專利名稱：一種玉米秸稈皮髓分離方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機械領域，具體涉及一種適于玉米、高粱秸稈皮髓分離方法及其
直O(jiān)
背景技術：
近年來，玉米秸稈的綜合、高效利用問題顯得尤為突出。玉米秸稈占我國農(nóng)作物秸 稈的27. 39%,占我國農(nóng)作物秸稈可收集資源的46%，但綜合利用率較低。特別是玉米秸稈 在秸稈代木和造紙方面的研究還剛剛開始。玉米秸稈的葉和髓含有豐富的營養(yǎng)成分，適于 肥料化或飼料化利用，而玉米秸稈皮含有豐富的纖維素、半纖維素和木質素，適于能源化或 秸稈代木化利用。只有將玉米秸稈葉、皮和髓進行分離，才能分類利用，達到高效利用的目 的。目前，玉米秸稈皮髓分離的方法和技術還不成熟，阻礙了玉米秸稈各組分高效利 用。田子玉、王成山等人發(fā)明的秸稈皮髓分離機(專利申請?zhí)?8205735. 9，專利名稱秸 稈皮髓分離機)通過粉碎、篩分等機構實現(xiàn)玉米秸稈皮髓分離。存在的主要問題是通過篩 分，髓中必然帶有一些粒度小的皮，皮中也必然帶有一些粒度較大的髓。因此，皮髓分離率 較低。王德福；趙又霖發(fā)明的玉米秸稈皮瓤分離機(專利申請?zhí)?00920244315. 5，專利名 稱玉米秸稈皮瓤分離機)把玉米秸稈縱向劈半，用刀具將劈半后的秸稈髓從秸稈皮上刮 剝下來。該發(fā)明理論上方法可行，但由于玉米秸稈生理結構上的一些特殊性，如穗位處的生 理彎曲、倒伏產(chǎn)生的生理彎曲和穗位以上秸稈變細，致使玉米秸稈無法正常剖切劈半和進 行髓的刮剝。此外，秸稈在收獲、打捆、運輸、存放時產(chǎn)生的一些非生理彎曲和彎折都將造成 秸稈不能正常劈半和進行髓的刮剝。這必然導致該分離裝置分離率很低。該裝置單根秸稈 劈半刮剝，分離效率也較低。因此，現(xiàn)有的玉米秸稈皮髓分離技術和設備還不完善。研究一種高效、高分離率的 玉米秸稈皮髓分離方法和裝置對玉米秸稈分類高效利用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題與缺陷，發(fā)明的目的在于提供一種玉米秸稈皮髓 分離方法，該方法能夠有效的將秸稈皮髓分離，且適于大規(guī)模批量處理。實現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術方案是一種玉米秸稈皮髓分離方法，具體包括下列步 驟1)玉米秸稈粉碎步驟；2)玉米秸稈粉碎后的皮與其他輕質部分分離步驟；3)玉米秸稈輕質部分與氣流、微塵的分離步驟。所述的玉米秸稈粉碎步驟是將玉米秸稈在粉碎機的粉碎部件的剪切和撞擊作用 下實現(xiàn)皮與其他輕質部分的剝離，并被粉碎成一定的粒度。所述的玉米秸稈粉碎后的皮與其他輕質部分分離步驟是將粉碎后的物料在粉碎機自身形成的氣流作用和離心風機的抽吸作用下經(jīng)連接管道I從高速振動分選裝置左上 角的進料口進入，并沿高速振動分選裝置寬度方向均勻鋪平，形成一定厚度的料層，物料在 振動作用下沿振動方向被拋起，同時，在自下而上的過篩均勻氣流的作用下，使物料處于懸 浮或半懸浮狀態(tài)，此時，料層中懸浮速度較小的輕物料隨氣流從高速振動分選裝置中間上 方的輕料出口經(jīng)連接管道II被送入到氣流分離裝置中，而料層中密度大，懸浮速度較大的 秸稈皮在振動作用和篩面傾斜形成的重力水平分力的作用下沿篩面向下運動，直至從高速 振動分選裝置右側的重料出口排出。所述的玉米秸稈中的輕質部分與氣流、微塵的分離步驟是借助輕質物料與空氣的 密度不同或沉降速度不同而得以分離的，可采用旋風分離或自由沉降分離的方法實現(xiàn)。本發(fā)明還有一個目的是提供實現(xiàn)上述玉米秸稈皮髓分離方法的玉米秸稈皮髓分 離裝置，包括粉碎機、高速振動分選裝置、氣流分離裝置、閉風器、離心風機和電機，其特征 在于，所述的粉碎機的出料口通過連接管道I與高速振動分離裝置左上方的進料口連接， 高速振動分離裝置上方的輕料出口通過連接管道II與氣流分離裝置的進料口連接，高速 振動分離裝置的右側設有重料出口，氣流分離裝置下部安裝有閉風器，閉風器的底部設有 分離后的輕料出口，氣流分離裝置頂部的氣流和微塵出口與連接管道III的一端連接，連 接管道III的另一端與風機入口連接。所述的粉碎機是垂片式粉碎機或齒爪式粉碎機。所述的高速振動分離裝置是高速振動篩或振動流化床。所述的氣流分離裝置是旋風分離器或容積式卸料器。上述方法和裝置主要用于去葉后的玉米等秸稈皮和髓的分離，也可直接將玉米等 秸稈全稈分離成兩部分其一是秸稈皮；其二是秸稈葉和髓的混合物。由于玉米等秸稈的皮、葉和髓等組織成分各異，將各部分分離后將有助于高效利 用。本發(fā)明玉米秸稈皮髓分離方法及其裝置與現(xiàn)有技術相比較，具有以下優(yōu)點1.分離率高。秸稈在粉碎時受到打擊、剪切和揉搓作用，秸稈皮和髓可充分剝離， 剝離后的物料在高速振動分離裝置上受到振動和氣流的作用，可充分分離。2.生產(chǎn)率高。所述的方法和裝置可對干燥的玉米秸稈進行大批量皮髓分離，秸稈 彎曲、折斷、壓扁、稈徑變化、進料方向等都不影響分離效果。3.如果原料是去葉后的玉米秸稈，分離后的物料是秸稈皮和髓；如果原料是玉米 全稈，分離后的物料為兩種其一是秸稈皮；其二是秸稈葉和髓的混合物。4.分離裝置結構簡單，秸稈皮髓分離成本低。


下面將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式。圖1是本發(fā)明玉米秸稈皮髓分離裝置的結構示意圖。
具體實施例方式實施例1將玉米秸稈在粉碎機的粉碎部件的撞擊和剪切作用下實現(xiàn)皮和髓的剝離，并被粉 碎成一定粒度而穿過篩面，在粉碎機自身形成的氣流作用和離心風機的抽吸作用下經(jīng)連接管道I從高速振動分離裝置左上方的進料口進入，并沿高速振動分離裝置寬度方向均勻鋪 平，形成一定厚度的料層，物料在振動作用下沿振動方向被拋起，同時，在自下而上的過篩 均勻氣流的作用下，使物料處于懸浮或半懸浮狀態(tài)，此時，懸浮速度較小的輕物料隨氣流從 高速振動分離裝置上方的輕料出口經(jīng)連接管道II被送入到氣流分離裝置中，而密度大，懸 浮速度較大的秸稈皮在振動作用和篩面傾斜形成的重力水平分力的作用下沿篩面向下運 動，直至從右下側的重料出口排出。玉米秸稈中的輕質部分在氣流分離裝置中，借助輕質物 料與空氣的密度不同或沉降速度不同而得以分離。氣流經(jīng)氣流分離裝置上邊的氣流出口后 從離心風機出口直接排出，而輕質物料在氣流分離裝置中下沉，經(jīng)閉風器的底部的輕料出 口排出。實施例2圖1給出了本發(fā)明玉米秸稈皮髓分離裝置第一種實施方式，包括垂片式粉碎機1、 高速振動篩4、旋風分離器6、閉風器8、離心風機15，所述的垂片式粉碎機1的出料口 2通 過連接管道I 3與高速振動篩4左上方的進料口 9連接，高速振動篩4上方的輕料出口 13 通過連接管道II 5與旋風分離器6的進料口 14連接，高速振動篩4的右下側設有重料出 口 11，旋風分離器6下部安裝有閉風器8，閉風器8的底部是分離后的輕料出口 10，旋風分 離器6頂部的氣流和微塵出口 12與連接管道III7的一端連接，連接管道III7的另一端安 裝有離心風機15。上述垂片式粉碎機1、高速振動篩4和離心風機15均帶有電動機。高速振動篩上 的電機是偏振電機。本發(fā)明玉米秸稈皮髓分離裝置的工作原理本發(fā)明玉米秸稈皮髓分離裝置中的粉碎機、高速振動篩和離心風機均帶有獨立的 電動機，三臺電動機全部開起，才能正常工作。玉米秸稈經(jīng)進料口送入垂片式粉碎機1中，在粉碎部件的撞擊和剪切作用下實現(xiàn) 皮和髓的剝離，并被粉碎成一定粒度而穿過篩面。在垂片式粉碎機1自身形成的氣流作用 和離心風機15的抽吸作用下，粉碎后的物料經(jīng)連接管道I被送入到高速振動篩4中，并沿 高速振動篩4寬度方向均勻鋪平，形成一定厚度的料層。在篩面上，物料在振動作用下沿 振動方向被拋起，同時，在自下而上的過篩均勻氣流的作用下，使物料處于懸浮或半懸浮狀 態(tài)。此時，懸浮速度較小的輕物料隨氣流經(jīng)連接管道II帶走，被送入到旋風分離器6中。而 密度大，懸浮速度較大的重物料，即秸稈皮，在振動作用和篩面傾斜形成的重力水平分力的 作用下沿篩面向下運動，直至從重料出口 11排出。輕物料在旋風分離器6中與氣流分離， 經(jīng)閉風器8由輕料出口 10排出。旋風分離器6分離出的空氣和微塵經(jīng)過連接管道III和 離心風機15，后經(jīng)離心風機15出口排出。本發(fā)明玉米秸稈皮髓分離裝置如果進入該裝置的玉米秸稈原料是全稈，則以上所 述的輕物料主要是葉和髓的混合物；如果進入該裝置的玉米秸稈原料是莖葉分離后的莖 桿，則以上所述的輕物料是髓。本發(fā)明玉米秸稈皮髓分離裝置不僅局限于上述一種實施方式，其粉碎機可以是齒 爪式粉碎機；高速振動分離裝置也可以用振動流化床代替；氣流分離裝置也可以用容積式 卸料器代替。試驗例1
稱取100千克玉米秸稈全稈(包括葉、皮和髓)，采用本發(fā)明的方法及裝置分離后， 得秸稈皮49. 2Kg,得秸稈葉和髓混合物50. 3Kg,損失0. 5Kg (微塵)。秸稈皮含雜率(皮中 含葉和髓的百分率)2.8%。試驗例2稱取100千克去葉后的玉米秸稈，采用本發(fā)明的方法及專用裝置分離后，得秸 稈皮70.3Kg，得秸稈髓四.4秘，損失OJKg(微塵)。秸稈皮含髓率(皮中含髓的百分 率)1.5%，秸稈髓中含皮率2.3%。
權利要求
1.一種玉米秸稈皮髓分離方法，其特征在于，包括下列步驟1)玉米秸稈粉碎步驟；2)玉米秸稈粉碎后的皮與其他輕質部分分離步驟；3)玉米秸稈輕質部分與氣流、微塵的分離步驟。
2.根據(jù)權利要求1所述的玉米秸稈皮髓分離方法，其特征在于，玉米秸稈粉碎步驟是 將玉米秸稈在粉碎機的粉碎部件的剪切和撞擊作用下實現(xiàn)皮與其他輕質部分的剝離，并被 粉碎成一定的粒度。
3.根據(jù)權利要求1所述的玉米秸稈皮髓分離方法，其特征在于，玉米秸稈粉碎后的皮 與其他輕質部分分離步驟是將粉碎后的物料在粉碎機自身形成的氣流作用和離心風機的 抽吸作用下經(jīng)連接管道I從高速振動分選裝置左上角的進料口進入，并沿高速振動分選裝 置寬度方向均勻鋪平，形成一定厚度的料層，物料在振動作用下沿振動方向被拋起，同時， 在自下而上的過篩均勻氣流的作用下，使物料處于懸浮或半懸浮狀態(tài)，此時，料層中懸浮速 度較小的輕物料隨氣流從高速振動分選裝置中間上方的輕料出口經(jīng)連接管道II被送入到 氣流分離裝置中，而料層中密度大，懸浮速度較大的秸稈皮在振動作用和篩面傾斜形成的 重力水平分力的作用下沿篩面向下運動，直至從高速振動分選裝置右側的重料出口排出。
4.根據(jù)權利要求1所述的玉米秸稈皮髓分離方法，其特征在于，玉米秸稈中的輕質部 分與氣流、微塵的分離步驟是借助輕質物料與空氣的密度不同或沉降速度不同而得以分離 的，可采用旋風分離或自由沉降分離的方法實現(xiàn)。
5.一種玉米秸稈皮髓分離裝置，包括粉碎機、高速振動分選裝置、氣流分離裝置、閉風 器、離心風機，其特征在于，所述的粉碎機(1)的出料口(2)通過連接管道I (3)與高速振動 分離裝置左上方的進料口(9)連接，高速振動分離裝置上方的輕料出口(1 通過連接管道 11(5)與氣流分離裝置的進料口(14)連接，高速振動分離裝置的右側設有重料出口(11)， 氣流分離裝置下部安裝有閉風器(8)，閉風器(8)的底部設有分離后的輕料出口(10)，氣流 分離裝置頂部的氣流和微塵出口(12)與連接管道III (7)的一端連接，連接管道III (7)的 另一端與離心風機(15)入口連接。
6.根據(jù)權利要求2所述的玉米秸稈皮髓分離裝置，其特征在于，所述的粉碎機是垂片 式粉碎機或齒爪式粉碎機。
7.根據(jù)權利要求2所述的玉米秸稈皮髓分離裝置，其特征在于，所述的高速振動分離 裝置是高速振動篩或振動流化床。
8.根據(jù)權利要求2所述的玉米秸稈皮髓分離裝置，其特征在于，所述的氣流分離裝置 是旋風分離器或容積式卸料器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種玉米秸稈皮髓分離方法，包括1)玉米秸稈粉碎步驟；2)玉米秸稈粉碎后的皮與其他輕質部分分離步驟；3)玉米秸稈輕質部分與氣流、微塵的分離步驟。還公開了實現(xiàn)上述方法的玉米秸稈皮髓分離方法裝置，由粉碎機、高速振動篩、旋風分離器、離心風機構成，各部分之間用管道連接。該裝置主要用于去葉后的玉米等秸稈皮和髓的分離，也可直接將玉米等秸稈全稈分離成兩部分其一是秸稈皮；其二是秸稈葉和髓的混合物。由于玉米等秸稈的皮、葉和髓等組織成分各異，將各部分分離后將有助于高效利用，為玉米等秸稈商品化高效利用奠定基礎。
文檔編號B27J7/00GK102092064SQ20101054656
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權日2010年11月12日
發(fā)明者朱新華, 楊中平, 查崢, 郭康權, 郭文川 申請人:西北農(nóng)林科技大學