[發(fā)明專利]一種汽爆秸稈物料的收集及能量綜合利用工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210542406.3
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103045656A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬曉建;閻德冉;王林風;米錫耿;王鐸
• 申請（專利權(quán)）人: 河南天冠纖維乙醇有限公司
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于纖維乙醇生產(chǎn)工藝蒸汽爆破預處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汽爆秸稈物料的收集及能量綜合利用工藝。

背景技術(shù)

在纖維乙醇生產(chǎn)工藝中，秸稈纖維質(zhì)原料需要進行預處理，才能進一步處理轉(zhuǎn)化為乙醇。蒸汽爆破預處理具有處理工藝簡單和能耗低的優(yōu)點而被采用。蒸汽爆破過程中，因高溫產(chǎn)生甲酸、乙酸、糠醛等多種有機物質(zhì)，部分物質(zhì)存在于爆破后的余汽中。如果將爆破后殘余的蒸汽直接排放，則會產(chǎn)生環(huán)境污染和能源浪費的問題。如何解決秸稈原料預處理過程中存在的環(huán)境污染問題和如何降低能源消耗，是纖維乙醇生產(chǎn)過程中秸稈預處理工藝的關(guān)鍵問題之一。因此，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、工藝可靠、經(jīng)濟性好的蒸汽爆破秸稈產(chǎn)物收集和能量綜合利用工藝，是推動第二代生物乙醇工業(yè)化發(fā)展的迫切需要。中圖分類號X382，文章編號0517—6611(2007)22—06883—02，公開了一篇《一種秸稈生產(chǎn)乙醇的預處理方法分析》，對現(xiàn)有秸稈預處理技術(shù)進行分析和對比，認為蒸汽爆破和生物方法對秸稈進行預處理較為經(jīng)濟和可行，是未來發(fā)展的方向，其中蒸汽爆破法較適合當前纖維素乙醇的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要求。不過并未提出一個系統(tǒng)的工藝方法。CN?102774588?A公開了一種以纖維乙醇副產(chǎn)品為主要原料生產(chǎn)沼氣的方法，利用纖維乙醇生產(chǎn)副產(chǎn)品為主要要原料，以淀粉乙醇糟液為輔料發(fā)酵生產(chǎn)沼氣。綜合利用了纖維乙醇和淀粉乙醇廢水，降低了纖維乙醇廢水處理成本，又充分利用了淀粉廢液的營養(yǎng)，對纖維乙醇發(fā)展提供了重要的依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

?????本發(fā)明目的在于提供一種易于操作、設(shè)備運行穩(wěn)定、適用于所有農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)原料的汽爆秸稈物料的收集及能量綜合利用工藝。

????本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的，其具體步驟如下：

（1）經(jīng)過粉碎的秸稈通過機械裝置送入爆破容器；

（2）所述爆破容器中通入壓力為1.2—4.0?MPa的高壓蒸汽；

（3）對所述爆破容器保壓10—120min；

（4）打開所述爆破容器使物料噴出，實現(xiàn)物料和蒸汽分離；

（5）將步驟（4）所得的蒸汽進入減壓艙，含有有機分子的蒸汽從減壓艙頂部排出，進入冷凝器；

（6）步驟（5）所得蒸汽通過所述冷凝器后成液體，所述液體送到污水處理工序，產(chǎn)生的尾氣進入吸收塔；

（7）所述尾氣中有害物質(zhì)被吸收塔中的水充分吸收，排出符合減排要求的殘余氣體。

本發(fā)明所述粉碎的秸稈為粉碎至20—100?mm的作物秸稈。

本發(fā)明所述粉碎的秸稈為粉碎至40—80?mm的作物秸稈。

本發(fā)明所述爆破容器中通入壓力為2.2—3.0?MPa的高壓蒸汽。

本發(fā)明對所述爆破容器保壓時間為40—90min。

本發(fā)明對所述爆破容器保壓時間為60—70min。

本發(fā)明所述機械裝置為皮帶傳送機或者裝載機。

本發(fā)明所述蒸汽爆破容器的數(shù)量為一個或一組。

本發(fā)明所述冷凝器中的冷卻劑設(shè)置為水，吸收熱量后溫度提升，轉(zhuǎn)入工廠其他工序利用。

本發(fā)明將粉碎至20—100?mm的作物秸稈通過機械裝置送入蒸汽爆破容器中，蒸汽爆破容器的數(shù)量為1個或1組，通入高壓蒸汽，使蒸汽爆破容器中壓力為1.2—4.0?MPa，并保壓10?—120?min，噴放物料；含有有機物質(zhì)甲酸、乙酸和糠醛等小分子物質(zhì)的蒸汽經(jīng)過減壓艙進入冷卻器，被冷卻成液體后，送到污水處理工序，極大減少了有害物質(zhì)的含量，其中有機質(zhì)可被利用轉(zhuǎn)化；所述冷凝器中的冷卻劑，這里指水，溫度被提升，可以轉(zhuǎn)入工廠其他工序利用，并且所述冷凝水通過處理可以作為生產(chǎn)沼氣原料；剩余的尾氣經(jīng)管道進入吸收塔，有害物質(zhì)被充分吸收，排出部分符合減排要求，積累一端時間后所述吸收塔中液體進入污水處理工段凈化；本發(fā)明所述粉碎的秸稈為粉碎至40—80?mm，進行汽爆處理，有害物質(zhì)含量更少，易于酶解，效果更好；對所述爆破容器保壓時間設(shè)定為40—90min或者60—70min，可以根據(jù)作物秸稈狀況選擇，普適性更好。通過以上工藝措施，不但使蒸汽爆副產(chǎn)物得到科學收集，而且有效利用了汽爆后物質(zhì)，同時通過提升冷卻劑溫度對尾氣熱能進行充分利用。與現(xiàn)有的蒸汽爆破爆工藝相比，該工藝解決了汽爆尾氣直接排放造成污染和能源浪費的問題，而且爆破產(chǎn)生的有機物質(zhì)被充分利用，該工藝設(shè)計合理，操作簡便，運行可靠，設(shè)備維修方便，而且具有高效、節(jié)能等優(yōu)點，比較容易普遍推廣使用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地說明：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式?????