[实用新型]基于农作物秸秆的生物质集中气化系统

说明书

技术领域

本实用新型属于生物质能领域，尤其是一种基于农作物秸秆的生物质集中气化系统。

背景技术

进入20世纪70年代以来，随着全球性石油危机的冲击和环保意识的提高，世界各国越来越重视开发和高效转换生物质能源，纷纷制定了发展研究计划。我国在2006年启动了“十一五”国家科技支撑计划“农林生物质工程”重大项目。2008年，我国年可收集农作物秸秆资源量为6.87亿吨，利用率达到69%，还有31%约2.13亿吨剩余未被利用，因此中国农作物秸秆产天然气的潜力巨大。秸秆中的纤维素、半纤维素、木质素相互缠绕，形成致密的空间结构，不易被厌氧微生物及酶直接利用，因此一般都需要经过预处理后再进行发酵产气，现有的物理，化学和生物方法预处理虽然能够达到一定的处理效果，但是这些技术的成本过高，目前还很难应用到实际的小型农场或是工业化生产之中。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于农作物秸秆的生物质集中气化系统，该系统具有预处理秸秆时间短，天然气产气快、产气量大、运行稳定、成本低。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种基于农作物秸秆的生物质集中气化系统，其系统包括粉碎机、蒸汽弹射式有机质垃圾处理机、酸化罐、酸液分离器、甲烷化罐、生物脱硫塔以及压缩机构成，粉碎机出口连接蒸汽弹射式有机质垃圾处理机进口，蒸汽弹射式有机质垃圾处理机出口连接酸化罐进口，酸化罐出口连接酸液分离器进口，酸液分离器出口连接甲烷化罐进口，甲烷化罐出口连接生物脱硫塔进口，生物脱硫塔出口连接压缩机进口。

而且，所述的粉碎机进口连接秸秆储罐出口。

而且，所述的压缩机为中压压缩机。

而且，所述的压缩机出口分别连接甲烷收集罐以及二氧化碳收集罐。

本实用新型的优点和有益效果为：

本基于农作物秸秆的生物质集中气化系统包括粉碎机、蒸汽弹射式有机质垃圾处理机、酸化罐、酸液分离器、甲烷化罐、生物脱硫塔以及压缩机构成，粉碎机出口连接蒸汽弹射式有机质垃圾处理机进口，蒸汽弹射式有机质垃圾处理机出口连接酸化罐进口，酸化罐出口连接酸液分离器进口，酸液分离器出口连接甲烷化罐进口，甲烷化罐出口连接生物脱硫塔进口，生物脱硫塔出口连接压缩机进口，本实用新型具有预处理秸秆时间短，天然气产气快、产气量大、运行稳定、成本低。

附图说明

图1为本实用新型系统连接框图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种基于农作物秸秆的生物质集中气化系统，其系统包括粉碎机、蒸汽弹射式有机质垃圾处理机、酸化罐、酸液分离器、甲烷化罐、生物脱硫塔以及压缩机构成，粉碎机进口连接秸秆储罐出口，粉碎机出口连接蒸汽弹射式有机质垃圾处理机进口，蒸汽弹射式有机质垃圾处理机出口连接酸化罐进口，酸化罐出口连接酸液分离器进口，酸液分离器出口连接甲烷化罐进口，甲烷化罐出口连接生物脱硫塔进口，生物脱硫塔出口连接压缩机进口，压缩机出口分别连接甲烷收集罐以及二氧化碳收集罐，压缩机为中压压缩机。

首先，青储秸秆经过粉碎机粉碎，再经过蒸汽弹射处理机进行快速的蒸汽爆破预处理产生秸秆泥浆，秸秆泥浆进入酸化罐进行水解和产酸的发酵过程，发酵后的秸秆通过酸液分离器分离出固形物和酸液两种物质，酸液分离器获得的酸液进入甲烷化罐进行产甲烷发酵，发酵产生的天然气进入生物脱硫塔进行脱硫净化处理，脱硫后的天然气经过中压压缩机分离出液态的二氧化碳和甲烷气体。秸秆为玉米、小麦等农作物的秸秆。所述的蒸汽弹射式有机质垃圾处理机包括蒸汽保压钢筒、弹射钢笼、进料旋盖以及弹射引发气缸，弹射钢笼滑动安装在蒸汽保压钢筒内，蒸汽保压钢筒上制有蒸汽进口，弹射钢笼上端制有进料口，弹射钢笼下端与弹射引发气缸的活塞杆固装，进料旋盖安装在弹射钢笼的进料口上。蒸汽弹射预处理秸秆的条件是：秸秆粉碎至2-3cm长，保压的蒸汽压力为2MPa，保压时间为90秒，蒸汽耗量为0.3吨蒸汽/吨秸秆，物料爆出时间仅为0.00875秒。所述的发酵过程采用数控高效两相中温厌氧发酵技术，有效的将产酸和产甲烷两个发酵过程进行分离，提高了整个发酵过程的效率。中压压缩机的压力为25MPa，使其中的二氧化碳气体液化并分离，得到较为纯净的甲烷气体。所述的蒸汽弹射处理秸秆产天然气的系统可以实现使秸秆的降解时间从60天缩短至15天，2.85公斤的干秸秆能产1立方的天然气。