專利名稱：氧爆破壁秸稈的設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氧爆破壁秸稈的設備。
背景技術：
現(xiàn)有的用于處理秸稈的方法有蒸汽閃爆方法，其通常是先將秸稈裝進容器中，然后向容器中輸入一定壓力的飽和蒸汽，利用飽和蒸汽對容器內(nèi)的物料進行處理，然后將物料放入大氣壓環(huán)境，利用進入秸稈組織內(nèi)部的蒸汽的迅速膨脹，讓植物組織發(fā)生破壁分解。 但現(xiàn)有的用于處理秸稈的蒸汽閃爆設備的生產(chǎn)效率較低，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種對秸稈組織的分解更加徹底、均勻，可讓處理后的秸稈大部分都變成膨松柔軟的絮狀物，其纖維素細胞撕裂，細胞壁疏松，纖維素分子斷裂，木質(zhì)素熔化，可避免出現(xiàn)秸稈組織被碳化，大量纖維受損傷，并且生產(chǎn)效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的氧爆破壁秸稈的設備。本實用新型的利用壓力蒸汽氧爆秸稈的方法的設備，包括秸稈粉碎機，秸稈粉碎機的出料口與秸稈輸送裝置的進料口相連，秸稈輸送裝置的出料口與位于儲料倉頂部的進料口相連，儲料倉的底部設有出料口，儲料倉的出料口與皮帶輸送裝置的進料端相連，皮帶輸送裝置上設有除鐵裝置，皮帶輸送裝置的出料端與預混機頂部的進料口相連，預混機的下部設有出料口，預混機的出料口通過輸送裝置與物料提升機的進料口相連，物料提升機的出料口與旋轉(zhuǎn)式喂料機頂部的進料口相連，旋轉(zhuǎn)式喂料機內(nèi)的側(cè)壁上設有物料高度探測開關，物料高度探測開關通過電氣控制裝置控制物料提升機的啟動和停機，旋轉(zhuǎn)式喂料機的下部具有螺旋輸送機，旋轉(zhuǎn)式喂料機的螺旋輸送機的出料口可分別與一個以上的并列設置的氧爆罐的進料口相連，氧爆罐的進料口處設有密封門，氧爆罐的出料口與外界相通，氧爆罐的出料口處設有快開閥門，氧爆罐的側(cè)壁與空氣管和蒸汽管的出氣口相連，蒸汽管的進氣口與蒸汽鍋爐的汽壓包相連，空氣管的進氣口與壓力氣泵相連。本實用新型的氧爆破壁秸稈的設備，其中所述氧爆罐的數(shù)量為36個，全部氧爆罐的出料口與位于排氣收集倉頂部的進口相連，排氣收集倉的底部設有出料口，排氣收集倉的出料口與螺桿輸送機的進料口相連。本實用新型的氧爆破壁秸稈的設備，其中所述氧爆罐的數(shù)量為4個，所述預混機、 所述物料提升機、所述旋轉(zhuǎn)式喂料機、所述氧爆罐、所述快開閥門、所述排氣收集倉和所述螺桿輸送機采用不銹鋼制成。本實用新型的氧爆破壁秸稈的設備，通過壓力蒸汽氧爆處理得到的秸稈組織分解徹底、均勻，處理后的秸稈外觀明顯改變，堆放體積縮小，梗狀物減少，大部分都變成絮狀物，膨松柔軟，促使纖維素細胞撕裂，細胞壁疏松，從而改變了秸稈中粗纖維的整體結(jié)構(gòu)和分子鏈的構(gòu)造，纖維素分子斷裂，木質(zhì)素熔化，有利于微生物降解并提高了與其他物料的相溶性能，并使其具備良好的工業(yè)化前景，具有較大的實施價值和社會經(jīng)濟效益。其具有生產(chǎn)效率高，工作性能穩(wěn)定的特點。采用本實用新型的氧爆破壁秸稈的設備，不僅可對農(nóng)作物的玉米、小麥、稻谷、棉花、果殼、薯類和豆類的秸稈加以加工利用，大自然生長的雜草、蘆葦、 樹枝、樹葉等，也可利用本實用新型將其加工成為生產(chǎn)食品、飼料、可降解塑料、紙漿、紙、木材、布料、木糖醇、乙醇、生物質(zhì)燃氣、生物制品等的原料。本實用新型專利還具有短時間實現(xiàn)預處理效果的特點，這對于防止物料變性，產(chǎn)生其他醛類或酸性物質(zhì)，具有顯著意義，并極大降低了爆破漿的COD濃度，同時也極大降低了工業(yè)生產(chǎn)的單位能耗，減少了冷爆產(chǎn)物的污染程度，并且可以降低半纖維素達到50 %，可使大部分半纖維素降解溶于水中，其醇溶性也大大提高，從而簡化了秸稈后期加工難度。由于采用了高密度裝填，實驗表明，每噸原料用汽量僅為為1. 7m3，當冷爆壓力為2Mpa時，則每噸原料耗蒸汽僅為160kg。此外，通過內(nèi)爆壓力與保壓時間的不同組合調(diào)整，還可使被爆物從絮狀向漿狀及松狀物之間發(fā)生可控轉(zhuǎn)變，從中找到所需狀態(tài)，即可進入工業(yè)化生產(chǎn)。因此，本實用新型的氧爆破壁秸稈的設備具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。
以下結(jié)合附圖對本實用新型氧爆破壁秸稈的設備作進一步說明。
圖1為本實用新型的氧爆破壁秸稈的設備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的氧爆破壁秸稈的設備，包括秸稈粉碎機1，秸稈粉碎機1 的出料口與秸稈輸送裝置2的進料口相連，秸稈輸送裝置2的出料口與位于儲料倉3頂部的進料口相連，儲料倉3的底部設有出料口，儲料倉3的出料口與皮帶輸送裝置4的進料端相連，皮帶輸送裝置4上設有除鐵裝置5，皮帶輸送裝置4的出料端與預混機6頂部的進料口相連，預混機6的下部設有出料口，預混機6的出料口通過輸送裝置13與物料提升機7的進料口相連，物料提升機7的出料口與旋轉(zhuǎn)式喂料機8頂部的進料口相連，旋轉(zhuǎn)式喂料機8 內(nèi)的側(cè)壁上設有物料高度探測開關，物料高度探測開關通過電氣控制裝置控制物料提升機 7的啟動和停機，旋轉(zhuǎn)式喂料機8的下部具有螺旋輸送機，旋轉(zhuǎn)式喂料機8的螺旋輸送機的出料口可分別與4個并列設置的氧爆罐9的進料口相連，氧爆罐9的數(shù)量也可以是1個或2 個或3個或5個或6個，氧爆罐9的進料口處設有密封門，氧爆罐9的出料口與外界相通， 氧爆罐9的出料口處設有快開閥門12，氧爆罐9的側(cè)壁與空氣管和蒸汽管的出氣口相連， 蒸汽管的進氣口與蒸汽鍋爐的汽壓包相連，空氣管的進氣口與壓力氣泵相連。全部氧爆罐 9的出料口與位于排氣收集倉10頂部的進口相連，排氣收集倉10的底部設有出料口，排氣收集倉10的出料口與螺桿輸送機11的進料口相連，上述預混機6、物料提升機7、旋轉(zhuǎn)式喂料機8、氧爆罐9、快開閥門12、排氣收集倉10和螺桿輸送機11最好采用不銹鋼制成。本實用新型的氧爆破壁秸稈的設備在使用時，可將需要處理的秸稈投入秸稈粉碎機1中，粉碎后經(jīng)由秸稈粉碎機1的出料口進入秸稈輸送裝置2的進料口，再經(jīng)由秸稈輸送裝置2被輸送到的出料口并通過儲料倉3的進料口落入儲料倉3內(nèi)備用，當需要進一步加工秸稈時，粉碎后的秸稈經(jīng)由儲料倉3底部的出料口落到皮帶輸送裝置4的進料端，通過皮帶輸送裝置4上設有的除鐵裝置5對通過皮帶輸送裝置4的秸稈進行除鐵處理，然后秸稈經(jīng)由皮帶輸送裝置4的出料端進入預混機6內(nèi)，在預混機6內(nèi)向粉碎后的秸稈中加入液氨、尿素、35%濃度的雙氧水等原料并進行攪拌處理，攪拌處理完畢后的物料通過預混機6下部的出料口通過輸送裝置13進入物料提升機7的進料口，再通過物料提升機7的出料口進入旋轉(zhuǎn)式喂料機8內(nèi)，旋轉(zhuǎn)式喂料機8內(nèi)的側(cè)壁上設有物料高度探測開關，物料高度探測開關通過電氣控制裝置控制物料提升機7的啟動和停機，當進入旋轉(zhuǎn)式喂料機8內(nèi)的物料達到設定高度時，物料高度探測開關通過電氣控制裝置控制物料提升機7停機，讓物料提升機7不再就向旋轉(zhuǎn)式喂料機8內(nèi)輸送物料。進入旋轉(zhuǎn)式喂料機8的物料會通過旋轉(zhuǎn)式喂料機8的螺旋輸送機將旋轉(zhuǎn)式喂料機 8內(nèi)的全部物料一次性倒入多個中的其中一個氧爆罐9內(nèi)，然后關閉該氧爆罐9的進料口， 再通過蒸汽管和空氣管向氧爆罐9內(nèi)注入壓力蒸汽和空氣或氧氣，經(jīng)過設定的時間，就可以打開氧爆罐9的出料口處的快開閥門12，對氧爆罐9內(nèi)的物料進行壓力蒸汽氧爆。在將旋轉(zhuǎn)式喂料機8內(nèi)的全部物料一次性倒入多個中的其中一個氧爆罐9后，物料高度探測開關通過電氣控制裝置會重新讓物料提升機7重新啟動，再次讓物料提升機7 向旋轉(zhuǎn)式喂料機8內(nèi)輸送物料，直到進入旋轉(zhuǎn)式喂料機8內(nèi)的物料達到設定高度，物料提升機7再停止向旋轉(zhuǎn)式喂料機8內(nèi)輸送物料，同時旋轉(zhuǎn)式喂料機8會進行轉(zhuǎn)動，讓旋轉(zhuǎn)式喂料機8的出料口對準另一個氧爆罐9，將進入旋轉(zhuǎn)式喂料機8內(nèi)的全部物料一次性倒入多個中的其中一個氧爆罐9內(nèi)，然后關閉該氧爆罐9的進料口，再通過蒸汽管和空氣管向氧爆罐 9內(nèi)注入壓力蒸汽和空氣或氧氣，經(jīng)過設定的時間，就可以打開氧爆罐9的出料口處的快開閥門12，對氧爆罐9內(nèi)的物料進行壓力蒸汽氧爆。如此循環(huán)往復，幾個氧爆罐9就會交替的連續(xù)的工作下去，并且生產(chǎn)效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。上述處理得到的秸稈組織分解徹底、均勻，處理后的秸稈外觀明顯改變，堆放體積縮小，梗狀物減少，大部分都變成絮狀物，膨松柔軟，促使纖維素細胞撕裂，細胞壁疏松，從而改變了秸稈中粗纖維的整體結(jié)構(gòu)和分子鏈的構(gòu)造，纖維素分子斷裂，木質(zhì)素熔化，有利于微生物降解并提高了與其他物料的相溶性能。通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，處理前秸稈細胞排列整齊，細胞結(jié)構(gòu)完整，細胞壁(其主要成分為纖維素)裹著細胞內(nèi)容物；處理后的秸稈細胞被破壞，細胞壁撕裂變?yōu)樾鯛罾w維，細胞間距拉大，輪廓模糊，細胞內(nèi)容物游離出來，極大的提高秸稈利用率和應用領域。上述實施例中的秸稈包括小麥、玉米、水稻、棉花、高粱、稻殼、花生殼、玉米芯、樹枝、樹葉、鋸末、果殼、薯類和豆類等各種農(nóng)作物的秸稈，以及雜草、蘆葦、樹枝、樹葉等植物的桿體。本實用新型的利用壓力蒸汽氧爆秸稈，是將秸桿(被爆物)置于氧爆罐9內(nèi)，利用植物表層微孔，將高壓汽體滲透至植物組織內(nèi)部，待植物組織內(nèi)部壓力與氧爆罐9內(nèi)的壓力平衡后，在毫秒級的范圍內(nèi)突然將全體被爆物以炸散的形式釋放到大氣空間。由于植物表層存在大量很小的微孔，蒸汽分子等可以滲透到纖維素與木質(zhì)素等大分子之間，其中的氧化劑的氧化作用會將大分子之間物料分解，達到分離纖維素、木質(zhì)素等大分子的目的， 當外壓下降迅速，瞬間下降為常壓時，植物內(nèi)部被充汽體只有很少部分通過植物表層微孔原路返回大氣壓，而大部分存于植物內(nèi)部的高壓汽體，則在內(nèi)外壓差的做用下完成膨脹做功，破壞植物組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)，完成木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等組織及糖鏈的分段分離，使纖維細胞撕裂，胞壁疏松，其爆出物干爽呈肉松狀，改變了粗纖維的整體結(jié)構(gòu)和化學鏈分子結(jié)構(gòu)。這樣，就實現(xiàn)了本實用新型的利用壓力蒸汽氧爆秸稈的處理過程，為秸稈處理提供了更加先進的、安全可靠的保障。本實用新型的氧爆破壁秸稈的設備，可充分利用壓差徹底分離秸稈中的纖維素、 半纖維素、木質(zhì)素，但又不會造成秸稈碳化，并可避免處理過程對秸稈纖維的破壞，提高了秸稈的利用率，實現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化處理秸稈，是完成秸桿資源轉(zhuǎn)化加工的高效技術和設備，工藝成本低，具有較大的實施價值和社會經(jīng)濟效益。上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.氧爆破壁秸稈的設備，其特征在于包括秸稈粉碎機(1)，秸稈粉碎機(1)的出料口與秸稈輸送裝置O)的進料口相連，秸稈輸送裝置O)的出料口與位于儲料倉C3)頂部的進料口相連，儲料倉(3)的底部設有出料口，儲料倉(3)的出料口與皮帶輸送裝置(4)的進料端相連，皮帶輸送裝置(4)上設有除鐵裝置(5)，皮帶輸送裝置(4)的出料端與預混機 (6)頂部的進料口相連，預混機(6)的下部設有出料口，預混機(6)的出料口通過輸送裝置 (13)與物料提升機(7)的進料口相連，物料提升機(7)的出料口與旋轉(zhuǎn)式喂料機⑶頂部的進料口相連，旋轉(zhuǎn)式喂料機(8)內(nèi)的側(cè)壁上設有物料高度探測開關，物料高度探測開關通過電氣控制裝置控制物料提升機(7)的啟動和停機，旋轉(zhuǎn)式喂料機(8)的下部具有螺旋輸送機，旋轉(zhuǎn)式喂料機(8)的螺旋輸送機的出料口可分別與一個以上的并列設置的氧爆罐(9)的進料口相連，氧爆罐(9)的進料口處設有密封門，氧爆罐(9)的出料口與外界相通，氧爆罐(9)的出料口處設有快開閥門(12)，氧爆罐(9)的側(cè)壁與空氣管和蒸汽管的出氣口相連，蒸汽管的進氣口與蒸汽鍋爐的汽壓包相連，空氣管的進氣口與壓力氣泵相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的氧爆破壁秸稈的設備，其特征在于所述氧爆罐(9)的數(shù)量為36個，全部氧爆罐(9)的出料口與位于排氣收集倉(10)頂部的進口相連，排氣收集倉(10)的底部設有出料口，排氣收集倉(10)的出料口與螺桿輸送機(11)的進料口相連。
3.根據(jù)權利要求2所述的氧爆破壁秸稈的設備，其特征在于所述氧爆罐(9)的數(shù)量為4個，所述預混機(6)、所述物料提升機(7)、所述旋轉(zhuǎn)式喂料機(8)、所述氧爆罐(9)、所述快開閥門(12)、所述排氣收集倉(10)和所述螺桿輸送機(11)采用不銹鋼制成。
專利摘要氧爆破壁秸稈的設備，包括秸稈粉碎機，秸稈粉碎機的出料口與秸稈輸送裝置的進料口相連，秸稈輸送裝置的出料口與位于儲料倉頂部的進料口相連，儲料倉的出料口與皮帶輸送裝置的進料端相連，皮帶輸送裝置的出料端與預混機頂部的進料口相連，預混機的出料口通過輸送裝置與物料提升機的進料口相連，物料提升機的出料口與旋轉(zhuǎn)式喂料機頂部的進料口相連，旋轉(zhuǎn)式喂料機的下部具有螺旋輸送機，旋轉(zhuǎn)式喂料機的螺旋輸送機的出料口可分別與一個以上的并列設置的氧爆罐的進料口相連，氧爆罐的出料口處設有快開閥門。其目的在于提供一種秸稈組織分解徹底、均勻，并且生產(chǎn)效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的氧爆破壁秸稈的設備。
文檔編號D21B1/36GK202099646SQ20112011507
公開日2012年1月4日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權日2011年4月19日
發(fā)明者李剛, 李泰華, 王振水, 蘇新榮, 許少瑩 申請人:北京中諾德瑞工業(yè)科技有限公司