技术领域
本实用新型属于秸秆产沼气设备技术领域，特别涉及一种应用微波和高压蒸汽预处 理秸秆的装置。
背景技术
我国是一个农业大国，农作物播种面积居世界第一位，据统计，目前我国每年秸秆 产量大约有7亿吨。在过去农作物秸秆多被作为燃料使用，但随着我国人民生活水平的 不断提高，以及农村经济的发展和能源供应的改善，近些年来，农民对秸秆的燃烧利用 也逐渐减少，剩余农作物秸秆的数量越来越大，据估计每年已达到4亿吨左右。大量剩 余秸秆的随地堆弃和任意焚烧，造成了大气污染、土壤矿化、火灾事故、堵塞交通等大 量的社会、经济和生态问题；与此同时，秸秆作为一种可再生能源，蕴含着巨大的生物 质能量，它的资源化利用，对节约能源、改善生态环境、实现社会的可持续发展，有着 重大意义。
秸秆产沼气是将水稻、玉米、花生等农作物秸秆作为原料，秸秆经过预处理后，加 入沼气池或者沼气罐中进行厌氧发酵来生产沼气和有机肥料。
秸秆原料的预处理环节至关重要，其关系到原料分解效率及发酵产气率。传统的预 处理环节包括对秸秆进行粉碎以及添加菌剂做堆沤等。但是秸秆的细胞非常坚实，细胞 壁结构高度木质化，其中的木质素构成细胞壁的15％-30％，且这些木质素中含有生物化 学性质十分稳定的各种复杂结合形式，难于被一般的微生物分解。因此，在秸秆发酵过 程中，木质纤维素水解过程缓慢、水解程度低，从而影响随后的酸化和气化过程。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种应用微波和高压蒸汽预处理 秸秆的装置，其采用高压蒸汽和微波照射相结合的方法使秸秆中的坚实木质纤维素软化， 从而使秸秆原料在发酵产沼气过程中有效提高秸秆原料的分解效率及发酵产气率。
本实用新型采用以下技术方案来实现：
一种应用微波和高压蒸汽预处理秸秆的装置，包括蒸汽发生器、高压预处理罐、微 波发生器和集料箱。
所述高压预处理罐设置有蒸汽入口、进料口、出料口、蒸汽出口、微波馈口，减压 阀，以及防爆口；所述蒸汽出口设置在高压预处理罐顶端，所述减压阀设置在蒸汽出口 处，通过减压阀使高压预处理罐内保持在固定压力；所述蒸汽入口设置在高压预处理罐 底端的侧壁上；所述进料口设置在高压预处理罐顶端的侧壁上；所述出料口设置在高压 预处理罐底端；所述微波馈口与微波发生器相连，微波发生器产生微波并通过微波馈口 向高压预处理罐内发射微波促进秸秆中的坚实木质纤维素软化；所述防爆口设置在高压 预处理罐底端，其作用是防止因高压预处理罐内的压力过大而产生爆炸，当压力过大时 防爆口爆开以避免高压预处理罐整体发生爆炸。
所述蒸汽发生器内部设置有加热电阻丝；蒸汽发生器通过高压蒸汽管道与高压预处 理罐的蒸汽入口相连通，在蒸汽发生器和蒸汽入口相连通的高压蒸汽管道上设置有阀门。
所述高压预处理罐的出料口与集料箱连接，集料箱用于收集高压预处理罐出料口排 出的预处理好的秸秆原料，以便接下来将其送入发酵装置进行发酵。
在上述技术方案中，所述高压预处理罐还设置有温度传感器和压力传感器，用于实 时监测高压预处理罐内的温度和压力，当检测的温度或者压力过高时关闭蒸汽发生器。
在上述技术方案中，所述微波馈口包括两个，其对称设置在高压预处理罐的罐壁上。
本实用新型结构简单，自动化程度高，其采用高压蒸汽和微波照射相结合的方法使 秸秆中的坚实木质纤维素软化，从而使秸秆原料在发酵产沼气过程中有效提高秸秆原料 的分解效率及发酵产气率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1为高压预处理罐、2为蒸汽发生器、3为高压蒸汽管道、4为阀门、5为集料 箱、1-1为进料口、1-2为蒸汽出口、1-3为减压阀、1-4为微波馈口、1-5为温度传感器、 1-6为压力传感器、1-7为出料口、1-8为蒸汽入口、2-1为加热电阻丝。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
如附图1所示，本实用新型所涉及的一种应用微波和高压蒸汽预处理秸秆的装置， 包括蒸汽发生器、高压预处理罐、微波发生器和集料箱。
所述高压预处理罐1设置有蒸汽入口1-8、进料口1-1、出料口1-7、蒸汽出口1-2、 微波馈口1-4，减压阀1-3，以及防爆口(图中未标出)；所述蒸汽出口设置在高压预处 理罐顶端，所述减压阀1-3设置在蒸汽出口1-2处，通过减压阀使高压预处理罐内保持在 固定压力；所述蒸汽入口设置在高压预处理罐底端的侧壁上；所述进料口1-1设置在高 压预处理罐顶端的侧壁上；所述出料口1-7设置在高压预处理罐底端；所述微波馈口1-4 与微波发生器(图中未标出)相连，微波发生器产生微波并通过微波馈口向高压预处理 罐内发射微波促进秸秆中的坚实木质纤维素软化；所述防爆口设置在高压预处理罐底端， 其作用是防止因高压预处理罐内的压力过大而产生爆炸，当压力过大时防爆口爆开以避 免高压预处理罐整体发生爆炸。
所述蒸汽发生器2内部设置有加热电阻丝2-1；蒸汽发生器2通过高压蒸汽管道3与 高压预处理罐1的蒸汽入口1-8相连通，在蒸汽发生器2和蒸汽入口1-8相连通的高压蒸 汽管道上设置有阀门4。
所述高压预处理罐1的出料口1-7与集料箱5连接，集料箱用于收集高压预处理罐 出料口排出的预处理好的秸秆原料，以便接下来将其送入发酵装置进行发酵。
所述高压预处理罐1还设置有温度传感器1-5和压力传感器1-6，用于实时监测高压 预处理罐内的温度和压力，当检测的温度或者压力过高时关闭蒸汽发生器。
所述微波馈口包括两个，其对称设置在高压预处理罐的罐壁上。
以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心 的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等 同替换均落入本实用新型的保护范围。