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一种利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺

申请号 CN202110134998.4 申请日 2021-02-01 公开(公告)号 CN112851408A 公开(公告)日 2021-05-28
申请人 大连亚泰科技新材料股份有限公司; 发明人 孙忠祥;
摘要 本 发明 涉及一种利用镁法 脱硫 后的废弃物生产 硫酸 镁肥的制备工艺,包括,步骤1,向搅拌罐内投放待反应的镁法脱硫后的废弃物,中控单元启动;步骤2,中控单元启动动 力 装置,通过传送装置传递至搅拌装置,带动搅拌装置进行搅拌;步骤3,中控单元根据检测到的数值调节进料 质量 及搅拌时间,直至出料管处的 硫酸镁 肥中 水 溶镁含量符合标准时排出;本发明设备生产的七水硫酸镁的纯度可以达到98%以上,水不溶物的质量分数小于0.5%; 肥料 粒度在2~4mm;PH值在5~9范围,该制备工艺流程短、制造成本低,节能环保,具有可观的经济效益,实现产出水溶镁含量符合标准的硫酸镁肥的目标。
权利要求

1.一种利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,包括:
步骤1,向搅拌罐内投放待反应的镁法脱硫后的废弃物,中控单元启动;
步骤2,所述中控单元启动动装置,动力装置的动力通过传送装置传递至搅拌装置,带动所述搅拌装置进行搅拌;
步骤3,所述中控单元根据检测装置检测到的溶镁含量数值调节进料斗进料质量及所述搅拌装置搅拌时间,直至出料管处的硫酸镁肥中水溶镁含量符合标准时排出;
所述搅拌罐,用于盛放待反应的镁法脱硫后的废弃物;
顶板,设置于所述搅拌罐顶部;
所述进料斗,设置于所述顶板一侧,用于向所述搅拌罐放入待反应的镁法脱硫后的废弃物;
电磁,设置于所述进料斗斗口处,用于调节进料斗进料流量;
所述动力装置,设置于所述顶板远离所述进料斗一侧,并与传送装置相连接,用于提供动力;
所述传送装置,设置于所述顶板中心位置,与搅拌装置相连接,用于将所述动力装置提供的动力传送至所述搅拌装置;
所述搅拌装置,设置于所述搅拌罐内部,与所述传送装置相连接,用于搅拌镁法脱硫后的废弃物;
所述出料管,设置于所述搅拌罐底部中心位置,用于将反应物排出所述搅拌罐;
所述检测装置,设置于所述搅拌罐内,用于检测水溶镁含量;
所述中控单元,设置于所述搅拌罐外部,所述中控单元分别与所述检测装置、所述搅拌装置、所述电磁阀以及所述传送装置通过无线连接,所述中控单元根据检测装置检测到的数值控制所述进料斗进料质量及所述搅拌装置搅拌时间,以使经过预设时间后,所述出料口处的硫酸镁肥中水溶镁含量符合标准;
所述中控单元内设置有水溶镁含量矩阵A、搅拌时间矩阵T及进料量矩阵M,当采用所述利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺工作时,根据所述检测装置检测到的水溶镁含量Ai,所述中控单元调节所述搅拌装置搅拌时间Ti和所述进料斗进料质量Mi,以将水溶镁含量Ai’调节至预设标准。
2.根据权利要求1所述的利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,其特征在于,所述中控单元设置有水溶镁含量矩阵A(A1,A2,A3),其中,A1为第一预设水溶镁含量,A2为第二预设水溶镁含量,A3为第三预设水溶镁含量;所述搅拌时间矩阵T(T1,T2),其中,T1为第一搅拌时间参数,T2第二为搅拌时间参数;
当所述检测装置检测水溶镁含量为Ai时,所述中控单元将Ai与A矩阵内参数作对比;
当Ai<A1时,所述中控单元判断水溶镁含量不达标,中控单元调节选择第一搅拌时间T1为时间参数;
当A1≤Ai≤A2,所述中控单元判断水溶镁含量达标,中控单元不因水溶镁含量调节搅拌时间参数;
当A2<Ai≤A3,所述中控单元判断水溶镁含量不达标,中控单元选择调节第一搅拌时间T2为时间参数。
3.根据权利要求2所述的利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,其特征在于,所述中控单元选取Tj作为搅拌时间调节参数,Ti为所述中控单元获取的搅拌时间,i=1,2,中控单元调节实时搅拌时间Ti至P,其中a为预设的水溶镁含量;
当Ai‑a≥0时,P=Ti×|1‑(Ai‑a)/a×Tj|;
当Ai‑a<0时,P=Ti×|1+(a‑Ai)/a×Tj|。
4.根据权利要求2所述的利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,其特征在于,当所述检测装置检测水溶镁含量为Ai’时,若Ai’>A3时,所述中控单元判定水溶镁含量偏差严重,所述中控单元预设进料斗进料量为m,中控单元将所述进料质量调节至Mi;
当Ai’‑a≥0时,Mi=m×|1‑(Ai’‑a)/a×Di|;
当Ai’‑a<0时,Mi=m×|1+(a‑Ai’)/a×Di|;
其中,Di为进料质量调节参数,当所述检测装置检测到水溶镁实时含量为Aii时,将检测结果传递至所述中控单元中,中控单元计算Aii与A3的差值,当Aii>A3时,所述中控单元判定需对进料质量加以调节,调节至Aii≤A3。
5.根据权利要求1所述的利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,其特征在于,所述中控单元内设置动力装置转动速率矩阵V(V1,V2,V3),其中V1为第一动力装置转动速率,V2为第二动力装置转动速率,V3为第三动力装置转动速率,各所述参数值按照顺序依次增大;所述搅拌时间矩阵T(T1,T2),其中,T1为第一搅拌时间参数,T2第二为搅拌时间参数,Ti’为所述中控单元调节的搅拌时间,t为所述中控单元调节的搅拌时间;
Ti’≤T1,所述中控单元选择第一动力装置转动速率V1为转动速率参数;
T1<Ti’≤T2,所述中控单元选择第二动力装置转动速率V2为转动速率参数;
Ti’>T2,所述所述中控单元选择第三动力装置转动速率V3为转动速率参数。
6.根据权利要求5所述的利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,其特征在于,所述动力装置转动速率为Vj,j=1,2,3,Tj’为搅拌时间调节参数,w为所述中控单元预设的搅拌时间调节参数,v为所述中控单元预设的动力装置转动速率;
当Ti’‑t≥0时,Tj’=w×|1‑(Ti’‑t)/t×Vj/v|;
当Ti’‑t<0时,Tj’=w×|1+(t‑Ti’)/t×Vj/v|。
7.根据权利要求3所述的利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,其特征在于,所述中控单元内设置进料斗进料质量矩阵M(M1,M2,M3),其中M1为第一进料质量,M2为第二进料质量,M3为第三进料质量,所述中控单元预设进料量为m,对于进料流量矩阵Q(Q1,Q2,Q3),其中Q1为第一进料流量,Q2为第二进料流量,Q3为第三进料流量,Mii为所述中控单元调节的进料质量;
若Mii≤M1,所述中控单元选择第一进料流量Q1为进料流量;
若M1<Mii≤M2,所述中控单元选择第二进料流量Q2为进料流量;
若M2<Mii≤M3,所述中控单元选择第三进料流量Q3为进料流量。
8.根据权利要求4所述的利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,其特征在于,所述进料质量调节参数Di,所述中控单元预设的进料质量调节参数为d,根据所述中控单元实时获取的进料质量与预设的进料质量对比来获取,其中,Mii为所述中控单元实时获取的进料质量;Qi为所述中控单元调节进料流量调节参数,m为所述中控单元预设的进料质量;
当Mii‑m≥0时,Di=d×|1‑(Mii‑m)/m×Qi|;
当Mii‑m<0时,Di=d×|1+(m‑Mii)/m×Qi|。
9.根据权利要求8所述的利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,其特征在于,所述进料流量调节参数Qi,根据所述中控单元实时获取的动力装置转动速率与预设的动力装置转动速率对比来获取,其中Vi为所述中控单元实时获取的动力装置转动速率,v为所述中控单元预设的动力装置转动速率,q为所述中控单元预设的进料流量调节参数;
当V≥v时,Qi=q×|1+(Vi‑v)m/(Mii‑m)v|;
当Vi<v时,Qi=q×|1‑(v‑Vi)m/(Mii‑m)v|。
10.根据权利要求1所述的利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,其特征在于,所述的检测装置包括:若干沿所述搅拌装置方向设置的水平布置的吸附装置,所述吸附装置边缘与所述搅拌罐内侧壁连接,用于吸附水溶镁;
还包括重量传感器,其设置于所述吸附装置下方,与吸附装置贴合,用于称量吸附的水溶镁胶体含量,并将水溶镁胶体含量数值传递至所述中控单元;
所述中控单元内预设水溶镁标准含量为Mg、预设标准的水溶镁胶体含量Y,在其自上而下设置的若干重量传感器获取的实时水溶镁胶体含量为Y1、Y2、Y3至Yn时,水溶镁含量为Mg’=Mg×(Y1+Y2+Y3+...+Yn)/nY,n为所述检测装置的数量。

说明书全文

一种利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及制备硫酸镁肥技术领域,更具体地说,本发明涉及利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺。

背景技术

[0002] 镁化脱硫是一种脱硫技术工艺,该工艺运行过程中,会产生硫酸镁,亚硫酸镁等废弃物,这些废弃物处理成本高,流程复杂,但镁化脱硫产生的废弃物硫酸镁是农用肥料土壤改良的重要物质之一,二十一世纪初,我国在利用镁化脱硫废弃物制备硫酸镁肥工艺上有了重大突破,实现了镁化脱硫废弃物再生资源回收利用
[0003] 然而,现有技术中利用镁化脱硫废弃物制备硫酸镁肥采用混合搅拌物料的制作工艺,该制备工艺操作流程复杂,搅拌效果差,从而使硫酸镁肥产出率低,硫酸镁中重要指标溶镁的含量不稳定,因此,本发明提出了一种新型利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,解决了自动搅拌镁法脱硫后的废弃物的问题。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0006] 一种利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺,包括:
[0007] 步骤1,向搅拌罐内投放待反应的镁法脱硫后的废弃物,中控单元启动;
[0008] 步骤2,所述中控单元启动动装置,动力装置的动力通过传送装置传递至搅拌装置,带动所述搅拌装置进行搅拌;
[0009] 步骤3,所述中控单元根据检测装置检测到的数值调节所述进料斗进料质量及所述搅拌装置搅拌时间,直至出料管处的硫酸镁肥中水溶镁含量符合标准时排出;
[0010] 所述搅拌罐,用于盛放待反应的镁法脱硫后的废弃物;
[0011] 顶板,设置于所述搅拌罐顶部;
[0012] 进料斗,设置于所述顶板一侧,用于向所述搅拌罐放入待反应的镁法脱硫后的废弃物;
[0013] 电磁,设置于所述进料斗斗口处,用于调节进料斗进料流量;
[0014] 所述动力装置,设置于所述顶板远离所述进料斗一侧,并与传送装置相连接,用于提供动力;
[0015] 所述传送装置,设置于所述顶板中心位置,与搅拌装置相连接,用于将所述动力装置提供的动力传送至所述搅拌装置;
[0016] 所述搅拌装置,设置于所述搅拌罐内部,与所述传送装置相连接,用于搅拌镁法脱硫后的废弃物;
[0017] 所述出料管,设置于所述搅拌罐底部中心位置,用于将反应物排出所述搅拌罐;
[0018] 所述检测装置,设置于所述搅拌罐内,用于检测水溶镁含量;
[0019] 所述中控单元,设置于所述搅拌罐外部,所述中控单元分别与所述检测装置、所述搅拌装置、所述电磁阀以及所述传送装置通过无线连接,所述中控单元根据检测装置检测到的数值控制所述进料斗进料质量及所述搅拌装置搅拌时间,以使经过预设时间后,所述出料口处的硫酸镁肥中水溶镁含量符合标准;
[0020] 所述中控单元内设置有水溶镁含量矩阵A、搅拌时间矩阵T及进料量矩阵M,当采用所述利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺工作时,根据所述检测装置检测到的水溶镁含量Ai,所述中控单元调节所述搅拌装置搅拌时间Ti和所述进料斗进料质量Mi,以将水溶镁含量Ai’调节至预设标准。
[0021] 进一步地,所述中控单元设置有水溶镁含量矩阵A(A1,A2,A3),其中,A1为第一预设水溶镁含量,A2为第二预设水溶镁含量,A3为第三预设水溶镁含量;所述搅拌时间矩阵T(T1,T2),其中,T1为第一搅拌时间参数,T2第二为搅拌时间参数;当所述检测装置检测水溶镁含量为Ai时,所述中控单元将Ai与A矩阵内参数作对比;
[0022] 当Ai<A1时,所述中控单元判断水溶镁含量不达标,中控单元调节选择第一搅拌时间T1为时间参数;
[0023] 当A1≤Ai≤A2,所述中控单元判断水溶镁含量达标,中控单元不因水溶镁含量调节搅拌时间参数;
[0024] 当A2<Ai≤A3,所述中控单元判断水溶镁含量不达标,中控单元选择调节第一搅拌时间T2为时间参数;
[0025] 进一步地,所述中控单元选取Tj作为搅拌时间调节参数,Ti为所述中控单元获取的搅拌时间,i=1,2,中控单元调节实时搅拌时间Ti至P,其中a为预设的水溶镁含量;
[0026] 当Ai‑a≥0时,P=Ti×|1‑(Ai‑a)/a×Tj|;
[0027] 当Ai‑a<0时,P=Ti×|1+(a‑Ai)/a×Tj|。
[0028] 进一步地,当所述检测装置检测水溶镁含量为Ai’时,若Ai’>A3时,所述中控单元判定水溶镁含量偏差严重,所述中控单元预设进料斗进料量为m,中控单元将所述进料质量调节至Mi;
[0029] 当Ai’‑a≥0时,Mi=m×|1‑(Ai’‑a)/a×Di|;
[0030] 当Ai’‑a<0时,Mi=m×|1+(a‑Ai’)/a×Di|;
[0031] 其中,Di为进料质量调节参数,当所述检测装置检测到水溶镁实时含量为Aii时,将检测结果传递至所述中控单元中,中控单元计算Aii与A3的差值,当Aii>A3时,所述中控单元判定需对进料质量加以调节,调节至Aii≤A3。
[0032] 进一步地,所述中控单元内设置动力装置转动速率矩阵V(V1,V2,V3),其中V1为第一动力装置转动速率,V2为第二动力装置转动速率,V3为第三动力装置转动速率,各所述参数值按照顺序依次增大;所述搅拌时间矩阵T(T1,T2),其中,T1为第一搅拌时间参数,T2第二为搅拌时间参数,Ti’为所述中控单元调节的搅拌时间,t为所述中控单元调节的搅拌时间;
[0033] Ti’≤T1,所述中控单元选择第一动力装置转动速率V1为转动速率参数;
[0034] T1<Ti’≤T2,所述中控单元选择第二动力装置转动速率V2为转动速率参数;
[0035] Ti’>T2,所述所述中控单元选择第三动力装置转动速率V3为转动速率参数;
[0036] 进一步地,所述动力装置转动速率为Vj,j=1,2,3,Tj’为搅拌时间调节参数,w为所述中控单元预设的搅拌时间调节参数,v为所述中控单元预设的动力装置转动速率;
[0037] 当Ti’‑t≥0时,Tj’=w×|1‑(Ti’‑t)/t×Vj/v|;
[0038] 当Ti’‑t<0时,Tj’=w×|1+(t‑Ti’)/t×Vj/v|。
[0039] 进一步地,所述中控单元内设置进料斗进料质量矩阵M(M1,M2,M3),其中M1为第一进料质量,M2为第二进料质量,M3为第三进料质量,所述中控单元预设进料量为m,对于进料流量矩阵Q(Q1,Q2,Q3),其中Q1为第一进料流量,Q2为第二进料流量,Q3为第三进料流量,Mii为所述中控单元调节的进料质量,Di为为进料质量调节参数;
[0040] 若Mii≤M1,所述中控单元选择第一进料流量Q1为进料流量;
[0041] 若M1<Mii≤M2,所述中控单元选择第二进料流量Q2为进料流量;
[0042] 若M2<Mii≤M3,所述中控单元选择第三进料流量Q3为进料流量。
[0043] 进一步地,所述进料质量调节参数Di,根据所述中控单元实时获取的进料质量与预设的进料质量对比来获取,其中,Mii为所述中控单元实时获取的进料质量,Qi为所述中控单元调节进料流量调节参数,m为所述中控单元预设的进料质量;
[0044] 当Mii‑m≥0时,Di=d×|1‑(Mii‑m)/m×Qi|;
[0045] 当Mii‑m<0时,Di=d×|1+(m‑Mii)/m×Qi|。
[0046] 进一步地,所述进料流量调节参数Qi,根据所述中控单元实时获取的动力装置转动速率与预设的动力装置转动速率对比来获取,其中Vi为所述中控单元实时获取的动力装置转动速率,v为所述中控单元预设的动力装置转动速率,q为所述中控单元预设的进料流量调节参数,Mii为所述中控单元实时获取的进料质量;
[0047] 当Vi≥v时,Qi=q×|1+(Vi‑v)m/(Mii‑m)v|;
[0048] 当Vi<v时,Qi=q×|1‑(v‑Vi)m/(Mii‑m)v|。
[0049] 进一步地,所述的检测装置包括:若干沿所述搅拌装置方向设置的水平布置的吸附装置,所述吸附装置边缘与所述搅拌罐内侧壁连接,用于吸附水溶镁;
[0050] 还包括重量传感器,其设置于所述吸附装置下方,与吸附装置贴合,用于称量吸附的水溶镁胶体含量,并将水溶镁胶体含量数值传递至所述中控单元;
[0051] 所述中控单元内预设水溶镁标准含量为Mg、预设标准的水溶镁胶体含量Y,在其自上而下设置的若干重量传感器获取的实时水溶镁胶体含量为Y1、Y2、Y3至Yn时,水溶镁含量为Mg’=Mg×(Y1+Y2+Y3+...+Yn)/nY,n为所述检测装置的数量。
[0052] 与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明通过设置中控单元,中控单元分别与检测装置、搅拌装置、进料斗上的电磁阀以及所述传送装置通过无线连接,中控单元根据检测装置检测到的数值控制所述进料斗进料质量及搅拌装置搅拌时间,以使经过预设时间后,所述出料口处的硫酸镁肥中水溶镁含量符合标准。本发明通过对不同水溶镁的含量情况分别作出不同方式的调整,以使得最终的水溶镁含量符合预设的标准。
[0053] 尤其,本发明通过对水溶镁含量划分明确的三个标准A1,A2,A3,中控单元对搅拌装置的搅拌时间进行不同程度的调整,根据检测装置检测到的水溶镁实时含量,以对搅拌时间进行增加、降低或者维持不变,方便调控。
[0054] 尤其,本发明设定特定的搅拌时间调节参数Tj,将实时搅拌时间与预设的搅拌时间相比较,获取不同的修正系数,以使搅拌时间调节量达到最优的控制节点
[0055] 尤其,本发明设定当水溶镁含量出现严重超标,通过调节进料斗进料质量,以使水溶镁含量达到预定标准,设定进料质量条件参数Di,通过将实时获取的进料质量与标准调节参数相比较,获取不同的修正系数,以使调节量达到最优的控制节点。
[0056] 尤其,本发明预设特定的质量调节参数,及进料流量调节参数,通过中控单元实时获取的进料质量与预设的进料质量相比较,获取不同的质量调节参数,以使质量调节量达到最优的控制节点。
[0057] 尤其,本发明设定三个动力装置转动速率标准V1,V2,V3,同时预设两个搅拌装置搅拌时间标准T1,T2,中控单元通过对实时搅拌时间与预设搅拌时间标准进行比较,选取对应的动力装置转动速率,通过对动力装置转动速率进行调整,使得搅拌时间尽快达到设定要求。
[0058] 尤其,本发明通过预设三个进料斗进料质量标准值M1,M2,M3,同时预设三个进料流量标准值Q1,Q2,Q3,根据中控单元对实时进料质量的获取,与进料质量标准值相比较,选取预设的进料流量。
[0059] 尤其,本发明预设特定的质量调节参数,及进料流量调节参数,通过中控单元实时获取的进料质量与预设的进料质量相比较,获取不同的质量调节参数,以使质量调节量达到最优的控制节点。
[0060] 尤其,本发明预设特定的流量调节参数,通过中控单元对动力装置转动速率的实时测量与预设的转动速率相比较,获取不同的流量调节参数,以使调节量达到最优的控制节点。
[0061] 尤其,本发明通过设置多个吸附装置,和与之对应数量的重量传感器,组成水溶镁含量的检测装置,中控单元通过检测装置反馈的重量数据实时计算水溶镁含量,并与预设的水溶镁含量进行比较,进而分析及调节搅拌装置的搅拌时间、动力装置的转动速率及进料斗的电磁阀的进料流量,以使出料口处的硫酸镁肥水溶镁含量符合标准。附图说明
[0062] 图1为发明实施例利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺整体结构示意图;
[0063] 图2为发明实施例传送装置俯视的结构示意图;
[0064] 图3为发明实施例搅拌装置俯视的结构示意图。

具体实施方式

[0065] 为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
[0066] 下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
[0067] 需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0068] 此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0069] 请参阅图1所示,其为本发明实施例利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺的结构示意图,本实施例的设备包括:搅拌罐1,用于盛放待反应物;顶板22,设置于搅拌罐顶部;进料斗3,设置于所述顶板一侧,用于向所述搅拌罐放入待反应的镁法脱硫后的废弃物;电磁阀21,设置于所述进料斗斗口处,用于调节进料斗进料流量;动力装置,设置于所述顶板远离所述进料斗一侧,并与传送装置相连接,用于向传送装置提供动力;所述传送装置,设置于所述顶板中心位置,与搅拌装置相连接,用于将动力装置提供的动力传送至搅拌装置;所述搅拌装置,设置于所述搅拌罐内部,与所述传送装置相连接,用于搅拌反应物;出料管17,设置于所述搅拌罐底部中心位置,用于将反应物排出所述搅拌罐;检测装置,设置于所述搅拌罐内,用于检测水溶镁含量。中控单元,设置于所述搅拌罐外部,所述中控单元分别与所述检测装置、所述搅拌装置、所述进料斗上的电磁阀以及所述传送装置通过无线连接,中控单元根据检测装置检测到的数值控制所述进料斗进料质量及搅拌装置搅拌时间,以使经过预设时间后,所述出料口处的硫酸镁肥中水溶镁含量符合标准。本领域技术人员可以理解的是,本实施例搅拌罐的形状及材质不作限定,传送装置的设置位置以及设置方式不作限定,只要能够满足实现本实施例基于中控单元的动作控制,以实现通过控制所述进料斗进料质量及搅拌装置搅拌时间,以使经过预设时间后,以使所述出料口处的硫酸镁肥中水溶镁含量符合标准的技术效果即可。再者,本实施例的出料、进料管的设置位置及方式也不作限定,只要通过可控方式调整进料量即可。
[0070] 本发明实施步骤包括,步骤1,向搅拌罐内投放待反应的镁法脱硫后的废弃物,中控单元启动;步骤2,所述中控单元启动动力装置,动力装置的动力通过传送装置传递至搅拌装置,带动所述搅拌装置进行搅拌;步骤3,所述中控单元根据检测装置检测到的数值调节所述进料斗进料质量及所述搅拌装置搅拌时间,直至出料管处的硫酸镁肥中水溶镁含量符合标准时排出;
[0071] 具体而言,所述中控单元内设置有水溶镁含量矩阵A、搅拌时间矩阵T及进料量矩阵M;当采用所述利用镁法脱硫后的废弃物生产硫酸镁肥的制备工艺工作时,根据所述检测装置检测到的水溶镁含量Ai,所述中控单元调节所述搅拌装置搅拌时间Ti和所述进料斗进料质量Mi,调以将水溶镁含量Ai’调节至预设标准。
[0072] 具体而言,本发明中,所述中控单元设置有水溶镁含量矩阵A(A1,A2,A3),其中,A1为第一预设水溶镁含量,A2为第二预设水溶镁含量,A3为第三预设水溶镁含量;所述搅拌时间矩阵T(T1,T2),其中,T1为第一搅拌时间参数,T2第二为搅拌时间参数;
[0073] 当所述检测装置检测水溶镁含量为Ai时,所述中控单元将Ai与A矩阵内参数作对比;
[0074] 当Ai<A1时,所述中控单元判断水溶镁含量不达标,中控单元调节选择第一搅拌时间T1为时间参数;
[0075] 当A1≤Ai≤A2,所述中控单元判断水溶镁含量达标,中控单元不因水溶镁含量调节搅拌时间参数;
[0076] 当A2<Ai≤A3,所述中控单元判断水溶镁含量不达标,中控单元选择调节第一搅拌时间T2为时间参数;
[0077] 具体而言,本发明通过对水溶镁含量划分明确的三个标准A1,A2,A3,中控单元对搅拌装置的搅拌时间进行不同程度的调整,根据检测装置检测到的水溶镁实时含量,以对搅拌时间进行增加、降低或者维持不变,方便调控。
[0078] 具体而言,所述中控单元选取Tj作为搅拌时间调节参数,Ti为所述中控单元获取搅拌时间,i=1,2,中控单元调节实时搅拌时间Ti至P,其中a为预设的水溶镁含量;
[0079] 当Ai‑a≥0时,P=Ti×|1‑(Ai‑a)/a×Tj|;
[0080] 当Ai‑a<0时,P=Ti×|1+(a‑Ai)/a×Tj|。
[0081] 具体而言,本发明设定特定的搅拌时间调节参数Tj,通过将实时调节量与标准调节参数进行比较,获取不同的修正系数,以使调节量达到最优的控制节点。
[0082] 具体而言,所述检测装置检测水溶镁含量为Ai’时,若Ai’>A3时,所述中控单元判定水溶镁含量偏差严重,所述中控单元预设进料斗进料量为m,中控单元将所述进料质量调节至Mi;
[0083] 当Ai’‑a≥0时,Mi=m×|1‑(Ai’‑a)/a×Di|;
[0084] 当Ai’‑a<0时,Mi=m×|1+(a‑Ai’)/a×Di|;
[0085] 其中,Di为进料质量调节参数,当所述检测装置检测到水溶镁实时含量为Aii时,将检测结果传递至所述中控单元中,中控单元计算Aii与A3的差值,当Aii>A3时,中控单元判定需对进料质量加以调节,调节至Aii≤A3。
[0086] 具体而言,本发明设定当水溶镁含量出现严重超标,通过调节进料斗进料质量,以使水溶镁含量达到预定标准,同时设定进料质量条件参数Di,通过将实时获取的进料质量与标准调节参数相比较,获取不同的修正系数,以使调节量达到最优的控制节点。
[0087] 具体而言,所述中控单元内设置动力装置转动速率矩阵V(V1,V2,V3),其中V1为第一动力装置转动速率,V2为第二动力装置转动速率,V3为第三动力装置转动速率,各所述参数值按照顺序依次增大;所述搅拌时间矩阵T(T1,T2),其中,T1为第一搅拌时间参数,T2第二为搅拌时间参数,Ti’为所述中控单元调节的搅拌时间,t为所述中控单元调节的搅拌时间;
[0088] Ti’≤T1,所述中控单元选择第一动力装置转动速率V1为转动速率参数;
[0089] T1<Ti’≤T2,所述中控单元选择第二动力装置转动速率V2为转动速率参数;
[0090] Ti’>T2,所述所述中控单元选择第三动力装置转动速率V3为转动速率参数;
[0091] 具体而言,本发明设定三个动力装置转动速率标准V1,V2,V3,同时预设两个搅拌装置搅拌时间标准T1,T2,中控单元通过对实时搅拌时间与预设搅拌时间标准进行比较,选取对应的动力装置转动速率,通过对动力装置转动速率进行调整,使得搅拌时间尽快达到设定要求。
[0092] 具体而言,所述动力装置转动速率为Vj,j=1,2,3,Tj’为搅拌时间调节参数,w为所述中控单元预设的搅拌时间调节参数,v为所述中控单元预设的动力装置转动速率;
[0093] 当Ti’‑t≥0时,Tj’=w×|1‑(Ti’‑t)/t×Vj/v|;
[0094] 当Ti’‑t<0时,Tj’=w×|1+(t‑Ti’)/t×Vj/v|。
[0095] 具体而言,本发明设定特定的搅拌时间调节参数Tj,同时将实时搅拌时间与预设的搅拌时间相比较,获取不同的修正系数,以使调节量达到最优的控制节点。
[0096] 具体而言,所述中控单元内设置进料斗进料质量矩阵M(M1,M2,M3),其中M1为第一进料质量,M2为第二进料质量,M3为第三进料质量,所述中控单元预设进料量为m,对于进料流量矩阵Q(Q1,Q2,Q3),其中Q1为第一进料流量,Q2为第二进料流量,Q3为第三进料流量,Mii为所述中控单元调节的进料质量,Di为为进料质量调节参数;
[0097] 若Mii≤M1,所述中控单元选择第一进料流量Q1为进料流量;
[0098] 若M1<Mii≤M2,所述中控单元选择第二进料流量Q2为进料流量;
[0099] 若M2<Mii≤M3,所述中控单元选择第三进料流量Q3为进料流量。
[0100] 具体而言,本发明通过预设三个进料斗进料质量标准值M1,M2,M3,同时预设三个进料流量标准值Q1,Q2,Q3,根据中控单元对实时进料质量的获取,与进料质量标准值相比较,选取预设的进料流量。
[0101] 具体而言,所述进料质量调节参数Di,根据所述中控单元实时获取的进料质量与预设的进料质量对比来获取,其中,Mii为所述中控单元实时获取的进料质量;Qi为所述中控单元调节进料流量调节参数,m为所述中控单元预设的进料质量;
[0102] 当Mii‑m≥0时,Di=d×|1‑(Mii‑m)/m×Qi|;
[0103] 当Mii‑m<0时,Di=d×|1+(m‑Mii)/m×Qi|。
[0104] 具体而言,本发明预设特定的质量调节参数,及进料流量调节参数,通过中控单元实时获取的进料质量与预设的进料质量相比较,获取不同的质量调节参数,以使调节量达到最优的控制节点。
[0105] 具体而言,所述进料流量调节参数Qi,根据所述中控单元实时获取的动力装置转动速率与预设的动力装置转动速率对比来获取,其中Vi为所述中控单元实时获取的动力装置转动速率,v为所述中控单元预设的动力装置转动速率,q为所述中控单元预设的进料流量调节参数,Mii为所述中控单元实时获取的进料质量;
[0106] 当Vi≥v时,Qi=q×|1+(Vi‑v)m/(Mii‑m)v|;
[0107] 当Vi<v时,Qi=q×|1‑(v‑Vi)m/(Mii‑m)v|。
[0108] 具体而言,本发明预设特定的流量调节参数Qi,通过中控单元对动力装置转动速率的实时测量与预设的转动速率相比较,获取不同的流量调节参数,以使调节量达到最优的控制节点。
[0109] 具体而言,所述的检测装置包括:若干沿所述搅拌装置方向设置的水平布置的吸附装置19,吸附装置为网格状结构,所述吸附装置边缘与所述搅拌罐内侧壁连接,用于吸附水溶镁;还包括重量传感器20,其设置于所述吸附装置下方,与吸附装置贴合,用于称量吸附的水溶镁胶体含量,并将水溶镁胶体含量数值传递所述中控单元;所述中控单元内预设水溶镁标准含量为Mg、预设标准的水溶镁胶体含量Y,在其自上而下设置的若干重量传感器获取的实时水溶镁胶体含量为Y1、Y2、Y3至Yn时,水溶镁含量为Mg’=Mg×(Y1+Y2+Y3+...+Yn)/nY,n为所述检测装置的数量。
[0110] 本发明通过设置多个吸附装置,和与之对应数量的重量传感器,组成水溶镁含量的检测装置,中控单元通过检测装置反馈的重量数据实时计算水溶镁含量,并与预设的水溶镁含量进行比较,进而分析及调节搅拌装置的搅拌时间、动力装置的转动速率及进料斗的电磁阀的进料流量,以使出料口处的硫酸镁肥水溶镁含量符合标准。本领域技术人员可以理解的是,本发明检测装置在搅拌罐中具体设定位置、设定数量、材质、型号不作限定,只要能够实时检测搅拌罐内水溶镁的含量即可。
[0111] 具体而言,所述动力装置包括:驱动电机14,与所述传送装置相连接,用于提供动力;第一竖板16,设置于所述顶板远离所述出料斗3一侧,用于固定驱动电机14。本领域技术人员可以理解的是,本实施例的驱动电机和第一竖板型号和材质,驱动电机与第一竖版的连接方式不作限定,只要能满足本实施例驱动装置实现提供动力,以带动传送装置运动即可。
[0112] 具体而言,所述的传送装置,包括:齿轮座4,设置于所述顶板中心位置,用于连接齿轮5及所述搅拌装置;所述齿轮5,设置于所述齿轮座4顶部,与齿轮座连接,用于带动齿轮座运动;齿条6,设置于所述齿轮上方,与所述顶板22连接,用于带动齿轮运动;拉杆7,设置于所述齿条上,用于带动齿条运动;传动元件,设置于所述拉杆上端,用于带动拉杆运动;第二竖板15,与所述传动元件连接,用于固定传动元件。其中,传动元件可以设置为丝杆12,当传动元件设置为丝杆时,丝杆一端与动力装置连接,另一端与第二竖板转动连接,用于实现传动作用;传动元件可以设置为滑轴13,当传动元件为滑轴时,滑轴与第一竖板和第二竖板分别焊接,此时第一竖板与第二竖板的底端与顶板固定连接。本领域技术人员可以理解的是,本实施例的传送装置内相关部件的材质和型号不做限定,传送装置的位置及设置方式不做限定,只要能够满足实现传送驱动装置动力即可。
[0113] 具体而言,所述搅拌装置,包括:搅拌轴8,与所述传送装置连接,用于安装环形板9;环形板9,设置于所述搅拌轴上,用于安装搅拌叶片10;所述搅拌叶片,设置于所述环形板上,用于搅拌镁法脱硫后的废弃物;搅拌底板11,设置于所述搅拌轴底端,延伸至所述搅拌罐底部,所述搅拌底板与所述搅拌罐下端弧面相契合,本领域技术人员可以理解的是,本实施例的搅拌装置各部件材质、形状、设置位置及设置方式不做限定,只要能够满足将投放至搅拌罐中的镁化脱硫后废弃物进行搅拌的功能即可。本实施例中,搅拌轴底部的搅拌底板可以设置为板状或者网格状,当搅拌底板为板状时用于搅拌力度较大或粘稠度较高的镁法脱硫废弃物,当当搅拌底板为网格状时,能够加快搅拌镁法脱硫废弃物,起到一定的过筛作用。同时,搅拌装置中搅拌轴上等距离安装有多个环形板,每个环形板上可以与搅拌叶片固定连接或活动链接,当环形板与搅拌叶片活动链接时,环形板上设有安装槽18,搅拌叶片的一端延伸至安装槽的内部,通过螺栓与环形板相连接,利于搅拌叶片的清洗、维修及更换。
[0114] 具体而言,本领域技术人员可以理解的是,本发明中传送装置与搅拌装置的连接方式不做限定,只要能够实现传送装置带动搅拌装置搅拌功能即可。据此发明人提出当齿轮座底部与搅拌装置可以是固定连接,也可以是通过在齿轮座与顶板设置杆孔,搅拌轴的上端通过轴承与杆孔的内壁转动设置,齿轮座与搅拌装置活动链接更有利于齿轮座、顶板及搅拌装置的拆卸。
[0115] 具体而言,当顶板与搅拌罐固定连接时,顶板一侧设置有进料斗;当顶板与搅拌罐活动连接时,顶板一侧可不设置进料斗,待反应物可从顶板与搅拌罐活动处投放,本领域技术人员可以理解的是,本实施例的顶板、进料斗的材质,形状及设置方式不作限定,只要能够实现向搅拌罐投放镁化脱硫后废弃物即可。
[0116] 具体而言,搅拌罐上安装有维修,本领域技术人员可以理解的是,本实施例的维修门在搅拌罐上的设置位置、材质、形状不作限定,只要能够实现便于使用者维修、更换或清洁搅拌装置的功能即可。
[0117] 具体而言,搅拌罐底部两侧均装配有液压缸2,便于调节搅拌罐高度,本领域技术人员可以理解的是,本实施例的液压缸的设置方式、材质、形状不作限定,只要能够实现调节搅拌罐高度,便于使用者使用功能即可。
[0118] 具体而言,出料管的下端安装有阀门,本领域技术人员可以理解的是,本实施例的出料口阀门的设置方式、材质、形状不作限定,只要能够实现便于控制硫酸镁肥的产出功能即可。
[0119] 具体而言,本发明制备的硫酸镁经结晶、过滤及干燥得到一水硫酸镁及七水硫酸镁;一水硫酸镁及七水硫酸镁按照现有技术的肥料加工工艺制成符合国家标准的硫酸镁肥或含镁复合肥。生产的七水硫酸镁纯度可以达到98%以上,水不溶物的质量分数小于0.5%。;肥料粒度在2~4mm;PH值在5~9范围;而且该制造工艺流程短、成本低,具有可观的经济效益。
[0120] 具体而言,本发明制备的硫酸镁肥可作为镁肥、含镁复合肥及含镁土壤调理剂的基础原料,本领域技术人员可以理解的是本发明对制备的硫酸镁肥的用途不作限定,但应用本发明生产的硫酸镁肥的用途均应在本发明的保护范围。
[0121] 至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
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