[发明专利]秸秆造粒工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种秸秆造粒工艺，属于秸秆的加工应用领域。

背景技术

由于农村废弃玉米秸秆一般采用就地粉碎还田处理或收割堆放处理，堆放时占地面积大，难以存放，天气干燥时容易带来安全隐患；就地还田处理的秸秆往往在北方地区又影响小麦的播种，因此有些地方通常采用焚烧的方式进行处理，但焚烧时会对空气造成一种巨大的污染，现已被禁止。为了对这些秸秆进行再度利用，有些地方采用造粒机对秸秆进行造粒。但由于秸秆的主要成份是纤维素、半纤维素和木质素，木质素是具有芳香族特性的结构单体，是一种无定形结构的物质，存在于植物的木化组织中，在造粒时，秸秆中的木质素与纤维素结合不紧密，因此造粒效果不好，容易出现不出粒或者不能持续出粒的现象。目前秸秆颗粒无合适的成型工艺能够满足机械化、大批量、连续生产的要求。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种能够对秸秆进行再利用、造粒密度高且效果好的秸秆造粒工艺，有效的解决了秸秆储存难的问题，满足了机械化、大批量、连续生产的要求，同时减轻了秸秆对环境的影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的秸秆造粒工艺，其特征在于：包括如下工艺步骤：

①粗粉碎：通过铡草机将秸秆原料切碎，得到长度为20~100mm的碎秸秆，然后进入青贮池进行青贮发酵处理；

②干燥：将青贮后的碎秸秆进行干燥处理，得到含水量为9~15%的碎秸秆；

③细粉碎：将干燥后的碎秸秆通过粉碎机进行细粉碎，并通过风送除尘系统进入料仓贮存，得到粒度为40~150目的秸秆纤维；

④造粒：将秸秆纤维输送至环模造粒机，采用环模和压辊压制成型，压制过程中产生80~130℃的温度可使物料熟化，得到密度为1~1.2g/cm³的秸秆颗粒，颗粒为棒状，直径为8~10mm，长度为20~50mm；

⑤冷却成型：压制后的秸秆颗粒进入冷却机，通过风冷降温至室温，得到表面光滑成型颗粒。

其中：步骤②中的干燥方式方法很多，既可以采用自然干燥，又可以采用烘干机进行气流干燥，本发明中采用三筒烘干机进行烟气干燥处理。

为了提高碎秸秆的粉碎效果，步骤③中的粉碎机采用大型锤片式粉碎机。

为方便包装出售，在所述的步骤④和步骤⑤之间增加筛选工艺，将造粒后的秸秆颗粒进行筛选，得到尺寸均匀的秸秆颗粒，之后进行冷却。

秸秆造粒是有条件的，它对原料的种类、粒度、含水率都有一定的要求，造粒前，需要先对秸秆进行适当的粉碎、干燥，由于秸秆中的木质素属于非晶体，没有熔点但有软化点，当温度为70~110℃时粘合力开始增加，木质素在适当温度下（200~300℃）会软化、液化，因此，碎秸秆被输送至造粒机中后，通过控制80~130℃的压制温度、再加以一定的压力，能够使木质素与纤维素紧密粘接，并能使相邻的秸秆纤维互相胶接，从而得到表面光滑、无明显裂纹且密度高达1~1.2g/cm³的秸秆颗粒，冷却后即可固化成型。除上述外，在环模造粒机中采用环模和压辊压制成型时，施加的压力可通过压辊上的偏心轮予以调整，通过调节压辊与环模间隙能够调节相邻的秸秆纤维的粘结力，通过控制颗粒密度及出料量，使秸秆颗粒的密度增加到10倍以上，造粒时采用80~130℃的压制温度，还能对颗粒起到热化灭菌的作用。

本发明所具有的有益效果是：

本秸秆造粒工艺简单易行，通过控制造粒压辊与环模间隙能够调节相邻的秸秆纤维的粘结力，使秸秆颗粒的密度大大增加，有效的解决了秸秆储存的难题，同时减轻了秸秆对环境的影响，使运输更为方便，且贮存成本降低了70%；造粒效果好，成型的秸秆颗粒表面光滑、无明显裂纹；经过高温压缩农作物秸秆而成型的秸秆颗粒，既是新型的清洁能源，又能用作培育菌类的基材或者畜禽的辅助饲料，便于大规模推广应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

本发明中的秸秆造粒工艺包括如下步骤：

本秸秆造粒工艺具体如下：

1、通过铡草机或其他剪切装置将农作物秸秆切割得到长度为20~100mm以下的碎秸秆，然后进入青贮池进行青贮发酵处理；

2、将碎秸秆送入三筒烘干机中进行干燥处理，使碎秸秆的含水量控制在9~15%；

3、经大型锤片式粉碎机进行细粉碎并通过风送除尘系统得到粒度为40~150目的秸秆纤维；