[发明专利]生物质秸秆多口闪爆预处理生产系统及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及秸秆类生物质资源利用技术领域，具体涉及一种生物质秸秆多口闪爆预处理生产系统及其生产工艺。

背景技术

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。生物质是是太阳能最主要的吸收器和储存器，生物质通过光合作用能够把太阳能富集起来，储存于有机物中，这些能量是人类发展所需能源的源泉和基础，生物质资源具有可再生性、低污染性、广泛分布性。秸秆是一种重要的生物质资源，我国是一个农业大国，耕地面积超过了 18 亿亩，每年有丰富的秸秆量产生。据调查，2009 年，全国农作物秸秆理论资源量为 8.20 亿吨（风干，含水量为 15%）。从品种上看，稻草约为 2.05 亿吨，占理论资源量的 25%；麦秸为1.50 亿吨，占 18.3%；玉米秸为 2.65 亿吨，占 32.3%；棉秆为 2584 万吨，占3.2%；油料作物秸秆（主要为油菜和花生）为 3737 万吨，占 4.6%；豆类秸秆为 2726 万吨，占 3.3%；薯类秸秆为 2243 万吨，占 2.7%。如此巨量的生物质秸秆，由于没有很好的技术来利用，仍大部分被废弃与焚烧处理，不仅造成了令人痛心的资源浪费，也给环境（大气、水质和土壤）的恶化带来了不可低估的影响。

目前的生物质原料的预处理技术包括酸碱处理、酶降解和高温热解，生物质原料的组分分离是充分和高效地实现生物量全利用的关键步骤。由于生物质原料特有的复杂而稳定的结构，必须进行原料的预处理。植物秸秆固有的抵抗外力破坏和微生物侵害的拮抗性结构阻碍了其作为生物质原料使用的易加工性。这也是困扰诸多现有预处理技术在最大限度保留有效组分前提下难以奏效的根本原因。

发明内容

本发明提供了一种生物质秸秆多口闪爆预处理生产系统及其生产工艺，以解决现有技术存在的秸秆生物质组分分离不充分导致有效组分得不到充分利用的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种生物质秸秆多口闪爆预处理生产系统，包括处理单元和生产单元，处理单元由秸秆粉碎装置、秸秆配料混合装置、输送装置、计量装置和多口闪爆秸秆破壁设备依次串联连接而成，生产单元包括生物质秸秆饲料生产线、食用粉生产线、制浆生产线、生物酒精燃料生产线和木塑复合建材生产线，生产单元的生物质秸秆饲料生产线、食用粉生产线、制浆生产线和生物酒精燃料生产线分别与处理单元的多口闪爆秸秆破壁设备并联连接，生物质秸秆饲料生产线与一个木塑复合建材生产线相连，制浆生产线与一个木塑复合建材生产线相连。

上述木塑复合建材生产线由木塑生产线、研磨机、抛光机和印花机组成。

上述生物质秸秆多口闪爆预处理生产系统的生产工艺，将生物质秸秆原料在多口闪爆秸秆破壁设备中，在高温高压汽体闪爆作用下，完成木质素、纤维素、半纤维素等组织及糖链的分段分离，形成絮状纤维，最后通过生物质秸秆饲料生产线、食用粉生产线、制浆生产线、生物酒精燃料生产线和木塑复合建材生产线制成不同类的产品，具体生产工艺如下：

（1） 将收集的秸秆送至秸秆粉碎装置中进行粉碎；

（2） 将秸秆粉碎料加入到秸秆配料混合装置中，并加一定量的水提高湿度，同时升温至40℃~50℃；

（3） 秸秆配料混合装置中的物料经过输送装置和计量装置后，送至多口闪爆秸秆破壁设备中进行闪爆处理，得到絮状秸秆纤维，闪爆压力为0.5-1.2MPa，保压时间为5秒-10分钟；

（4） 将步骤（3）得到的絮状秸秆纤维分别送至生物质秸秆饲料生产线、食用粉生产线、制浆生产线和生物酒精燃料生产线中，在生物质秸秆饲料生产线中，向絮状秸秆纤维中添加营养助剂通过成型造粒装置得到生物质颗粒饲料，与此同时生物质秸秆饲料生产线的废弃物经回收，送至木塑复合建材生产线中，经木塑生产线、研磨机、抛光机和印花机加工处理后，得到复合木塑产品；在食用粉生产线中，絮状秸秆纤维制成营养粉以及各种专用面粉；在制浆生产线中，絮状秸秆纤维经研磨脱色和挤压脱水后，得到纸浆产品，与此同时制浆生产线的废弃物经回收，送至木塑复合建材生产线中，经木塑生产线、研磨机、抛光机和印花机加工处理后，得到复合木塑产品；在生物酒精燃料生产线中，絮状秸秆纤维经生物发酵后，得到乙醇染料和营养白酒等产品。