一種應(yīng)用微波和高壓蒸汽預(yù)處理秸稈的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于秸桿產(chǎn)沼氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用微波和高壓蒸汽預(yù)處理秸桿的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個(gè)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(jì)，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(jì)的發(fā)展和能源供應(yīng)的改善，近些年來，農(nóng)民對(duì)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(jì)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(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)問題；與此同時(shí)，秸桿作為一種可再生能源，蘊(yùn)含著巨大的生物質(zhì)能量，它的資源化利用，對(duì)節(jié)約能源、改善生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)社會(huì)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(jìn)行厭氧發(fā)酵來生產(chǎn)沼氣和有機(jī)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(duì)秸桿進(jìn)行粉碎以及添加菌劑做堆慪等。但是秸桿的細(xì)胞非常堅(jiān)實(shí)，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(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用微波和高壓蒸汽預(yù)處理秸桿的裝置，其采用高壓蒸汽和微波照射相結(jié)合的方法使秸桿中的堅(jiān)實(shí)木質(zhì)纖維素軟化，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(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種應(yīng)用微波和高壓蒸汽預(yù)處理秸桿的裝置，包括蒸汽發(fā)生器、高壓預(yù)處理罐、微波發(fā)生器和集料箱。
[0008]所述高壓預(yù)處理罐設(shè)置有蒸汽入口、進(jìn)料口、出料口、蒸汽出口、微波饋口，減壓閥，以及防爆口 ；所述蒸汽出口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐頂端，所述減壓閥設(shè)置在蒸汽出口處，通過減壓閥使高壓預(yù)處理罐內(nèi)保持在固定壓力；所述蒸汽入口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐底端的側(cè)壁上；所述進(jìn)料口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐頂端的側(cè)壁上；所述出料口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐底端；所述微波饋口與微波發(fā)生器相連，微波發(fā)生器產(chǎn)生微波并通過微波饋口向高壓預(yù)處理罐內(nèi)發(fā)射微波促進(jìn)秸桿中的堅(jiān)實(shí)木質(zhì)纖維素軟化；所述防爆口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐底端，其作用是防止因高壓預(yù)處理罐內(nèi)的壓力過大而產(chǎn)生爆炸，當(dāng)壓力過大時(shí)防爆口爆開以避免高壓預(yù)處理罐整體發(fā)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高壓預(yù)處理罐的蒸汽入口相連通，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。
[0010]所述高壓預(yù)處理罐的出料口與集料箱連接，集料箱用于收集高壓預(yù)處理罐出料口排出的預(yù)處理好的秸桿原料，以便接下來將其送入發(fā)酵裝置進(jìn)行發(fā)酵。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述高壓預(yù)處理罐還設(shè)置有溫度傳感器和壓力傳感器，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓預(yù)處理罐內(nèi)的溫度和壓力，當(dāng)檢測(cè)的溫度或者壓力過高時(shí)關(guān)閉蒸汽發(fā)生器。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述微波饋口包括兩個(gè)，其對(duì)稱設(shè)置在高壓預(yù)處理罐的罐壁上。
[0013]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，其采用高壓蒸汽和微波照射相結(jié)合的方法使秸桿中的堅(jiān)實(shí)木質(zhì)纖維素軟化，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】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1為高壓預(yù)處理罐、2為蒸汽發(fā)生器、3為高壓蒸汽管道、4為閥門、5為集料箱、1-1為進(jìn)料口、1-2為蒸汽出口、1-3為減壓閥、1-4為微波饋口、1-5為溫度傳感器、1-6為壓力傳感器、1-7為出料口、1-8為蒸汽入口、2-1為加熱電阻絲。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0017]如附圖1所示，本實(shí)用新型所涉及的一種應(yīng)用微波和高壓蒸汽預(yù)處理秸桿的裝置，包括蒸汽發(fā)生器、高壓預(yù)處理罐、微波發(fā)生器和集料箱。
[0018]所述高壓預(yù)處理罐I設(shè)置有蒸汽入口 1-8、進(jìn)料口 1-1、出料口 1-7、蒸汽出口 1_2、微波饋口 1-4，減壓閥1-3，以及防爆口(圖中未標(biāo)出)；所述蒸汽出口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐頂端，所述減壓閥1-3設(shè)置在蒸汽出口 1-2處，通過減壓閥使高壓預(yù)處理罐內(nèi)保持在固定壓力；所述蒸汽入口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐底端的側(cè)壁上；所述進(jìn)料口 1-1設(shè)置在高壓預(yù)處理罐頂端的側(cè)壁上；所述出料口 1-7設(shè)置在高壓預(yù)處理罐底端；所述微波饋口 1-4與微波發(fā)生器(圖中未標(biāo)出)相連，微波發(fā)生器產(chǎn)生微波并通過微波饋口向高壓預(yù)處理罐內(nèi)發(fā)射微波促進(jìn)秸桿中的堅(jiān)實(shí)木質(zhì)纖維素軟化；所述防爆口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐底端，其作用是防止因高壓預(yù)處理罐內(nèi)的壓力過大而產(chǎn)生爆炸，當(dāng)壓力過大時(shí)防爆口爆開以避免高壓預(yù)處理罐整體發(fā)生爆炸。
[0019]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3與高壓預(yù)處理罐I的蒸汽入口 1-8相連通，在蒸汽發(fā)生器2和蒸汽入口 1-8相連通的高壓蒸汽管道上設(shè)置有閥門4。
[0020]所述高壓預(yù)處理罐I的出料口 1-7與集料箱5連接，集料箱用于收集高壓預(yù)處理罐出料口排出的預(yù)處理好的秸桿原料，以便接下來將其送入發(fā)酵裝置進(jìn)行發(fā)酵。
[0021]所述高壓預(yù)處理罐I還設(shè)置有溫度傳感器1-5和壓力傳感器1-6，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓預(yù)處理罐內(nèi)的溫度和壓力，當(dāng)檢測(cè)的溫度或者壓力過高時(shí)關(guān)閉蒸汽發(fā)生器。
[0022]所述微波饋口包括兩個(gè)，其對(duì)稱設(shè)置在高壓預(yù)處理罐的罐壁上。
[0023]以上對(duì)本實(shí)用新型做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本實(shí)用新型的核心的情況下，任何簡(jiǎn)單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)的等同替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用微波和高壓蒸汽預(yù)處理秸桿的裝置，包括蒸汽發(fā)生器、高壓預(yù)處理罐、微波發(fā)生器和集料箱，其特征在于: 所述高壓預(yù)處理罐設(shè)置有蒸汽入口、進(jìn)料口、出料口、蒸汽出口、微波饋口，減壓閥、防爆口 ；所述蒸汽出口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐頂端，所述減壓閥設(shè)置在蒸汽出口處；所述蒸汽入口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐底端的側(cè)壁上；所述進(jìn)料口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐頂端的側(cè)壁上；所述出料口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐底端；所述微波饋口與微波發(fā)生器相連；所述防爆口設(shè)置在高壓預(yù)處理罐底端； 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高壓預(yù)處理罐的蒸汽入口相連通，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； 所述高壓預(yù)處理罐的出料口與集料箱連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用微波和高壓蒸汽預(yù)處理秸桿的裝置，其特征在于:所述高壓預(yù)處理罐設(shè)置有溫度傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用微波和高壓蒸汽預(yù)處理秸桿的裝置，其特征在于:所述高壓預(yù)處理罐設(shè)置有壓力傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用微波和高壓蒸汽預(yù)處理秸桿的裝置，其特征在于:所述微波饋口包括兩個(gè)，其對(duì)稱設(shè)置在高壓預(yù)處理罐的罐壁上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種應(yīng)用微波和高壓蒸汽預(yù)處理秸稈的裝置，包括蒸汽發(fā)生器、高壓預(yù)處理罐、微波發(fā)生器和集料箱；蒸汽發(fā)生器為高壓預(yù)處理罐提供高壓蒸汽，高壓預(yù)處理罐通過減壓閥使高壓預(yù)處理罐內(nèi)保持固定壓力，微波發(fā)生器產(chǎn)生微波并通過微波饋口向高壓預(yù)處理罐內(nèi)發(fā)射微波促進(jìn)秸稈中的堅(jiān)實(shí)木質(zhì)纖維素軟化，在高壓蒸汽和微波照射相結(jié)合的方法使秸稈中的堅(jiān)實(shí)木質(zhì)纖維素軟化，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】C12M1/00, C12M1/34, C12M1/107
【公開號(hào)】CN204661713
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520244655
【發(fā)明人】高衛(wèi)華
【申請(qǐng)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(qǐng)日】2015年4月21日