空气动力（物理法）植物纤维高效分离技术
来源项目
荣获“农行杯”第四届全国农村创新创业项目创新大赛初创组二等奖；荣获“农行杯”第四届河北省农村创新创业项目创意大赛初创组二等奖
技术分类
资源化与综合利用-农业废物
适用对象及范围
本技术解决了国家在农林秸秆资源化利用上的卡脖子难题，打通了秸秆基料化、原料化、燃料化的关键环节，大幅度降低造纸、建材、物流、包装等多种产业的原料处理成本从而提高企业利润。可以解决各级政府亟待处理环境污染问题和植物固废资源化利用，生产环保可降解原材料及产品。技术对环境、规模等应用场景无特殊要求，最好距离植物资源近，以减少运储成本。
解决的难点问题
1、解决传统秸秆处置中高成本、有废水、废气等污染物产生的难题。
2、解决物理法处理秸秆工艺流程中能耗高、损耗高、纤维分离不充分的技术难点。
3、解决秸秆处置中，处理效率低，处理体量小，后续高值化利用程度低的难题。
基本原理
自然界植物秸秆的主要组分为纤维素、半纤维素及木质素，而气相爆破主要是利用高温高压水蒸气或其他气相介质处理纤维原料，将半纤维素部分水解，木质素软化变得易降解，从而使植物秸秆的横向联结强度下降，细胞孔隙中充满高压气体，变得柔软可塑。当汽爆仓骤然减压时，孔隙中的气体急剧膨胀，产生爆炸，将生物原料爆裂成细小的纤维束状，从而实现原料的组分分离和结构变化。
本项技术是将植物秸秆原料收集、破碎、输送装料放入特定容器（专利产品），使高温蒸汽迅速渗透进入原料内部之后，并在极短时间内释放高压，利用高压蒸汽迅速释放压力对外作工的物理原理，造成原料内部物质迅速分解而分离产出高质量的纤维。
技术描述（创新点及优势）
1、采用空气动力专利技术，毫秒级高速释放压力，环保、安全、高效率地分离纤维组织。
2、大体量低能耗，低成本处置农林秸秆，适用范围广泛。
3、200度高温蒸汽作用减少有害物质的产生与合成、高效消毒灭菌。
4、全流程为物理过程不使用任何化学制剂， 低碳环保，无废水废气废物产生。
5、所有产出物均有效利用，资源全循环。
通过项目查询，国外尚未发现此类项目报道。在国内范围，我公司技术属于国内首创，并已进行工业化规模生产。与传统纸浆行业经济性指标对标，新技术已经全面超越传统工艺，无论经济性和先进性均遥遥领先造纸行业。主要技术指标是处理效率高、低碳环保无污染，因此制浆成本大大低于市场近50%的成本...
技术推广应用情况
本技术应用工程项目数量4个，销售产品数量为4台套，设备销售额为1500多万元。植物纤维原料及制品销售30000多吨，销售额2000多万元。带动就业近千人，社会效益和经济效益显著。
应用案例名称
河北省沧州市渤海新区黄骅市中捷农场沧州临港资通纸业有限公司芦苇纸浆工艺技术改造项目，年生产规模20000吨。汽爆纸浆生产工艺取代传统蒸煮法制浆工艺。
案例地址
河北省沧州市渤海新区黄骅市中捷农场
案例规模
2万吨芦苇制浆
项目投运时间
2022-12-01 00:00:00
验收情况
中新禾美沧州生态农业有限责任公司2022年12月验收，项目验收优良。
工艺流程
1、气相爆破前物料预处理：预处理手段主要包括粉碎-筛选-除尘-预浸等；
2、原料气相爆破过程：控制原料的装料量-升温时间-温度适合-爆破压力等，使气相加温时的化学反应以及泄压时的物理爆破作用发挥到极致。处理后的物料从排料口底部进入物料收集器，固体物料通过取料螺旋机提升出料进行回收，随后进入分丝机进行梳理细分，在经过高浓磨系统进行精加工，从而实现物料的高效利用。
3、 气相爆破后物料进一步处理：为满足不同产品对原料的要求，其它工艺可对产出物进行相关的加工、研磨或烘干等工艺处理。
污染防治效果和达标情况
传统草浆工艺生产1吨纸浆，会产生废水8吨，200公斤污泥。本项装置将废弃农林秸秆全部资源化高效利用，因采取物理方法的低碳技术进行植物纤维的分离，故没有三废排放，秸秆全部综合利用，污染物零排放。
二次污染治理情况
本技术特点是物理法原理，无化学药剂使用。因此本技术应用无二次污染产生。低碳绿色技术的应用，环境友好效果显著。
碳排放情况
通过资源化利用2万吨芦苇，可以减少约2816.44吨二氧化碳当量的碳排放/年。且秸秆纤维再利用实现固碳效果。
能源、资源节约和综合利用情况
新型专利设备对农作物秸秆处理效率极大提升，自源动力低碳技术，实现零碳排放，减碳固碳。比传统的机械处理方式提高上百倍的效率，而能源消耗极低。实现环保、高效、低成本的经济效益和社会效益。
投资费用
按照标准型产业投资基本构成为：基建+设备+公辅+土地。总投资2200万元（不含土地成本），其中基建500万元、成套设备1500万元、公辅系统200万元。
运行费用
按照定型生产的专利设备效率计算，每处理一吨秸秆，需要综合成本200元/吨（含人工、水、电、蒸汽等），设备年折旧率10%。2万吨年运行费用965万元，单位处理能力运行费用800元。
经济收益
河北省农作物秸秆收储离田处置利用农业部门每亩财政补贴120元，雄安新区每亩补贴200元，新疆昌吉州每亩补贴300元。各地农作物秸秆副产品销售属于再生资源利用，全部免税。有利于鼓励支持全民参与秸秆资源化利用工作。
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