，随后第一电机带动连接盘以及切割刀架进行旋转切削作业，将秸秆粉碎至大小正确的粉末状后才能通过弧形滑道滑落，进行下一步骤的加工；
17.s3、此时两个电磁阀启动，将储存于第一储存水箱内的氮磷钾液，以及第二储存水箱内的无机盐水定量倒入，并再在外壳体的上部倾泻倒入石灰；
18.s4、随后通过第二电机带动固定盘以及六个搅拌板对石灰、氮磷钾液、秸秆粉末以及无机盐水进行混合搅拌，期间同时启动环形电加热板对四者进行加热处理；在一定时间后将会混合成型为固态的生物炭复合化肥；
19.s5、由于六个搅拌板将加工的化肥分割为六块，则可以直接通过外接的流水线进行分批搬运出仓；
20.s6、在加工完成后，由于外壳体内部会充满由环形电加热板加热所产生的腐殖水蒸气，通过第一排气扇与第二排气扇的配合可以将其运输至蒸发器进行馏分净化；其中所分解的污水将会由储存壳体排出，而剩余的热解气体可以通过排气管送回外壳体内部，为化肥生产提供部分热量，实现废物利用。
21.作为本技术方案的进一步优选的：在所述s5中，六个搅拌板可以通过各自的通槽流通氮磷钾液与无机盐水。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过plc控制器接通所有电气元件实现自动化控制，以达到简洁接线、智能控制与便捷改善加工方式的使用效果；依靠切割刀架将秸秆粉碎至正常大小的粉末方可通过弧形滑道，且混合第一储存水箱与第二储存水箱所灌入的氮磷钾液以及无机盐水混合秸秆粉末与石灰，在搅拌板与环形电加热板的作用下可以快速生成生物炭复合肥，并且依靠储存壳体以及其外接的流水线的作用下，配合搅拌板的布置可以将固态化肥分六批次便捷排出；同时加工时所产生的腐殖热气也可以通过蒸发器的馏分工艺进行无害化处理以及废物利用。
附图说明
23.图1为本发明的立体结构示意图；
24.图2为本发明的外壳体剖视立体结构示意图；
25.图3为本发明的立体剖视结构示意图；
26.图4为本发明的立体剖视另一视角结构示意图；
27.图5为本发明的固定壳体剖视立体结构示意图；
28.图6为本发明的支撑壳体剖视立体结构示意图；
29.图7为本发明的plc控制器梯形编程图示意图；
30.图8为本发明的电路图。
31.图中：1、外壳体；101、弧形滑道；102、连接架；2、配电柜；3、plc控制器；4、固定壳体；5、第一电机；6、切割刀架；601、连接盘；7、支撑壳体；8、第一储存水箱；9、第二储存水箱；10、电磁阀；11、水管；12、连接壳体；1201、隔热板；13、第二电机；14、固定盘；1401、搅拌板；1402、通槽；15、环形电加热板；16、铝板；17、储存壳体；18、流水线；19、第一排气扇；20、蒸发器；2001、第二排气扇；21、排气管。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例
34.请参阅图1
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8，本发明提供一种技术方案：一种棉花秸秆生物炭复合肥生产加工装置，包括外壳体1和配电柜2，配电柜2的内侧壁固定连接有plc控制器3，外壳体1的前表面与配电柜2相适配，外壳体1的内侧壁固定连接有固定壳体4，固定壳体4的内侧壁固定连接有第一电机5，第一电机5的输出轴固定连接有两个连接盘601，两个连接盘601的上表面与下表面对称固定连接有切割刀架6，固定壳体4的下表面固定连接有支撑壳体7，支撑壳体7的内侧壁固定连接有第一储存水箱8，支撑壳体7的内侧壁固定连接有第二储存水箱9，第一储存水箱8与第二储存水箱9互相相斥的一面对称卡接有两个电磁阀10，支撑壳体7的下表面固定连接有连接壳体12，连接壳体12的内侧壁固定连接有第二电机13，第二电机13的输出轴固定连接有固定盘14，固定盘14的外表面均匀固定连接有六个搅拌板1401，连接壳体12的内侧壁固定连接有环形电加热板15，外壳体1的外表面一体成型有储存壳体17，储存壳体17的内侧壁固定连接有第一排气扇19，储存壳体17的内侧壁固定连接有蒸发器20，蒸发器20的下表面固定连接有第二排气扇2001，储存壳体17的内侧壁底部设有流水线18。
35.本实施例中，具体的：外壳体1的内侧壁一体成型有弧形滑道101；将秸秆粉碎至大小正确的粉末状后才能通过弧形滑道101滑落，进行下一步骤的加工，避免尺寸过大的秸秆导致加工不良。
36.本实施例中，具体的：外壳体1的上表面一体成型有两个连接架102，连接架102的内侧壁与第一电机5的输出轴相适配；连接架102可以为第一电机5以及连接盘601的旋转提供定心力，防止发生震颤现象。
37.本实施例中，具体的：第一储存水箱8的内侧壁连通有水管11，第二储存水箱9的内侧壁与另一个水管11固定连接；通过水管11可以有外界向第一储存水箱8与第二储存水箱9的内部定期储存注入氮磷钾液以及无机盐水。
38.本实施例中，具体的：连接壳体12的内侧壁粘接有隔热板1201；隔热板1201可以隔绝环形电加热板15对第二电机13所产生的热量，防止第二电机13过热。
39.本实施例中，具体的：搅拌板1401的外表面开设有三个通槽1402；六个搅拌板1401可以通过各自的通槽1402流通氮磷钾液与无机盐水，而搅拌板1401本身可以将加工的化肥分割为六块，则可以直接通过外接的流水线18进行分批搬运出仓。
40.本实施例中，具体的：连接壳体12的外表面焊接有铝板16；铝板16可以将环形电加热板15所产生的热量扩散，以达到更进一步的加热效果。
41.本实施例中，具体的：储存壳体17的上表面一体成型有排气管21，排气管21的外表面与外壳体1的内侧壁连通；通过第一排气扇19与第二排气扇2001的配合可以将腐殖气体运输至蒸发器20进行馏分净化；其中所分解的污水将会由储存壳体17排出，而剩余的热解气体可以通过排气管21送回外壳体1内部，为化肥生产提供部分热量，实现废物利用。
42.本实施例中，具体的：plc控制器3的电性输出端与第一电机5、电磁阀10、第二电机13、环形电加热板15、第一排气扇19、蒸发器20以及第二排气扇2001的电性输入端电性连接。
43.本实施例中，具体的：plc控制器3的具体型号为三菱fx2n
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16mr
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001，第一电机5的具体型号为hff80b4b5，电磁阀10的具体型号为sy7120，第二电机13的具体型号为1tl0001，环形电加热板15的具体型号为my
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djr，第一排气扇19与第二排气扇2001的具体型号为fa45，蒸发器20的具体型号为dr202008。
44.本实施例中，请参阅图7，本发明的plc控制器3的梯形编程图示意图：图中x0为plc控制器3的启动开关，x1为急停开关；y0为第一电机5，y1为两个电磁阀10，y2为第二电机13，y3为环形电加热板15，y4为第一排气扇19，y5为第二排气扇2001，y6为蒸发器20，y7为流水线18；当按下启动按钮x0后，y0启动并自锁，同时启动y1并开启计时器t0开始十秒钟计时，计时结束后t0常闭变常开，断开y1后启动y2与y3且自锁，并启动t1进行六千秒计时，计时结束后t1常闭变常开，断开y2与y3并启动y4、y4和y6且自锁，并启动计时器t2开始六十秒计时，计时结束后t2常闭变常开，断开y4、y5和y6，随后启动y7且自锁；当按下x1后，所有电路断开。
45.另外本发明还提供一种棉花秸秆生物炭复合肥生产加工装置的加工方法，具体包括以下步骤：
46.s1、首先启动plc控制器3，后续所有电气元件的启动与工作步骤均将通过plc控制器3的程序进行自动化运行；
47.s2、将秸秆投放于外壳体1的内部，在弧形滑道101的帮助下卡住限位在预定位置，在plc控制器3的编程控制下，第一电机5带动连接盘601以及切割刀架6进行旋转切削作业，将秸秆粉碎至大小正确的粉末状后才能通过弧形滑道101滑落，进行下一步骤的加工；
48.s3、此时两个电磁阀10在plc控制器3的控制下启动十秒，将储存于第一储存水箱8内的氮磷钾液，以及第二储存水箱9内的无机盐水定量倒入，并再在外壳体1的上部倾泻倒入石灰；
49.s4、随后在plc控制器3的控制下，第二电机13带动固定盘14以及六个搅拌板1401对石灰、氮磷钾液、秸秆粉末以及无机盐水进行混合搅拌六千秒(十分钟)，期间同时启动环形电加热板15对四者进行加热处理；在一定时间后将会混合成型为固态的生物炭复合化肥；
50.s5、由于六个搅拌板1401将加工的化肥分割为六块，则可以直接通过外接的流水
线18进行分批搬运出仓；
51.s6、在加工完成后，由于外壳体1内部会充满由环形电加热板15加热所产生的腐殖水蒸气，通过第一排气扇19与第二排气扇2001的配合可以将其运输至蒸发器20进行馏分净化；其中所分解的污水将会由储存壳体17排出，而剩余的热解气体可以通过排气管21送回外壳体1内部，为化肥生产提供部分热量，实现废物利用。
52.本实施例中，具体的：在s5中，在s5中，六个搅拌板1401可以通过各自的通槽1402流通氮磷钾液与无机盐水。
53.工作原理或者结构原理：通过plc控制器3接通所有电气元件实现自动化控制，以达到简洁接线、智能控制与便捷改善加工方式的使用效果；依靠切割刀架6将秸秆粉碎至正常大小的粉末方可通过弧形滑道101，且混合第一储存水箱8与第二储存水箱9所灌入的氮磷钾液以及无机盐水混合秸秆粉末与石灰，在搅拌板1401与环形电加热板15的作用下可以快速生成生物炭复合肥，并且依靠储存壳体17以及其外接的流水线18的作用下，配合搅拌板1401的布置可以将固态化肥分六批次便捷排出；同时加工时所产生的腐殖热气也可以通过蒸发器20的馏分工艺进行无害化处理以及废物利用。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。