專利名稱：一種秸稈快速氨化方法
技術領域：
本發(fā)明屬于粗飼料加工方法，特別是利用農(nóng)作物秸稈進行快速氨化從而大幅度提高其營養(yǎng)價值的方法。
畜牧業(yè)的發(fā)展，特別是反芻動物養(yǎng)殖的快速發(fā)展需要大量的粗飼料，飼草資源已經(jīng)遠遠不能滿足其發(fā)展需要。利用秸稈等農(nóng)作物副產(chǎn)品是解決反芻動物飼草缺乏的理想途徑。
秸稈的氨化處理研究始于20世紀40年代，直到70年代后期才轉向處理各種粗飼料以提高其營養(yǎng)價值的研究上。氨化的原理是當秸稈與氨作用時，秸稈中的有機物質與氨發(fā)生氨解反應，破壞木質素與纖維素、半纖維素間的酯鍵，破壞植物細胞壁木質化纖維的鑲嵌結構，可以使秸稈膨脹，酚醛酸物質減少，刺激瘤胃纖維分解菌的附著數(shù)量增加等作用，有利于改善秸稈中粗纖維的降解。氨化過程中形成的銨鹽可作為氮源促進瘤胃微生物的生長、繁殖。另一方面，氨溶于水后形成的氫氧化銨對粗飼料有堿化作用。因此，秸稈氨化可通過堿化和氨化的雙重作用提高低質粗飼料的營養(yǎng)價值。氨化處理法常用的原料有液氨、氨水、尿素和碳酸氫氨四種。傳統(tǒng)氨化方法時間長、效率低，所用氨源不能回收造成浪費，不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)。本項技術是利用液氨在高壓狀態(tài)下對秸稈進行快速處理并實現(xiàn)液氨回收減少浪費，大大縮短處理周期，大幅度提高秸稈營養(yǎng)價值，處理后的秸稈用于反芻動物飼養(yǎng)，成為理想的粗飼料。
本發(fā)明是一種利用液氨在高壓狀態(tài)下對農(nóng)作物秸稈進行快速氨化生產(chǎn)飼料的方法。原料來源廣泛，工藝過程簡單，秸稈經(jīng)本方法處理后營養(yǎng)價值大幅度提高，粗蛋白質提高1～2倍，非常適合于反芻動物飼養(yǎng)，處理時間較傳統(tǒng)方式縮短30倍以上，具有生產(chǎn)效率高、成本低、處理效果好等優(yōu)點。本方法易于實施推廣，可以從根本上解決粗飼料短缺的困難并使大量廢棄的秸稈得到更好的利用。
本方法是通過以下方式實現(xiàn)的它是將秸稈(揉碎或壓扁)裝入專門設計的一種高壓密封容器中(即秸稈快速氨化處理罐)，將罐內(nèi)利用真空泵抽成真空狀態(tài)，注入液態(tài)氨，在高壓作用下在短時間內(nèi)(不超過1小時)使秸稈中的粗纖維發(fā)生轉化，并結合非蛋白氮制成氨化飼料。
根據(jù)本方法提出系統(tǒng)設計及工藝流程；一、系統(tǒng)構成該系統(tǒng)為全封閉、無泄漏，耐壓力、防液氨腐蝕系統(tǒng)，主要包括5個構成部分，見附


圖1秸稈快速氨化系統(tǒng)示意圖。
1、加氨、貯氨系統(tǒng) 由貯氨罐①、加氨站⑥及其配套設備構成；2、輸氨系統(tǒng) 由氨泵②、管道及配套閥門構成；實現(xiàn)注氨和液氨回收。
3、氨化處理系統(tǒng) 由處理罐③、真空泵④構成；4、余氨回收系統(tǒng) 由壓縮機⑤構成。
5、安全系統(tǒng) 包括放空口⑦、壓力表、安全閥等構成。
二、性能與指標1、系統(tǒng)壓力設計壓力為2.5MP，工作壓力為0.5～0.8MP。安全閥開啟壓力為1.5MP。
2、工作介質工作介質為液氨。
3、處理罐真空度處理罐真空度≤4000P。
三、工藝流程本處理方法工藝流程包括1、秸稈前處理 2、處理原料裝罐、密封 3、處理罐抽真空 4、注氨，氨化 5、液氨回收 6、余氨回收 7、平衡、開罐 最后形成氨化秸稈產(chǎn)品，見附圖2秸稈快速氨化系統(tǒng)工藝流程圖。
四、操作流程1、通過加氨站⑥對貯氨罐①加入液氨至貯氨罐最大貯存量。
2、秸稈原料的前處理選取秸稈，含水量低于20％，玉米秸稈可揉碎成2～3cm小段作為處理原料。稻秸可采取壓扁的方式處理。
3、原料添裝原料添裝前保持系統(tǒng)所有閥門(除液位計外)處于關閉狀態(tài)、。打開處理罐③口，取出內(nèi)襯篩筐，裝入秸稈，壓實。裝入量低于篩筐上沿10cm。將內(nèi)襯篩筐裝入處理罐。
4、處理罐密封關閉處理罐口，采用固定螺絲對稱固定擰緊。
5、抽真空打開抽氣口閥門，啟動真空泵④對處理罐進行抽真空。
6、注氨關閉抽氣口，保持處理罐真空；關閉真空泵；啟動氨泵②，打開注氨系統(tǒng)閥門注入液氨，注意觀察液位計位置和壓力表。液氨注至秸稈完全浸沒，關閉氨泵②、注氨閥門，開始計時。
7、氨化不同秸稈采用不同氨化時間。注意觀察各壓力表和液位計。
8、液氨回收達到處理時間后，打開回液系統(tǒng)閥門，啟動氨泵②將液氨從處理罐③完全抽回至貯氨罐①。關閉氨泵②，關閉出液口閥門。
9、余氨回收啟動壓縮機⑤，打開排氣口，將殘余氨氣抽回并壓縮，返回貯氨罐①再利用。
10、平衡、開罐殘余氨氣排凈后，關閉真空泵，打開放空閥⑦使處理罐內(nèi)壓力與外界相同，開罐取出處理后的秸稈。
11、完成處理后，將秸稈放置空曠下風處2～3天將余味散凈，即可用于飼喂或包裝貯存。
本發(fā)明的優(yōu)點1、原料來源廣；2、生產(chǎn)設備和工藝簡單；3、處理效率高，節(jié)省時間；4、處理效果好、營養(yǎng)價值高；5、生產(chǎn)成本低、效益高；有利于實施和推廣；6、液氨可回收，無污染有利于環(huán)保。
權利要求
1.一種秸稈快速氨化方法，其特征在于利用液氨在高壓狀態(tài)下對農(nóng)作物秸稈進行快速氨化處理生產(chǎn)飼料，并進行液氨和殘余氨氣回收的方法。
2.如權利1所述的秸稈快速氨化方法。其特征在于秸稈快速氨化處理罐使用較厚鋼板特制的高壓容器。能承受1.6MP以上的壓力。
3.如權利1所述的秸稈快速氨化方法。其特征在于它是將秸稈(揉碎或壓扁)裝入專門設計的一種高壓密封容器中(即秸稈快速氨化處理罐)，將罐內(nèi)利用真空泵抽成真空狀態(tài)，然后注入液態(tài)氨，在0.5～0.8MP作用下實現(xiàn)快速氨化處理。
4.如權利1所述秸稈快速氨化方法，其特征在于快速氨化處理時間不超過1小時，使秸稈中的粗纖維發(fā)生轉化，并結合非蛋白氮制成秸稈氨化飼料。
5.如權利1所述秸稈快速氨化方法，其特征在于處理完成后利用氨泵將處理罐內(nèi)的液氨回收，并利用壓縮機將殘余的氨氣回收，無污染。
6.如權利1所述秸稈快速氨化方法，其特征在于當系統(tǒng)壓力超過1.5MP時，安全閥自動打開減壓，保證工作人員安全。
全文摘要
本方法是一種利用液氨對農(nóng)作物秸稈進行快速氨化生產(chǎn)飼料的方法。它是將秸稈(粉碎或壓扁)裝入專門設計的一種高壓密封容器中(即秸稈快速氨化處理罐)，將罐內(nèi)注入液氨，在高壓作用下短時間內(nèi)(1小時之內(nèi))使秸稈中的粗纖維發(fā)生轉化，并結合非蛋白氮制成氨化飼料。本方法原料來源廣泛，工藝過程簡單，秸稈經(jīng)本方法處理后營養(yǎng)價值大幅度提高，粗蛋白質提高1～2倍，處理時間較傳統(tǒng)方式縮短30倍以上。具有生產(chǎn)效率高、成本低、處理效果好，處理所用液氨可回收并反復利用，無污染等優(yōu)點。本方法易于實施推廣，可以從根本上解決畜牧業(yè)粗飼料短缺的困難，并使大量廢棄的農(nóng)作物秸稈得到更好的利用，非常適合于反芻動物飼養(yǎng)所需大量粗飼料的生產(chǎn)加工。
文檔編號A23K1/14GK1846520SQ20051000988
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月11日 優(yōu)先權日2005年4月11日
發(fā)明者包軍, 謝小來, 韓友文 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學