技术领域
[0001] 本
发明涉及有机肥生产设备技术领域，具体公开了一种液体有机肥制备过程中复盐沉淀物的反应装置。
背景技术
[0002] 液体有机肥通常作为追肥使用，对应作物中后期生理特点和营养规律，理想的液体有机肥的营养结构是高
钾中氮或高钾高氮。一般情况下，以
植物为原料加工生产的液体有机肥中含氮量较高，因此，为了得到氮含量较低的液体有机肥，需要降低
发酵后得到液体有机肥中氮的含量。目前，通常是调节原料的组成来实现氮含量的调节，但是，这样的调节方法同时会影响液体有机肥中其他
营养元素的含量，例如钾含量，因此，需要一种能够尽量减小对其他营养元素含量影响的调节方法，甚至是能够单独调节液体有机肥中氮含量的调节方法。上述调节方法中采用铵盐沉淀剂对液体有机肥中的铵离子进行沉淀并去除，从而降低液体有机肥中的氮含量，因此，需要一种能够供液体有机肥反应并分离出复盐沉淀的反应装置。
发明内容
[0003] 本发明意在提供一种液体有机肥制备过程中复盐沉淀物的反应装置。
[0004] 为了达到上述目的，本发明的
基础方案为：液体有机肥制备过程中复盐沉淀物的反应装置，包括
电机和反应罐，电机的输出端同轴固定连接有搅拌轴，搅拌轴贯穿所述反应罐的顶壁并伸入反应罐内设置，搅拌轴上固定连接有若干搅拌叶，所述反应罐内设有两端开口的内筒，所述搅拌叶位于内筒的内部，内筒的底端与反应罐的底壁固定连接，内筒与反应罐之间形成环形腔，内筒的
侧壁设有若干过滤部，所述过滤部包括
滤布和若干通
水孔，通水孔连通环形腔与内筒的内部空间，滤布固定连接于内筒的内侧壁；所述环形腔内设有用于封堵过滤部的封堵部，封堵部与过滤部一一对应，封堵部包括封堵板、弹性
橡胶垫片、电磁
铁和弹性件，弹性橡胶垫片固定连接于封堵板，弹性橡胶垫片与内筒侧壁上的过滤部紧贴，弹性件的一端与封堵板固定连接，弹性件的另一端与反应罐的内侧壁固定连接，电
磁铁固定安装于反应罐的内侧壁，封堵板采用具有铁
磁性的材料制成；所述反应罐的顶部连通有进液管、放料管Ⅰ和放料管Ⅱ，进液管、放料管Ⅰ和放料管Ⅱ在竖直方向上的投影均位于内筒的内部，所述环形腔的底部连通有出液管，出液管上固定安装有第一
阀门。
[0005] 本基础方案的工作原理及有益效果在于：将经过滤后得到的液体有机肥通过进液管通入内筒内，通过放料管Ⅰ和放料管Ⅱ同时向内筒分别施加镁盐和
磷酸盐，且镁盐和磷酸盐的摩尔浓度比为1:1，在搅拌叶的搅拌下，镁离子、磷酸根离子与液体有机肥中的铵离子发生化学反应，生成复盐沉淀物(MgNH4PO4·6H2O)，除去液体有机肥中的铵离子，从而降低液体有机肥中的氮含量。封堵部中的电磁铁通电磁性吸引封堵板，封堵板带动弹性橡胶垫片离开过滤部，通水孔连通内筒的内部空间和环形腔，液体有机肥通过滤布和通水孔进入环形腔内，而复盐沉淀物被滤布截留在内筒内，进入环形腔的液体有机肥通过出液管排出即可。本基础方案中的反应装置操作方便，易于使用，且对液体有机肥中其他营养元素含量的影响小，甚至不影响液体有机肥中其他营养元素的含量。此外，复盐沉淀物能够作为复合
肥料使用，不浪费资源。
[0006] 可选地，所述反应罐的侧壁上设有
活塞筒，活塞筒内滑动连接有活塞，活塞将活塞筒分隔为独立的左腔室和右腔室，左腔室与所述内筒的内部接通，左腔室内固定安装有
过滤器，所述过滤器包括过滤框和夹持固定在过滤框内的滤膜，滤膜的孔径小于等于0.22μm，过滤框与左腔室的侧壁固定连接；所述左腔室的顶部连通有投料管，投料管远离左腔室的一端可拆卸连接有用于密封投料管的封盖；所述活塞朝向右腔室的一侧固定连接有
活塞杆。
[0007] 预先打开封盖，将
氨化细菌通过投料管投放至左腔室内。本方案中，由于活塞筒的左腔室与内筒的内部连通，且左腔室内固定安装着过滤器，因此，当活塞杆拉动活塞向右腔室方向滑动时，左腔室的体积增大、内压减小，内筒内的液体有机肥通过过滤器进入左腔室内，氨化细菌分解液体有机肥中的有机氮化合物(如氨基酸)并释放出氨，氨溶解于水中生成铵离子；推动活塞向左腔室滑动，左腔室体积减小、内压增大，左腔室内的液体有机肥通过过滤器回到内筒内，此后通过放料管Ⅰ和放料管Ⅱ向内筒分别施加镁盐和磷酸盐，镁离子、磷酸根离子与液体有机肥中的铵离子发生化学反应，生成复盐沉淀物(MgNH4PO4·6H2O)，除去液体有机肥中的铵离子，从而进一步降低液体有机肥中的氮含量。而且，过滤器将氨化细菌截留在左腔室内，避免氨化细菌进入环形腔内，从而避免环形腔内的液体有机肥发生氨化反应。
[0008] 可选地，所述左腔室内固定连接有两张网格板，网格板的网孔直径小于5mm，两张网格板位于过滤器与活塞之间，两张网格板之间填充有基质，基质为沸石与陶粒的混合物，沸石与陶粒的粒径为6-8mm，沸石与陶粒的孔隙率为45-55％；所述投料管与左腔室的连接处位于两张网格板之间。
[0009] 氨化细菌能够附着于基质上，尽量避免氨化细菌集中在过滤器的滤膜上，从而尽量避免氨化细菌堵塞滤膜。
[0010] 可选地，所述封盖与投料管远离左腔室的一端
螺纹连接。
[0011] 通过转动即可将封盖从投料管上取下或安上，操作方便。
[0012] 可选地，所述封盖的内顶壁固定连接有弹性橡胶片，弹性橡胶片的直径大于所述投料管的直径。
[0013] 封盖拧紧时，弹性橡胶片与投料管的顶端紧紧相抵，提高投料管的
密封性。
[0014] 可选地，所述活塞杆远离活塞的一端固定连接有推板。
[0015] 以便工人通过推板推动活塞杆。
[0016] 可选地，所述活塞筒旁设有伸缩
气缸，伸缩气缸的输出端与活塞杆远离活塞的一端固定连接。
[0017] 利用伸缩气缸推动活塞杆而带动活塞滑动，减少工人的工作量。
[0018] 可选地，所述右腔室远离活塞的一侧壁开设有若干通气孔。
[0019] 右腔室的内部通过通气孔与外界大气接通，因此，在活塞滑动过程中，不论右腔室的体积如何变化，右腔室的内压不会发生变化，不会影响活塞的滑动。
[0020] 可选地，所述封堵部还包括限位管，限位管包括内管和外管，内管滑动连接于外管内，内管与封堵板固定连接，外管与反应罐的内侧壁固定连接，弹性件位于限位管内。
[0021] 弹性件位于限位管内，从而限定弹性件在水平方向上伸缩，进而限定封堵板只在水平方向上移动，以便露出对应过滤部的全部过滤孔。
[0022] 可选地，所述反应罐的底部设有排料管，排料管与内筒的内部接通，排料管上固定安装有第二阀门。
[0023] 以便内筒内的复盐沉淀可以通过排料管排出。
附图说明
[0024] 图1为本发明液体有机肥制备过程中复盐沉淀物的反应装置
实施例一的结构示意图；
[0025] 图2为图1中A-A方向的剖视图；
[0026] 图3为图1中A部分的放大示意图；
[0027] 图4为本发明液体有机肥制备过程中复盐沉淀物的反应装置实施例二的结构示意图。
具体实施方式
[0028] 下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0029]
说明书附图中的附图标记包括：电机1、反应罐2、搅拌轴3、搅拌叶4、内筒5、环形腔6、滤布7、通水孔8、封堵板9、弹性橡胶垫片10、电磁铁11、弹性件12、保护盒13、限位管14、内管141、外管142、进液管15、放料管Ⅰ16、放料管Ⅱ17、出液管18、第一阀门19、排料管20、第二阀门21、活塞筒22、左腔室221、右腔室222、活塞23、过滤器24、过滤框241、滤膜242、投料管
25、封盖26、活塞杆27、推板28、伸缩气缸29、网格板30、基质31。
[0030] 实施例一
[0031] 本实施例基本如图1、图2和图3所示：液体有机肥制备过程中复盐沉淀物的反应装置，包括电机1和反应罐2，电机1位于反应罐2的上方，电机1的输出端同轴固定连接有搅拌轴3，搅拌轴3贯穿反应罐2的顶壁并伸入反应罐2内设置，搅拌轴3上固定连接有若干搅拌叶4。
[0032] 反应罐2内设有两端开口的内筒5，搅拌叶4位于内筒5的内部。内筒5的底端与反应罐2的底壁固定连接，内筒5与反应罐2之间形成环形腔6。内筒5的侧壁设有若干过滤部，结合图2所示，本实施例中，过滤部的数量为三个，每个过滤部包括滤布7和若干通水孔8，通水孔8连通环形腔6与内筒5的内部空间，通水孔8竖向排列成五列，滤布7固定连接于内筒5的内侧壁，滤布7
覆盖所有的通水孔8。
[0033] 环形腔6内设有三个用于封堵过滤部的封堵部，封堵部与过滤部一一对应。封堵部包括封堵板9、弹性橡胶垫片10、电磁铁11和若干弹性件12，本实施例中，弹性件12为
弹簧。弹性橡胶垫片10固定连接于封堵板9，弹性橡胶垫片10与内筒5侧壁上的过滤部紧贴，即弹性橡胶垫片10封堵过滤部的通水孔8。弹性件12的一端与封堵板9固定连接，弹性件12的另一端与反应罐2的内侧壁固定连接，弹性件12处于压缩状态，弹性件12仍具有压缩余量。电磁铁11固定安装于反应罐2的内侧壁，且电磁铁11外设有用于隔绝电磁铁11与环形腔6的保护盒13。封堵板9采用具有
铁磁性的材料制成，本实施例中，封堵板9采用铁制成，且封堵板9的外表面涂覆有防
腐蚀层。
[0034] 封堵部还包括四个竖向排列的限位管14，限位管14包括内管141和外管142，内管141滑动连接于外管142内，内管141与封堵板9固定连接，外管142与反应罐2的内侧壁固定连接，一部分弹性件12位于限位管14内，从而限定弹性件12在水平方向上伸缩，进而限定封堵板9只在水平方向上移动。
[0035] 反应罐2的顶部连通有进液管15、放料管Ⅰ16和放料管Ⅱ17，进液管15、放料管Ⅰ16和放料管Ⅱ17在竖直方向上的投影均位于内筒5的内部。环形腔6的底部连通有出液管18，出液管18上固定安装有第一阀门19。反应罐2的底部设有排料管20，排料管20与内筒5的内部接通，排料管20上固定安装有第二阀门21。
[0036] 反应罐2的侧壁上设有活塞筒22，且活塞筒22水平设置。每个活塞筒22内滑动连接有活塞23，活塞23将活塞筒22分隔为独立的左腔室221和右腔室222。左腔室221与内筒5的内部接通，左腔室221内固定安装有过滤器24。过滤器24包括过滤框241和夹持固定在过滤框241内的滤膜242，过滤框241与左腔室221的侧壁固定连接，滤膜242的孔径小于等于0.22μm，本实施例中，滤膜242的孔径等于0.22μm，从而避免左腔室221内的氨化细菌进入内筒5内。
[0037] 左腔室221的顶部连通有投料管25，投料管25的顶端可拆卸连接有用于密封投料管25的封盖26，具体地，封盖26与投料管25的顶端
螺纹连接。封盖26的内顶壁固定连接有弹性橡胶片，弹性橡胶片的直径大于投料管25的直径，以提高投料管25的密封性。
[0038] 活塞23的右侧壁固定连接有活塞杆27，活塞杆27的右端固定连接有推板28。右腔室222旁设有伸缩气缸29，伸缩气缸29固定安装在
机架上。伸缩气缸29的输出端与推板28固定连接。右腔室222的右侧壁开设有若干通气孔，以便右腔室222与外界大气接通。
[0039] 具体实施过程如下：通过进液管15将发酵过滤后得到的液体有机肥通入内筒5内，液体有机肥的液面漫过活塞筒22。启动电机1，电机1带动搅拌轴3转动搅拌叶4转动，对液体有机肥进行搅拌。然后，通过放料管Ⅰ16投加镁盐溶液，通过放料管Ⅱ17投加磷酸盐溶液，本实施例中，镁盐溶液为氯化镁溶液，磷酸盐溶液为磷酸氢二钠溶液，且氯化镁溶液与磷酸氢二钠溶的摩尔浓度比为1:1。
[0040] 在搅拌作用下，液体有机肥中的铵离子充分地与镁离子、磷酸根离子
接触反应，生成复盐沉淀物(MgNH4PO4·6H2O)，除去液体有机肥中的铵离子，从而降低液体有机肥中的氮含量。搅拌叶4转动40-60min后，关闭电机1，停止搅拌，静置10-15min，内筒5内的复盐沉淀物沉降后，电磁铁11通电产生磁性，电磁铁11对封堵板9施加磁性
吸附力，使得封堵板9向靠近电磁铁11的方向移动，弹性件12被压缩，固定连接在封堵板9上的弹性橡胶垫片10离开内筒5的侧壁，露出通水孔8，于是，内筒5内的液体有机肥通过滤布7和通水孔8进入环形腔6内，而复盐沉淀物被滤布7截留在内筒5内，进入环形腔6的液体有机肥再通过出液管18排出即可。
[0041] 由于镁离子与磷酸根离子仅与液体有机肥中的铵离子发生化学反应，且磷酸根离子与镁离子的摩尔浓度比为1:1，磷酸根离子全部反应，因此，对液体有机肥中其他营养元素的含量造成的影响非常小，甚至不存在影响，最终得到的液体有机肥中的营养元素基本上只有氮含量会降低。
[0042] 液体有机肥排放完后，关闭电磁铁11，电磁铁11断电失去磁性，封堵板9在弹性件12的作用下移动复位，弹性橡胶垫片10再次与内筒5的侧壁紧贴，将通水孔8密封。最后，打开排料管20上的第二阀门21，沉降在反应罐2底壁的复盐沉淀物通过排料管20排出，少量沾附在底壁上的复盐沉淀物则通过用水清洗排出，得到的复盐沉淀物可作为
复合肥料使用，不浪费资源。
[0043] 另外，本实施例中，若需要进一步降低液体有机肥中的氮含量，则可以采取以下操作：在投加镁盐溶液和磷酸盐溶液前，打开封盖26，将氨化细菌通过投料管25投放至左腔室221内后拧紧封盖26。然后，启动伸缩气缸29，拉动推板28向右移动，从而带动活塞杆27和活塞23向右移动，左腔室221的体积增大、内压减小，内筒5内的液体有机肥通过过滤器24进入左腔室221内，氨化细菌分解液体有机肥中的有机氮化合物(如氨基酸)并释放出氨，氨溶解于水中生成铵离子。伸缩气缸29推动推板28向左移动，从而带动活塞杆27和活塞23向左滑动，左腔室221体积减小、内压增大，左腔室221内的液体有机肥通过过滤器24回到内筒5内，而从左腔室221回到内筒5内的液体有机肥中的有机氮化合物含量减少，铵离子含量增多。
同时，过滤器24中滤膜242的孔径为0.22μm，能够阻止氨化细菌进入内筒5内，从而将氨化过程的发生场所限制在左腔室221内。
[0044] 再通过放料管Ⅰ16投加氯化镁溶液，通过放料管Ⅱ17投加磷酸氢二钠溶液，在搅拌叶4的搅拌作用下，铵离子充分地与镁离子、磷酸根离子接触反应，生成复盐沉淀物(MgNH4PO4·6H2O)，除去液体有机肥中的铵离子，从而提高液体有机肥中的氮含量的减少量。本实施例中，氨化作用时间可以根据实际情况进行选择，即伸缩气缸29推动推板28左右往复移动的时间可以根据实际情况选择。
[0045] 实施例二
[0046] 本实施例与实施例一的区别之处在于：如图4所示，左腔室221内固定连接有两网格板30，网格板30的网孔直径小于5mm，两网格板30位于过滤器24与活塞23之间，两网格板30之间填充有基质31，基质31为沸石与陶粒的混合物，沸石与陶粒的粒径为6-8mm，沸石与陶粒的孔隙率为45-55％。投料管25与左腔室221的连接处位于两网格板30之间。
[0047] 氨化细菌能够附着于基质31上，尽量避免氨化细菌集中在过滤器24的滤膜242上，从而尽量避免氨化细菌堵塞滤膜242。此外，氨化细菌附着于基质31上，在活塞23左右往复滑动的过程中，能够避免氨化细菌在左腔室221内翻滚，有利于氨化细菌的生长。
[0048] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干
变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。
