[发明专利]一种秸秆茎叶分离的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于农业机械领域，涉及一种适于玉米、高粱秸秆茎叶分离的方法和装置。

背景技术

我国每年可产生秸秆7亿多吨。近年来，秸秆就地焚烧日趋严重，产生的烟雾已成为一大社会公害。随着全球能源和环保问题的紧迫性加剧，对农作物秸秆这一生物质资源的开发利用在国内外引起了高度重视。随着研究的深入，可再生的秸秆资源应用途径越来越广，规模越来越大。秸秆可代替木材造纸、生产纤维板、复合板、轻体墙、复合门窗、隔热板、包装托盘，也可代替泡沫塑料生产一次性餐具、包装缓冲板等。秸秆汽化、秸秆饲料等技术也在不断普及。所以，秸秆资源综合利用目前已成为一大产业。但是，研究表明，秸秆的茎和叶的化学成份和力学性能差异较大，混合利用会降低产品的性能或质量。因此，在生产中，秸秆的茎叶往往必须分离，分别利用。

目前，国内外至今还没有一种理想的秸秆特别是玉米、高粱等秸秆茎叶分离方法。有人曾借鉴甘蔗去叶的方法用冲击法对玉米秸秆进行茎叶分离试验研究。其法是借鉴甘蔗去叶方法，利用钢丝绳等物代替甘蔗去叶机中的胶指对玉米秸秆高速打击。结果表明该法有一定的可行性，但去叶率受秸秆含水率和抗冲击能力影响较大，一次分离率较低(小于80％)。且钢丝绳使用寿命比较短，分离效果不够理想。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷与不足，本发明的目的在于提供一种秸秆茎叶分离方法。其思路是利用秸杆在加工利用中可切段、可压扁而不影响后续加工利用，甚至有利于后续加工利用的特点，采用切段压扁碾搓法进行茎叶分离。

实现上述发明目的的技术是一种秸秆茎叶分离方法，按以下步骤进行：

1)去除含叶率较高的秸秆梢头，去梢头长度为10～80cm；

2)将去除梢头后的秸秆切成0.2～1.5倍秸秆节长的碎段；

3)将切段后的秸秆沿秸秆长度方向单层送入一对活动胶辊压扁，使残留的秸秆叶绝大多数分布在秸秆压扁后形成的两个平面上；

4)将压扁的秸秆进一步经一对或数对对辊在秸秆压扁后形成的两个平面上沿秸秆长度方向施加的碾搓、搓擦、撕裂作用力使残留的秸秆叶从秸秆茎上剥离；

5)利用气流清选作用使秸秆茎叶分离。

本发明还有一个目的是提供一种实现上述秸秆茎叶分离方法的装置。它包括气流清选机构、进料斗、理料辊、机箱、短淌板、长淌板、活动胶辊、固定胶辊、茎秆接料斗、变速箱及电机，所述的进料斗安装在机箱的顶部，在进料斗的底部安装有理料辊，在理料辊的下端置有一对折的短淌板和长淌板，长淌板的下端与安装在机箱中间的活动胶辊靠近固定胶辊一侧相切；在机箱的左下边置有一个茎秆接料斗；右下边置有一个电机和变速箱，变速箱的两个输出端带轮I和带轮II分别通过三角带I和三角带II与活动胶辊带轮和固定胶辊带轮连接，理料辊带轮通过三角带III与固定胶辊带轮连接；所述的气流清选机构通过上下两个通道连接在机箱的左侧。

本发明所述的理料辊是在一根轴上等距活动有多个轮子，轮间距为10～50mm。

本发明所述的短淌板和长淌板为瓦楞形状，在瓦楞的凸面上分布有多行理料柱，且每行柱子中任意两个柱子的间距大于从其上流过的秸秆碎段长度。所述的短淌板与水平面夹角为30°～45°，长淌板与水平面夹角为105°～130°。短淌板与长淌板的结构相同，但长淌板长度大于短淌板。

所述的活动胶辊和固定胶辊不在同一水平线上，活动胶辊略高于固定胶辊。活动胶辊为慢辊，逆时针方向转动，其线速度为0.1～25m/s，固定胶辊为快辊，顺时针方向转动，其线速度为0.1～30m/s。

本发明中秸秆茎叶分离装置的工作原理是这样的：

将秸秆用适宜的市售铡草机去除梢头，并剪切成0.2～1.5倍秸秆节长的碎段。手工将秸秆碎段添加到秸秆茎叶分离装置的进料斗中。开机运行，秸秆碎段在理料辊的搅动下，从理料辊与进料斗之间的缝隙中向外单层均匀排料。秸秆碎段依次进入短淌板和长淌板，在两个淌板的理料、导向和加速作用下，秸秆碎段沿其长度方向以适宜的速度进入胶辊工作区。同时，切段后直接剥离下的叶子在经过淌板时，受到气流作用，随气流排出。