秸秆兼氧预处理装置设计及实验研究

发布时间：2021-01-08 08:08

　　我国是农业大国,每年产生的农作物秸秆资源量丰富,秸秆资源的不合理利用带来大量的环境污染和资源浪费问题。秸秆厌氧发酵技术为秸秆资源化利用提供了有效途径。但由于秸秆自身结构原因导致厌氧消化启动慢、产气率低。因此需要对秸秆进行预处理来破其内部结构,提高厌氧发酵产气率。生物预处理能够有效的破坏秸秆内部结构,降解木质纤维素,利用生物复合菌预处理的研究也备受关注。目前,对复合菌预处理技术的研究开展很多,但是相关配套装置的研究方面还不成熟。预处理装置的设计、预处理过程各项参数的监测、预处理后传递物料与厌氧发酵过程配合连续生产、预处理过程中生物热的研究和利用等问题有待深入的研究。基于以上问题,自行设计了秸秆兼氧预处理装置,由筒体、双螺旋螺带搅拌装置、温度监测系统、通风系统、供热系统等几部分组成。在预处理装置中,秸秆在好氧及微好氧微生物的联合作用下使木质素、半纤维素和纤维素等大分子物质快速降解转化为小分子物质与水溶性物质,水溶性物质随渗滤液进入料液储存罐后根据工艺定量可以进入厌氧反应罐。预处理装置的绞龙在正常工位下实现对物料的搅拌,进料工位时则可将降解后的固态物料输送至后续的厌氧发酵装置。该输送过程不仅... 

【文章来源】：河南农业大学河南省

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

螺带桨搅拌式预处理反应器示意图

间歇式批次进出料，一次好氧预处理-厌氧发酵周期结束后，将装置内物料清除后，才能够进行下一次作业。同时该装置无法利用与湿发酵工程中。1.3.3 螺杆挤压连续汽爆预处理装置螺杆挤压连续汽爆预处理装置结构如图所示。其工作原理是：玉米秸秆粉碎后，与稀硫酸溶液混合从装置的进料口进入单螺杆挤出机，防反喷阀处形成料塞，单螺杆挤压使形成的料塞继续前移。料塞移动到滞留器上方时，进料口通入高温高压蒸汽，使物料快速升温，物料散落滞留器内部，滞留器内部螺带结构继续推动物料前进，利用螺带转速控制物料在滞留器内停留反应的时间。

图 1-4 30L 预处理装置结构图Fig.1-4 Structure chart of 30L pretreatment device反应装置外壁缠绕碳纤维加热丝对装置加热，通过温控器控制加热温度。侧壁开有 9个温度探头布置口，监测物料不同位置温度。上盖设置有通风口、排风口。风机连接 PVC软管向堆料内通风。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：2964242