一种秸秆处理方法及一种秸秆处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及秸杆减量化及利用技术领域，尤其涉及一种秸杆处理方法及一种秸杆处理装置。
【背景技术】
[0002]我国是一个农业大国，每年约产出8亿吨秸杆。近年来，秸杆减量化处理已成为难题。传统秸杆处理方式是将秸杆露天燃烧和直接还田。由于秸杆中的木质素、纤维素和半纤维素等易燃物质在燃烧过程中会部分转化为含碳颗粒物，因而将秸杆露天燃烧会产生大量的含碳颗粒物，造成严重的空气污染。这些颗粒物悬浮于空中有利于霾天气的形成，同时也为雾滴的形成提供了丰富的凝结核。因此传统的秸杆露天燃烧处理方式成为了产生雾霾的一个重要原因。对秸杆进行减量化处理，是减少雾霾的有效手段之一。传统的秸杆直接还田的方式则存在秸杆降解慢、影响耕种、带来病虫害等问题。还有一种处理方式是将秸杆发酵产生沼气和饲料等的资源性利用，但这种处理方式存在储运困难、利用率低和处理成本高等问题。因此，亟需一种能够有效处理秸杆、避免污染空气和影响耕种、提高秸杆利用率的秸杆处理装置。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本发明要解决的技术问题是现有的秸杆处理方式存在污染空气、秸杆降解慢、影响耕种、秸杆储运困难、利用率低的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种秸杆处理装置，包括:反应机构、向反应机构提供物料的粉碎机构、向反应机构提供热能的供热机构、以及收集物料的反应产物的收集机构;反应机构包括若干个反应单元，反应单元包括依次连通的输送器、反应器和冷却器;粉碎机构与输送器连通;收集机构包括与反应器连通的集灰分器和与冷却器连通的集油器。
[0007]根据本发明，反应器为螺旋输送机。
[0008]根据本发明，还包括移动机构，移动机构包括车架和设于车架的轮子，反应机构、粉碎机构、供热机构以及收集机构均设置于车架上。
[0009]根据本发明，供热机构为热风器;反应单元还包括外套管，反应器内套于外套管，且反应器与外套管之间形成加热空腔;外套管开设有与加热空腔连通的气体进口和气体出口，气体进口和气体出口均与热风器连通。
[0010]根据本发明，冷却器的一端与反应器连通，其另一端与热风器连通。
[0011]根据本发明，冷却器与水平面成角度地倾斜放置，且冷却器位置较高的一端与反应器连通、冷却器位置较低的另一端与集油器连通。
[0012]根据本发明，粉碎机构包括粉碎机和粉碎机除尘器，粉碎机除尘器设有物料进口和物料出口，物料进口与粉碎机连通，物料出口与输送器连通。
[0013]本发明还提供了一种秸杆处理方法，包括以下步骤:S1、将秸杆粉碎;S2、将粉碎后的物料输送至反应器，并对反应器内的物料进行加热，使物料发生降解反应生成灰分和气体，收集生成的灰分;S3、对物料降解反应生成的气体进行冷却处理，使其冷凝生成生物油，收集生成的生物油。
[0014]根据本发明，在步骤S2中，反应器采用螺旋输送机，使得物料输送和物料降解反应同时进行。
[0015]根据本发明，在步骤S2中，采用热风器对反应器内的物料进行加热；在步骤S3中，将冷却处理后未冷凝的气体通入热风器中。
[0016](三)有益效果
[0017]本发明的上述技术方案具有如下优点:
[0018](I)本发明的秸杆处理装置，可通过粉碎机构将秸杆粉碎并将粉碎后的物料输送至反应机构，通过供热机构向反应机构提供热能，使反应机构内的物料在隔绝空气和受热条件下发生降解反应生成灰分和气体，生成的灰分由集灰分器收集冷却后可直接就地还田，不仅避免了秸杆直接还田造成的秸杆降解慢、影响耕种、带来病虫害等问题，还可以增加土壤肥效;生成的气体则经冷却器冷却后生成生物油，该生物油由集油器收集，集油器中收集的生物油可经发酵处理后实现回收利用，避免了物料降解反应生成的气体直接排入大气造成空气污染。本发明的秸杆处理装置能够加快秸杆降解速率、减少秸杆降解时间、减少秸杆的运储时间和流程、降低秸杆处理成本、提高秸杆利用率，实现了快速、有效、环保的秸杆减量化处理。
[0019](2)本发明的秸杆处理装置，反应器采用螺旋输送机，粉碎后的物料进入螺旋输送机，在被螺旋输送机输送的同时也受热发生降解反应，从而可大大提高物料的降解速度和降解效率，保证物料充分降解，同时也可将物料降解反应生成的灰分输送至反应器与集灰分器连通的位置处，使灰分及时落入集灰分器中，有利于物料降解反应的充分进行。
[0020](3)本发明的秸杆处理装置，通过移动机构可实现该秸杆处理装置在田间的移动行走，从而实现连续作业，提高秸杆处理效率。
[0021](4)本发明的秸杆处理方法，使秸杆在隔绝空气和受热条件下发生降解反应，并对降解反应生成的气体进行回收利用，避免了其直接排入大气造成空气污染;降解反应生成的灰分则就地还田，不仅避免了秸杆直接还田造成的秸杆降解慢、影响耕种、带来病虫害等问题，还可以增加土壤肥效。本发明的秸杆处理方法能够加快秸杆降解速率、减少秸杆降解时间、减少秸杆的运储时间和流程、降低秸杆处理成本、提高秸杆利用率，实现了快速、有效、环保的秸杆减量化处理。
[0022](5)本发明的秸杆处理方法，反应器采用螺旋输送机，使得物料输送和物料降解反应同时进行，从而可大大提高物料的降解速度和降解效率，保证物料充分降解。
【附图说明】
[0023]图1是本发明实施例的秸杆处理装置的主视示意图；
[0024]图2是本发明实施例的秸杆处理装置的俯视示意图；
[0025]图3是本发明实施例的秸杆处理装置的侧视示意图；
[0026]图4是本发明实施例的秸杆处理方法应用到本实施例的秸杆处理装置时的工艺流程图。
[0027]图中:1:输送器;2:反应器;3:冷却器;4:集灰分器;5:集油器;6:粉碎机;7:粉碎机除尘器;8:热风器;81:第一管道;82:第二管道;9:外套管;91:气体进口；92:气体出口； 10:车架;11:轮子;12:牵引结构。
【具体实施方式】
[0028]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种秸杆处理装置，其包括:反应机构、粉碎机构、供热机构和收集机构。其中，反应机构包括若干个反应单元，每个反应单元均包括依次连通的输送器1、反应器2和冷却器3;粉碎机构与输送器I连通，粉碎机构将秸杆粉碎，并向反应机构提供粉碎后的物料;供热机构向反应机构提供热能，以对反应机构内的物料进行加热，使其受热发生降解反应;收集机构包括与反应器2连通的集灰分器4和与冷却器3连通的集油器5，收集机构用于收集物料发生降解反应后的产物。
[0030]具体地，本实施例的粉碎机构包括粉碎机6和粉碎机除尘器7，粉碎机除尘器7设有物料进口和物料出口，粉碎机除尘器7的物料进口与粉碎机6连通，粉碎机除尘器7的物料出口与输送器I连通。秸杆经粉碎机6粉碎后由粉碎机除尘器7的物料进口进入粉碎机除尘器7除去杂质，然后由粉碎机除尘器7的物料出口进入输送器1，由输送器I将粉碎后的物料输送至反应器2内。
[0031]本实施例的反应机构包括五个并列设置的反应单元。反应单元中的输送器I可采用螺旋输送机，当然也可以采用其它的物料输送器。反应器2呈水平放置，输送器I与反应器2的一端连通，以将物料输送至反应器2内，反应器2的另一端则与冷却器3和集灰分器4连通。集灰分器4设置在反应器2的下方，使得反应器2内的物料降解反应后生成的灰分能够落入集灰分器4中。优选的，冷却器3与水平面成角度地倾斜放置，且冷却器3位置较高的一端与反应器2连通、冷却器3位置较低的另一端与集油器5连通，使得反应器2内的物料降解反应生成的气体进入冷却器3中冷却，且该气体在冷却器3中冷凝生成的生物油能够靠自重由高向低流动，最终进入集油器5中。当然，反应单元的数量并不局限于本实施例的五个，可根据实际情况需要设置;反应器2的放置方式也不局限于本实施例的水平放置，也可以竖直放置或者与水平面成角度地倾斜放置。
[0032]本实施例的供热机构为热风器8，反应单元还包括外套管9，反应器2内套于外套管9，且反应器2与外套管9之间形成加热空腔，外套管9开设有与加热空腔连通的气体进口 91和气体出口 92，气体进口 91和气体出口 92均与热风器8连通。即热风器8通过第一管道81与气体进口 91连通，气体出口 92则通过第二管道82与热风器8连通，从而形成气体流通回路，使得热风器8输出的温度较高的加热气体经第一管道81由气体进口91进入加热空腔内，将热量传递至反应器2内使反应器2内的物料受热后的温度较低的加热气体