一种秸秆膨化的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及秸杆综合利用领域的秸杆膨化处理设备，主要涉及一种秸杆膨化的装置。
【背景技术】
[0002]秸杆是指农作物及草类植物的茎、叶、穗部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。秸杆资源丰富，现在针对秸杆的综合利用也有各种途径，如生产燃料乙醇、制造沼气、生产秸杆饲料、木聚糖、生物炭、造纸等。
[0003]其中秸杆饲料化、秸杆生产乙醇、秸杆生产沼气这几种应用比较多见，但是这几种应用途径都受到秸杆预处理的程度和效果的影响和限制。因为要通过这几个途径有效利用秸杆资源，第一步就必须对秸杆进行纤维素结构破坏的预处理，这样才有利于后续的生物利用和转化。目前主要通过化学法、物理法和生物酶法对秸杆进行预处理。化学法由于化学试剂的应用，导致处理成本高和环境污染严重等问题，无法应用于实际工业化大生产；物理方法目前最佳处理效果是膨化处理，该方法有效果好、成本低、无污染等优势，但是针对秸杆特性能将其进行有效、均一、高产能、低成本膨化处理的工业化设备目前还不成熟，无法实现其在工业化大生产中的运用；生物酶法处理成本太高，要进行工业化应用还有待酶工程成本的降低。
[0004]这里我们重点对物理膨化秸杆的预处理方法和设备进行研究和探讨。所谓物理膨化就是对物料先进行高温高压处理后再突然减压，利用水分瞬时蒸发或物料本身的膨胀特性使物料的某些理化性能改变的一种加工技术。目前实现物料物理膨化的方法主要有两种，即挤压膨化和气体热压膨化。前者在秸杆膨化方面由于秸杆本身的生物学特性，导致在对秸杆物料膨化的过程中会频繁出现堵料、糊化和膨化效果差、物料均一性差等现象，因此用该方法直接膨化处理纯秸杆物料基本无法实现工业化大生产。后者目前均采用蒸汽加热加压处理，然后瞬间泄压，虽然处理效果理想、物料均一性好，但由于秸杆膨化压力一般在
2.0MPa以上，温度在200°C以上，用蒸汽达到该条件会带来很高的设备成本和能耗成本。从而导致设备投资成本高，生产能耗也较大，导致在实际生产中使用该方法的用户极为有限。
[0005]因此针对秸杆的综合利用领域，对秸杆的预处理方法和设备，特别是适合工业化大生产应用的设备是目前亟待解决的问题，如果该问题得到合理有效解决，将给秸杆的综合利用带来更广阔的前景。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种秸杆膨化的装置，该装置采用微波加热的方式实现物料膨化温度条件的控制，采用空气加压方式实现物料膨化的压力条件控制，通过气爆喷口实现物料膨化的减压过程，为秸杆的高效、均一、低成本、零污染膨化处理提供一种工业化大批量生产的装置。
[0007]要解决的技术问题:
实现低成本、高效率、高质量、大批量的秸杆膨化预处理。
[0008]【具体实施方式】:
一种秸杆膨化的装置，该秸杆膨化的装置由耐压储料仓①、螺旋进料机②、微波加热隧道③、微波加热管道④、高温高压气爆罐⑥、高压空气压缩机⑦等六个主要部分组成。该装置的具体结构是:所述耐压储料仓设有进料口⑩，下方出料口与螺旋进料机②进口连接。所述螺旋进料器②电机为无级变速电机，可自由调节进料速度。螺旋进料器②出口与微波加热管道④连接，微波加热管道④由可微波加热且耐高温高压材料制作而成。所述微波加热管道④外部设有微波加热隧道③，微波加热隧道③的功率可调。所述微波加热管道④出口连接下料斗⑤。下料斗⑤进口设有空气进口，空气进口由阀门⑨控制。下料斗⑤出口与高温高压气爆罐⑥连接，下料斗⑤出口与高温高压气爆罐⑥之间设置有阀门，所述高温高压气爆罐⑥出料口设置有特殊气爆喷口。通过阀门⑨进入高压保温混合气爆膨化罐⑥的空气由空气除湿过滤器⑧进行除湿处理。进入空气除湿过滤器⑧的空气由高压空气压缩机⑦提供。具体组成结构如附图所示。
[0009]本发明的工作过程:
I)将粉碎后调节好水分的秸杆加入耐压储料仓①，进完料后关闭进料口⑩并密封严实。
[0010]2)开启空气进气阀门⑨。
[0011]3)开启高压空气压缩机⑦对系统进行加压，并在带压下检查系统的气密性，当系统压力达到工作压力后关闭高压空气压缩机⑦，关闭空气进气阀门⑨。
[0012]4)开启微波加热隧道③。
[0013]5)开启螺旋进料器②，输送物料至微波加热管道④并通过微波加热隧道③对物料进行加热处理。
[0014]6)当高温高压气爆罐⑥达到物料填充量后，关闭下料斗⑤出口球阀，关闭微波加热隧道③和螺旋进料器②，然后开启高温高压气爆罐⑥出料口处气爆喷口，瞬间释放系统压力排出物料。
[0015]7)高温高压气爆罐⑥中的物料排放完毕后，生产过程结束。关闭混合气爆罐⑥下料口处气爆喷口进入下一个I)至7)的步骤循环。
[0016]本发明的有益效果:
1.经过微波加热和空气增压气爆膨化处理使秸杆的生物学结构和特性发生了更深层次的改变。为秸杆的进一步深加工和处理提供了质量均一、高利用率的原料。
[0017]2.该装置投入运行成本低、处理效果好、处理能力强、环保节能，更有利于实现秸杆工业化、大批量的膨化生产。
[0018]3.该装置可根据加工物料的特性调节膨化的温度参数和压力参数从而达到最佳膨化处理效果。
【附图说明】
图1是一种秸杆膨化的装置构成的示意图。
图2是一种秸杆膨化的装置中微波加热部分的结构示意图。 图1中:①为耐压储料仓，②为螺旋进料机，③为微波加热隧道，④为特制微波加热管道，⑤为下料斗，⑥为高温高压气爆罐，⑦为高压空气压缩机，⑨为空气进气阀门，⑩为耐压储料仓进料口，为压力感应器，为温度感应器，为气爆喷口，为球阀。
图2中:①微波加热隧道，②特制微波加热管道。
【主权项】
1.一种秸杆膨化的装置，该秸杆膨化的装置由耐压储料仓①、螺旋进料机②、微波加热隧道③、微波加热管道④、高温高压气爆罐⑥、高压空气压缩机⑦等六个主要部分组成，该秸杆膨化的装置是通过微波加热实现物料膨化温度参数的控制，通过空气压缩机实现膨化压力参数的控制。
【专利摘要】本发明公开一种秸秆膨化的装置。该秸秆膨化的装置主要由耐压储料仓①、螺旋进料器②、微波加热隧道③、特制微波加热管道④、高温高压气爆罐⑥、高压空气压缩机⑦等部分组成。该装置通过微波加热实现膨化温度参数的控制，通过压缩空气实现膨化压力的控制。该装置可以有效实现秸秆物料的物理膨化处理，并且可根据秸秆物料的特性进行参数调节，从而达到最佳膨化处理效果。该装置投资运行成本低、膨化效果好、生产效率高、环保、安全、操作简单，为秸秆膨化处理的商业化、工业化、大规模生产提供了一个确实可行的优良途径。
【IPC分类】B27K9-00
【公开号】CN104669390
【申请号】CN201510011365
【发明人】不公告发明人
【申请人】曹晓斌
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月10日