新农村建设用秸秆转化为新能源酒精的发酵装置制造方法
【专利摘要】新农村建设用秸秆转化为新能源酒精的发酵装置，属于实验室设备【技术领域】，由发酵罐体、水浴腔、粉碎机、电源插头、电源线、控温电阻丝、搅拌棒、出液阀门、液位显示管、发酵罐壁、粉碎料进口、搅拌机轴、发酵罐口、发酵罐口盖、搅拌电机、温度计、粉碎机口、粉碎机口盖、粉碎机筛、粉碎机刀、粉碎机支柱组成，其特征是：发酵罐体圆柱形，由内外两层构成砖混凝土质地的发酵罐壁，内外层之间的腔隙为水浴腔；发酵罐体顶部有发酵料搅拌装置、发酵罐口和温度计；侧壁上有粉碎料进口、出液阀门、液位显示管和粉碎机。新农村建设用秸秆转化为新能源酒精的发酵装置结构简单，操作方便，价格低廉，实用性强。
【专利说明】新农村建设用秸秆转化为新能源酒精的发酵装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置，属于实验室设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]新能源是以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能。其中，生物质能来源于生物质，也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但利用率不到3%。生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。各种生物质都具有一定能量。以生物质为载体、由生物质产生的能量便是生物质能。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，直接或间接来源于植物的光合作用。地球上的植物进行光合作用所消费的能量，占太阳照射到地球总辐射量的0.2%。这个比例虽不大，但绝对值很惊人:经由光合作用转化的太阳能是目前人类能源消费总量的40倍。可见，生物质能是一个巨大的能源。生物质能的主要来源有薪柴、木质废弃物、农业秸杆、牲畜粪便、制糖作物废渣、城市垃圾和污水、水生植物等。纤维素是分子量最大的糖类，人的消化系统不能将它分解，所以它不能为人体提供能量，但是现代人们研究发现，它有利于肠内有益细菌的生存，能促进肠胃的蠕动，对人体健康有利。自然界中有的细菌能够将它分解成为简单的葡萄糖。葡萄糖在一定的条件下还可以变成醇，醇是碳框架中含有羟基-OH的物质，如乙醇，就是酒精，在自然界中，熟透的水果可能有酒精的味道，就是葡萄糖变成了乙醇的原因，酿酒就是利用了这一变化。自然界中很多醇都有特殊的香味，现在人们常说的植物精油，有些就是醇。由纤维素到葡萄糖再到乙醇的转化过程实际上是一种发酵过程。公知的发酵装置主要是针对食品、酿造等行业所发明设计的，效果较好，应用范围较广。在国家专利局网站上搜索时，输入发酵罐，结果显示有“发明专利(148)条、实用新型专利(468)条、外观设计专利(20)条”。但是输入秸杆发酵罐时，则显示“没有检索到相关专利！ ”秸杆在农村非常丰富，有很多时候，人们为了处理多余的秸杆，就会在田地里将秸杆焚烧掉，在一定程度上对空气造成了污染。另外，农村能源相对原始，在阴天下雨时，就有可能缺柴断火，影响着人们的生活。加上石化燃料的价格逐日增高，给人们的生活带来了较大的压力。如何将秸杆转化为新能源以方便人们的生活成为急需解决的难题？所以发明一种能够将农村非常丰富的农业秸杆经过发酵处理转化为乙醇，进而方便人们的生活的新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置是必要的。
【发明内容】
[0003]为了将农村富余的秸杆转化为酒精进而方便人们生活的难题，本发明目的是为了提供一种新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置，该新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置利用发酵罐为纤维素转化成乙醇所需要的纤维素酶、乙酸脱氢酶等提供一种适宜的反应场所，让粉碎后的秸杆能够快速高效地转化为乙醇的原理，达到在农民能够接受的砖混凝土结构的发酵罐内使秸杆转化为酒精进而方便人们生活的目的。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置，由发酵罐体1、水浴腔2、粉碎机3、电源插头4、电源线5、控温电阻丝6、搅拌棒7、出液阀门8、液位显示管9、发酵罐壁10、粉碎料进口 11、搅拌机轴12、发酵罐口 13、发酵罐口盖14、搅拌电机15、温度计16、粉碎机口 17、粉碎机口盖18、粉碎机筛19、粉碎机刀20、粉碎机支柱21组成，其特征是:发酵罐体I圆柱形，由内外两层构成发酵罐壁10，发酵罐壁10玻璃质地、不锈钢质地、陶瓷质地或砖混凝土质地；发酵罐壁10的外层直径为0.5-5米，高度为1-5米；内层直径为0.45-4.5米，高度为0.8-4.5米；内外层之间的腔隙为水浴腔2 ;发酵罐体I顶部有发酵料搅拌装置并伸入发酵罐体I内部中央；顶部还有发酵罐口 13和温度计16 ;侧壁上设置有粉碎料进口 11、出液阀门8、液位显示管9和粉碎机3。
[0006]所述的发酵罐口 13是发酵罐体I顶部的开口，罐腔中秸杆粉碎后发酵反应所需要的酶和缓冲溶液从该开口添加，发酵罐口 13可被发酵罐口盖14盖住；温度计16则可以测量水浴腔2内水的温度，以便及时调节水浴腔2温度，使罐腔始终处于适宜于酶催化学反应所需要的恒定的温度；粉碎机3 —侧发酵罐体I的侧壁上部，有粉碎料进口 11，将粉碎机3和发酵罐体I相连通；相对的另一侧壁上设置有透明玻璃质地的液位显示管9，液位显示管9下端与出液阀门8内侧的管腔相通连，根据U形管原理，发酵罐体I内部液体的量可以清晰地显示在液位显示管9上；发酵罐体I内层围成的空腔即罐腔是粉碎后的秸杆发酵反应的场所。
[0007]所述的水浴腔2是发酵罐体内外两层之间的腔隙，内有用于水浴的水和控温电阻丝6，在电源插头4连接外界电源后，电源线5传输来的电能作用于控温电阻丝6，加热水浴腔2内的水，使罐腔始终处于适宜于酶催化学反应所需要的恒定的温度，以保证罐腔中使催化纤维素转化为乙醇所需要的酶的催化活性。
[0008]所述的发酵料搅拌装置由搅拌电机15、搅拌机轴12、搅拌棒7构成，搅拌电机15为市售的电动机，功率大小根据发酵罐体I的大小来确定，以能够搅动罐内混合物为原则；搅拌机轴12为钢质的圆杆，直径为1-10厘米，长度为0.6-4米，一端连在搅拌电机15的转子上，另一端连接在搅拌棒7中央；搅拌棒7为钢质的圆杆，直径为1-5厘米，长度为0.6-2米，两端游离，中间连接在搅拌机轴12的下端。
[0009]所述的出液阀门8是市售的控水阀门，安装在发酵罐体I相对粉碎机3 —侧的下部，可以控制罐腔内液体的流出。
[0010]所述的粉碎机3由粉碎料进口 11、粉碎机口 17、粉碎机口盖18、粉碎机筛19、粉碎机刀20、粉碎机支柱21构成；粉碎料进口 11是连通粉碎机3和发酵罐体I孔道，与水浴腔2不相通连，直径为5-50厘米，长度为2-30厘米；粉碎机口 17漏斗形，上口直径为0.5-2米，下口直径为0.3-1.5米，是秸杆填入粉碎机3中的开口，填入秸杆后可用粉碎机口盖18盖住；粉碎机筛19和粉碎机刀20是粉碎秸杆的部件，结构和原理同公知的粉碎机，即粉碎机筛19使带孔的钢片萝，粉碎机刀20是可以在粉碎机筛19内表面快速转动的带柄刀头，二者协同作用，在电机的带动下，能够快速地将秸杆粉碎；因粉碎机位于发酵罐体I 一侧的上部，故在粉碎机3下部设置一个直径为10-50厘米的圆柱形的粉碎机支柱21用于支撑粉碎机3。
[0011]本发明的有益效果是，新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置利用发酵罐为纤维素转化成乙醇所需要的纤维素酶、乙酸脱氢酶等提供一种适宜的反应场所，让粉碎后的秸杆能够快速高效地转化为乙醇的原理，达到在农民能够接受的砖混凝土结构的发酵罐内使秸杆转化为酒精进而方便人们生活的目的。新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置结构简单，操作方便，价格低廉，实用性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0013]图1是本发明新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置的整体结构示意图。
[0014]图2是本发明新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置的纵剖面结构示意图。
[0015]图中1.发酵罐体，2.水浴腔，3.粉碎机，4.电源插头，5.电源线，6.控温电阻丝，7.搅拌棒，8.出液阀门，9.液位显示管，10.发酵罐壁，11.粉碎料进口，12.搅拌机轴，13.发酵罐口，14.发酵罐口盖，15.搅拌电机，16.温度计，17.粉碎机口，18.粉碎机口盖，19.粉碎机筛，20.粉碎机刀，21.粉碎机支柱。
【具体实施方式】
[0016]新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置由发酵罐体1、水浴腔2、粉碎机
3、电源插头4、电源线5、控温电阻丝6、搅拌棒7、出液阀门8、液位显示管9、发酵罐壁10、粉碎料进口 11、搅拌机轴12、发酵罐口 13、发酵罐口盖14、搅拌电机15、温度计16、粉碎机口 17、粉碎机口盖18、粉碎机筛19、粉碎机刀20、粉碎机支柱21组成。发酵罐体I圆柱形，由内外两层构成发酵罐壁10，发酵罐壁10玻璃质地、不锈钢质地、陶瓷质地、砖混凝土质地，优选砖混凝土质地。发酵罐壁10的外层直径为0.5-5米，高度为1-5米；内层直径为
0.45-4.5米，高度为0.8-4.5米；内外层之间的腔隙为水浴腔2。发酵罐体I顶部有发酵料搅拌装置并伸入发酵罐体I内部中央；顶部还有发酵罐口 13和温度计16。发酵罐口 13是发酵罐体I顶部的开口，罐腔中秸杆粉碎后发酵反应所需要的酶和缓冲溶液从该开口添力口，发酵罐口 13可被发酵罐口盖14盖住；温度计16则可以测量水浴腔2内水的温度，以便及时调节水浴腔2温度，使罐腔始终处于适宜于酶催化学反应所需要的恒定的温度；粉碎机3 —侧发酵罐体I的侧壁上部，有粉碎料进口 11，将粉碎机3和发酵罐体I相连通；相对的另一侧壁上设置有透明玻璃质地的液位显示管9，液位显示管9下端与出液阀门8内侧的管腔相通连，根据U形管原理，发酵罐体I内部液体的量可以清晰地显示在液位显示管9上；发酵罐体I内层围成的空腔即罐腔是粉碎后的秸杆发酵反应的场所。水浴腔2是发酵罐体内外两层之间的腔隙，内有用于水浴的水和控温电阻丝6，在电源插头4连接外界电源后，电源线5传输来的电能作用于控温电阻丝6，加热水浴腔2内的水，使罐腔始终处于适宜于酶催化学反应所需要的恒定的温度，以保证罐腔中使催化纤维素转化为乙醇所需要的酶的催化活性。发酵料搅拌装置由搅拌电机15、搅拌机轴12、搅拌棒7构成，搅拌电机15为市售的电动机，功率大小根据发酵罐体I的大小来确定，以能够搅动罐内混合物为原则；搅拌机轴12为钢质的圆杆，直径为1-10厘米，长度为0.6-4米，一端连在搅拌电机15的转子上，另一端连接在搅拌棒7中央；搅拌棒7为钢质的圆杆，直径为1-5厘米，长度为0.6-2米，两端游离，中间连接在搅拌机轴12的下端。出液阀门8是市售的控水阀门，安装在发酵罐体I相对粉碎机3—侧的下部，可以控制罐腔内液体的流出。粉碎机3由粉碎料进口 11、粉碎机口 17、粉碎机口盖18、粉碎机筛19、粉碎机刀20、粉碎机支柱21构成。粉碎料进口11是连通粉碎机3和发酵罐体I孔道，与水浴腔2不相通连，直径为5-50厘米，长度为2-30厘米。粉碎机口 17漏斗形，上口直径为0.5-2米，下口直径为0.3-1.5米，是秸杆填入粉碎机3中的开口，填入秸杆后可用粉碎机口盖18盖住。粉碎机筛19和粉碎机刀20是粉碎秸杆的部件，结构和原理同公知的粉碎机，即粉碎机筛19使带孔的钢片萝，粉碎机刀20是可以在粉碎机筛19内表面快速转动的带柄刀头，二者协同作用，在电机的带动下，能够快速地将秸杆粉碎。因粉碎机位于发酵罐体I 一侧的上部，故在粉碎机3下部设置一个直径为10-50厘米的圆柱形的粉碎机支柱21用于支撑粉碎机3。
[0017]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书其等效物界定。
【权利要求】
1.新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置，由发酵罐体(1)、水浴腔(2)、粉碎机(3)、电源插头(4)、电源线(5)、控温电阻丝(6)、搅拌棒(7)、出液阀门(8)、液位显示管(9)、发酵罐壁(10)、粉碎料进口(11)、搅拌机轴(12)、发酵罐口(13)、发酵罐口盖(14)、搅拌电机(15)、温度计(16)、粉碎机口(17)、粉碎机口盖(18)、粉碎机筛(19)、粉碎机刀(20)、粉碎机支柱(21)组成，其特征是:发酵罐体(1)圆柱形，由内外两层构成发酵罐壁(10)，发酵罐壁(10)玻璃质地、不锈钢质地、陶瓷质地或砖混凝土质地；发酵罐壁(10)的外层直径为0.5-5米，高度为1-5米；内层直径为0.45-4.5米，高度为0.8-4.5米；内外层之间的腔隙为水浴腔(2);发酵罐体(1)顶部有发酵料搅拌装置并伸入发酵罐体(1)内部中央；顶部还有发酵罐口(13)和温度计(16);侧壁上设置有粉碎料进口(11)、出液阀门(8)、液位显示管(9)和粉碎机(3)。
2.根据权利要求1所述的新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置，其特征在于所述的发酵罐口(13)是发酵罐体(1)顶部的开口，罐腔中秸杆粉碎后发酵反应所需要的酶和缓冲溶液从该开口添加，发酵罐口(13)可被发酵罐口盖(14)盖住；温度计(16)则可以测量水浴腔(2)内水的温度，以便及时调节水浴腔(2)温度，使罐腔始终处于适宜于酶催化学反应所需要的恒定的温度；粉碎机(3) —侧发酵罐体(1)的侧壁上部，有粉碎料进口(11)，将粉碎机⑶和发酵罐体⑴相连通；相对的另一侧壁上设置有透明玻璃质地的液位显示管(9)，液位显示管(9)下端与出液阀门(8)内侧的管腔相通连，根据U形管原理，发酵罐体(1)内部液体的量可以清晰地显示在液位显示管(9)上；发酵罐体(1)内层围成的空腔即罐腔是粉碎后的秸杆发酵反应的场所。
3.根据权利要求1所述的新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置，其特征在于所述的水浴腔(2)是发酵罐体内外两层之间的腔隙，内有用于水浴的水和控温电阻丝(6)，在电源插头⑷连接外·界电源后，电源线(5)传输来的电能作用于控温电阻丝(6)，加热水浴腔(2)内的水，使罐腔始终处于适宜于酶催化学反应所需要的恒定的温度，以保证罐腔中使催化纤维素转化为乙醇所需要的酶的催化活性。
4.根据权利要求1所述的新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置，其特征在于所述的发酵料搅拌装置由搅拌电机(15)、搅拌机轴(12)、搅拌棒(7)构成，搅拌电机(15)为市售的电动机，功率大小根据发酵罐体(1)的大小来确定，以能够搅动罐内混合物为原贝U ;搅拌机轴(12)为钢质的圆杆，直径为1-10厘米，长度为0.6-4米，一端连在搅拌电机(15)的转子上，另一端连接在搅拌棒(7)中央；搅拌棒(7)为钢质的圆杆，直径为1-5厘米，长度为0.6-2米，两端游离，中间连接在搅拌机轴(12)的下端。
5.根据权利要求1所述的新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置，其特征在于所述的出液阀门(8)是市售的控水阀门，安装在发酵罐体(1)相对粉碎机(3) —侧的下部，可以控制罐腔内液体的流出。
6.根据权利要求1所述的新农村建设用秸杆转化为新能源酒精的发酵装置，其特征在于所述的粉碎机⑶由粉碎料进口(11)、粉碎机口(17)、粉碎机口盖(18)、粉碎机筛(19)、粉碎机刀(20)、粉碎机支柱(21)构成；粉碎料进口(11)是连通粉碎机(3)和发酵罐体(1)孔道，与水浴腔(2)不相通连，直径为5-50厘米，长度为2-30厘米；粉碎机口(17)漏斗形，上口直径为0.5-2米，下口直径为0.3-1.5米，是秸杆填入粉碎机(3)中的开口，填入秸杆后可用粉碎机口盖(18)盖住；粉碎机筛(19)和粉碎机刀(20)是粉碎秸杆的部件，结构和原理同公知的粉碎机，即粉碎机筛(19)使带孔的钢片萝，粉碎机刀(20)是可以在粉碎机筛(19)内表面快速转动的带柄刀头，二者协同作用，在电机的带动下，能够快速地将秸杆粉碎；因粉碎机位于发酵罐体(1) 一侧的上部，故在粉碎机(3)下部设置一个直径为10-50厘米的圆柱形的粉碎机支柱(21)用于 支撑粉碎机(3)。
【文档编号】C12M1/40GK203429182SQ201320300990
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年5月20日 优先权日:2013年5月20日
【发明者】隋向萍, 李丹, 王秀娟 申请人:隋向萍