CN109701450B - 一种生产秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂的工艺系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产秸秆‑淀粉改性的生物质‑聚羧酸复合型减水剂的工艺系统，该生产工艺系统包括秸秆原料初碎、细碎、清洗、干燥、微碎、水解预处理、秸秆‑淀粉混合物的一次、二次氧化‑磺化酯化改性、及羟甲基化‑醚化改性以及接枝共聚改性系统构成；通过该生产工艺系统易于合成具有生物质基减水剂和聚羧酸减水剂综合性能的复合型混凝土减水剂，该具有减水率较高而缓凝效果适中的特点，使生物质减水剂与聚羧酸减水剂复合能够连续产业化生产，具有节能高效和易于产业化的特点。

Description

一种生产秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂的工 艺系统

技术领域

本发明涉及混凝土减水剂制备技术领域，具体涉及一种生产秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂的工艺系统。

背景技术

目前，伴随着制备混凝土外加剂的新一代高性能的石油基聚羧酸减水剂所需石化原料的日益匮乏，导致价格一路攀升的突出问题，制约了新一代高性能的聚羧酸减水剂的快速发展，使其生产成本不断攀升，使得本具有比萘系、脂肪族系、氨基磺酸盐系、木质素系等减水剂的更高性能优势的聚羧酸减水剂不能在建筑行业的大力推广应用。国内外学者近几年开始研究低成本、高性能的减水剂。

减水剂是一种重要的混凝土外加剂，目前在我国应用比较广泛的是木质素磺酸盐类减水剂和萘系减水剂，这两种减水剂均存在很多不足，开发新的减水剂品种势在必行。同时，我国减水剂工业的发展面临着提高性能、降低成本以及环境友好等诸多方面的问题。随着环保标准的提高，包括萘系减水剂等一些工艺将会逐渐淘汰，而且高性能聚羧酸减水剂的价格因素使得其在我国的推广应用前景不容乐观。因此，研究和开发环境友好、性能达标而且符合我国经济发展水平的新型高效减水剂成为一个重要的研究课题。

关于低成本聚羧酸减水剂的研究进展，主要体现在使用生物质基可再生原料作为降低聚羧酸减水剂的主要方法，目前报道的主要由纤维素、半纤维素、淀粉、单多糖等改性后在减水剂中的应用，对其改性方法主要有磺化、酯化、醚化、酰胺化等。

淀粉根据其用途不同而采取不同的改性方法，其中磺化淀粉和醚化淀粉是在淀粉分子上引入磺酸基和羧甲基生成的产物，磺化淀粉和醚化淀粉用作减水剂具备了一定的理论可行性和实践有效性，通过淀粉改性开发用作新型的高效减水剂并实现工业化，从而缓解当前我国减水剂应用中面临的诸多问题，同时为淀粉基天然高分子材料的应用开辟全新的领域。但遗憾的是，对于这方面的研究大多还处于实验室阶段，大多未进入工程应用阶段。

农作物秸秆是未能充分利用的廉价生物质原料，包括小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其他农作物在收获籽实后的剩余部分。我国是农业大国，每年产农作物秸秆7 亿多吨，大部分仍被焚烧处理，造成资源浪费和环境污染。国际上已将农作物秸秆利用作为 21世纪发展可再生能源资源的战略性产业，农作物秸秆的资源化利用主要侧重于化工和建筑材料的开发。目前农作物秸秆作为建筑材料应用研究是一个热点，如。但直接作为减水剂的原料的研究很少。秸秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素等生物基大分子，分子中含有醚基、碳-碳双键、丙烯醇羟基、酚羟基、羰基、甲氧基、羧基、苯环等多种官能团和化学键，可进行醚化、酯化、磺化、酰胺化等接枝共聚和交联共聚反应，所得产品具有特殊性能。

目前，直接把生物质秸秆用于减水剂的研究报道很少，大多是从秸秆中提取分离出纤维素、木质素，或用秸秆生产造纸、乙醇所得黑液废水为原料，用于减水剂的改性研究或与聚羧酸减水剂复配研究。木质素改性减水剂的研究，中国专利CN 101337789A“麦草碱木素缩合改性制备减水剂的方法”，将麦草碱木素加入到4.4～5.5倍重量的水中溶解，加入麦草碱木素重量0.6～0.9％的硫酸铜，用烧碱溶液调节pH值为10～11，再加入麦草碱木素重量 45～55％的无水亚硫酸钠，升温至88～92℃，反应4～5h，制得磺化产品，其和定量的甲醛在 pH值为11.6～12.0、65～75℃条件下，进行缩合反应，制得减水剂。该方法制得的减水剂减水率低，只能作为最普通的减水剂使用。中国专利CN 101759856B“木质素磺酸钠减水剂的制备方法”，以玉米芯、玉米芯酸解渣、甘蔗渣或玉米秸秆经过碱煮产生的黑液为原料，经过粗过滤、超滤膜浓缩、磺化和喷雾干燥，制备出低含水量的木质素磺酸钠减水剂，该工艺对环境没有污染、工序简单、成本低廉，但秸秆原料不能充分利用，浪费严重。中国专利CN 106698993A“一种聚羧酸减水剂”，利用废料白泥调浆、加热，再与玉米秸秆混均，再加入十二烷基硫酸钠，搅拌后干燥挤压成块，酸浸得到水解液，利用CaO将秸秆水解液调到pH值为6.0～7.0，得到的水解液经干燥、氧化、磺化后，加入到聚羧酸减水剂中，搅拌均匀后用超声波处理1～2h，得到改性的聚羧酸系减水剂。该方法主要优势是将造纸废液用于制备聚羧酸减水剂，能够很好地变废为宝，利用其中的强碱对玉米秸秆进行前处理，使得其能够更好地浸酸进行水解。其实质是利用秸秆中的木质素磺化与减水剂复配。中国专利CN102936110A “一种木质素磺酸盐-聚羧酸共聚复合高性能减水剂及制备方法”，以木质素磺酸盐、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和丙烯酸在过硫酸铵的作用下直接合成，氢氧化钠中和而得。其实质是木质素磺酸盐改性聚羧酸减水剂。

直接把生物质秸秆用于减水剂的研究，目前主要有两篇报道：中国专利CN106279574A “一种利用秸秆改性的聚羧酸减水剂及其制备方法”，第一步，秸秆预处理：将秸秆粉碎后，加入稀酸，搅拌混合均匀后浸泡18-36h，过滤并用清水冲洗秸秆至中性；第二步，制备利用秸秆改性的聚羧酸减水剂：将甲代烯丙基聚氧乙烯基-1000、甲代烯丙基聚氧乙烯基-2400、马来酸酐、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠和秸秆加入四回流装置和恒压滴液漏斗，恒压滴液漏斗内加入过硫酸铵，开始滴加引发剂过硫酸铵，滴加速度为2-4滴/s，滴加完毕后保温4-5h；降温至35-45℃，调节pH至6.8-7.2，即可得到利用秸秆改性的聚羧酸减水剂。中国专利CN 105713164 B“一种利用秸秆制备的脂肪族减水剂及其制备方法”，通过秸秆酸洗、秸秆改性脂肪族减水剂等步骤制备而成。具体为：秸秆进行预处理，将玉米秸秆或小麦秸秆粉碎后，加入稀酸，搅拌混合均匀后浸泡18～36h，过滤并用清水冲洗秸秆至中性；在反应釜中加入水，然后加入亚硫酸钠，溶解；在溶解后的亚硫酸钠溶液中加入丙酮，磺化8～12min；然后加入预处理后的秸秆，搅拌反应20～40min；向溶液中加入甲醛，90～95℃下再反应1～2h，制备秸秆改性脂肪族减水剂。该技术对秸秆废弃物资源进行了有效利用，改善了现有的脂肪族减水剂缓凝效果差的缺点，提高了脂肪族减水剂的应用范围，降低了生产成本。但这两项研究结果只是实验室的小试摇瓶试验，一是对秸秆的粉碎没有提出细碎的程度和方法，只是说秸秆粉碎，二是秸秆水解采用常规的稀盐酸或稀硫酸水解，会带入过量的氯离子和硫酸根离子，影响减水剂性能，三是没有提出工业化试验的设想与构思，距离产业化生产装置和生产系统还有很大的距离。

农作物秸秆直接改性制备减水剂，对秸秆原料的预处理系统、改性系统要求很高，直接影响后续所制备的秸秆基减水剂性能，这也是秸秆减水剂产业化生产困难的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够连续化生产秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂的工艺系统，该系统易于产业化生产秸秆-淀粉改性减水剂。

本发明所采取的技术方案如下：一种生产秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂的工艺系统，包括秸秆初碎装置、秸秆细碎装置、卧式球磨机微碎装置，秸秆初碎装置输出端与秸秆细碎装置相接，秸秆细碎装置设于旋转筛分装置内秸秆细碎后经其筛分，然后经清洗、干燥进入所述卧式球磨机微碎装置进行秸秆细碎料的微碎，该微碎装置的输出端接螺旋挤出秸秆降解机，螺旋挤出秸秆降解机的输出端接螺旋挤出改性反应机组入口，螺旋挤出改性反应机组出口接反应釜组；螺旋挤出秸秆降解机、反应釜组、及螺旋挤出改性反应机组分别配有添加各助剂的液相配料储罐。

作为本发明的进一步改进，的反应釜组设有产品储存防沉淀循环系统；反应釜组通过排液泵与成品储罐组的环形进液总管相通，环形进液总管设于成品储罐组的上方，通过在环形进液总管上分布多个储罐进液分管与成品储罐组中的各成品储罐对应相接通，储罐组的各成品储罐呈环形矩阵分布，成品储罐组下端的外围设置有环形排液总管，环形排液总管与各储罐设有管阀的排液口相通，环形排液总管通过循环排液泵与循环混合釜相通，经加热搅拌该循环混合釜器内沉淀将其溶解后通过排液泵泵入环进液总管进入各成品储罐。

作为本发明的更进一步改进，秸秆初碎装置设于操作平台后端的下方，秸秆初碎装置设有靠自重排料的出料口，出料口与旋转筛分装置的入料口相接，旋转筛分装置倾斜设置，旋转筛分装置位于除尘密封式集料仓内，除尘密封式集料仓输出端接清洗装置，清洗装置将清洗后的秸秆依次输出至预烘干装置预烘干、螺旋干燥器二次烘干，螺旋干燥器与进行物料气固分离的旋风分离器相接，旋风分离器的固体输出口衔接卧式球磨机微碎装置，球磨后送至螺旋挤出秸秆降解机。

作为本发明的更进一步改进，秸秆初碎装置包括料仓，料仓的下端设有出料口，料仓的上端设有V型进料口，位于V型进料口下方的料仓内的两侧设有主动托辊组和从动托辊组，每一托辊组上分别安装有输送带呈V型设置，两托辊组的下方分别水平设置有齿条，两水平齿条之间的下方设有由星型主动刀辊和星型从动刀辊组成的一对星型刀辊组，星型刀辊组的下方设有W型不锈钢筛网，出料口位于W型不锈钢筛网下方与旋转筛分装置的入口相接。

作为本发明的更进一步改进，旋转筛分装置包括滚筒式旋转筛分室，滚筒式旋转筛分室倾斜设置，旋转筛分室的上端为进料口，滚筒式旋转筛分室内通过星型支架固接在通过传动电机带动的转轴上；旋转筛分室内的后部设有秸秆细碎装置，秸秆细碎装置包括秸秆细碎刀具组，秸秆细碎刀具组安装在通过另一传动电机带动的与上述转轴相反方向旋转的转轴上，旋转筛分室后部的内腔壁上固定有与旋转剪切刀具组配合使用的齿条，物料从旋转筛分室上端的进料口进入在旋转筛分室中旋转离心抛落，并向下迁移与同轴向在旋转筛分室内反向旋转的秸秆细碎刀具组接触剪切粉碎后，细料通过旋转筛分室的筛分孔落入除尘密封式集料仓中集料。

作为本发明的更进一步改进，除尘密封式集料仓的出口接所述清洗装置，该装置包括秸秆清洗槽，靠近秸秆清洗槽内一侧的上部设有竖直的搅拌叶片，安装搅拌叶片转轴的后端设有竖直挡板，转轴通过搅拌电机带动旋转，秆清洗槽的进料口设置于搅拌叶片的上方，秸秆清洗槽内另一侧的上部留有秸秆向上迁移的通道，且该通道上端的秸秆清洗槽槽壁处设有秸秆排出管，秸秆排出管与预烘干装置入口相接。

作为本发明的更进一步改进，预烘干装置包括预烘干室，预烘干室内的下部设有热空气分布器，热空气分布器的上方从上至下依次排列有呈反向交替移动的耐热输送带，预烘干室的下端设有出料口，预烘干室上部设有秸秆进料口，秸秆进料口设有朝向预烘干室内倾斜设置的不锈钢冲孔过滤网板，不锈钢冲孔过滤网板中部通过弹簧管支撑，不锈钢冲孔过滤网板的上端通过弹簧支撑板支撑，不锈钢冲孔过滤网板的上方设有由秸秆脱水从动托辊和秸秆脱水主动托辊组成的脱水托辊组，两托辊之间留有挤压秸秆湿料的间隙，该间隙的上方为秸秆排出管的出口。

优选的，螺旋挤出改性反应机组由至少4个首尾相接的螺旋挤出机串联组成，且从上至下依次水平排列。

本发明所述的螺旋挤出秸秆降解机配有1#液相配料储罐组，1#液相配料储罐组中分别为润滑添加剂储罐、降解主催化酸储罐、助催化酸储罐；螺旋挤出改性反应机组配有2#液相配料储罐组，2#液相配料储罐组中分别添加氧化剂储罐、磺化剂储罐；应釜组配有3#液相配料储罐组，3#液相配料储罐组中包括氧化剂储罐、磺化剂储罐、碱液储罐、羟甲基化试剂储罐、醚化剂储罐、不饱和小分子单体储罐储罐、还原剂储罐、链转移剂储罐。

优选的，各配料储罐设有液位计和液位刻度尺，各配料储罐的排液管道配置有精密流量计。

本发明具有以下优点：

(1)本发明的生产工艺系统具有节能高效和易于产业化的特点，通过该生产工艺系统，对农 作物秸秆原料的预处理和秸秆木质纤维素-淀粉混合物的氧化-磺化酯化-羟甲基化-醚化改性， 之后又进一步与不饱和单体在氧化-还原体系中进一步发生接枝共聚、缩聚改性反应，连续进 行，制备出缓凝适中而减水率较高的秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂产品，使 得秸秆基生物质减水剂的研究从实验室阶段走向产业化工程应用阶段，进一步推动低成本、 高性能、环保型的秸秆-淀粉基酯化-醚化-接枝改性的生物质混凝土减水剂产业化进程，拓宽 了生物质减水剂与聚羧酸减水剂复合的新方法，并且该套生产工艺系统连续紧凑、设备简单、 易于操作、秸秆微碎和水解效率高、秸秆-淀粉改性效果好、成本低、防沉淀和易于工业化的 特点，具有重要的现实意义和广阔的发展前景。

(2)本发明的生产工艺系统包括秸秆原料的初碎、细碎、清洗、干燥、微碎预处理装置，易于制得洁净的粒度为75～400μm的秸秆粉料，便于后续的水解和改性；通过清洗装置清洗后的秸秆段经过预烘干装置和螺旋干燥器的二次干燥逐步烘干，且预烘干装置使用的热空气来自于螺旋干燥器排出的废热空气，实现能源的充分利用，烘干效率高，易于达到秸秆的含水率在10％以下的水平(以质量百分比计算)。

(3)本发明采用球磨机，利用球磨机的特点，易于把5mm以下的秸秆段微碎成75～400μm 的秸秆粉料，处理之后秸秆中的木质素成分基本被破坏，木质素的降解使得纤维素更容易被水解。长时间球磨之后秸秆的结晶度都会下降，无定形态纤维素的比率和反应活性面积增大，从而使得秸秆的纤维素更容易被弱酸渗透，更容易被水解。

(4)本发明充分利用农作物秸秆的纤维素、半纤维素和木质素等生物基大分子组成成分，大分子中含有醚基、碳-碳双键、丙烯醇羟基、酚羟基、羰基、甲氧基、羧基、苯环等多种官能团和化学键的复杂特点，采用半干法(秸秆中水含量达10％左右，又加入液相水解催化酸)、配有降解主催化酸储罐、助催化酸储罐，使螺旋挤出秸秆降解机螺旋挤出联合有机/无机酸混酸预处理降解秸秆原料，对设备的腐蚀性小、降解率高、反应过程简单、反应条件温和、成本低、易于工业化应用；而且避免或降低了只用无机酸盐酸或硫酸降解秸秆会带来过多的氯离子或硫酸根离子对后续减水剂对混凝土的腐蚀等不利影响。

(5)本发明的生产工艺系统采用螺旋挤出秸秆降解机螺旋挤出联合有机/无机酸混酸预处理秸秆原料，秸秆水解后多余的有机/无机酸混酸催化酸可作为淀粉酸解糊化预处理，得到分子量更小的淀粉糊精，更利于淀粉的改性，稍加过量既可提高秸秆水解效率，又可利于淀粉糊化得到淀粉糊精，且不会造成原料的浪费。

(6)本发明的生产工艺系统利用螺旋挤出秸秆降解机的螺杆挤出具有平推流、高速挤压和强剪切的作用特点，长时间的高速挤压和强剪切的作用，进一步使得秸秆的结晶度下降，无定形态纤维素的比率和反应活性面积进一步增大，从而使得秸秆的纤维素更容易被弱酸渗透，更容易被水解，使得秸秆水解变得更为高效，并且易于控制。同时，由于在螺杆挤出机身外壳本身带有盘管式换热器，便于升温，加快反应和易于操作。

(7)本发明的生产工艺系统含有分步磺化秸秆-淀粉混合物的磺化改性装置，首先在螺杆挤出改性反应机组中采用半干法进行初步氧化-磺化改性，采用适合酸性体系的磺化剂，如氯磺酸、氨基磺酸、亚硫酸氢钠作为磺化剂与秸秆水解粉料和淀粉混合物半干法固相反应，主要是对秸秆中的纤维素的磺化和淀粉的磺化，而木质素在弱酸性环境下几乎不参与磺化，随着磺化的进行，秸秆纤维素和淀粉分子链中的羟基酸性减弱，活性降低，秸秆纤维素和淀粉的磺化速率降低，磺酸基取代度较低，产物水溶性不太好，减水性能较差，同时物料的pH值逐渐增大；之后初步磺化改性物在反应釜中采用液相法进一步氧化-磺化改性，采用适合弱碱性体系的亚硫酸钠(Na 2 SO 3 )作为磺化剂在水溶液中反应，又加入液碱调节pH值7.5-8.0的弱碱性环境下，前期未参与木质素的酚羟基活性提高，木质素的磺化速率加快，最终使得秸秆木质纤维素的磺化效率提高，磺酸基取代度进一步增大，产物水溶性增大。同时在碱性环境下，木质纤维素和淀粉进行碱化反应，碱化的木质纤维素和淀粉易于羟甲基化改性反应，使得木质纤维素和淀粉分子结构中提供更多活性羟基，活性羟基与醚化剂(一氯乙酸)醚化反应得到木质纤维素/淀粉取代基醚的醚化纤维素和醚化淀粉，从而增加秸秆-淀粉改性物料在水中的溶解度，使其具有更好的减水分散性能。

(8)本发明的生产工艺系统使秸秆-淀粉改性物料可以继续与合成聚羧酸减水剂的所使用的化学单体在氧化-还原体系中进一步发生接枝共聚、缩聚改性反应，生成一种秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂产品，使得秸秆-淀粉改性的生物质减水剂与聚羧酸减水剂的性能的进一步耦合，改善了二者的性能，提高了二者组成的复合型减水剂的综合性能。

(9)本发明的螺杆挤出降解机/螺杆挤出磺化改性反应机组都配套有配料储罐组，便于各自配液的控制和分步加料，螺杆挤出磺化改性反应机组串联，便于改性试剂的分步控制加入，易于实现“间歇式连续推进”操作过程；各配料储罐组设有简单的连通式液位计和液位刻度尺，便于初步监控液体物料的投放量，排液管道配置精密流量计，便于精确控制液体物料的投放量。

(10)本发明的采用悬挂式计量仓称重装置，能对秸秆粉料和秸秆-淀粉物料的精确称重和精准投放，确保产品质量。

(11)本发明的采用呈环形矩阵分布式结构的反应釜组和成品储罐组，便于操作和控制，生产效率高；采用呈环形矩阵分布式结构的成品储罐组的防沉淀循环系统，确保产品组分的均一性和质量的稳定性。

附图说明

图1为本发明的生产工艺系统流程图；

图中，1-设备支架；2-原料秸秆捆；3-秸秆初碎装置；4-除尘装置；5-旋转筛分装置；6- 秸秆细碎装置；7-除尘密封式集料仓；8-1#秸秆碎料提升输送风道；9-清洗装置；10-预烘干装置；11-预烘干后秸秆碎料提升输送带；12-螺旋干燥器；13-旋风分离器；14-1#集料仓； 15-2#集料仓；16-2#秸秆碎料提升输送风道；17-1#计量仓称重装置；18-卧式球磨机微碎装置；19-3#秸秆粉料提提升输送风道；20-3#集料仓；21-2#计量仓称重装置；22-螺旋挤出秸秆降解机；23-4#集料仓；24-3#计量仓称重装置；25-1#液相配料储罐组；26-1#加热器；27-2#液相配料储罐组；28-螺旋挤出改性反应机组；29-3#液相配料储罐组；30-2#加热器；31-4#计量仓称重装置；32-水箱；33-秸秆-淀粉溶解罐；34-3#加热器；35-反应釜组；36-成品储罐组；37-循环混合釜；38-4#加热器；

图2为本发明的生产工艺系统流程图中无需另说明的设备附件装配图；

图中，1-设备支架；2-原料秸秆捆；3-秸秆初碎装置；4-除尘装置；5-旋转筛分装置；6- 秸秆细碎装置；7-除尘密封式集料仓；8-1#秸秆碎料提升输送风道；9-清洗装置；10-预烘干装置；11-预烘干后秸秆碎料提升输送带；12-螺旋干燥器；121-干燥室；122-螺旋进料器；123- 热风出口；124-电动搅拌装置；125-热空气分配器；126-电加热器；127-鼓风机；13-旋风分离器；131-旋风分离器进料口；132-旋风分离器上端引气口；133-管路过滤器；134-星型卸料器；135-出料管；136-引风机进口管；137-引风机；138-引风机出口余热输送管；14-1#集料仓；141-星型卸料器；142-出料管；15-2#集料仓；151-星型卸料器；152-出料管；153-轴流风机；16-2#秸秆碎料提升输送风道；17-1#计量仓称重装置；18-卧式球磨机；181-螺旋进料器；182-传动电机；183-出料口；19-3#秸秆粉料提提升输送风道；20-3#集料仓；21-2# 计量仓称重装置；22-螺旋挤出秸秆降解机；23-4#集料仓；24-3#计量仓称重装置；25-1# 液相配料储罐组；26-1#加热器；27-2#液相配料储罐组；28-螺旋挤出改性反应机组；29-3 #液相配料储罐组；30-2#加热器；31-4#计量仓称重装置；32-水箱；33-秸秆-淀粉溶解罐； 34-3#加热器；35-反应釜组；36-成品储罐组；37-循环混合釜；38-4#加热器；

图3为本发明的秸秆初碎装置、除尘装置、旋转筛分装置和秸秆细碎装置之间的位置装配示意图；

图中，1-设备支架；2-原料秸秆捆；3-秸秆初碎装置；4-除尘装置；5-旋转筛分装置；6- 秸秆细碎装置；7-除尘密封式集料仓；

图4为本发明的秸秆初碎装置正剖视示意图；

图中，1-设备支架；2-原料秸秆捆；301-进料口盖板；302-“V”型进料口；303-从动托辊组；304-从动托辊组输送带；305-秸秆初碎室上部腔体；306-秸秆初碎室中部腔体；307-星型从动刀辊；308-秸秆初碎室下部腔体；309-出料口；310-星型主动刀辊；311-“W”型不锈钢筛网；312-齿条；313-主动托辊组输送带；314-主动托辊组；4-除尘装置；

图5为本发明的秸秆初碎装置的A-A剖视图；

图中，1-设备支架；2-原料秸秆捆；301-进料口盖板；302-“V”型进料口；303-从动托辊组；304-从动托辊组输送带；305-秸秆初碎室上部腔体；306-秸秆初碎室中部腔体；；307-星型从动刀辊；308-秸秆初碎室下部腔体；309-出料口；311-“W”型不锈钢筛网；312-齿条；315- 星型主动刀辊传动电机；316-主动托辊组传动电机；317-主动托辊组传动皮带；

图6为本发明的除尘装置与秸秆初碎装置和除尘密封式集料仓的装配位置示意图；

图中，1-设备支架；3-秸秆初碎装置；401-洗尘水箱；402-风机出口排气排尘管；403-引风机；404-风机进口抽风管控制阀；405-缓冲气包；406-1#缓冲气包抽气管；4061-1#抽气管控制阀；4062-1#抽气管二次抽气总管；4063-二次抽气分管；4064-抽吸风帽；407-2#缓冲气包抽气管；4071-2#抽气管控制阀；4072-2#抽气管二次抽气总管；4073-二次抽气分管； 4074-抽吸风帽；7-除尘密封式集料仓；701-星型卸料器；702-轴流风机；703-出料口；

图7为本发明的旋转筛分装置和秸秆细碎装置的正视位置装配示意图；

图中，1-设备支架；51-传动电机；52A、52B-轴承；53A-52A轴承支座；53B-52B轴承套；54-转轴；55-旋转筛分室；551-旋转筛分室进料挡板；552-转轴星型支架；553-53B轴承套星型支架；554-齿条；555-旋转筛分室腔体外壳；556-不锈钢筛网；557-翻边；61-传动电机；62-轴承；63-轴承座；64-联轴器；65-轴承；66-轴承座；67-轴套；68-旋转筛分室后挡板；69-秸秆细碎刀具组；691-细碎刀具组起始定位挡板；692-细碎刀具；693-刀具之间垫板；694- 转轴；695-细碎刀具组末端定位挡板；696-紧固螺母；

图8为图7的A-A剖视图；

图中：554-齿条；555-旋转筛分室腔体外壳；556-不锈钢筛网；557-翻边；5571-螺孔； 6921-剪切刀片；6922-剪切刀片周向分布固定板；694-转轴；6941-轴键；

图9为本发明的旋转筛分装置的骨架轴测图；

图中：1-设备支架；51-传动电机；52A-轴承；53A-52A轴承支座；53B-52B轴承套；54- 转轴；551-旋转筛分室进料挡板；552-转轴星型支架；553-53B轴承套星型支架；554-齿条； 555-旋转筛分室腔体外壳；557-翻边；5571-螺孔；558-旋转筛分室筛网轴向固定加强筋；559- 旋转筛分室筛网圆周向固定加强筋；

图10为本发明的旋转筛分装置的轴测图；

图中：1-设备支架；51-传动电机；52A-轴承；53A-52A轴承支座；54-转轴；551-旋转筛分室进料挡板；556A-不锈钢菱形或方形筛网；556B-不锈钢冲孔小圆孔形筛网；557-翻边； 5571-螺孔；558-旋转筛分室筛网轴向固定加强筋；559-旋转筛分室筛圆网周向固定加强筋；

图11为本发明的秸秆细碎装置的正视图；

图中：1-设备支架；61-传动电机；62-轴承；63-轴承座；64-联轴器；65-轴承；66-轴承座；67-轴套；68-旋转筛分室后挡板；69-秸秆细碎刀具组；691-细碎刀具组起始定位挡板； 692-细碎刀具；693-刀具之间垫板；694-转轴；695-细碎刀具组末端定位挡板；696-紧固螺母；

图12为附图11的A-A剖视图；

图中：68-旋转筛分室后挡板；681-螺孔；6921-剪切刀片；6922-剪切刀片周向分布固定板；693-刀具之间垫板；694-转轴；6941-轴键；

图13为本发明的秸秆细碎装置的细碎刀具结构示意图；

图中：6921-剪切刀片；6922-剪切刀片周向分布固定板；6923-穿轴孔；6924-键槽；

图14为图13的A-A剖视图；

图中：6921-剪切刀片；6922-剪切刀片周向分布固定板；6923-穿轴孔；

图15为本发明的清洗装置(9)和预烘干装置(10)位置装配示意图；

图中：1-设备支架；8-1#秸秆碎料提升输送风道；91-秸秆清洗槽；9101-排液口；9102- 下端过滤网；9103-人孔；9104-搅拌叶片；9105-搅拌轴；9106-搅拌电机；9107-上端过滤网； 9108-循环上水管；9109-循环上水管进水口；9110-原水进口；9111-秸秆粗料进料口；9112- 挡板；92-过滤水收集槽；9201-人孔；9202-过滤网；9203-离心泵；9204-排液管；9205-泵出水管控制三通阀；9206-排污管；10-预烘干装置；

图16为图15中A部分的局部放大图；

图中：91-秸秆清洗槽；9113-秸秆排出管；1001-弹簧管；1002-弹簧支撑板；1003-不锈钢冲孔过滤网板；1004-从动托辊支撑架；1005-秸秆脱水从动托辊；1006-秸秆脱水主动托辊； 1007-电机传动皮带；1008-传动电机；1009-电机支撑架；1010-主动托辊支撑架；1011-秸秆进料口；1013-粉尘过滤网；1031-预烘干室；

图17为本发明的预烘干装置的正剖视图。

图中：9113-秸秆排出管；1001-弹簧管；1002-弹簧支撑板；1011-秸秆进料口；1003-不锈钢冲孔过滤网板；1004-从动托辊支撑架；1005-秸秆脱水从动托辊；1006-秸秆脱水主动托辊； 1007-电机传动皮带；1008-传动电机；1009-电机支撑架；1010-主动托辊支撑架；1011-秸秆进料口；1012-排空烟囱；1013-粉尘过滤网；1014-1#耐热输送带；1015-2#耐热输送带；1016-3 #耐热输送带；1017-4#耐热输送带；1018-5#耐热输送带；1019-6#耐热输送带；1020-7# 耐热输送带；1021、1022-电机传动皮带；1023-不锈钢冲孔网接料盘；1024-热空气分布器； 1025-轴流风机；1026-出料口；1031-预烘干室；

图18为本发明的预烘干装置的左视图；

图中：1-设备支架；1006-秸秆脱水主动托辊；1007-电机传动皮带；1008-传动电机；1009- 电机支撑架；1010-主动托辊支撑架；1011-秸秆进料口；1012-排空烟囱；1013-粉尘过滤网； 1014-1#耐热输送带；1015-2#耐热输送带；1018-5#耐热输送带；1019-6#耐热输送带； 1020-7#耐热输送带；1021、1022-电机传动皮带；1023-不锈钢冲孔网接料盘；1024-热空气分布器；1025-轴流风机；1026-出料口；1027、1028-传动电机；

图19为本发明的预烘干装置的A-A剖视图；

图中：1014-1#耐热输送带；1014-1-1#耐热输送带传动托辊；1014-2-1#耐热输送带从动托辊；1014-3-小圆孔；1015-2#耐热输送带；1015-1-2#耐热输送带传动托辊；1015-2-2# 耐热输送带从动托辊；1021、1022-电机传动皮带；1027、1028-传动电机；1029-1#耐热输送带齿轮传动皮带；1030-2#耐热输送带齿轮传动皮带；1031-预烘干室；

图20为本发明的预烘干装置的热空气分布器结构示意图；

图中：1024-1-垂直进热空气总管；1024-2-横向二次分气管；1024-3-纵向三次分气管； 1024-4-分气小圆孔；1025-轴流风机；

图21为本发明的4#集料仓与计量仓称重装置之间装配位置示意图：

图中：201-4#集料仓进料口；202-集料仓室；203-星型卸料器；204-连接软管；211-计量仓；212-吊架固定板支撑架；213-磅秤/台秤支撑平台固定吊架；214-吊架固定板；215-计量仓进料口；216-磅秤/台秤；217-磅秤/台秤支撑平台；218-星型卸料器；219-连接软管；

图22为本发明的螺旋挤出水解机与1#液相配料储罐组和1#加热器之间装配位置示意图：

图中：221-螺旋挤出机进料口Ⅰ；222-螺旋挤出机进料口II；223-螺旋挤出机；224-传动电机及减速器；225-螺杆；226-盘管加热器；227-星型卸料器；251-1#配料储罐；2511-连通型液位计；2512-液位计刻度尺；2513-搅拌器；2514-传动电机；2515-排料阀；252-2#配料储罐；253-3#配料储罐；254-4#配料储罐；255-排料总管；2551-排料总管放液阀；2601-加热水箱；2602-温度计；2603-原水进口；2604-人孔；2605-回水口；2606-盘管换热器回水控制阀；2607-盘管换热器进水控制阀；2608-热水泵；2609-加热水箱出水控制阀；2610-排污口； 2611-电加热丝；

图23为本发明的螺旋挤出改性反应机组与2#液相配料储罐组和2#加热器之间装配位置示意图：

图中：271-1#配料储罐；2711-连通型液位计；2712-液位计刻度尺；2713-搅拌器；2714- 排料三通阀；2715-传动电机；272-2#配料储罐；273-3#配料储罐；274-4#配料储罐；275- 排料总管；2751-排料总管放液阀；276-4#配料储罐排料管；277-3#配料储罐排料管；278-2 #配料储罐排料管；279-1#配料储罐排料管；281-1#螺旋挤出机；2811-螺旋挤出机进料口； 2812-螺旋挤出机出料控制阀；2813-盘管加热器回水管；2814-螺杆；2815-盘管加热器；282-2 #螺旋挤出机；283-3#螺旋挤出机；2833-盘管加热器进水管；284-4#螺旋挤出机；285-电机传动皮带；286-星型卸料器；287-传动电机；288-传动电机；289-电机传动皮带；3001-加热水箱；3002-温度计；3003-原水进口；3004-人孔；3005-回水口；3006-盘管换热器回水控制阀；3007-盘管换热器进水控制阀；3008-热水泵；3009-加热水箱出水控制阀；3010-排污口； 3011-电加热丝；

图24为本发明的3#液相配料储罐组的结构示意图：

图中：291-1#配料储罐；2911-液位计刻度尺；2912-连通型液位计；2913-排料控制阀； 292-2#配料储罐；293-3#配料储罐；2931-搅拌电机；2932-排液控制阀；2933-搅拌器；2934- 液位计刻度尺；2935-连通型液位计；2936-排液控制阀；294-4#配料储罐；295-5#配料储罐； 296-6#配料储罐；297-1#排液总管；2971-1#排液总管控制阀；298-2#排液总管；2981-精密流量计；2982-2#排液总管控制阀；

图25为本发明的反应釜组与秸秆-淀粉溶解罐、3#加热器、成品储罐组、循环混合釜、 4#加热器之间装配位置正视图：

图中：33-秸秆-淀粉溶解罐；331-排液控制管阀；3401-加热水箱；3402-排污口；3403- 电加热器；3404-温度计；3405-原水进口；3406-人孔；3407-加热水箱回水进口；3408-加热水箱回水管阀；3409-环形回水总管；3410-环形进水总管；3411-热水泵出水管阀；3412-热水泵；3413-加热水箱出水控制阀；3414-加热水箱出水管；3501-连接管阀；3502-反应釜组环形进液总管；3503-5#反应釜；35031-反应釜秸秆-淀粉配液进料口；35032-搅拌电机；35033- 反应釜组进液分管；35034-反应釜液相配料进液口；35035-搅拌器；3504-排液泵出料管阀； 3505-1#反应釜；35051-反应釜组排液分管阀；35052-盘管式加热管进水管阀；35053-盘管式加热管回水分管阀；35054-盘管式加热管；3506-反应釜组环形排液总管；3507-反应釜组排液泵；3508-排液泵进液管阀；3514-7#反应釜；3601-成品储罐组进液总管控制阀；3602-成品储罐组循环液进液分管；3603-成品储罐组进液分管；3604-成品储罐组高位连通管阀；3605- 成品储罐组环形进液总管；3606-成品储罐组循环液进液总管控制管阀；3607-成品储罐组出料管阀；3608-循环排液泵出料管阀；3609-成品储罐组环形排液总管；3610-循环排液泵；3611-3 #成品储罐；3612-成品储罐组低位连通管阀；3613-1#成品储罐；36131-成品储罐组循环液进液口；36132-成品储罐组进液口；36133-液位计刻度尺；36134-连通型液位计；36135-成品储罐排料口；36136-成品储罐排料口管阀；3616-循环排液泵进液控制管阀；3701-混合搅拌釜室；3702-排液控制管阀；3703-循环混合釜排液泵；3704-循环混合釜排液泵出料控制管阀； 3801-加热水箱；3802-盘管式加热管回水管阀；3803-加热水箱出水控制管阀；3804-热水泵； 3805-盘管式加热管进水管阀；

图26为图25的平面图：

图中：33-秸秆-淀粉溶解罐；331-排液控制管阀；3401-加热水箱；3404-温度计；3405- 原水进口；3406-人孔；3407-加热水箱回水进口；3408-加热水箱回水管阀；3409-环形回水总管；3410-环形进水总管；3411-热水泵出水管阀；3412-热水泵；3413-加热水箱出水控制阀； 3414-加热水箱出水管；3501-连接管阀；3502-反应釜组环形进液总管；3503-5#反应釜；35031- 反应釜固料进料口；35032-搅拌电机；35033-反应釜组进液分管；35034-反应釜液相配料进液口；3504-排液泵出料管阀；3505-1#反应釜；35051-反应釜组排液分管阀；35052-盘管式加热管进水管阀；35053-盘管式加热管回水分管阀；35054-盘管式加热管；3506-反应釜组环形排液总管；3507-反应釜组排液泵；3508-排液泵进液管阀；3509-反应釜组高位连通管阀；3510-2 #反应釜；3511-3#反应釜；3512-4#反应釜；3513-6#反应釜；3514-7#反应釜；3515-8# 反应釜；3601-成品储罐组进液总管控制阀；3602-成品储罐组循环液进液分管；3603-成品储罐组进液分管；3604-成品储罐组高位连通管阀；3605-成品储罐组环形进液总管；3606-成品储罐组循环液进液总管控制管阀；3607-成品储罐组出料管阀；3609-成品储罐组环形排液总管；3610-循环排液泵；3611-3#成品储罐；3613-1#成品储罐；36131-成品储罐组循环液进液口；36132-成品储罐组进液口；36135-成品储罐排料口；36136-成品储罐排料口管阀；3614-2 #成品储罐；3615-4#成品储罐；3616-循环排液泵进液控制管阀；3701-混合搅拌釜室；3702- 排液控制管阀；3703-循环混合釜排液泵；3704-循环混合釜排液泵出料控制管阀；3801-加热水箱；3802-盘管式加热管回水管阀；3803-加热水箱出水控制管阀；3804-热水泵；3805-盘管式加热管进水管阀。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明具体内容，并配合附图详细说明如下。

如图1所示，一种生产秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂的工艺系统，包括依次相接的秸秆初碎装置3、设有秸秆细碎装置6的旋转筛分装置5、清洗装置、预烘干装置 10、螺旋干燥器12、卧式球磨机微碎装置18、螺旋挤出秸秆降解机22，螺旋挤出秸秆降解机22配有分别添加润滑添加剂、降解主催化酸、助催化酸的液相配料储罐；螺旋挤出改性反应机组28的入口与螺旋挤出秸秆降解机22的输出端相接，螺旋挤出改性反应机组28配有分别添加各助剂的液相配料储罐，螺旋挤出改性反应机组28的出口接反应釜组35，反应釜组 (35)设有分别添加各助剂的液相配料储罐。

如图1、2、25、26所示，反应釜组35设有产品的储存和防沉淀循环；在反应釜组35通过排液泵3507与成品储罐组36的环形进液总管3605相通，环形进液总管3605设于成品储罐组36的上方，通过在环形进液总管3605上分布多个储罐组进液分管3603与各成品储罐对应相接通，各个成品储罐呈环形矩阵分布，成品储罐组36下端的外围设置有环形排液总管3609，环形排液总管3609与各储罐上设有管阀的排液口相通，环形排液总管3609通过循环排液泵3610与循环混合釜37入口相通中，循环混合釜37设有加热器和搅拌装置，循环混合釜37出口通过排液泵与成品储罐组36上端的循环进液总管3605相通。

如图3所示，秸秆初碎装置3设于操作平台后端的下方，秸秆初碎装置3设有靠自重排料的出料口，出料口与倾斜设置的旋转筛分装置5的入料口相接，进行二次粉碎的秸秆细碎装置6设于旋转筛分装置内，旋转筛分装置位于除尘密封式集料仓7内，除尘密封式集料仓 7输出端接清洗装置9，如图1、2所示，清洗装置将清洗后的秸秆依次输出至预烘干装置10、螺旋干燥器12，螺旋干燥器12与进行物料气固分离的旋风分离器13相接，旋风分离器的固体输出口依次接2#集料仓15，通过称重输入卧式球磨机微碎装置18，卧式球磨机微碎装置的物料经称重后输出至设有加热器的螺旋挤出秸秆降解机22。

螺旋挤出改性反应机组28由至少4个首尾相接的螺旋挤出机串联组成，且从上至下依次水平排列。

秸秆初碎装置3包括料仓，料仓内分为秸秆初碎室上部腔体、秸秆初碎室中部腔体和秸秆初碎室下部腔体，秸秆初碎室上部腔体的上端设有与其相通的V型进料口，位于V型进料口下方的秸秆初碎室上部腔体内的两侧设有主动托辊组和从动托辊组，两托辊组呈V型设置，每一托辊组上分别安装有输送带，两托辊组的下方分别水平设置有齿条，两水平齿条之间的下方设有由星型主动刀辊和星型从动刀辊组成的一对星型刀辊组，星型刀辊组的下方设有W 型不锈钢筛网，星型刀辊组、及W型不锈钢筛网位于秸秆初碎室中部腔体中，W型不锈钢筛网下方为所述的秸秆初碎室下部腔体，秸秆初碎室下部腔体的最下端接旋转筛分装置5的入口。

如图7-14所示，旋转筛分装置5包括倾斜安置的滚筒式旋转筛分室，旋转筛分室上端为进料口，滚筒式旋转筛分室通过星型支架固接在通过传动电机带动的转轴上；旋转筛分室内的后部设有秸秆细碎装置，秸秆细碎装置包括秸秆细碎刀具组，秸秆细碎刀具组安装在通过另一传动电机带动的反向转轴上，旋转筛分室内腔体的后部固定有与旋转剪切刀具组配合使用的齿条，物料在旋转筛分室中旋转和离心抛落，并向下迁移与同轴向在旋转筛分室内反向旋转的秸秆细碎刀具组接触剪切粉碎，细料通过旋转筛分室的筛分孔落入除尘密封式集料仓 7中集料。

如图15、16所示，除尘密封式集料仓7的出口接清洗装置9，清洗装置9包括秸秆清洗槽，靠近秸秆清洗槽内一侧的上部设有竖直的搅拌叶片，安装搅拌叶片转轴的后端设有竖直挡板，转轴通过搅拌电机带动旋转，秆清洗槽的进料口设置于搅拌叶片的上方；秸秆清洗槽内另一侧的上部留有秸秆向上迁移的通道，且该通道上端的秸秆清洗槽槽壁处设有秸秆排出管，秸秆排出管的另一端与预烘干装置10入口相接。

如图17、18所示，预烘干装置10包括预烘干室，预烘干室内的下部设有热空气分布器，热空气分布器的上方从上至下依次排列有呈反向交替移动的耐热输送带，预烘干室的下端设有出料口，预烘干室上部设有秸秆进料口，秸秆进料口设有朝预烘干室内倾斜设置的不锈钢冲孔过滤网板，不锈钢冲孔过滤网板中部通过弹簧管支撑，不锈钢冲孔过滤网板的上端通过弹簧支撑板支撑，不锈钢冲孔过滤网板的上方设有由秸秆脱水从动托辊和秸秆脱水主动托辊组成的脱水托辊组，两托辊之间留有挤压秸秆湿料的间隙，该间隙的上方为秸秆排出管的出口。

预烘干装置6的预烘干室的出料口排出的秸秆段物料通过秸秆初碎湿料提升输送带输送至螺旋干燥装置12内二次干燥，螺旋干燥装置12与固液分离的旋风分离器相接通，旋风分离器的排固口接卧式球磨机微碎装置18，球磨后送至螺旋挤出秸秆降解机22。

螺旋挤出秸秆降解机22配有1#液相配料储罐组25，1#液相配料储罐组25中分别为润滑添加剂储罐、降解主催化酸储罐、助催化酸储罐；螺旋挤出改性反应机组28配有2#液相配料储罐组27，2#液相配料储罐组27中分别添加氧化剂储罐、磺化剂储罐；应釜组35配有3#液相配料储罐组29，3#液相配料储罐组27中包括氧化剂储罐、磺化剂储罐、碱液储罐、羟甲基化试剂、醚化剂、不饱和小分子单体储罐储罐、还原剂储罐、链转移剂储罐。

本发明的生产工艺系统工作原理和操作步骤详述如下：

S1：秸秆原料预处理：

第一步：秸秆原料的初碎、细碎、清洗、干燥、微碎预处理：

(1)秸秆初碎：待处理的一定量小麦/玉米/油料秸秆捆2经自然风干后，经人工拆包，排放在与秸秆初碎装置3的上端V型进料口302平齐的操作平台上，由人工推料进入秸秆初碎室上部腔体305内(盖上进料口盖板301)，夹在置于上部腔体305的左右两侧的由一对托辊带动的一对表面呈凹凸状的V型托辊组输送带中，主托辊组314由传动电机316转速为10～20r/min的速度下带动旋转，秸秆捆在V型托辊组输送带中受到向下的摩擦力，秸秆捆表层首先剥离，进入正下端的星型刀辊组之间进行剪切破碎，星型主动刀辊310由传动电机315转速为60～120r/min的速度下带动旋转，部分未完全剪切破碎的秸秆料带入星型刀辊组下端，二次被刀辊齿搅拌受力带起，与水平置于秸秆初碎室中部腔体306上端的齿条312共同作用再次剪切破碎，碎料落入星型刀辊组下端的固定于秸秆初碎室中部腔体306内的“W”型不锈钢筛网311，经筛分后的碎料落入秸秆初碎室下部腔体308内，并通过“L”型出料口309 排入旋转筛分装置5和秸秆细碎装置6内进行二次粉碎和筛分分离物料。此过程有除尘装置 4抽吸除去粉碎装置3内产生的粉尘，粉尘进入洗尘水箱。

(2)秸秆细碎和筛分分离：秸秆初碎除尘后得到的秸秆初碎料由秸秆初碎装置3的底部“L”型出料口309自重排出，落入倾斜安置且旋转的筛分装置5的筛分室55的左端进料口并进入滚筒式旋转筛分室55内，由传动电机51连接转轴54转动，转轴54又带动固定在转轴上的星型支架552转动，转轴星型支架552又带动固定在星型支架552上的筛分室55旋转，物料在旋转筛分室55中旋转和离心抛落，并向下迁移，并与同轴向在旋转筛分室55从左到右1/4处之后段内包设置的秸秆细碎装置6的反向旋转的秸秆细碎刀具组69接触和二次剪切粉碎，细料通过旋转筛分室55的给定孔径的由不锈钢筛网556制作的外壳555，穿过外壳555 上的筛分孔，落入正下方的除尘密封式集料仓7中集料，同时粗料继续离心抛落和向下迁移，继续与秸秆细碎装置6的反向旋转剪切刀具组和筛分室55的腔体上固定的齿条554接触和交错剪切粉碎，直至粗料全部被切碎为细料并全部通过滚筒式旋转筛分室的筛分孔，落入正下方的除尘密封式集料仓7中，开启集料仓下方出料口703的星型卸料器701放料并由轴流风机702送料通过1#秸秆碎料提升输送风道8送入清洗装置9中清洗。同时此过程中，旋转筛分室55的外围四周设有除尘密封式集料仓7上部连通除尘装置4，并由除尘装置4抽吸除去除尘密封式集料仓7的粉尘，粉尘进入洗尘水箱。

关于秸秆细碎装置6的操作步骤：进入筛分装置5中的秸秆初碎料，随着旋转筛分室55 的旋转而旋转和离心抛落，并向下迁移，进一步进入秸秆细碎装置6的秸秆细碎刀具组空间，固定在转轴694上的由4～8个剪切刀片6921组成的细碎刀具692和由10～50个细碎刀具692 组成的细碎刀具组69，在传动电机61的带动下细碎刀具组69高速旋转，进一步把秸秆初碎粗料剪切成更细的颗粒，剪切刀具692的直径尺寸沿转轴方向大-小-大-小规律交替变换，并且与旋转筛分室55的内部腔体上轴向均匀分布4个齿条554交错配合，便于剪切刀具692对物料的完全剪切和彻底粉碎，粉碎成5mm以下的秸秆段，并全部通过滚筒式旋转筛分室55 的筛分孔，落入正下方的除尘密封式集料仓7中集料。转轴694通过联轴器64与传动电机 61相连，转轴694通过传动轴承62和65带动细碎刀具组69旋转，细碎刀具组69在转轴694 上的固定是通过细碎刀具组起始定位挡板691、刀具之间垫板693、细碎刀具组末端定位挡板 695、穿轴孔6923、剪切刀片周向分布固定板6922等部件通过键槽6924及轴键6941、紧固螺母696相互配合紧固定连接。转轴694上固定的旋转筛分室后挡板68与旋转筛分室腔体外壳555的末端翻边557铰连接，同时转轴694上固定的旋转筛分室后挡板68的固定是由转轴套67连接，转轴套67与后挡板68焊接或紧固定连接(静配合)，转轴套67与转轴694是转动连接(动配合)，起到旋转筛分室的轴向与细碎刀具组的转向互不干扰，独立运行，可以反向转动，在相互低速下达到高速效果，强化剪切粉碎和筛分分离的效果。

所述筛分装置5还包括轴承52A和52B、轴承支座53A、轴承套53B、转轴星型支架552、轴承套星型支架553部件，起到支撑转轴传动，滚筒筛分室的独立转动作用；筛分装置5还包括旋转筛分室进料挡板551，起到进入的物料不易返出；筛分装置5还包括筛网轴向固定加强筋558和筛网圆周向固定加强筋559部件，起到对滚筒式旋转筛分室的固定支撑和加强作用。筛分装置5还包括翻边557，焊接在旋转筛分室腔体外壳555的末端，起到与在秸秆细碎装置6的转轴694上固定的旋转筛分室后挡板68的铰连接。筛分装置5的转轴54穿过初碎装置3的底部的“L”型出料口309，旋转推进送料，防止秸秆碎料堵塞初碎装置3的底部出料口；筛分装置5的旋转筛分室55的滚筒式不锈钢筛分板呈筛网式或筛孔式，孔径3mm。

秸秆细碎装置6的特点：旋转筛分装置5和秸秆细碎装置6同轴向轴承或铜套连接为一整体，旋转方向相反，秸秆细碎装置6的主体部分秸秆细碎刀具组69内包安装在筛分装置5 的筛分室中呈一相对封闭腔体，电机传动部分在封闭腔体外左右两端，传动部分相互独立，外观呈一整体。

(3)秸秆粉碎除尘：除尘装置4分别对秸秆初碎装置3和除尘密封式集料仓7抽吸除尘，除尘更彻底。分述如下：在秸秆初碎过程中，由除尘装置4的引风机403提供负压气体，负压气体离引气口从近到远依次通过风机进口抽风管控制阀404、缓冲气包405、1#缓冲气包抽气管406、1#抽气管控制阀4061、1#抽气管的二次抽气总管4062、连接在1#抽气管的二次抽气总管4062上的均布的多个(3～5个)二次抽气分管4063、连接在二次抽气分管4063 上的置于秸秆初碎装置3内的抽吸风帽4064，最后把秸秆初碎装置3粉碎腔体内的粉尘抽吸到引风机403内，并进一步由引风机403排气口排出，并经过排气排尘管402引入洗尘水箱 401中用水吸收；同理，在旋转筛分装置5和秸秆细碎装置6二次粉碎秸秆和筛分分离秸秆碎料，分离细料落入除尘密封式集料仓7的过程中，同样由除尘装置4的引风机403提供负压气体，负压气体离引气口从近到远依次通过风机进口抽风管控制阀404、缓冲气包405、2 #缓冲气包抽气管-407、2#抽气管控制阀4071、2#抽气管的二次抽气总管4072、连接在2 #抽气管的二次抽气总管4072上的均布的多个(3～5个)二次抽气分管4073、连接在二次抽气分管4073上的置于除尘密封式集料仓7上腔的抽吸风帽4074，最后把除尘密封式细料集料仓7以及筛分装置5和秸秆细碎装置6内存在大部分的粉尘抽吸到引风机403内，并进一步由引风机403排气口排出，并经过排气排尘管402引入洗尘水箱401中用水吸收。

(4)秸秆清洗和初步脱水：由1#秸秆初碎料提升输送风道8来的秸秆细碎料从秸秆粗料进料口9111进入清洗装置9的左侧盛放清水的秸秆清洗槽91中，垂直方向的搅拌叶片9104 在搅拌电机9106的带动下，搅拌叶片9104搅拌和竖直挡板9112的作用下秸秆向下迁移，在叶片下端处不受力的情况下，秸秆沿秸秆清洗槽91槽壁向上迁移，进入右上端的清洗后秸秆排出管9113中，并进一步送入预烘干装置10的外壁左上端的由秸秆脱水从动托辊1005和秸秆脱水主动托辊1006组成的秸秆段脱水托辊组之间，脱水托辊组的主动托辊1006在传动电机1008的作用下旋转，秸秆段湿料在脱水辊托组空隙之间受牵引和挤压初步脱水后，落在正下端倾斜设置的不锈钢冲孔过滤网板1003上，进一步滑落通过预烘干装置10的秸秆进料口 1011落入预烘干装置10内进行预烘干过程。同时，通过脱水托辊组挤压出秸秆脱出的水下落通过不锈钢冲孔过滤网板1003落入正下方的清洗装置9的过滤水收集槽92内，并通过过滤网9202过滤后落入过滤水收集槽92的下部，通过右下端的排液管9204在离心泵9203的作用下通过循环水上水管9108和泵出水管控制三通阀9205打入秸秆清洗槽91的循环水上水管进水口9109，并进入秸秆清洗槽91中再次循环使用，直至污染严重不能使用及时排出归田，更换新水。

(5)秸秆段预烘干：经脱水辊托组初步脱水后的秸秆细碎料由预烘干装置10的秸秆进料口1011落入预烘干室1031内，首先落在1#耐热输送带1014上，随着输送带的移动，依次落入呈“之”字形折叠式反向交替移动的2#耐热输送带1015、3#耐热输送带1016、4#耐热输送带1017、5#耐热输送带1018、6#耐热输送带1019、7#耐热输送带1020上，之后落入出料口1026并排出。此过程中，耐热输送带按移动走向分为两组，其中1#、3#、5 #、7#耐热输送带为A组，2#、4#和6#耐热输送带为B组，A组由传动电机1027通过传动皮带1021带动，B组由传动电机1028通过传动皮带1022带动，而且各耐热输送带有传动托辊和从动托辊带动转动，如1#耐热输送带1014由传动托辊1014-1带动齿轮传动皮带 1029转动，与从动托辊1014-2一起带动1#耐热输送带1014转动。同时此过程中，由旋风分离器13的引风机137出口相连的余热输送管138中的余热空气流在引风机137和轴流风机 1025的作用下，引入到热空气分布器1024的垂直进热空气总管1024-1中，并经由篦子型热空气分布器1024的横向二次分气管1024-2和纵向三次分气管1024-3，并由各分气管上的分气小圆孔1024-4使余热空气流均匀分布进入预烘干室1031的底部，并呈热空气流向上移动，通过各个耐热输送带的小圆孔1014-3，吹动各个耐热输送带上的湿秸秆初碎短料呈微弱的流态化在相邻两个耐热输送带间飘动，湿物料的流向与热空气流的流向相反，呈逆流接触，加剧气固相间传热，加快烘干速度，最下端的耐热输送带上的物料水分含量最少，从下端进入的热空气流气速最大、温度最高，秸秆越易于呈流态化而浮动，干燥效果越好。同时上升的低温湿空气经过预烘干室1031的最上端的粉尘过滤器1013过滤，最后由排空烟囱1012排出，最大限度地降低对环境的污染。

(6)秸秆段二次烘干：经预烘干装置10的预烘干室1031的出料口1026排出的秸秆半干细碎料段，落入预烘干后秸秆碎料提升输送带11上，被提升输送至螺旋干燥装置12的左端的螺旋进料器122内，进一步输送到螺旋干燥室121中进行二次烘干。干燥过程中，由鼓风机127吹入的自然空气经过电加热器126的加热，进入热空气分配器125的分配，以电动搅拌装置124搅拌方向切向流进入螺旋干燥室121内，并螺旋上升运动，吹动从螺旋进料器122送入螺旋干燥室121中部位置下落的秸秆细碎料呈流态化，半干物料的流向与热空气流的流向相反，呈逆流接触，加剧气固相间传热，加快烘干速度，并随着水分的失去，秸秆碎料流态化层向上迁移，当迁移到螺旋干燥干燥室121的最上端，由热风出口123排出并通过相连的旋风分离器13的进料口131切向旋转进入旋风分离器13中进行气-固分离。气-固分离后的废热空气由上端引气口132排出并通过余热输送管138再次加入预烘干装置10的预烘干室1031内对秸秆湿物料的预烘干过程，废热空气中带出的微量细粉料由管路过滤器133过滤截留后落入1#集料仓14中。气-固分离后的干物料落入旋风分离器13的底部，并由星型卸料器134和出料管135排入2#集料仓15中。1#集料仓14和2#集料仓15中的烘干物料均由星型卸料器141和151放料进入出料管142和152中，出料管142和152相通，并由出料管152出口处的轴流风机153提供动力，送料进入2#秸秆碎料提升输送风道16，并被提升输送至1#计量仓称重装置17中集料。

(7)球磨微碎：由秸秆二次烘干装置所得秸秆细碎段干料排料进入2#秸秆碎料提升输送风道16，并被提升输送至1#计量仓称重装置17中集料并称重后，通过其下端的星型卸料器放料进入卧式球磨机微碎装置18的左端螺旋进料器181和进一步螺旋进料进入卧式球磨机中进行球磨微碎，卧式球磨机的旋转筒体由传动电机及减速器182通过电机小齿轮和筒体上的传动大齿圈啮合传动，当粉碎原料出料粒度400μm以下，停止球磨，秸秆微细粉料由球磨机排料口183排出。整个球磨过程中，旋转筒体转速10～50r/min，秸秆原料装填量10～15Kg，铜球直径10～15mm，球磨时间10～15min，秸秆粉料粒径可达75～400μm。

第二步：秸秆粉料水解预处理和淀粉混合酸解糊化预处理，具体过程如下：

将第一步球磨制得的干净秸秆微细粉料由球磨机排料口183排出，进入与球磨机排料口 183相连的3#秸秆粉料提提升输送风道19中，被提升输送至3#集料仓20内集料，并通过 3#集料仓20下端的星型卸料器203放料进入2#计量仓称重装置21中称重，并通过下端的星型卸料器218放料一定量送入螺旋挤出秸秆降解机22的进料口221内，并由传动电机224 带动螺杆225在一定的转速下转动，把秸秆粉料带入螺旋挤出机223中进行降解。在降解过程中，首先开启1#加热器26的热水泵2608把加热水箱2601内的50～60℃的热水依次通过出水控制阀2609、热水泵2608、盘管换热器进水控制阀2607进入缠绕在螺旋挤出机223机身上的盘管换热器226内，通过热交换对螺旋挤出机223内的物料加热至50℃左右，热交换后液由盘管换热器回水控制阀2606控制通过回水口2605进入加热水箱2601内再次被加热和循环使用。同时在降解过程中，把1#液相配料储罐组25中1#配料储罐251、2#配料储罐252和3#配料储罐253中的配液，通过各自下端的排料阀2515配合精密流量计缓慢加入到螺旋挤出机223中，1#、2#和3#配料储罐中的配液分别为一定浓度剂量的润滑添加剂、降解主催化酸和助催化剂。在给定的螺杆转速下保温降解10min后，再把盛放在4#集料仓 23中普通淀粉通过3#计量仓称重装置24称取一定量，送入螺旋挤出秸秆降解机22中与秸秆降解粉料进行混合和在过量秸秆水解催化酸的作用下进行酸解糊化预处理，保温酸解糊化 5min后混合物放料，由螺旋挤出秸秆降解机22末端的星型卸料器227把物料排出。

S2：秸秆-淀粉混合物的一次氧化-磺化酯化改性：

秸秆-淀粉混合物的一次氧化-磺化酯化改性，具体过程如下：将S1的第二步经螺杆挤出秸秆水解机22对秸秆粉料水解预处理和淀粉酸解糊化预处理所得的秸秆-淀粉混合物料，通过星型卸料器227放料送入螺旋挤出改性反应机组28中的1#螺旋挤出机281的进料口2811 内，并由转动螺杆2814把秸秆-淀粉混合物料依次送入由1#螺旋挤出机281、2#螺旋挤出机282、3#螺旋挤出机283和4#螺旋挤出机284串联组成“之字形”的螺旋挤出改性反应机组28中进行一次氧化-磺化酯化改性反应。在改性反应过程中，秸秆降解粉料和淀粉混合同步在螺旋挤出改性反应机组的1#～4#螺旋挤出机中改性反应，首先开启2#加热器30中50～60℃的水通过盘管换热器加热机身给物料加热至50℃左右，然后把2#液相配料储罐组27中的配液依次加入。秸秆-淀粉混合物料首先进入1#螺旋挤出机281中，同时把2#液相配料储罐组中的1#配料储罐271中的一定浓度剂量的氧化剂通过排料三通阀2714配合精密流量计缓慢加入1#螺旋挤出机281中；氧化断链反应一定时间后，通过1#螺旋挤出机出料控制阀2812放料进入2#螺旋挤出机282中，控制流量同缓慢加入2#配料储罐282中的一定浓度剂量的弱酸性磺化剂于2#螺旋挤出机282中；磺化反应一定时间后，通过2#螺旋挤出机出料控制阀放料进入3#螺旋挤出机283和4#螺旋挤出机284中进一步氧化和磺化反应，保温反应一定时间后，反应结束。通过4#螺旋挤出机284末端的星型卸料器286放料进入4#计量仓称重装置31计量称重后，放料一定量进入秸秆-淀粉溶解罐33中，并在秸秆- 淀粉溶解罐33中加入水箱32中一定量的去离子水或自来水，在搅拌装置的低速搅拌下初步溶解后，配制成一定质量浓度的初步改性的秸秆-淀粉水溶液，通过秸秆-淀粉溶解罐33底部周向均布呈蟹爪式排料管放料进入置于下方呈环形矩阵分布式结构的反应釜组35中进行秸秆-淀粉的二次氧化-磺化酯化改性处理。

秸秆-淀粉混合物的一次氧化-磺化酯化改性过程，采用间断进料和出料的“间歇式连续推进”操作步骤，4个螺旋挤出机同时工作，起始点1#螺旋挤出机，终止点4#螺旋挤出机，尤其1#螺旋挤出机放料进入2#螺旋挤出机，从螺杆挤出秸秆水解机22挤出的秸秆-淀粉混合物料又进入1#螺旋挤出机的过程。

关于螺旋挤出改性反应机组28的动力传动部分，可以采2种方法。方法一：采用每台螺旋挤出机都有各自的传动电机单独使用，4台螺旋挤出机采用“之字形”串联排列，相邻螺旋挤出机反向运转，1#螺旋挤出机281与3#螺旋挤出机283呈逆时针方向运转，2#螺旋挤出机282与4#螺旋挤出机284呈顺时针方向运转，各个螺杆送料方向与电机旋转方向匹配；方法二：采用分组形式，1#螺旋挤出机281与3#螺旋挤出机283为A组，2#螺旋挤出机 282与4#螺旋挤出机284为B组，A组由传动电机287通过传动皮带285带动，B组由传动电机288通过传动皮带289带动，A组、B组旋转方向相反，且各螺杆送料方向与电机旋转方向匹配。

关于螺旋挤出改性反应机组28的加热传热部分，2#加热器30的加热水箱3001通过原水进口3003注入自来水，由电热丝3011加热，热水依次通过出水控制管阀3009、热水泵3008，进入起点在3#螺旋挤出机283的外加热盘管换热器进水控制阀3007进水，依次通过3#、2 #、1#螺旋挤出机，热水流向与秸秆-淀粉物料走向相反，逆流辐射热交换，最后通过终点在1#螺旋挤出机281的外加热盘管换热器回水控制阀3006通过回水口3005，再次进入加热水箱3001中二次加热和循环使用。2#加热器30还包含温度计3002、人孔3004和排污口3010，便于加热器的测温、维修和废水排放。

S3：秸秆-淀粉混合物的二次氧化-磺化酯化改性：

秸秆-淀粉混合物的二次氧化-磺化酯化改性，具体过程如下：将秸秆-淀粉溶解罐33中配制成一定质量浓度的初步改性的秸秆-淀粉水溶液，通过秸秆-淀粉溶解罐33底部周向均布呈蟹爪式排料管放料进入置于下方呈环形矩阵分布式结构的反应釜组35中各反应釜的秸秆- 淀粉配液进料口进入各反应釜中，直至各釜投放料液达到所需料量后，开启反应釜组进行秸秆-淀粉的二次氧化-磺化酯化改性处理。

首先开启3#液相配料储罐组29中的1#配料储罐291中一定量的去离子水或自来水(提前预热50℃左右)加入到反应釜组35中，低速搅拌使物料混合均匀，配制成成一定浓度的反应底液；开启3#加热器34中55～60℃的水通过盘管换热器加热反应釜机身给物料加热至 50℃左右，之后把3#液相配料储罐组29中的配液依次加入：首先通过排液控制阀2913、1#排液总管控制阀2971、2#排液总管控制阀2982和精密流量计2981控制流量，把3#液相配料储罐组29中2#配料储罐292中的一定浓度剂量的氧化剂缓慢加入到反应釜组35的各个反应釜中，搅拌氧化反应一定时间后，按同样的控制流量的方式把3#液相配料储罐组29 中3#配料储罐293中的一定浓度剂量的碱液缓慢加入到反应釜组35的各个反应釜中，搅拌调节pH值为7.5-8.0后，再缓慢加入3#液相配料储罐组29中4#配料储罐294中的一定浓度剂量的弱碱性磺化剂，搅拌磺化反应一定时间后，得到秸秆-淀粉二次磺化酯化改性物料。

S4：秸秆-淀粉混合物的羟甲基化-醚化改性：

秸秆-淀粉混合物的羟甲基化-醚化改性，具体过程如下：将反应釜组35中S3步骤所得的秸秆-淀粉的二次氧化-磺化酯化改性料液中，在50℃左右的恒温条件下，按S3同样的控制流量的方式把3#液相配料储罐组29中5#配料储罐295中的一定浓度剂量的羟甲基化试剂，缓慢加入到反应釜组35的各个反应釜中，搅拌羟甲基化反应一定时间后，最后加入3#液相配料储罐组29中6#配料储罐296中的一定浓度剂量的醚化剂，保温搅拌醚化反应一定时间后，醚化改性过程结束，即得含固量约为30％的呈浅棕色的无沉淀的秸秆-淀粉酯醚磺化型粘状液体。

S5：秸秆-淀粉基混合改性的复合共聚型聚羧酸减水剂的制备：

秸秆-淀粉基混合改性的复合共聚型聚羧酸减水剂的制备，具体过程如下：在反应釜组35 中S4步骤所得的料液中，通过反应釜组的各反应釜的固相物料加料口加入一定量不饱和聚氧乙烯醚大单体A，搅拌均匀，之后把3#液相配料储罐组29中的相关配液依次加入反应釜组35的各反应釜中进行接枝共聚改性反应：首先加入3#液相配料储罐组中1#配料储罐的配液，其配液为一定量的去离子水或自来水(提前预热)，配制成一定质量浓度的水溶液；同时 3#加热器34中的水进一步电加热升温至70～80℃后，通过盘管换热器加热釜身给物料加热至65～70℃并保温，之后按工艺要求先后把3#液相配料储罐组29中的配液依次分批加入：按S4同样的控制流量的方式，首先缓慢加入3#液相配料储罐组29的7#配料储罐中一定浓度剂量的氧化剂C配液；搅拌强混合均匀后，加入3#液相配料储罐组的8#配料储罐298 中一定浓度剂量的不饱和小分子单体B配液；搅拌强混合均匀后，加入3#液相配料储罐组 29的9#配料储罐中一定浓度剂量的还原剂D配液；搅拌强混合均匀后，最后加入配料储罐组29的10#配料储罐中一定浓度剂量的链转移剂E配液。并且要求采取间歇式分批加入方式，每隔20min，氧化剂C配液、不饱和小分子单体B配液、还原剂D配液和链转移剂E配液按先后顺序各循环加入一次，进一步要求每批加料时，链转移剂E配液必须保证在最后加入。在催化氧化-还原体系中进行混合多元接枝共聚、缩聚等反应，反应经过一定时间后，停止加热，慢速搅拌下自然降温至30℃左右，加入配料储罐组29中11#配料储罐的一定浓度剂量的液碱配液，调节pH值为6-7，再通过反应釜组35的各反应釜的上端小料加入口加入少量的防腐剂富马酸二甲酯和净水剂六亚甲基四胺，慢速搅拌几分钟后停止搅拌，自然降温陈化一段时间，反应结束，出料即得产品。打开反应釜组35的1#～8#反应釜下端的排液分管阀，产品进入反应釜组外围最下端设置的环形排液总管3506中，开启反应釜组35的排液泵3507，产品通过排液泵出料管阀3504排出，进入成品储罐组36中。

S6：产品的储存和防沉淀循环：

产品的储存和防沉淀循环：具体过程如下：反应釜组35中制备所得减水剂产品，在反应釜组35的排液泵3507的作用下打入成品储罐组36的正上方的成品储罐组环形进液总管 3605中，通过环形进液总管3605上分布的多个储罐组进液分管3603排液进入由1#成品储罐3613、2#成品储罐3614、3#成品储罐3611和4#成品储罐3615组成的呈环形矩阵分布式成品储罐组36中，在储罐组高位连通管阀3604和储罐组低位连通管阀3612的作用下，等液位注满成品储罐组36的各成品储罐，停止和关闭反应釜组35的排液泵3507和排液泵进液管阀3508，静置储存产品，等待使用或销售。当放置一段时间，成品储罐组36中的储罐下端物料出现沉淀物时，开启成品储罐组36的下端外围设置的循环排液泵3610，打开与成品储罐组36的最下端的环形排液总管3609相通的各储罐上的排液口管阀36136(36146、36116、36156)，把成品储罐组36的各储罐下部的沉淀料液打入环形排液总管3609中，再通过与环形排液总管3609相连的循环排液泵3610打入循环混合釜37中，4#加热器38通过缠绕在循环混合釜37的机身上的盘管式换热管对循环混合釜37中的含沉淀的产品物料加热，在循环混合釜37的搅拌装置搅拌作用下，加热并搅拌一段时间后，循环混合釜37中的料液混合均匀，沉淀溶解消失，停止搅拌。开启循环混合釜37底部的排液泵3703，把循环混合釜37中的消除沉淀后的产品物料打入成品储罐组36的上端循环进液总管3605中，通过成品储罐组循环进液总管3605上分布的多个循环液进液分管3602排液进入成品储料罐组36的各对应储罐中。也可以在使用或出售产品时，开启循环系统，使成品储罐组36中的产品通过循环混合釜37混合均匀后，先打入成品储罐组36中再次混合均匀后，再由成品储罐组36打入循环混合釜37中并经出料管阀3607排出即可。

关于计量仓称重装置的作用、组成和工作原理：

关于计量仓称重装置的作用、组成和工作原理，以图21的4#集料仓20与计量仓称重装置21之间装配位置示意图为例，解释如下：其作用是把秸秆微碎粉料，通过该装置，准确地称取重量，投放到螺旋挤出秸秆降解机22中进行秸秆粉料的水解，控制物料的加入量，确保水解质量。其安装形式为悬挂式安装。计量仓称重装置21是由计量仓211、吊架固定板支撑架212、磅秤/台秤支撑平台固定吊架213、吊架固定板214、计量仓进料口215、磅秤/ 台秤216、磅秤/台秤支撑平台217、星型卸料器218、连接软管219部件组成。其工作原理：其实质就是和常规的在地面或平台上放置的磅秤或台秤称取物料的重量原理是一样的，只是为了适应工艺的要求，把磅秤/台秤216放置在磅秤/台秤支撑平台217上，支撑平台217又通过磅秤/台秤支撑平台固定吊架213悬空固定，固定吊架213又焊接或铰连接固定在上端的吊架固定板214上，吊架固定板214又支撑在支撑架212上；计量仓211固定在磅秤/台秤216上，计量仓211的上部进料口215与坐落在固定板214上的4#集料仓20的集料仓室202下端的连接软管204活动链接，集料仓室202的下端的星型卸料器203又与连接软管204固定连接；计量仓211下端的星型卸料器218又与连接软管219固定连接；连接软管219可以与其下端的接料装置如容器或物料输送带活动连接或近距离接触。计量仓211固定在磅秤/台秤 216上，上下两个连接软管204和219很好地起到既连接上下设备物流管路，又能消除上下设备外力对计量仓称重装置21的称重精度的影响，通过加减累积和清零操作，方便物料的投放量计算。

通过本发明的一种秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂生产工艺系统，所制备的减水剂是一种具有生物质基减水剂和聚羧酸减水剂性能的复合型混凝土减水剂，是生物质基减水剂和聚羧酸减水剂性能的进一步耦合互补，具有很好的减水分散性能，克服了S1～S4 步骤制备的秸秆-淀粉生物质基减水剂在0.60％低掺量的情况下的减水率不高(最高达24％左右)但缓凝效果较差和只用S5步骤制备的常规聚羧酸减水剂在0.60％低掺量的情况下的减水率高(高达37.5％)而又超缓凝效果的优缺点，本发明制备的复合型减水剂在0.60％低掺量的情况下，既具有减水率较高(可达30％)而缓凝效果适中的特点。该减水剂配制的混凝土也具有良好的初始及保持性能，具有缓凝、减水率较高、和易性好，无泌水、离析现象出现，符合商砼混凝土工程远距离输送。

Claims (5)

1.一种生产秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂的系统，其特征在于：包括依次相接的秸秆初碎装置（3）、设有秸秆细碎装置（6）的旋转筛分装置（5）、清洗装置（9）、预烘干装置（10）、螺旋干燥器（12）、卧式球磨机微碎装置（18）、螺旋挤出秸秆降解机（22），螺旋挤出秸秆降解机（22）配有分别添加润滑添加剂、降解主催化酸、助催化酸的液相配料储罐；螺旋挤出改性反应机组（28）的入口与螺旋挤出秸秆降解机（22）的输出端相接，螺旋挤出改性反应机组（28）配有分别添加各助剂的液相配料储罐，螺旋挤出改性反应机组（28）的出口接反应釜组（35），反应釜组（35）设有分别添加各助剂的液相配料储罐；

反应釜组（35）设有产品的储存和防沉淀循环；在反应釜组通过排液泵（3507）与成品储罐组（36）的环形进液总管（3605）相通，环形进液总管（3605）设于成品储罐组（36）的上方，通过在环形进液总管（3605）上分布多个储罐组进液分管（3603）与成品储罐组（36）的各成品储罐对应相接通，各个成品储罐呈环形矩阵分布，成品储罐组下端的外围设置有环形排液总管（3609），环形排液总管（3609）与各储罐上设有管阀的排液口相通，环形排液总管通过循环排液泵（3610）与循环混合釜（37）入口相通，循环混合釜（37）设有加热器和搅拌装置，循环混合釜（37）出口通过排液泵与成品储罐组（36）上端的循环进液总管（3605）相通；

秸秆初碎装置（3）设于操作平台后端的下方，秸秆初碎装置（3）设有靠自重排料的出料口，出料口与倾斜设置的旋转筛分装置（5）的入料口相接，进行二次粉碎的秸秆细碎装置（6）设于旋转筛分装置内，旋转筛分装置位于除尘密封式集料仓（7）内，除尘密封式集料仓（7）输出端接清洗装置（9），清洗装置将清洗后的秸秆依次输出至预烘干装置（10）、螺旋干燥器（12），螺旋干燥器（12）与进行物料气固分离的旋风分离器（13）相接，旋风分离器的固体输出口依次接2＃集料仓（15），通过称重输入卧式球磨机微碎装置（18），卧式球磨机微碎装置的物料经称重后输出至设有加热器的螺旋挤出秸秆降解机（22）；

螺旋挤出改性反应机组（28）由至少4个首尾相接的螺旋挤出机串联组成，且从上至下依次水平排列；

秸秆初碎装置（3）包括料仓，料仓内分为秸秆初碎室上部腔体、秸秆初碎室中部腔体和秸秆初碎室下部腔体，秸秆初碎室上部腔体的上端设有与其相通的V型进料口，位于V型进料口下方的秸秆初碎室上部腔体内的两侧设有主动托辊组和从动托辊组，两托辊组呈V型设置，每一托辊组上分别安装有输送带，两托辊组的下方分别水平设置有齿条，两水平齿条之间的下方设有由星型主动刀辊和星型从动刀辊组成的一对星型刀辊组，星型刀辊组的下方设有W型不锈钢筛网，星型刀辊组及W型不锈钢筛网位于秸秆初碎室中部腔体中，W型不锈钢筛网下方为所述的秸秆初碎室下部腔体，秸秆初碎室下部腔体的最下端接旋转筛分装置（5）的入口；

旋转筛分装置（5）包括倾斜安置的滚筒式旋转筛分室，旋转筛分室上端为进料口，滚筒式旋转筛分室通过星型支架固接在通过传动电机带动的转轴上；旋转筛分室内的后部设有秸秆细碎装置，秸秆细碎装置包括秸秆细碎刀具组，秸秆细碎刀具组安装在通过另一传动电机带动的反向转轴上，旋转筛分室内腔体的后部固定有与旋转剪切刀具组配合使用的齿条，物料在旋转筛分室中旋转和离心抛落，并向下迁移与同轴向在旋转筛分室内反向旋转的秸秆细碎刀具组接触剪切粉碎，细料通过旋转筛分室的筛分孔落入除尘密封式集料仓中集料。

2.根据权利要求1所述的一种生产秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂的系统，其特征在于：除尘密封式集料仓（7）的出口接清洗装置（9），清洗装置（9）包括秸秆清洗槽，靠近秸秆清洗槽内一侧的上部设有竖直设置的搅拌叶片，安装搅拌叶片转轴的后端设有竖直挡板，转轴通过搅拌电机带动旋转，秸秆清洗槽的进料口设置于搅拌叶片的上方；秸秆清洗槽内另一侧的上部留有秸秆向上迁移的通道，且该通道上端的秸秆清洗槽槽壁处设有秸秆排出管，秸秆排出管的另一端与预烘干装置（10）入口相接。

3.根据权利要求1所述的一种生产秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂的系统，其特征在于：预烘干装置（10）包括预烘干室，预烘干室内的下部设有热空气分布器，热空气分布器的上方从上至下依次排列有呈反向交替移动的耐热输送带，预烘干室的下端设有出料口，预烘干室上部设有秸秆进料口，秸秆进料口设有朝预烘干室内倾斜设置的不锈钢冲孔过滤网板，不锈钢冲孔过滤网板中部通过弹簧管支撑，不锈钢冲孔过滤网板的上端通过弹簧支撑板支撑，不锈钢冲孔过滤网板的上方设有由秸秆脱水从动托辊和秸秆脱水主动托辊组成的脱水托辊组，两托辊之间留有挤压秸秆湿料的间隙，该间隙的上方为秸秆排出管的出口。

4.根据权利要求1所述的一种生产秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂的系统，其特征在于：预烘干装置（10）的预烘干室的出料口排出的秸秆段物料通过秸秆初碎湿料提升输送带输送至螺旋干燥装置内二次干燥，螺旋干燥装置与固液分离的旋风分离器相接通，旋风分离器的排固口接卧式球磨机微碎装置（18），球磨后送至螺旋挤出秸秆降解机（22）。

5.根据权利要求1所述的一种生产秸秆-淀粉改性的生物质-聚羧酸复合型减水剂的系统，其特征在于：螺旋挤出秸秆降解机（22）配有1＃液相配料储罐组（25），1＃液相配料储罐组（25）中分别为润滑添加剂储罐、降解主催化酸储罐、助催化酸储罐；螺旋挤出改性反应机组（28）配有2＃液相配料储罐组（27），2＃液相配料储罐组（27）中分别添加氧化剂储罐、磺化剂储罐；反应釜组（35）配有3＃液相配料储罐组（29），3＃液相配料储罐组（29）中包括氧化剂储罐、磺化剂储罐、碱液储罐、羟甲基化试剂储罐、醚化剂储罐、不饱和小分子单体储罐、还原剂储罐、 链转移剂储罐。

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