[发明专利]氧爆破壁秸秆的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧爆破壁秸秆的方法及设备。

背景技术

现有的用于处理秸秆的方法有蒸汽闪爆方法，其通常是先将秸秆装进容器中，然后向容器中输入一定压力的饱和蒸汽，利用饱和蒸汽对容器内的物料进行处理，然后将物料放入大气压环境，利用进入秸秆组织内部的蒸汽的迅速膨胀，让植物组织发生破壁分解。但现有的用于处理秸秆的蒸汽闪爆方法，由于其未能在前期对秸秆进行科学的处理，导致被爆物秸秆组织内部气体压缩做不到以内爆的形式瞬间释放，而是从植物组织内被逐渐释放出来，造成秸秆组织分解不彻底、不均匀，并出现秸秆组织被碳化，大量纤维受损伤等问题，从而导致现有的蒸汽闪爆方法一直难以实现工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可让秸秆组织的分解更加彻底、均匀，处理后的秸秆大部分都变成膨松柔软的絮状物，其纤维素细胞撕裂，细胞壁疏松，纤维素分子断裂，木质素熔化，可避免出现秸秆组织被碳化，大量纤维受损伤，并且生产效率高，能够实现工业化生产的氧爆破壁秸秆的方法及设备。

本发明的氧爆破壁秸秆的方法，包括如下步骤：

A、准备原料生物质的秸秆，并将其粉碎至50mm以下；

B、将粉碎后的秸秆按照200kg重量份的秸秆，加入5-80kg重量份的液氨、1-20kg重量份的尿素、1-20kg重量份的35％浓度的双氧水和5-80kg重量份的水的比例，加入液氨、尿素、35％浓度的双氧水和水，然后对物料进行1-5分钟的搅拌，让物料受到氧化-浸泡处理；

C、将氧化-浸泡处理后的物料通过氧爆罐的进料口输送到氧爆罐中予以压实填装，装满后封闭氧爆罐的进料口，再向氧爆罐中输入饱和蒸汽，然后再通过向氧爆罐输送压力空气，将配气罐中气体的温度调控在100-150℃范围内、压力调控在1-4Mpa的范围内，并保温保压20-200秒，让液氨、尿素、35％浓度的双氧水、空气中的氧气和水在100-150℃、1-5Mpa的条件下的对秸秆进行氧化-浸泡和蒸煮处理，让秸秆的组织结构中在短时间里浸入液氨、尿素、35％浓度的双氧水、蒸汽和水，同时秸秆的部分内部组织结构被35％浓度的双氧水和氧气氧化；

D、在3秒钟内完全打开氧爆罐的出料口，让氧爆罐中的压力在瞬间降到常压，让秸秆的组织结构中的液氨、尿素、35％浓度的双氧水、蒸汽和水在瞬间急速膨胀，让秸秆的组织细胞撕裂，胞壁疏松，并从氧爆罐的出料口喷射而出，从而得到呈絮状物的膨松柔软的氧爆秸秆原料。

本发明的氧爆破壁秸秆的方法，其中所述步骤A中秸秆在被输送到储料仓之前，利用除铁装置对其进行除铁处理，所述步骤B中还包括按照200kg重量份的秸秆，加入1-20kg重量份的氢氧化钠和/或1-20kg重量份的氢氧化钾和/或1-20kg重量份的氢氧化钙中的任意一种或其任意组合，所述步骤C中向氧爆罐输送的压力空气可用输送压力氧气代替。

本发明的氧爆破壁秸秆的方法，其中所述步骤B中按照200kg重量份的秸秆，加入10-60kg重量份的液氨、2-15kg重量份的尿素、2-15kg重量份的35％浓度的双氧水和10-60kg重量份的水的比例，加入液氨、尿素、35％浓度的双氧水和水，然后对物料进行1.5-4分钟的搅拌；所述步骤C中配气罐中气体的温度调控在110-130℃范围内、压力调控在1.5-3Mpa的范围内，并保温保压40-130秒。

本发明的氧爆破壁秸秆的方法，其中所述步骤B中按照200kg重量份的秸秆，加入20-40kg重量份的液氨、5-10kg重量份的尿素、5-10kg重量份的35％浓度的双氧水和20-40kg重量份的水的比例，加入液氨、尿素、35％浓度的双氧水和水，然后对物料进行2-3分钟的搅拌；所述步骤C中配气罐中气体的温度调控在115-125℃范围内、压力调控在2-3.5Mpa的范围内，并保温保压60-120秒。

本发明的氧爆破壁秸秆的方法，其中所述氧爆罐采用不锈钢制成，所述步骤B中还包括按照200kg重量份的秸秆，加入2-15kg重量份的氢氧化钠和/或2-15kg重量份的氢氧化钾和/或2-15kg重量份的氢氧化钙中的任意一种或其任意组合。