專利名稱：一種汽爆秸稈物料的收集及能量綜合利用工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于纖維乙醇生產工藝蒸汽爆破預處理技術領域，特別涉及一種汽爆秸桿物料的收集及能量綜合利用工藝。
背景技術：
在纖維乙醇生產工藝中，秸桿纖維質原料需要進行預處理，才能進一步處理轉化為乙醇。蒸汽爆破預處理具有處理工藝簡單和能耗低的優點而被采用。蒸汽爆破過程中，因高溫產生甲酸、乙酸、糠醛等多種有機物質，部分物質存在于爆破后的余汽中。如果將爆破后殘余的蒸汽直接排放，則會產生環境污染和能源浪費的問題。如何解決秸桿原料預處理過程中存在的環境污染問題和如何降低能源消耗，是纖維乙醇生產過程中秸桿預處理工藝的關鍵問題之一。因此，設計一種結構簡單、工藝可靠、經濟性好的蒸汽爆破秸桿產物收集和能量綜合利用工藝，是推動第二代生物乙醇工業化發展的迫切需要。中圖分類號X382，文章編號0517— 6611 (2007) 22— 06883— 02，公開了一篇《一種秸桿生產乙醇的預處理方法分析》，對現有秸桿預處理技術進行分析和對比，認為蒸汽爆破和生物方法對秸桿進行預處理較為經濟和可行，是未來發展的方向，其中蒸汽爆破法較適合當前纖維素乙醇的產業化發展要求。不過并未提出一個系統的工藝方法。CN 102774588 A公開了一種以纖維乙醇副產品為主要原料生產沼氣的方法，利用纖維乙醇生產副產品為主要要原料，以淀粉乙醇糟液為輔料發酵生產沼氣。綜合利用了纖維乙醇和淀粉乙醇廢水，降低了纖維乙醇廢水處理成本，又充分利用了淀粉廢液的營養，對纖維乙醇發展提供了重要的依據。
發明內容
本發明目的在于提供一種易于操作、設備運行穩定、適用于所有農作物秸桿等生物質原料的汽爆秸桿物料的收集及能量綜合利用工藝。本發明采用以 下技術方案來實現上述目的，其具體步驟如下
Cl)經過粉碎的秸桿通過機械裝置送入爆破容器；
(2)所述爆破容器中通入壓力為1.2-4. O MPa的高壓蒸汽；
(3)對所述爆破容器保壓10— 120min ；
(4)打開所述爆破容器使物料噴出，實現物料和蒸汽分離；
(5)將步驟(4)所得的蒸汽進入減壓艙，含有有機分子的蒸汽從減壓艙頂部排出，進入冷凝器；
(6)步驟(5)所得蒸汽通過所述冷凝器后成液體，所述液體送到污水處理工序，產生的尾氣進入吸收塔；
(7)所述尾氣中有害物質被吸收塔中的水充分吸收，排出符合減排要求的殘余氣體。本發明所述粉碎的秸桿為粉碎至20—100 mm的作物秸桿。本發明所述粉碎的秸桿為粉碎至40— 80 mm的作物秸桿。本發明所述爆破容器中通入壓力為2. 2—3. O MPa的高壓蒸汽。
本發明對所述爆破容器保壓時間為40— 90min。本發明對所述爆破容器保壓時間為60— 70min。本發明所述機械裝置為皮帶傳送機或者裝載機。本發明所述蒸汽爆破容器的數量為一個或一組。本發明所述冷凝器中的冷卻劑設置為水，吸收熱量后溫度提升，轉入工廠其他工序利用。本發明將粉碎至20—100 mm的作物秸桿通過機械裝置送入蒸汽爆破容器中，蒸汽爆破容器的數量為I個或I組，通入高壓蒸汽，使蒸汽爆破容器中壓力為1. 2—4. O MPa,并保壓10 -120 min，噴放物料；含有有機物質甲酸、乙酸和糠醛等小分子物質的蒸汽經過減壓艙進入冷卻器，被冷卻成液體后，送到污水處理工序，極大減少了有害物質的含量，其中有機質可被利用轉化；所述冷凝器中的冷卻劑，這里指水，溫度被提升，可以轉入工廠其他工序利用，并且所述冷凝水通過處理可以作為生產沼氣原料；剩余的尾氣經管道進入吸收塔，有害物質被充分吸收，排出部分符合減排要求，積累一端時間后所述吸收塔中液體進入污水處理工段凈化；本發明所述粉碎的秸桿為粉碎至40— 80 mm，進行汽爆處理，有害物質含量更少，易于酶解，效果更好；對所述爆破容器保壓時間設定為40— 90min或者60—70min，可以根據作物秸桿狀況選擇，普適性更好。通過以上工藝措施，不但使蒸汽爆副產物得到科學收集，而且有效利用了汽爆后物質，同時通過提升冷卻劑溫度對尾氣熱能進行充分利用。與現有的蒸汽爆破爆工藝相比，該工藝解決了汽爆尾氣直接排放造成污染和能源浪費的問題，而且爆破產生的有機物質被充分利用，該工藝設計合理，操作簡便，運行可靠，設備維修方便，而且具有高效、節能等優點，比較容易普遍推廣使用。
下面結合附圖對 本發明作進一步地說明
圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施方式
具體實施例1
如圖1所示，本發明采用以下技術方案來實現上述目的，其具體步驟如下
(1)將經過粉碎至20—100mm的稻桿通過皮帶傳送機5送入爆破容器I ;
(2)所述爆破容器I中通入壓力為1.2-4. O MPa的高壓蒸汽；
(3)對所述爆破容器I保壓10— 120min ；
(4)打開所述爆破容器I使物料噴出，實現物料和蒸汽分離；
(5)將步驟(4)所得的蒸汽進入減壓艙2，含有有機分子的蒸汽從減壓艙2頂部排出，進入冷凝器3 ；
(6)步驟(5)所得蒸汽通過所述冷凝器3后成液體，所述液體送到污水處理工序，產生的尾氣進入吸收塔4 ；
(7)所述尾氣中有害物質被吸收塔4中的水充分吸收，排出符合減排要求的殘余氣體。本發明所述蒸汽爆破容器I的數量為一個。本發明所述冷凝器3中的冷卻劑設置為水，溫度提升，轉入工廠其他工序利用。具體實施例2如圖1所示，本發明采用以下技術方案來實現上述目的，其具體步驟如下
(1)經過粉碎至40—80 mm的秸桿通過裝載機送入爆破容器I ;
(2)所述爆破容器I中通入壓力為1.2-4. O MPa的高壓蒸汽；
(3)對所述爆破容器I保壓10— 120min ；
(4)打開所述爆破容器I使物料噴出，實現物料和蒸汽分離；
(5)將步驟(4)所得的蒸汽進入減壓艙2，含有有機分子的蒸汽從減壓艙2頂部排出，進入冷凝器3 ；
(6)步驟(5)所得蒸汽通過所述冷凝器3后成液體，所述液體送到污水處理工序，產生的尾氣進入吸收塔4 ；
(7)所述尾氣中有害物質被吸收塔4中的水充分吸收，排出符合減排要求的殘余氣體。本發明所述蒸汽爆破容器I的數量為一個。本發明所述冷凝器3中的冷卻劑設置為水，溫度提升，轉入工廠其他工序利用。具體實施例3
如圖1所示，本發明采用以下技術方案來實現上述目的，其具體步驟如下
Cl)經過粉碎至20—100 mm的秸桿通過裝載機送入爆破容器I ;
(2)所述爆破容器I中 通入壓力為2.2—3. O MPa的高壓蒸汽；
(3)對所述爆破容器I保壓60—70min ；
(4)打開所述爆破容器I使物料噴出，實現物料和蒸汽分離；
(5)將步驟(4)所得的蒸汽進入減壓艙2，含有有機分子的蒸汽從減壓艙2頂部排出，進入冷凝器3 ；
(6)步驟(5)所得蒸汽通過所述冷凝器3后成液體，所述液體送到污水處理工序，產生的尾氣進入吸收塔4 ；
(7)所述尾氣中有害物質被吸收塔4中的水充分吸收，排出符合減排要求的殘余氣體。本發明所述蒸汽爆破容器I的數量為一組。本發明所述冷凝器3中的冷卻劑設置為水，溫度提升，轉入工廠其他工序利用。具體實施例4
如圖1所示，本發明采用以下技術方案來實現上述目的，其具體步驟如下
(1)經過粉碎至40—80mm的稻桿通過皮帶傳送機5送入爆破容器I ;
(2)所述爆破容器I中通入壓力為1.2-4. O MPa的高壓蒸汽；
(3)對所述爆破容器I保壓40—90min ；
(4)打開所述爆破容器I使物料噴出，實現物料和蒸汽分離；
(5)將步驟(4)所得的蒸汽進入減壓艙2，含有有機分子的蒸汽從減壓艙2頂部排出，進入冷凝器3 ；
(6)步驟(5)所得蒸汽通過所述冷凝器3后成液體，所述液體送到污水處理工序，產生的尾氣進入吸收塔4 ；
(7)所述尾氣中有害物質被吸收塔4中的水充分吸收，排出符合減排要求的殘余氣體。本發明所述蒸汽爆破容器I的數量為一組。本發明所述冷凝器3中的冷卻劑設置為水，溫度提升，轉入工廠其他工序利用。具體實施例5如圖1所示，本發明采用以下技術方案來實現上述目的，其具體步驟如下
(1)經過粉碎至40—80mm的稻桿通過皮帶傳送機5送入爆破容器I ;
(2)所述爆破容器I中通入壓力為1.2-4. O MPa的高壓蒸汽；
(3)對所述爆破容器I保壓40—90min ；
(4)打開所述爆破容器I使物料噴出，實現物料和蒸汽分離；
(5)將步驟(4)所得的蒸汽進入減壓艙2，含有有機分子的蒸汽從減壓艙2頂部排出，進入冷凝器3 ；
(6)步驟(5)所得蒸汽通過所述冷凝器3后成液體，所述液體送到污水處理工序，產生的尾氣進入吸收塔4 ；
(7)所述尾氣中·有害物質被吸收塔4中的水充分吸收，排出符合減排要求的殘余氣體。本發明所述蒸汽爆破容器I的數量為一組。本發明所述冷凝器3中的冷卻劑設置為水，溫度提升，轉入工廠其他工序利用。以上各實施例中，本發明是將粉碎的作物秸桿通過機械裝置送入蒸汽爆破容器中，蒸汽爆破容器的數量為I個或I組，通入高壓蒸汽，使蒸汽爆破容器中壓力為1. 2-4. OMPa，并保壓10 —120 min，噴放物料；含有有機物質甲酸、乙酸和糠醛等小分子物質的蒸汽經過減壓艙進入冷卻器，被冷卻成液體后，送到污水處理工序，極大減少了有害物質的含量，其中有機質可被利用轉化；所述冷凝器中的冷卻劑，這里設置為水，節省成本、性能較好，溫度被提升，可以轉入工廠其他工序利用，并且所述冷凝水通過處理可以作為生產沼氣原料；剩余的尾氣經管道進入吸收塔，有害物質被充分吸收，排出部分符合減排要求，積累一端時間后所述吸收塔中液體進入污水處理工段凈化；本發明所述粉碎的秸桿進行汽爆處理，易于酶解，效果較好。通過以上工藝措施，不但使蒸汽爆副產物得到科學收集，而且有效利用了汽爆后物質，同時通過提升冷卻劑溫度對尾氣熱能進行充分利用。與現有的蒸汽爆破爆工藝相比，該工藝解決了汽爆尾氣直接排放造成污染和能源浪費的問題，而且爆破產生的有機物質被充分利用，該工藝設計合理，操作簡便，運行可靠，設備維修方便，而且具有高效、節能等優點，比較容易普遍推廣使用。
權利要求
1.一種汽爆秸桿物料的收集及能量綜合利用工藝，其技術特征是包括以下步驟， (1)經過粉碎的秸桿通過機械裝置送入爆破容器； (2)所述爆破容器中通入壓力為1.2-4. O MPa的高壓蒸汽； (3)對所述爆破容器保壓10— 120min ； (4)打開所述爆破容器使物料噴出，實現物料和蒸汽分離； (5)將步驟(4)所得的蒸汽進入減壓艙，含有有機分子的蒸汽從減壓艙頂部排出，進入冷凝器； (6)步驟(5)所得蒸汽通過所述冷凝器后成液體，所述液體送到污水處理工序，產生的尾氣進入吸收塔；(7)所述尾氣中有害物質被吸收塔中的水充分吸收，排出符合減排要求的殘余氣體。
2.如權利要求1所述汽爆秸桿物料的收集及能量綜合利用工藝，其特征在于所述粉碎的秸桿為粉碎至20—100 mm的作物秸桿。
3.如權利要求1所述汽爆秸桿物料的收集及能量綜合利用工藝，其特征在于所述粉碎的秸桿為粉碎至40— 80 mm的作物秸桿。
4.如權利要求1所述汽爆秸桿物料的收集及能量綜合利用工藝，其特征在于所述機械裝置為皮帶傳送機或者裝載機。
5.如權利要求1所述汽爆秸桿物料的收集及能量綜合利用工藝，其特征在于所述蒸汽爆破容器的數量為一個或一組。
6.如權利要求1所述汽爆秸桿物料的收集及能量綜合利用工藝，其特征在于所述冷凝器中的冷卻劑設置為水，吸收熱量后溫度提升，轉入工廠其他工序利用。
7.如權利要求1所述汽爆秸桿物料的收集及能量綜合利用工藝，其特征在于所述爆破容器中通入壓力為2. 2—3. O MPa的高壓蒸汽。
8.如權利要求1所述汽爆秸桿物料的收集及能量綜合利用工藝，其特征在于所述爆破容器保壓時間為40— 90min。
9.如權利要求1所述汽爆秸桿物料的收集及能量綜合利用工藝，其特征在于所述爆破容器保壓時間為60— 70min。
全文摘要
本發明屬于纖維乙醇生產工藝蒸汽爆破預處理技術領域，公開了一種汽爆秸稈物料的收集及能量綜合利用工藝，具體步驟如下(1)經過粉碎的秸稈通過機械裝置送入爆破容器；(2)爆破容器中通入壓力為1.2—4.0MPa的高壓蒸汽；(3)對爆破容器保壓10—120min；(4)打開爆破容器使物料噴出，實現物料和蒸汽分離；(5)將步驟(4)所得的蒸汽進入減壓艙，含有有機分子的蒸汽從減壓艙頂部排出，進入冷凝器；(6)步驟(5)所得蒸汽通過冷凝器后成液體，液體送污水處理工序，尾氣進入吸收塔，進行后續尾氣吸收。本發明使蒸汽爆副產物得到科學收集和利用，且對尾氣熱能充分利用，易推廣使用。
文檔編號C12P7/10GK103045656SQ20121054240
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者馬曉建, 閻德冉, 王林風, 米錫耿, 王鐸 申請人:河南天冠纖維乙醇有限公司