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项目介绍

植物秸秆综合利用项目简介

植物秸秆综合利用项目产生于“植物秸秆综合利用和防治造纸污染的方法”国家发明专利所提供的专利生产技术。

“植物秸秆综合利用和防治造纸污染的方法”是国家发明专利证书的发明专利名称,发明人郑庆义,申请人郑庆义,属于郑庆义个人发明专利。

该发明专利为植物秸秆综合利用项目提供了全套生产技术,以郑庆义为首的技术团队不断吸收国内外先进科技成果,先后经过二条不同规模生产线设计和实施,取得工业化生产成功的宝贵实践经验,设计了年投原料1.6万吨的机械化标准生产线,机械化半自动标准生产线,机械化全自动标准生产线,以满足国内外不同水准投资选项的需求。植物秸秆综合利用是高科技产业,高附加值产业、环保型产业、永久性产业。现在的任务是积极推进植物秸秆综合利用项目建设,努力实现植物秸秆综合利用产业规划目标。

一、植物秸秆综合利用项目生产技术

1、植物秸秆综合利用基本技术路线和工艺方法

植物秸秆综合利用以植物秸秆为生产原料,根据植物秸秆组成成分的化学特性将植物

秸秆组成成分分离提取出来,根据植物秸秆各种组成成分的结构或化学特性开发生产相关的产品,以生产线构建植物秸秆综合利用项目的生产方式。以项目开发的各种产品为原料,拉动相关行业发展,积极推进植物秸秆综合利用产业发展。

2、植物秸秆综合利用生产技术基本构成

(1)次要成分分离提取技术,次要成分生产快速降解器具技术。

(2)半纤维素水解和木糖精制生产结晶木糖技术。

(3)纤维素和木质素分离提取技术。

(4)纤维素为原料生产羧甲基纤维素技术。

(5)纤维素和木质素为原料生产人造木材技术。

(6)生产工艺过程中防治污染技术。

以上技术构成植物秸秆综合利用的全套生产技术,并以年投原料1.6万吨设计标准

生产线来组织植物秸秆综合利用项目生产,十条生产线构建一个完整的植物秸秆综合利用生产厂,推进植物秸秆综合利用项目产业化发展。

3、植物秸秆综合利用生产技术评价

(1)植物秸秆综合利用的工艺路线、工艺方法、工艺流程自始自终都贯穿着改革和创新,多项技术发明,整体技术居于国内外领先水平;设备改革和创新,设备与工艺配套性合理、适用,生产线设计科学、先进,居国内外行业领先水平。从生产技术总体上评价植物秸秆综合利用生产技术是高新技术,并有自主知识产权,植物秸秆综合利用产业是高新技术产业。

(2)植物秸秆综合利用防治污染技术,科学、适用、独创,防治效果好,运行成本低。创造了生物化工行业重污染防治的工艺思想、工艺路线、工艺方法,形成完整的防治工艺体系;改革、创新、发明了防止污染设备、与工艺结合形成了科学、先进的防治污染系统。建立了全流程清洁生产体系,循环经济体系。

植物秸秆综合利用项目是环保型项目,是在各地可以建设的环境友好型项目。


二、植物秸秆综合利用项目的生产原料

1、植物秸秆包括粮食作物秸秆,非粮种植秸秆,天然野生植物秸秆都可作为植物秸秆

综合利用项目生产原料。各种植物秸秆,同种不同产地植物秸秆都含有次要成分和主要成分。主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素。次要成分包括蛋白质、淀粉、脂肪、果胶、色素,以及少量无机盐。植物秸秆成分含量多少有差别,但作为原料生产相关产品的经济效益基本相同。依据现行市场价格测算1吨植物秸秆生产的产品产值可达1.5万元人民币,产品生产成本0.5万元。

本项目以植物秸秆为原料,实质是利用植物秸秆所含各种成分为原料开发相关产品。

植物秸秆是速生的,每年产出量巨大,又是产地集中。我国粮食作物秸秆每年产出量8~10亿吨,是一种速生的巨大的原料资源。

但是植物秸秆不利用、丢弃、焚烧对环境、空气产生严重危害,每年为继续耕种土地,必须大量焚烧秸秆,产生严重火灾、雾霾天气,危害人的健康、飞机不能飞、高速公路关闭。

2、 几种常见的秸秆原料

电饭锅和人工费.jpg

上述各种植物秸秆产出量大、产地集中,主要成分含量高,可就近原料产地,参考成分含量、建设植物秸秆综合利用项目,充分利用植物秸秆原料资源,防治植物秸秆废弃和焚烧所造成的灾害。


三、植物秸秆综合利用项目产品及拉动相关产业

1、次要成分和相关产品、

次要成分是水溶性物质、又是2~3天可以降解的有机物。次要成分可开发的产品有:   

绿色环保高效生物菌有机肥,返田肥地,改良土壤。

高营养有机饲料。

可开发快速降解的一次性餐具,方便面桶、花盆、育秧苗盘,以及高尔夫球钉,此项开发的产品附加值也很高,又有出口的前景。

2、半纤维素水解木糖和精制木糖生产结晶木糖

植物秸秆中的半纤维素绝大多数是聚木糖,经水解制取木糖溶液,经过精制生产出结晶木糖。木糖是五碳醛糖,它是品质优良的甜味剂,食用木糖对提高人体健康和人类素质有良好的作用。木糖是糖尿病人安全食用糖,木糖不消耗胰岛素,并能改善糖尿病人体质;木糖能促进钙吸收和沉积,防治缺钙和骨质疏松,食用木糖可防治龋齿病和蛀牙,食用木糖热能低、防治肥胖,是减肥糖,木糖可促进婴幼儿大脑发育,避免食用蔗糖伤害大脑。婴幼儿、少年儿童、老年人都是食用木糖的人群,健康意思提高的中青年人,也是食用木糖的人群,木糖代替蔗糖成为人类食用糖的趋势正在发展,木糖市场无法估量。

木糖是生产木糖醇的原料,木糖加H2、高温高压生产木糖醇,木糖和木糖醇对人体生理功能相同,但木糖醇有生理毒性,木糖食用更安全,应大力发展木糖业。

木糖在食品、饮品、冰点、药品、化妆品、调味品等行业有广泛应用,拉动相关行业发展,市场容量更大。木糖出口前景良好。

3、纤维素原料生产羧甲基纤维素

纤维素是非常重要的生产原料,从植物秸秆中提取纯净的纤维素是一项重要发明。目前,细粉状棉花纤维素市场3.1万元/吨。

纤维素原料可开发的产品几千种,利用纤维素的生态结构开发产品,利用纤维素化学结构和化学特性开发产品,利用纤维素水解成葡萄糖开发产品,因此纤维素原料开发的产品非常广泛,纤维素是极其重要的生产原料。

纤维素原料生产羧甲基纤维素具有重大的经济意义。目前国内外均用棉花纤维生产羧甲基纤维素,本项目利用从植物秸秆中提取的纤维素生产羧甲基纤维素又是一项重要发明。

羧甲基纤维素用途十分广泛,它具有增稠性、固型性、吸水性、保湿性、去污性和粘胶性。这些特性决定羧甲基纤维素在纺织和印染、造纸和印刷、陶瓷和橡胶、日用化工、食品、饮品、制药、金属选矿、石油等行业都有大量应用。据信息报导羧甲基纤维素用于治理沙漠、防治荒漠化有良好效果。台湾科学家和国内的科学家同时提出用千分之一的羧甲基纤维素水溶液洒在沙漠表层,形成表层硬化层,风吹不动、防治沙尘暴,表层硬化层同时是保湿层,下雨水渗入砂中,干旱时水分不蒸发,种草栽树容易成活,有效治理沙漠。

目前,国内外市场羧甲基纤维素产品供不应求,每年我国进口羧甲基纤维素数量很大,满足国内市场急需。羧甲基纤维素现行市场价格工业品级每吨2.2~2.5万人民币,食品药品级2.9~3.0万元人民币。

4、木质素和人造木材产品

从植物秸秆中分离提取木质素是一项重要发明

木质素是重要化工生产原料,利用木质素作为原料,可开发的产品有很多种,其中特别重要的超高强度的碳纤维。

本项目利用木质素和纤维素为原料,加热加压,模具注塑成型的工艺制造人造木材产品。这是一项重大的技术发明,对社会贡献巨大。

人造木材只选用纤维素和木质素为原料,按一定比例均匀混合。从成分组成上看,人造木材保留了保证木材本质,贡献木材品质和性能的纤维素和木质素。纤维素具有强度、木质素具有粘胶性能,两者结合便产生了韧性,而纤维素和木质素之间是化学键结合,结合强度高,不怕水和油浸泡。去掉了天然木材中存在的有害的次要成分,对质量无贡献的半纤维素,而且人造木材加工方法保证成分分布均匀,没有结构不同造成的性能方向性、人造木材的密度可控,并且均大于任何天然木材。

利用纤维素和木质素与金属材料和其它高强度材料结合强度高的特性,可以制成改性人造木材。改性人造木材具有表面的木材本质和特性,又有高强度高韧性的性能,可以提高人造木材性能、扩大人造木材使用范围,可以预测改性人造木材在航天、海洋、陆地都有广泛的应用。

人造木材采用模具注塑成型方法,可以制造任何尺寸、规格、形状的木材制品,成才率高,产品用途广泛。在高档家具、建筑、古建筑修复、飞机、火车、汽车、家电等等行业应用。

我国是天然木材奇缺的国家,已无可采伐的原始森林,每年需要木材1.3亿立方米,高等级木材进口3~5千万立方米,这还要限制木材使用。


人造木材大量生产,可以完全代替天然木材,实现“只植树、不伐木”的梦想,保护森林,保护生态,保护环境,改变气候。

人造木材可以达到比重1.42,远高于红木级(比重1.32)又有比任何等级的天然木材更高品质、质量和性能。

人造木材产品的成本低,经济效益高,对社会的贡献大。


四、标准生产线和完整生产厂的规划设计

1、年投原料1.6万吨的标准生产线规划设计

(1)生产规模:投入植物秸秆原料1.6万吨/年

产品产量(以玉米芯原料计):可降解器具1600吨/年,结晶木糖2000吨/年,木糖全糖粉3600吨/年,羧甲基纤维素2400吨/年,人造木材6400吨/年。

产品产值2.4亿元人民币,生产成本8000万元,税利1.6亿元。

(2)资金估算:

生产线设备投资5000万元,其中木糖部分2500万元,羧甲基纤维素部分500万元,人造木材和可降解器具部分1000万元,防治污染部分500万元,设备安装和电控部分500万元。

场地5万㎡,厂房等土建工程1.5万㎡,公用工程、安全生产工程、绿化工程,投资3000万元,流动资金2000万元。合计投资1亿元人民币。职工总数500人。

(3)建设期和资金回收

建设期15个月、设备设计和选购、土建工程、公用工程同步进行。

试生产3个月、达产50%、18个月后正式投产,第一年达产80%、第二年达产100%

项目建设享受税收减免政策,投产一年全部回收投资。

2、完整生产厂规划设计:

十条生产标准线组成一座完整生产厂。

投入原料16万吨~20万吨/年、产品产值24亿元~30亿元人民币。

场地50万㎡、建筑面积20万㎡,职工总数5000人。

投资10亿元人民币。

建设期18个月、试生产6个月,二年后正式生产、投产一年回收投资。


五、积极推进植物秸秆综合利用产业建设

1、植物秸秆原料资源丰富,产品市场容量大,产品可作为原料拉动相关产业规模大、植物秸秆综合利用项目适合建设大规模企业,植物秸秆综合利用有条件形成巨大规模产业。

2、植物秸秆综合利用产业经济效益显著,从原料投资和产品用途广泛性,以及拉动产业而言植物秸秆综合利用是永久性产业。

以植物秸秆为原料生产四大类产品,产品附加值大、利润率可达50%、开发的产品又可作为原料拉动其它相关产业发展,拉动效益5倍以上、因此植物秸秆综合利用产业,可以作为农业支柱产业,形成农业经济新的增长点。

3、植物秸秆综合利用产业对社会和协发展有巨大贡献作用

(1)植物秸秆综合利用项目开辟了巨大的速生的植物秸秆原料资源,同时防治丢弃和焚烧秸秆造成的环境危害、火灾和雾霾天气,人类与自然界和协相处,建设环境友好型社会。

(2)增加农民收入,推进小城镇建设,安置大量各种层次劳动力就业,植物秸秆每亩地可为农民增收100元以上,在原料产地附近规划建设一座完整的植物秸秆综合利用生产厂,投资10亿元,产值24亿元,税利16亿元,安置各种层次人员5000人就业。在生产厂周围可建成几万、十几万人口的城镇,拉动其它产业发展,带动更多人创业和就业,可转移更多农村剩余劳动力。