一種撬裝模塊式植物成分分解富集裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于廢棄物處理技術領域，特別是涉及一種撬裝模塊式植物成分分解富集裝置及方法。
【背景技術】
[0002]綠色植物大部份的能源是經由光合作用從太陽光中得到的，綠色植物光合作用是地球上最為普遍、規模最大的反應過程，在有機物合成、蓄積太陽能量和凈化空氣，保持大氣中氧氣含量和碳循環的穩定等方面起很大作用，是農業生產的基礎，在理論和實踐上都具有重大意義。據計算，整個世界的綠色植物每天可以產生約4億噸的蛋白質、碳水化合物和脂肪，與此同時，還能向空氣中釋放出近5億噸還多的氧，為人和動物提供了充足的食物和氧氣。
[0003]農業生產過程中會產生大量的秸桿等需要處理的農林廢棄物，隨著能源危機的加劇，生物燃氣在能源和廢物處理兩個領域的巨大發展潛力日益凸顯，現有利用方式主要有以下幾種，卻都存在相應弊端:農林廢棄物用于戶用沼氣和大型沼氣，可是原料通常無法被充分高效利用，沼液處置不當大量流進農田，形成面源污染，流入江河湖泊成為水體富營養化的隱患；秸桿還田，不僅可能使病原菌繼續存在而且秸桿本身無法迅速分解，物質長期積聚于地下，腐爛過程中產生的甲烷等溫室氣體無法收集直接排入大氣，造成大范圍大氣污染，而且土壤中不能及時處理掉的纖維質有機物及一些化感物質還會造成下一期種植受影響，如冬小麥保種期需要密實的土壤環境而秸桿還田使土壤孔隙增大，影響小麥發育；秸桿壓塊，雖然是國家倡導的農村能源清潔利用方式，然而由于高昂的加工成本使得每噸價格比燃煤高出300元左右，使其很難在農村地區推廣。
[0004]制約著農林廢棄物現有利用狀況的一個重要環節就在于前端預處理過程，在此過程中如果能夠將農林廢棄物中用于各類下游產品生產的各種成分最大程度的分解分離，使植物中的木質素、纖維素、易溶于水的半纖維素分開并分別加以利用，以取代目前這種“一概而論”的處理方式，以使物盡其用，就能解決目前農林廢棄物處理中遇到的問題。而目前多元化農林廢棄物在普通處理中卻很難做到高效的成分分解，更談不上高效利用了，同時可以高效轉化的處理工藝和設備因運營成本高，又無法在農業上得到廣泛的應用。
[0005]因此，如何實現將農林廢棄物中的有機質成分完全分解，對于多元化農林廢棄物高效綜合利用將起到飛躍性的突破，有利于農業廢棄物在全球范圍內的資源化全利用，甚至替代石化產品，以減少對石油不可再生資源的利用，助國家領導人實現在APC會議期間對全世界做出的減少對石化能源的依賴的承諾。
【發明內容】
[0006]本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠實現農林廢棄物中成份分解、分離的撬裝模塊式植物成分分解富集裝置及方法。
[0007]本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:一種撬裝模塊式植物成分分解富集裝置，包括控制面板、初級粉碎裝置和微波破碎裝置，所述初級粉碎裝置包括L形筒體、粉碎機構和捶打機構，其特征在于:還包括物料預熱裝置、植物成分分解裝置、一級水解裝置、一級固液分離裝置、二級水解裝置、二級固液分離裝置和蒸汽發生裝置，所述初級粉碎裝置、微破碎裝置、物料預熱裝置、植物成分分解裝置、一級水解裝置、一級固液分離裝置、二級水解裝置、二級固液分離裝置通過管道依次連通，所述蒸汽發生裝置與所述植物成分分解裝置聯接；所述微波破碎裝置包括第一管式螺旋輸送機和用于對第一管式螺旋輸送機所輸送的物料進行微波破碎處理的微波發生器，微波發生器安裝在第一管式螺旋輸送機上；所述物料預熱裝置包括第二管式螺旋輸送機和用于對第二管式螺旋輸送機所輸送的物料進行加熱處理的加熱器，所述加熱器安裝在所述第二管式螺旋輸送機上；所述植物成分分解裝置包括“一”字形筒、變距擠壓螺桿和電機減速機，所述變距擠壓螺桿安裝在所述植物成分分解裝置的“ 一 ”字形筒內部并由所述所述植物成分分解裝置的電機減速機驅動，所述“一 ”字形筒的內部與所述蒸汽發生裝置相通，所述蒸汽發生裝置生產為第三管式螺旋輸送機內物料加熱并與物料混合的蒸汽；所述一級水解裝置和二級水解裝置均包括水槽、輸送螺桿和超聲波震蕩板，所述水槽包括進料口和出料口，所述輸送螺桿安裝在所述水槽內并用于將物料從所述水槽的進料口輸送至水槽的出料口，所述超聲波震蕩板安裝在水槽上；所述一級水解裝置的水槽內盛裝有堿性離子水，所述二級水解裝置的水槽內盛裝有酸性離子水，所述二級水解裝置的水槽內安裝有若干正電極；所述一級固液分離裝置包括和二級固液分離裝置包括“一”字形筒，“一”字形筒一端的上下部分別設有物料進口和出液口，“一”字形筒的另一端下部設有固料出口，所述“一”字形筒內安裝有用于將物料從物料進口輸送至固料出口的分離擠壓螺桿。
[0008]本發明還可以采用如下技術措施:
[0009]所述微波破碎裝置與所述物料預熱裝置之間的管道上、所述物料預熱裝置與所述植物成分分解裝置之間的管道上、所述植物成分分解裝置與所述一級水解裝置之間的管道上、所述一級水解裝置與所述一級固液分離裝置之間的管道上、所述一級固液分離裝置與所述二級水解裝置之間的管道上、所述二級水解裝置與所述二級固液分離裝置之間的管道上均串裝有導料裝置，所述導料裝置包括殼體、導料輪和驅動導料輪的減速電機。
[0010]所述微波破碎裝置的第一管式螺旋輸送機具有進料端和出料端，所述出料端高于進料端。
[0011]所述水槽是由三條相互平行的直槽首尾串通形成的S形槽，所述每條直槽中均設有所述輸送螺桿。
[0012]所述第一管式螺旋輸送機、第二管式螺旋輸送機均包括“一”字形筒，輸送螺桿和減速電機，所述“ 一 ”字形筒具有進料口和出料口，所述輸送螺桿設于所述“ 一 ”字形筒內，輸送螺桿的兩端通過軸承安裝在所述“一”字形筒上，所述減速電機安裝在“一”字形筒上且與所述輸送螺桿聯接。
[0013]所述蒸汽發生裝置包括太陽能集熱板和電加熱裝置。
[0014]還包括水箱，所述水箱與所述第二管式螺旋輸送機和水槽連通。
[0015]所述變距擠壓螺桿的中心具有孔腔，所述變距擠壓螺桿上具有若干與所述孔腔連通的徑向氣孔；所述植物成分分解裝置中包括至少一根所述變距擠壓螺桿。
[0016]利用權力要求I所述撬裝模塊式植物成分分解富集裝置進行植物成分分解富集的方法，其特征在于:
[0017]I)物料初級破碎過程，經過簡單切割的物料進入初級粉碎裝置，物料經過初級粉碎裝置中粉碎機構和捶打機構進行粉碎處理后進入下一級的波破碎裝置中；
[0018]2)物料微波破碎過程，經過初級破碎的物料從第一管式螺旋輸送機的低端進料口輸送至高端出料口，微波發生器對產生微波并令第一管式螺旋輸送機所輸送的物料溫度快速上升，從而令物料進一步破碎后從第一管式螺旋輸送機的的出料口進入下一程序；
[0019]3)物料加溫過程，經過微波破碎的物料從第二管式螺旋輸送機的進料口輸送至出料口，加熱器對第二管式螺旋輸送機中所輸送的物料加溫至80°C，加溫后的物料從第二管式螺旋輸送機的出料口輸出進行下一程序；
[0020]4)物料蒸汽加溫擠碎過程，經過加溫的物料在植物成分分解裝置中與蒸汽發生裝置所產生的蒸汽混合并由蒸汽加溫至150°C，物料經植物成分分解裝置的變距擠壓螺桿擠壓，物料從植物成分分解裝置中出料的瞬間，因瞬間膨脹造成物料細微結構撕裂，從植物成分分解裝置中輸出的