[實(shí)用新型]間歇蒸汽爆破裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720187235.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201195813Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊海占;袁忠;李巖;梁慧萍;趙國(guó)明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)藍(lán)星(集團(tuán))總公司;藍(lán)星(北京)化工機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): D21B1/36
• 分類號(hào): D21B1/36
• 代理公司: 北京市德權(quán)律師事務(wù)所
• 代理人: 王建國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種蒸汽爆碎技術(shù)，主要用于固體多組分物料(玉米秸稈，麥稈等多種植物秸稈)的預(yù)處理，特別是木質(zhì)纖維素原料的預(yù)處理。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，從木質(zhì)纖維素出發(fā)生產(chǎn)燃料乙醇，必須先將生物大分子降解為能夠被酵母利用的小分子糖類物質(zhì)，然后生成乙醇。木質(zhì)纖維素的降解技術(shù)可以采用酸水解和酶水解兩條不同的技術(shù)路線來(lái)實(shí)現(xiàn)。酸解法需要高溫、高壓，而且抑制物多、發(fā)酵困難，還存在環(huán)保問(wèn)題；而酶解法相對(duì)來(lái)說(shuō)比較溫和，只需要在常溫條件下水解，其選擇性高、抑制物少，糖的純度也高。

但酶解法的預(yù)處理技術(shù)復(fù)雜，現(xiàn)有的間歇蒸汽爆破裝置還不完善。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種間歇蒸汽爆破裝置，利用蒸汽爆碎技術(shù)原理，對(duì)纖維原料進(jìn)行了充分的預(yù)處理，為后續(xù)的酶解提供了合適的原料。它包括蒸汽發(fā)生器1、緩沖罐2和汽爆罐3，蒸汽從蒸汽發(fā)生器1經(jīng)緩沖罐2輸出至汽爆罐3，它還包括接收罐4，其物料進(jìn)口與汽爆罐3的物料出口連通。

作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述汽爆罐3外部有夾套31；緩沖罐2輸出的蒸汽分成兩路，其中，一路蒸汽進(jìn)入汽爆罐內(nèi)部，另一路經(jīng)過(guò)減壓后進(jìn)入汽爆罐夾套31內(nèi)，主要起溫度保持作用。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)入汽爆罐內(nèi)部的一路蒸汽分別從汽爆罐的上部和下部同時(shí)進(jìn)入。這樣，可以保證蒸汽與物料的充分接觸，減少汽相蒸煮時(shí)間，進(jìn)而提高作業(yè)效率。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，可以得到一定溫度壓力范圍內(nèi)的各種汽爆產(chǎn)品，同時(shí)，具有體積小巧，易于清洗的特點(diǎn)。

本蒸汽爆破裝置，可用于固體多組分物料(玉米秸稈，麥稈等多種植物秸稈)的預(yù)處理，特別是木質(zhì)纖維素原料的預(yù)處理，其汽爆產(chǎn)品是被當(dāng)作當(dāng)今最佳液體替代燃料的纖維素乙醇的前期半成品。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖具體說(shuō)明具體實(shí)施方式。

如圖1所示，本實(shí)施方式包括蒸汽發(fā)生器1、緩沖罐2、汽爆罐3和接收罐4，蒸汽從蒸汽發(fā)生器1經(jīng)緩沖罐2輸出至汽爆罐3，接收罐4的物料進(jìn)口與汽爆罐3的物料出口連通。所述汽爆罐3外部有夾套31；中低壓蒸汽經(jīng)過(guò)緩沖罐的緩沖后，緩沖罐2輸出的蒸汽分成兩路，其中，一路蒸汽進(jìn)入汽爆罐內(nèi)部，另一路經(jīng)過(guò)減壓后進(jìn)入汽爆罐夾套31內(nèi)。物料在汽爆罐內(nèi)經(jīng)過(guò)汽相蒸煮短時(shí)間達(dá)到設(shè)定溫度并保溫一定時(shí)間后，在接收罐內(nèi)瞬間爆碎后得到所需產(chǎn)物。

優(yōu)選地，所述進(jìn)入汽爆罐內(nèi)部的一路蒸汽分別從汽爆罐的上部和下部同時(shí)進(jìn)入。

其中，所述緩沖罐2的體積與汽爆罐3內(nèi)部和汽爆罐夾套31體積之和的比值為：1～5，汽爆罐3內(nèi)部的體積與接收罐4的體積之比值為：0.01～0.04。

另外，所述汽爆罐3所用材料為00Cr17Ni14Mo2(316L)。這里需要說(shuō)明一點(diǎn)的是，所述汽爆罐3也可以選用其它具有良好耐腐蝕性能的材料，只要滿足使用需要，都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)。

本實(shí)施方式的蒸汽發(fā)生器為電加熱，有自動(dòng)控制裝置，操控方便，可以為反應(yīng)提供充足的一定溫度的飽和蒸汽。所述自動(dòng)控制技術(shù)為現(xiàn)有成熟技術(shù)，在此不予贅述。

作為主反應(yīng)設(shè)備，汽爆罐3成棗核行結(jié)構(gòu)，所述汽爆罐的進(jìn)料口是出料口的2～4倍，汽爆罐的直徑為其出料口的4～6倍，汽爆罐的長(zhǎng)度與出料口的直徑的比值為15～25。在特定比例下能得到理想的產(chǎn)物，放料口雖然越小，更多氣體熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，但放料時(shí)間加長(zhǎng)，使較多氣體在放料口流失。因此，放料口必須有一定比例。汽爆罐內(nèi)部有上下兩個(gè)進(jìn)汽口，同時(shí)對(duì)物料加熱速度加快，并且形成連續(xù)的流體，使物料加熱均勻，迅速。溫度計(jì)深入罐體中部，采用敏感型熱電偶，反應(yīng)迅速。擁有溫度和壓力兩種控制，既可以單一控制，也可以聯(lián)合控制，控制精確。汽爆罐外面有夾套，其體積比汽爆罐稍小，主要起溫度保持作用。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到設(shè)定的溫度后，通過(guò)夾套內(nèi)蒸汽的加入來(lái)保證罐內(nèi)部溫度為一個(gè)穩(wěn)定值。

接收罐4，汽爆罐3的物料反應(yīng)完畢后利用兩個(gè)設(shè)備的壓力差由物料出口迅速排入接收罐，體積迅速擴(kuò)大后形成“汽爆”，得到產(chǎn)物。接收罐3與水平面成30度角傾斜放置，便于氣體物料迅速擴(kuò)散和產(chǎn)品接收。

操作過(guò)程如下述步驟：

1、預(yù)熱，電加熱蒸汽發(fā)生器進(jìn)行預(yù)熱；

2、緩沖，預(yù)熱后的蒸汽輸送至緩沖罐；

3、加料，控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)物料由加料口加入汽爆罐；