纤维乙醇中秸秆原料连续预处理技术突破
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一、问题描述(200字以内)

需包括问题背景、领域或行业现状、实际需求及存在问题等

利用秸秆原料在糖平台生产燃料乙醇,对秸秆进行高压蒸汽爆破热处理,是目前全世界上基本上绝大多数采取的工艺。在过去的实验或生产实际应用中,国内全部采用的都是间歇气爆罐爆破工艺;此工艺条件下,基本能够实现秸秆热解预处理的工艺目标,但在实际生产中存在很多问题:首先间歇气爆生产效率低下,不能连续化生产;不能连续化,能耗就高,而且工艺指标不稳定;间歇进料工艺操作不稳定,人工现场处理频繁,因此工况恶劣,不安全因素较多;上述问题的存在,严重影响了这个产业工业化进程。

二、解题过程(500字以内)

运用TRIZ或其他技术/管理创新方法中具体的原理或工具,分析和解决问题的过程

针对上述问题,首要问题就是解决连续进料的问题,秸秆热解预处理工艺是一个高温高压的工作过程,如何在保持压力的情况下实现连续进料,这就是一个最大的难题;其次就是在各个环节增加监控,自动化辅助系统,保证生产的安全;第三,因为如果实现连续化,能耗的消耗将会降低;尤其是蒸汽的循环使用将会在节能上是一个质的飞跃。

通过分析问题,采用创新方法理论自服务原理、智能化替代和有效作用的连续性原理,认为可以解决上述问题:利用秸秆压缩后自身密封作用,连续的进行中低压带压进料,可以实现连续大产量生产;当然同时必须使用保险装置,保证带压连续进料的安全。在各个爆破、输送、进料、卸压等环节全部使用自动化设备,通过DCS智能系统的同意编程,实现现场无人化监控操作。将废蒸汽综合利用,用于生产系统的辅助环节,并可以将其他工序连续供气,大大的节约了蒸汽。

三、最终方案(500字以内)

简述运用创新方法获得并经验证后的最终方案,简要说明新方案特点与优势等(请配必要的细节图与对比图)

针对上述问题,首要问题就是解决连续进料的问题,秸秆热解预处理工艺是一个高温高压的工作过程,如何在保持压力的情况下实现连续进料,这就是一个最大的难题;其次就是在各个环节增加监控,自动化辅助系统,保证生产的安全;第三,因为如果实现连续化,能耗的消耗将会降低;尤其是蒸汽的循环使用将会在节能上是一个质的飞跃。

通过分析问题,采用创新方法理论自服务原理、智能化替代和有效作用的连续性原理,认为可以解决上述问题:利用秸秆压缩后自身密封作用,连续的进行中低压带压进料,可以实现连续大产量生产;当然同时必须使用保险装置,保证带压连续进料的安全。在各个爆破、输送、进料、卸压等环节全部使用自动化设备,通过DCS智能系统的同意编程,实现现场无人化监控操作。将废蒸汽综合利用,用于生产系统的辅助环节,并可以将其他工序连续供气,大大的节约了蒸汽。

四、创新点(200字以内)

1、利用秸秆压缩后自身密封作用,连续的进行中低压带压进料,可以实现连续大产量生产。

2、连续的进行中低压带压进料,并进行翻滚搅拌,因为生产工艺参数的均匀一致性,保证了产品指标参数的稳定一致性。

3、生产的连续化,促使在各个爆破、输送、进料、卸压等环节全部使用自动化设备,通过DCS智能系统的统一编程,实现现场无人化监控操作。

五、应用情况及范围

该工艺主要应用于解决间歇气爆生产效率低下,不能连续化生产;不能连续化,能耗就高,而且工艺指标不稳定;间歇进料工艺操作不稳定,人工现场处理频繁,工况恶劣,不安全因素较多等问题,该工艺的应用促进了产业工业化进程。

六、产生的经济效益或社会效益

此创新能够实现秸秆乙醇的工业化,可以大量有效利用废弃物植物秸秆,变废为宝,能够产生一个新的产业链,增加农民收入,减少进口石油。同时还能解决环保问题,防止秸秆燃烧空气污染。应用以来产生经济效益50余万元。