[发明专利]一种秸秆快速氨化方法

说明书

技术领域

本发明属于粗饲料加工方法，特别是利用农作物秸秆进行快速氨化从而大幅度提高其营养价值的方法。

背景技术

畜牧业的发展，特别是反刍动物养殖的快速发展需要大量的粗饲料，饲草资源已经远远不能满足其发展需要。利用秸秆等农作物副产品是解决反刍动物饲草缺乏的理想途径。

氨化的原理是：当秸秆与氨作用时，秸秆中的有机物质与氨发生氨解反应，破坏木质素与纤维素、半纤维素间的酯键，破坏植物细胞壁木质化纤维的镶嵌结构，可以使秸秆膨胀，酚醛酸物质减少，刺激瘤胃纤维分解菌的附着数量增加等作用，有利于改善秸秆中粗纤维的降解。氨化过程中形成的铵盐可作为氮源促进瘤胃微生物的生长、繁殖。另一方面，氨溶于水后形成的氢氧化铵对粗饲料有碱化作用。因此，秸秆氨化可通过碱化和氨化的双重作用提高低质粗饲料的营养价值。氨化处理法常用的原料有液氨、氨水、尿素和碳酸氢氨四种。传统氨化方法时间长、效率低，所用氨源不能回收造成浪费，不能满足大规模生产。本项技术是利用液氨在高压状态下对秸秆进行快速处理并实现液氨回收减少浪费，大大缩短处理周期，大幅度提高秸秆营养价值，处理后的秸秆用于反刍动物饲养，成为理想的粗饲料。

发明内容

本发明是一种利用液氨在高压状态下对农作物秸秆进行快速氨化生产饲料的方法。原料来源广泛，工艺过程简单，秸秆经本方法处理后营养价值大幅度提高，粗蛋白质提高1～2倍，非常适合于反刍动物饲养，处理时间较传统方式缩短30倍以上，具有生产效率高、成本低、处理效果好等优点。本方法易于实施推广，可以从根本上解决粗饲料短缺的困难并使大量废弃的秸秆得到更好的利用。

本方法是通过以下方式实现的：

它是将秸秆(揉碎或压扁)装入专门设计的一种高压密封容器中(即秸秆快速氨化处理罐)，将罐内利用真空泵抽成真空状态，注入液态氨，在高压作用下在短时间内(不超过1小时)使秸秆中的粗纤维发生转化，并结合非蛋白氮制成氨化饲料。

根据本方法提出系统设计及工艺流程；

一、系统构成

该系统为全封闭、无泄漏，耐压力、防液氨腐蚀系统，主要包括5个构成部分。

1、加氨、贮氨系统由贮氨罐①、加氨管⑥及其配套设备构成；

2、输氨系统由氨泵②、管道及配套阀门构成；实现注氨和液氨回收。

3、氨化处理系统由处理罐③、真空泵④构成；

4、余氨回收系统由压缩机⑤构成。

5、安全系统包括放空口⑦、压力表、安全阀等构成。

二、性能与指标

1、系统压力

设计压力为2.5MP，工作压力为0.5～0.8MP。安全阀开启压力为1.5MP。

2、工作介质

工作介质为液氨。

3、处理罐真空度

处理罐真空度≤4000P。

三、工艺流程

本处理方法工艺流程包括：1、秸秆前处理2、处理原料装罐、密封3、处理罐抽真空4、注氨，氨化5、液氨回收6、余氨回收7、平衡、开罐最后形成氨化秸秆产品。

四、操作流程

1、通过加氨管⑥对贮氨罐①加入液氨至贮氨罐最大贮存量。

2、秸秆原料的前处理

选取秸秆，含水量低于20％，玉米秸秆可揉碎成2～3cm小段作为处理原料。稻秸可采取压扁的方式处理。

3、原料添装

原料添装前保持系统所有阀门(除液位计外)处于关闭状态、。打开处理罐③口，取出内衬筛筐，装入秸秆，压实。装入量低于筛筐上沿10cm。将内衬筛筐装入处理罐。

4、处理罐密封

关闭处理罐口，采用固定螺丝对称固定拧紧。

5、抽真空

打开抽气口阀门，启动真空泵④对处理罐进行抽真空。

6、注氨

关闭抽气口，保持处理罐真空；关闭真空泵；启动氨泵②，打开注氨系统阀门注入液氨，注意观察液位计位置和压力表。液氨注至秸秆完全浸没，关闭氨泵②、注氨阀门，开始计时。

7、氨化

不同秸秆采用不同氨化时间。注意观察各压力表和液位计。

8、液氨回收

达到处理时间后，打开回液系统阀门，启动氨泵②将液氨从处理罐③完全抽回至贮氨罐①。关闭氨泵②，关闭出液口阀门。

9、余氨回收

启动压缩机⑤，打开排气口，将残余氨气抽回并压缩，返回贮氨罐①再利用。

10、平衡、开罐

残余氨气排净后，关闭真空泵，打开放空阀⑦使处理罐内压力与外界相同，开罐取出处理后的秸秆。