基于蒸汽爆破預(yù)處理秸稈的秸稈產(chǎn)沼氣系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于秸桿產(chǎn)沼氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于蒸汽爆破預(yù)處理秸桿的稻桿產(chǎn)沼氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物播種面積居世界第一位，據(jù)統(tǒng)計，目前我國每年秸桿產(chǎn)量大約有7億噸。在過去農(nóng)作物秸桿多被作為燃料使用，但隨著我國人民生活水平的不斷提高，以及農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和能源供應(yīng)的改善，近些年來，農(nóng)民對秸桿的燃燒利用也逐漸減少，剩余農(nóng)作物秸桿的數(shù)量越來越大，據(jù)估計每年已達(dá)到4億噸左右。大量剩余秸桿的隨地堆棄和任意焚燒，造成了大氣污染、土壤礦化、火災(zāi)事故、堵塞交通等大量的社會、經(jīng)濟和生態(tài)問題；與此同時，秸桿作為一種可再生能源，蘊含著巨大的生物質(zhì)能量，它的資源化利用，對節(jié)約能源、改善生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展，有著重大意義。
[0003]秸桿產(chǎn)沼氣是將水稻、玉米、花生等農(nóng)作物秸桿作為原料，秸桿經(jīng)過預(yù)處理后，加入沼氣池或者沼氣罐中進行厭氧發(fā)酵來生產(chǎn)沼氣和有機肥料。
[0004]秸桿原料的預(yù)處理環(huán)節(jié)至關(guān)重要，其關(guān)系到原料分解效率及發(fā)酵產(chǎn)氣率。傳統(tǒng)的預(yù)處理環(huán)節(jié)包括對秸桿進行粉碎以及添加菌劑做堆慪等。但是秸桿的細(xì)胞非常堅實，細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)高度木質(zhì)化，其中的木質(zhì)素構(gòu)成細(xì)胞壁的15% -30%，且這些木質(zhì)素中含有生物化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定的各種復(fù)雜結(jié)合形式，難于被一般的微生物分解。因此，在秸桿發(fā)酵過程中，木質(zhì)纖維素水解過程緩慢、水解程度低，從而影響隨后的酸化和氣化過程。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于蒸汽爆破預(yù)處理秸桿的秸桿產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，其采用高壓蒸汽爆破的方法使秸桿中的堅實木質(zhì)纖維素軟化和分解，從而使秸桿原料在發(fā)酵產(chǎn)沼氣過程中有效提高秸桿原料的分解效率及發(fā)酵產(chǎn)氣率。
[0006]本實用新型采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]一種基于蒸汽爆破預(yù)處理秸桿的秸桿產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，包括蒸汽爆破罐、蒸汽發(fā)生器、集料箱、秸桿粉碎機、發(fā)酵罐、固液分離器、沼渣儲存箱、沼液儲存箱，所述秸桿粉碎機和蒸汽發(fā)生器均與蒸汽爆破罐相連；蒸汽爆破罐與集料箱相連；集料箱與發(fā)酵罐相連；發(fā)酵罐與固液分離器相連；固液分離器分別與沼渣儲存箱和沼液儲存箱相連。
[0008]所述蒸汽爆破罐設(shè)置有蒸汽入口、蒸汽爆破罐進料口、蒸汽爆破罐出料口、以及防爆口 ；所述蒸汽爆破罐出料口設(shè)置有快速反應(yīng)閥，當(dāng)蒸汽爆破罐內(nèi)的蒸汽壓力足夠時快速打開快速反應(yīng)閥，使蒸汽爆破罐內(nèi)的秸桿產(chǎn)生爆破作用；所述防爆口的作用是防止因蒸汽爆破罐內(nèi)的壓力過大而產(chǎn)生爆炸；
[0009]所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)部設(shè)置有加熱電阻絲；蒸汽發(fā)生器通過高壓蒸汽管道與蒸汽爆破罐的蒸汽入口相連通；
[0010]所述秸桿粉碎機通過第一傳送帶與蒸汽爆破罐進料口相連，秸桿粉碎機將秸桿粉碎后通過第一傳送帶將粉碎后的秸桿傳送到蒸汽爆破罐內(nèi)；
[0011]所述蒸汽爆破罐出料口與集料箱連接，集料箱用于收集蒸汽爆破罐出料口排出的預(yù)處理好的秸桿原料；
[0012]所述集料箱通過第二傳送帶與發(fā)酵罐的發(fā)酵罐進料口相連，將集料箱中的預(yù)處理好的秸桿原料送入發(fā)酵裝置進行發(fā)酵；
[0013]所述發(fā)酵罐的外壁設(shè)置有保溫層，且在發(fā)酵罐外壁和保溫層之間設(shè)置有加熱層；發(fā)酵罐頂端設(shè)置有出氣口和發(fā)酵液添加口 ；發(fā)酵罐底端設(shè)置有發(fā)酵罐出料口 ；發(fā)酵罐頂端設(shè)置有發(fā)酵罐進料口 ；發(fā)酵罐內(nèi)部設(shè)置有攪拌器，攪拌器與電機相連；
[0014]所述固液分離器通過管道與發(fā)酵罐出料口相連通；固液分離器通過管道分別與沼渣儲存箱和沼液儲存箱相連，通過固液分離器可將發(fā)酵之后的沼渣和沼液分離，沼渣存入沼渣儲存箱作為有機肥料，沼液流入沼液儲存箱作為葉面肥料。
[0015]在上述技術(shù)方案中，所述蒸汽爆破罐還設(shè)置有溫度傳感器和壓力傳感器，用于實時監(jiān)測蒸汽爆破罐內(nèi)的溫度和壓力，當(dāng)檢測的溫度或者壓力過高時關(guān)閉蒸汽發(fā)生器。
[0016]在上述技術(shù)方案中，在蒸汽發(fā)生器和蒸汽入口相連通的高壓蒸汽管道上設(shè)置有閥門。
[0017]本實用新型設(shè)計合理，自動化程度高，采用高壓蒸汽爆破的方法使秸桿中的堅實木質(zhì)纖維素軟化和分解，從而使秸桿原料在發(fā)酵產(chǎn)沼氣過程中有效提高秸桿原料的分解效率及發(fā)酵產(chǎn)氣率。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1為蒸汽爆破罐、2為蒸汽發(fā)生器、3為集料箱、4為秸桿粉碎機、5為發(fā)酵罐、6為固液分離器、7為沼渣儲存箱、8為沼液儲存箱、1-1為防爆口、1-2為溫度傳感器、1-3為壓力傳感器、1-4為蒸汽爆破罐出料口、1-5為蒸汽入口、1-6為蒸汽爆破罐進料口、2-1為加熱電阻絲、2-2為閥門、3-1為第二傳送帶、4-1為第一傳送帶、5-1為電機、5-2為攪拌器、5-3為出氣口、5-4為保溫層、5-5為發(fā)酵罐出料口、5-6為發(fā)酵液添加口、5-7為發(fā)酵罐進料口。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0021]如附圖1所示，本實用新型所涉及的一種基于蒸汽爆破預(yù)處理秸桿的秸桿產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，包括蒸汽爆破罐、蒸汽發(fā)生器、集料箱、秸桿粉碎機、發(fā)酵罐、固液分離器、沼渣儲存箱、沼液儲存箱，所述秸桿粉碎機和蒸汽發(fā)生器均與蒸汽爆破罐相連；蒸汽爆破罐與集料箱相連；集料箱與發(fā)酵罐相連；發(fā)酵罐與固液分離器相連；固液分離器分別與沼渣儲存箱和沼液儲存箱相連。
[0022]所述蒸汽爆破罐I設(shè)置有蒸汽入口 1-5、蒸汽爆破罐進料口 1-6、蒸汽爆破罐出料口 1-4、以及防爆口 1-1 ;所述蒸汽爆破罐出料口 1-4設(shè)置有快速反應(yīng)閥(圖中未標(biāo)出)，當(dāng)蒸汽爆破罐內(nèi)的蒸汽壓力足夠時快速打開快速反應(yīng)閥，使蒸汽爆破罐內(nèi)的秸桿產(chǎn)生爆破作用；所述防爆口的作用是防止因蒸汽爆破罐內(nèi)的壓力過大而產(chǎn)生爆炸。所述蒸汽爆破罐I還設(shè)置有溫度傳感器1-2和壓力傳感器1-3，用于實時監(jiān)測蒸汽爆破罐內(nèi)的溫度和壓力，當(dāng)檢測的溫度或者壓力過高時關(guān)閉蒸汽發(fā)生器；
[0023]所述蒸汽發(fā)生器2內(nèi)部設(shè)置有加熱電阻絲2-1 ;蒸汽發(fā)生器2通過高壓蒸汽管道與蒸汽爆破罐I的蒸汽入口 1-5相連通，在蒸汽發(fā)生器2和蒸汽入口相連通的高壓蒸汽管道上設(shè)置有閥門2-2 ；
[0024]所述秸桿粉碎機4通過第一傳送帶4-1與蒸汽爆破罐進料口 1-6相連，秸桿粉碎機4將秸桿粉碎后通過第一傳送帶4-1將粉碎后的秸桿傳送到蒸汽爆破罐內(nèi)；
[0025]所述蒸汽爆破罐出料口 1-4與集料箱3連接，集料箱3用于收集蒸汽爆破罐出料口排出的預(yù)處理好的秸桿原料；
[0026]所述集料箱3通過第二傳送帶3-1與發(fā)酵罐5的發(fā)酵罐進料口 5-7相連，將集料箱中的預(yù)處理好的秸桿原料送入發(fā)酵裝置進行發(fā)酵；
[0027]所述發(fā)酵罐5的外壁設(shè)置有保溫層5-4，且在發(fā)酵罐外壁和保溫層之間設(shè)置有加熱層；發(fā)酵罐頂端設(shè)置有出氣口 5-3和發(fā)酵液添加口 5-6 ;發(fā)酵罐底端設(shè)置有發(fā)酵罐出料口 5-5 ;發(fā)酵罐頂端設(shè)置有發(fā)酵罐進料口 5-7 ;發(fā)酵罐內(nèi)部設(shè)置有攪拌器5-2，攪拌器與電機5-1相連；
[0028]所述固液分離器6通過管道與發(fā)酵罐出料口 5-5相連通；固液分離器通過管道分別與沼渣儲存箱7和沼液儲存箱8相連。通過固液分離器可將發(fā)酵之后的沼渣和沼液分離，沼渣存入沼渣儲存箱作為有機肥料，沼液流入沼液儲存箱作為葉面肥料。
[0029]以上對本實用新型做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本實用新型的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費創(chuàng)造性勞動的等同替換均落入本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.基于蒸汽爆破預(yù)處理秸桿的秸桿產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，包括蒸汽爆破罐、蒸汽發(fā)生器、集料箱、秸桿粉碎機、發(fā)酵罐、固液分離器、沼渣儲存箱、沼液儲存箱，所述秸桿粉碎機和蒸汽發(fā)生器均與蒸汽爆破罐相連；蒸汽爆破罐與集料箱相連；集料箱與發(fā)酵罐相連；發(fā)酵罐與固液分離器相連；固液分離器分別與沼渣儲存箱和沼液儲存箱相連；其特征在于: 所述蒸汽爆破罐設(shè)置有蒸汽入口、蒸汽爆破罐進料口、蒸汽爆破罐出料口、防爆口；所述蒸汽爆破罐出料口設(shè)置有快速反應(yīng)閥； 所述蒸汽發(fā)生器內(nèi)部設(shè)置有加熱電阻絲；蒸汽發(fā)生器通過高壓蒸汽管道與蒸汽爆破罐的蒸汽入口相連通； 所述秸桿粉碎機通過第一傳送帶與蒸汽爆破罐進料口相連； 所述蒸汽爆破罐的出料口與集料箱連接； 所述集料箱通過第二傳送帶與發(fā)酵罐的發(fā)酵罐進料口相連； 所述發(fā)酵罐的外壁設(shè)置有保溫層，且在發(fā)酵罐外壁和保溫層之間設(shè)置有加熱層；發(fā)酵罐頂端設(shè)置有出氣口和發(fā)酵液添加口 ；發(fā)酵罐底端設(shè)置有發(fā)酵罐出料口 ；發(fā)酵罐頂端設(shè)置有發(fā)酵罐進料口 ；發(fā)酵罐內(nèi)部設(shè)置有攪拌器，攪拌器與電機相連； 所述固液分離器通過管道與發(fā)酵罐出料口相連通；固液分離器通過管道分別與沼渣儲存箱和沼液儲存箱相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于蒸汽爆破預(yù)處理秸桿的秸桿產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸汽爆破罐設(shè)置有溫度傳感器和壓力傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于蒸汽爆破預(yù)處理秸桿的秸桿產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，其特征在于:蒸汽發(fā)生器和蒸汽入口相連通的高壓蒸汽管道上設(shè)置有閥門。
【專利摘要】本實用新型公開一種基于蒸汽爆破預(yù)處理秸稈的秸稈產(chǎn)沼氣系統(tǒng)，包括蒸汽爆破罐、蒸汽發(fā)生器、集料箱、秸稈粉碎機、發(fā)酵罐、固液分離器、沼渣儲存箱、沼液儲存箱，所述秸稈粉碎機和蒸汽發(fā)生器均與蒸汽爆破罐相連；蒸汽爆破罐與集料箱相連；集料箱與發(fā)酵罐相連；發(fā)酵罐與固液分離器相連；固液分離器分別與沼渣儲存箱和沼液儲存箱相連。蒸汽爆破罐采用高壓蒸汽爆破的方法使秸稈中的堅實木質(zhì)纖維素軟化和分解，從而使秸稈原料在發(fā)酵產(chǎn)沼氣過程中有效提高秸稈原料的分解效率及發(fā)酵產(chǎn)氣率。
【IPC分類】C12M1/36, C12M1/107, C12M1/38, C12M1/06
【公開號】CN204661724
【申請?zhí)枴緾N201520241844
【發(fā)明人】高衛(wèi)華
【申請人】天紫環(huán)保投資控股有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年4月21日