CN101100817A - 提取秸秆纤维的方法及设备 - Google Patents

Abstract

提取秸秆纤维的方法及设备，其特征是包括以下步骤：1)秸秆粗提取，将脱粒后的农作物秸秆扯碎，剥离进行粗提取；2)蒸汽处理，将所述的粗制秸秆经蒸汽加温、湿润，同时进行剥离、梳理；3)秸秆精提取，将经蒸汽处理的粗制秸秆进一步剥离、梳理，以去秸秆中的附着组织，得秸秆纤维；4)清洗。本发明采用设备先将秸秆破碎成小片，再通蒸汽快速韧化膨胀，最后提取纤维；省去现有技术中的长时间将整体秸秆蒸煮、脱水、产生污水的弊端；本发明可提高效率，节水，有利于环保，节省运输成本。本发明适于提取各类作物、特别是粮食作物的秸秆纤维；本发明适于城镇、农村采用。

Description

提取秸秆纤维的方法及设备

技术领域

本发明涉及植物纤维的提取技术，特别是提取秸秆纤维的方法及设备。

背景技术

稻谷、小麦是我国主要粮食作物，稻草、麦秸的产出量也相当高，目前综合利用率不足10％，90％以上的稻草、麦秸被作为废弃物烧掉，焚毁过程对环境造成污染。另一方面，我国森林资源匮乏，原料木材紧缺，例如造纸业迫切需求的纤维原料供应不足。本专利的申请人曾在中国专利申请200610076784.1一种提取秸秆纤维的方法及设备中提供一种提取秸秆纤维的方法及设备，其步骤是先将原料秸秆经较长时间的蒸煮和脱水后，再用提取装置来将其扯碎、剥离，以提取纤维，最后过滤分离，制成秸秆纤维，可以供应造纸使用，也解决了废弃秸秆的出路。

发明内容

本发明的目的是对上述的中国专利申请的一种改进。本发明在原有专利申请200610076784.1基础上改进操作和设备。本发明可节水、提高效率，有利于环保，降低成本。

本发明的目的是按如下的技术方案实现的。本发明是提取秸秆纤维的方法及设备。其中，提取秸秆纤维的方法包括如下步骤：

1)秸秆粗提取，将脱粒后的农作物秸秆扯碎剥离进行粗提取，得粗制秸秆，将杂质、粉尘、泥土直接还田作为肥料；

2)蒸汽处理，将所述的粗制秸秆经蒸汽加温、湿润，同时进行剥离、梳理，以使秸秆中的纤维富有韧性和弹性，和使附着组织膨胀松软，易于分离；时间为4-10分钟；

3)秸秆精提取，将经蒸汽处理的粗制秸秆进一步剥离、梳理，进行精提取，去除粗制秸秆中的附着组织，得秸秆纤维；将附着组织、杂质、粉尘还田作为肥料。

在扯碎剥离时，将秸秆纤维经滤网过滤，吸除杂质、粉尘。

还包括步骤4)清洗，将精提取的秸秆纤维进行超声清洗。

本发明中，提取秸秆纤维的设备包括粗提取装置、蒸汽处理装置、精提取装置和清洗装置。

所述的粗提取装置包括粗进给辊、依次相接的粗钢丝轮和粗筛网轮、粗钢丝轮护盖和粗筛网轮护盖；在所述的粗钢丝轮上具有钢丝尖和在所述的粗钢丝轮护盖上具有尖端；所述的粗进给辊位于粗钢丝轮的进料端；在所述的粗筛网轮内具有吸尘管。

所述的蒸汽处理装置包括蒸汽通道、下输送带、上输送带，所述的下、上输送带的工作部分从蒸汽通道中穿过；

所述的秸秆精提取装置包括依次相接的精钢丝轮和精筛网轮、精钢丝轮护盖和精筛网轮护盖；在所述的精钢丝轮上具有钢丝尖和在所述的精钢丝轮护盖上具有尖端；在所述的精筛网轮内具有吸尘管。

所述的秸秆精提取装置还包括精进给辊，所述的精进给辊位于精钢丝轮的进料端。

所述的秸秆精提取装置中的下输送带、上输送带的工作面上均具有尖端，二者的工作面的速度不同。

所述的清洗装置包括水槽、超声头、传送带。

本发明从提取工艺和设备上加以改进，做法是：将原申请中的先将秸秆的长时间的蒸煮、脱水后，再提取纤维，改为：取消蒸煮、脱水工序。先用粗提取装置将秸秆扯碎剥离成碎片，使其体积减小，易于蒸汽处理；然后用蒸汽处理装置使被破碎的粗制秸秆快速加温、湿润、使其中的纤维韧化、附着组织膨胀，便于分离，同时进行剥离、梳理；再后用精提取装置进行精提取，最后用清洗装置进行清洗，得秸秆纤维制品。

综上所述，采用本发明可提高效率，节水，有利于环保，节省运输成本。本发明适于提取各类作物的秸秆纤维、特别是粮食作物的秸秆纤维；本发明适于城镇、农村采用。

附图说明

图1是本发明设备的结构示意图。

图2是图1中的钢丝轮的立体示意图。

图3是图1中的筛网轮的立体示意图。

图4是图1中的A-A剖面放大图。

图中代号

10粗提取装置

11进料输送带    12粗进给辊       13粗钢丝轮    14粗钢丝轮护盖

15尖端          16钢丝尖         17粗筛网轮    17A支撑齿轮

18吸尘管        19粗筛网轮护盖

20蒸汽处理装置

21蒸汽通道      22弹性挡片       23下输送带    24排汽口     25入汽口

26上输送带      27、28尖端

30精提取装置

31精进给辊      32精钢丝轮       33钢丝尖      34尖端       35精钢丝轮护盖

36精筛网轮护盖  37吸尘管         38精筛网轮    39支撑齿轮

40清洗装置

41水槽          42超声头         43传送带      44传送表面   45水面

46制品传送带

具体实施方式

实施例1。提取水稻或小麦秸秆纤维的方法为例，结合附图1加以说明：

将原料秸秆去掉尘土杂物、分段；提取步骤是：

1)秸秆粗提取，用粗提取装置10将脱粒后的农作物秸秆就地扯碎成小片，进行

粗提取，得粗制秸秆；将杂质、粉尘、泥土直接还田；

2)蒸汽处理，将所述的粗制秸秆经蒸汽处理装置加温、湿润，时间6分钟；同

时进行剥离、梳理，以使秸秆中的纤维富有韧性和弹性，和使秸秆中的附着组织膨胀松软，易于分离；

3)秸秆精提取，用精提取装置将经蒸汽处理的粗制秸秆进一步剥离、梳理，去除粗制秸秆中的附着组织，得秸秆纤维；将附着组织、杂质、粉尘直接还田。

在扯碎剥离时，将秸秆纤维经滤网过滤，吸除粉尘。

4)清洗。将精提取的秸秆纤维用清洗装置进行超声清洗。

由于作物秸秆的种类不同，也可多次操作，进行提取。

实施例2，设备。

所用的设备如图1所示，包括粗提取装置10、蒸汽处理装置20、精提取装置30和清洗装置40。

秸秆粗提取装置10包括1对粗进给辊12、依次相接的粗钢丝轮13和粗筛网轮17、粗钢丝轮护盖14和粗筛网轮护盖19；在粗钢丝轮13上具有钢丝尖16和在粗钢丝轮护盖14上具有尖端15；1对粗进给辊12位于粗钢丝轮13的进料端。参见图2，粗钢丝轮13是空心的，在其外表面具有钢丝尖端16。参见图3，粗筛网轮17是空心的，在其外表面为布满筛孔的钢丝网17B，粗筛网轮17下面具有2件支撑齿轮17A，通过支撑齿轮17A进行传动。在粗筛网轮17内具有吸尘管18；用以吸出附着组织、杂质、粉尘。

蒸汽处理装置20包括蒸汽通道21，下输送带23、上输送带26，所述的下、上输送带23、26的工作部分从蒸汽通道21中通过，通过所需的时间6分钟。在通道21的二端具有软的弹性挡片22，用于出入物料，防止蒸汽外泄。参见图4，蒸汽通道21具有入汽口25和排汽口24，在下输送带23的工作面上具有尖端28，在上输送带26的工作面上具有尖端27，二者的工作面的速度不同。本实施例中，上工作面的速度较大，通过上下的尖端27、28的相对位移，将纤维梳理、拉直、分离，送入精提取装置30。

精提取装置30的结构与粗提取装置10类似，包括依次相接的精钢丝轮32和精筛网轮38、精钢丝轮护盖35和精筛网轮护盖36；在所述的精钢丝轮32(参见图2)的外表面上具有钢丝尖33，在所述的精钢丝轮护盖35上具有尖端34。

精筛网轮38是空心的(参见图3)，在其外表面为布满筛孔的钢丝网38A，在精筛网轮38内具有吸尘管37，用以吸出附着组织、杂质、粉尘。精筛网轮38下面具有支撑齿轮39，通过支撑齿轮39进行传动。

还包括1对精进给辊31用于进料，所述的1对精进给辊31位于精钢丝轮32的进料端。

清洗装置40包括水槽41、超声头42、传送带43。传送带43是倾斜安放的，一端埋入水中，另一端露出水面，传送带43的传送表面44为网状，超声头42位于水中的上部传送表面44附近。

本设备中，粗提取装置10、蒸汽处理装置20、精提取装置30和清洗装置40是4个组合单元，可将各单元组合成设备，推荐以下组合方案：

1)第一种方案。将粗提取装置10、蒸汽处理装置20、精提取装置30、清洗装置联合设置成如图1所示的一台设备，连续进行秸秆的粗提取、蒸汽处理、精提取、清洗。

当工作时按如下步骤进行，参照图1：

(1)、在粗提取装置10上进行秸秆粗提取。将脱粒后的秸秆放在进料输送带11上，将秸秆送入到一对粗进给辊12之间，随即向粗钢丝轮13进行喂料，粗进给辊12的喂料速度低，而粗钢丝轮13是高速旋转的，在粗钢丝轮护盖14内，在尖端15、钢丝尖16的作用下，迅速将秸秆扯碎成小片，扯碎成小片的秸秆均匀的落到粗筛网轮17上。在粗筛网轮17的筛分作用下，将杂物和部分附着组织通过吸尘管18用抽风机吸走，作为农业生产的栽培基肥；将留在粗筛网轮17外表面上的小片秸秆抛落送出到蒸汽处理装置20的下输送带23上。

(2)、在蒸汽处理装置20上进行蒸汽处理。时间为6分钟；物料从下输送带23上进入蒸汽通道21，随即被下输送带23和上输送带26在蒸汽通道21中输送，从入汽口25中喷出蒸汽将物料加热湿润。上输送带26的输送速度大于下输送带23的输送速度，使在物料输送过程中被尖端27和28将纤维梳理、分离，经右侧的弹性挡片22送出到精提取装置30。

(3)、在精提取装置30上进行秸秆精提取。精提取装置30与粗提取装置10的结构类似。物料经下输送带23送入到一对精进给辊31之间，随即向精钢丝轮32进行喂料，精进给辊31的喂料速度低，而精钢丝轮32是高速旋转的，迅速将经蒸汽处理的小片粗秸秆送到精钢丝轮护盖35内，用钢丝尖33和尖端34将纤维和附着组织进一步分开，送到精筛网轮38上，在精筛网轮38的筛分作用下，将附着组织、微尘通过吸尘管37用抽风机吸走；将留在精筛网轮38外表面38A上的秸秆纤维送出。

(4)在清洗装置40上进行秸秆纤维清洗。精提取的秸秆纤维落到传送表面44上，经超声头42的超声清洗，从传送带43右端送出，经制品传送带46送出；杂质沉到下面。

2)第二种组合方案。

将图1中的粗提取装置10单独设置成一台设备；将蒸汽处理装置20、精提取装置30、清洗装置40组成一台设备。用粗提取装置10单独设置成的设备在田间扯碎秸秆，成小片的粗制秸秆经粗筛网轮17送出、收集。将蒸汽处理装置20、精提取装置30、清洗装置40组成的设备放置在厂房中，将各处的小片粗制秸秆送到厂房，从下输送带23送入，用蒸汽处理装置20、精提取装置30、清洗装置40统一进行连续的蒸汽处理、精提取和清洗，将清洁的秸秆纤维制品从制品传送带46送出。

Claims (8)

1、秸秆纤维的提取方法，其特征是包括以下顺序的步骤：

1)秸秆粗提取，将脱粒后的农作物秸秆就地扯碎，剥离进行粗提取，得粗制秸秆纤维，将杂质、粉尘、泥土直接还田；

2)蒸汽处理，将所述的粗制秸秆纤维经蒸汽加温、湿润，同时进行剥离、梳理；秸秆精提取，将经蒸汽处理后的粗制秸秆纤维进一步剥离、梳理，以进行精提取，去除粗制秸秆纤维中的附着组织，得秸秆纤维；

3)将附着组织、杂质、粉尘直接还田；

在扯碎剥离时，将秸秆经滤网过滤，吸除粉尘。

2、根据权利要求1所述的秸秆纤维的提取方法，其特征是：还包括步骤4)清洗。

3、根据权利要求1或2所述的秸秆纤维的提取方法，其特征是：所述的蒸汽处理时间为4-10分钟。

4、根据权利要求1所述的秸秆纤维的提取方法所用的设备，其特征是：包括粗提取装置(10)、蒸汽处理装置(20)、精提取装置(30)。

5、根据权利要求4所述的设备，其特征是：所述的粗提取装置(10)包括粗进给辊(12)、依次相接的粗钢丝轮(13)和粗筛网轮(17)、粗钢丝轮护盖(14)和粗筛网轮护盖(19)；在所述的粗钢丝轮(13)上具有钢丝尖(16)和在所述的粗钢丝轮护盖(14)上具有尖端(15)；所述的粗进给辊(12)位于粗钢丝轮(13)的进料端；在所述的粗筛网轮(17)内具有吸尘管(18)。

6、根据权利要求4所述的设备，其特征是：所述的蒸汽处理装置(20)包括蒸汽通道(21)、下输送带(23)、上输送带(26)，所述的下、上输送带(26、23)的工作部分从所述的蒸汽通道(21)中穿过；

所述的秸秆精提取装置(30)包括依次相接的精钢丝轮(32)和精筛网轮(38)、精钢丝轮护盖(35)和精筛网轮护盖(36)；在所述的精钢丝轮(32)上具有钢丝尖(33)和在所述的精钢丝轮护盖(35)上具有尖端(34)；在所述的精筛网轮(38)内具有吸尘管(37)；所述的秸秆精提取装置(30)还包括精进给辊(31)，所述的精进给辊(31)位于精钢丝轮(32)的进料端。

7、根据权利要求6所述的设备，其特征是：所述的秸秆精提取装置(30)中的下输送带(23)的工作面上具有尖端(28)，上输送带(26)的工作面上具有尖端(27)，二输送带的工作面的速度不同。

8、根据权利要求4所述的设备，其特征是还包括清洗装置(40)；所述的清洗装置(40)包括水槽(41)、超声头(42)、传送带(43)。

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