[发明专利]一种连续定向拆解秸秆纤维设备

说明书

技术领域

本发明涉及农业废弃物秸秆处理技术，具体地说，本发明涉及一种连续定向拆解秸秆纤维设备。 

背景技术

我国是农业大国，也是生物质资源大国，目前秸秆资源除一小部分用作动物饲料和生活燃料外，每年近七亿吨秸秆资源需要处理，但因缺乏相应的处理技术与设备，大部分秸秆因无处存放只能废弃或被农民一把火直接烧掉，这样造成了极大的资源浪费。 

近年来，国内外广大科技工作者研究秸秆预处理的方法也很多，分别有化学法、热喷法、蒸煮法、汽爆法。其中汽爆法是近年来研究最多，也是较其余三种方法处理秸秆时间最短，没有环境影响，最有前途的，一种纯物理法处理秸秆技术。当今国内外汽爆技术的研究焦点，主要集中在加温、加压和解压时间等关键技术上，有学者提出秸秆汽相蒸煮物理化学变化技术，如公开号为CN101608412A的专利文献中则公开了一种微波----汽爆同步耦合法对植物秸秆去晶化的方法，此方法提出采用电加热蒸汽发生器产生150℃～235℃饱和压力蒸汽，对秸秆进行预热、加压，采用二级比吸收率为100～9000W/（Kg干秸秆）的微波继续升温并加压作用与秸秆的结晶组织，达到辅助去晶化的目的，这种电加热锅炉产生的温度范围为150℃～235℃饱和压力蒸汽，所对应的压力为0.37MPa和3MPa之间，温度和压力之间呈一定的函数对应关系，其加热蒸汽的技术性能与普通锅炉相同，都不能将温度与压力两项技术指标分开独立控制，最终会导致要升高压力，就必须升高温度，其结果会引起秸秆中的纤维染色团， 随着温度上升发生由金黄色到褐黑色再到黑色颜色变化，最终发生秸秆炭化；因为高温使秸秆内部组织发生裂解反应，所获得的秸秆纤维在高值化方面将大打折扣，影响最终纤维产品质量。 

目前，公开号为CN103382669A的专利文献公开了一种定向拆解秸秆纤维设备，该设备能够形成稳定“汽体爆炸”效果，保证各种类型秸秆在“汽体爆炸”脉冲时间范围内被拆解成高值化的纤维。该设备包括一种用于提供压力蒸汽的过热蒸汽发生器，其主要由加热单元构成，加热单元包括内部设有介质通道的加热壳体和设在加热壳体内的对进入介质通道的介质加热的干烧加热管，由于加热壳体暴露在外，加热壳体中的热量会向外散发，导致影响加热壳体中蒸汽的加热效果，导致加热效率降低。 

发明内容

本发明提供一种连续定向拆解秸秆纤维设备，目的是提高过热蒸汽发生器中蒸汽的加热效率，减少热量散失。 

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种连续定向拆解秸秆纤维设备，包括主要由加热单元构成的过热蒸汽发生器，加热单元包括内部设有介质通道的加热壳体和设在加热壳体内的对进入介质通道的介质加热的加热元件，加热壳体设有与介质通道连通的介质进口和介质出口，所述加热壳体的内侧壁和/或外侧壁设有隔热保温层。 

所述加热元件为设在所述加热壳体中心的干烧加热管。 

所述加热元件外套有盲管，盲管与加热元件之间具有呈封闭状态的空腔。 

所述盲管外表面设有螺旋形的翅片。 

所述加热壳体的介质通道中沿长度方向设有多个挡板，挡板交错布置，形成的介质通道为让介质通过的蛇形加热通道，所述盲管穿过各个挡板。 

所述加热元件还可以为蛇形的干烧加热管。 

所述加热壳体的介质通道中沿长度方向设有多个挡板，挡板交错布置，形成的介质通道为让介质通过的蛇形加热通道，所述加热元件穿过各个挡板。 

所述加热壳体内，在靠近加热壳体内侧壁上所设隔热保温层的位置处也设有所述加热元件。 

所述加热单元设有通过外设管道依次连接的三个，第一个加热单元为将进入其加热壳体中的液态水介质直接汽化转变成蒸汽的一级加热单元，第二个加热单元为将一级加热单元流出的蒸汽接力加热的二级加热单元，第三个加热单元为将二级加热单元流出的蒸汽接力加热至设定温度的三级加热单元。 

连续定向拆解秸秆纤维设备还包括拆解罐，拆解罐上设有用于检测内部压力的压力传感器、用于检测内部温度的温度传感器和用于检测秸秆含水率的湿度传感器，压力传感器、温度传感器和湿度传感器与控制系统连接。 

采用上述技术方案，与现有技术相比，本连续定向拆解秸秆纤维设备通过在加热壳体的内、外侧壁上增设隔热保温层，可以对加热壳体进行隔热、保温，减少热量的散失，从而提高对加热壳体中流过的蒸汽进行加热的加热效率。 

附图说明

图1为本发明的定向拆解秸秆纤维设备的结构示意图； 

图2为拆解罐的结构示意图；