[實用新型]纖維物料輸送裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020569687.8
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN201807345U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 王鑫;黎元生;喬凱
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: B01J3/02
• 分類號: B01J3/02
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司 21102
• 代理人: 李微

技術領域

本實用新型涉及生物質制燃料乙醇領域，特別涉及一種供木質纖維素預處理裝置的原料輸送裝置。

背景技術

利用農(nóng)作物秸稈等植物生產(chǎn)燃料乙醇已成為一個新的資源能源產(chǎn)業(yè)鏈。由于農(nóng)作物秸稈和林業(yè)剩余物成分復雜，不同作物的含水量、硬度、抗破碎性等有很大差異，因此給纖維質預處理過程帶來了很大困難。在預處理過程中，常常需要將固體物料由常溫常壓環(huán)境輸送到高溫高壓裝置進行處理。傳統(tǒng)的方法是通過設置一個帶有加壓、卸壓裝置的腔體進行間斷性的處理，但這種方法效率低下，能耗大，并且不能滿足工業(yè)化生產(chǎn)的連續(xù)性操作。一種解決方法是將原料制成漿液利用泵送，這對進料固體濃度有一定要求(8％-30％)，而且高固含量(＞13.4％)物料需要在較高的溫度(99℃)制成漿液進料。另一種方法是通過擠壓的方法使物料形成足以封閉高壓氣體的料塞，然后通過活塞或螺桿驅動進入預處理反應器，在這種條件下，近似干態(tài)的纖維原料能在高剪切力和磨擦生熱的多重作用下實現(xiàn)木質纖維素的機械撕裂和組織結構改變。

專利CN1309602A報道了一種供應90％α纖維素材料堆的設備。該設備螺筒內(nèi)設有螺桿和與其同軸的往復環(huán)狀活塞，在螺筒出料口處設有錐形塞堵。原料喂入過程中，螺桿撕裂和推動物料，而往復環(huán)狀活塞對上述物料進行壓縮，最終使物料形成橫截面接近螺筒橫截面的壓實芯棒。這種芯棒的密度足以抵抗反應器的高壓蒸汽沖擊，不存在物料的反噴現(xiàn)象，從而保證了物料喂入高壓反應器。專利CN2208589報道了一種植物纖維的輸送裝置。該系統(tǒng)采用三個相互聯(lián)連接的螺桿輸送裝置，其中第一個螺桿為錐形螺桿，用于推動物料，送料筒的內(nèi)壁呈進口大、出口小的錐形。在第一個螺桿送料筒的出口端有自調(diào)節(jié)彈簧止逆裝置，可以克服高壓差狀態(tài)下連續(xù)進料易反噴的問題。在上述這些方法中，封閉性的料塞是通過活塞或錐堵擠壓形成的，這不僅使原料承受較高的溫度和壓力而引起硬化或角質化，而且也增加了設備投資成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種纖維物料輸送裝置，能夠保證物料連續(xù)穩(wěn)定地輸送至高溫高壓反應器，防止高溫蒸汽反噴，減少纖維物料角質化，該設備簡單，操作簡便。

本實用新型纖維物料輸送裝置，包括料斗、螺筒和螺桿組件，其中料斗位于螺筒上方進料的一端，螺桿設于螺筒內(nèi)部，螺筒的管壁為包括內(nèi)壁和外壁的夾層結構，夾層中通入冷卻液，螺桿為等徑螺桿與錐形螺桿的組合螺桿，進料端為等徑螺桿，出料端為錐形螺桿，錐形螺桿粗端與等徑螺桿連接。等徑螺桿與錐形螺桿的長度比例為4∶1～1∶4，優(yōu)選為2∶1～1∶2。

本實用新型纖維物料輸送裝置中，等徑螺桿直徑約占螺筒內(nèi)壁直徑的70％～90％，錐形螺桿直徑約占螺筒內(nèi)壁直徑的60％～90％(均指螺桿所處位置的螺筒內(nèi)壁直徑)。等徑螺桿螺槽深度可以是均勻的，錐形螺桿的螺槽深度隨著螺桿直徑的變小而逐漸變小。本實用新型中，等徑螺桿及錐形螺桿的直徑指螺棱外緣處的直徑。

本實用新型纖維物料輸送裝置中，螺筒內(nèi)壁直徑隨螺桿直徑的變化而變化，呈進口大出口小的特殊形狀，在等徑螺桿部分為直形筒內(nèi)壁，而在錐形螺桿部分的螺筒內(nèi)壁為與錐形螺桿適應的錐形筒壁。

本實用新型纖維物料輸送裝置中，螺筒外壁直徑不變，內(nèi)壁和外壁之間的夾層含有冷卻液，在螺桿頭部附近冷卻液的量達到最大。

本實用新型的有益效果在于：

1、本實用新型采用的螺桿組件結合了等徑螺桿和錐形螺桿的優(yōu)勢，既保證了進料速度又提高了物料粉碎程度。同時錐形螺桿可以使物料得到有效擠壓并形成料塞，防止蒸汽倒行，保證后續(xù)處理裝置可以在較高壓力下進行。

2、本實用新型螺筒內(nèi)壁和外壁之間的夾層含有冷卻液，在螺桿頭部附近冷卻液的量達到最大，能吸收螺桿頭部擠壓原料所產(chǎn)生的巨大熱量，達到更好的散熱效果。

3、本實用新型裝置簡單，無需活塞或高壓泵便實現(xiàn)了物料向高溫高壓反應器的輸送，降低了設備投資成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。其中：1、電機，2、料斗，3、等徑螺桿，4、螺筒，5、錐形螺桿，7、冷卻夾層。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本實用新型纖維物料輸送裝置的結構。

如圖1所示，本實用新型纖維物料輸送裝置，包括：設置在螺筒4上方進料端的料斗2，所述螺筒4內(nèi)設有螺桿組件，即等徑螺桿3和錐形螺桿5，等徑螺桿3與電機1相連。所述螺筒4的管壁分為內(nèi)壁和外壁的夾層結構7，夾層中通入冷卻液，在錐形螺桿5出料端附近冷卻液的量達到最大。

本實用新型提供的纖維物料輸送裝置采用單螺桿直接推送物料至高溫高壓反應器。首先，未經(jīng)任何機械處理的秸稈原料直接通過料斗2進入螺筒4內(nèi)，在等徑螺桿3的作用下，物料迅速撕裂并破碎，然后在等徑螺桿3推動下，破碎的物料繼續(xù)被錐形螺桿5撕裂和粉碎，當物料推進至螺筒4出料口附近，由于錐形螺筒的縮徑作用，物料逐漸堆積壓實，在錐形螺桿5作用下形成料塞并被推入反應器中。料塞可以有效阻止反應器內(nèi)高壓蒸汽反噴，保證纖維物料輸送裝置正常使用，本實用新型纖維物料輸送裝置可以向壓力為2MPa以上的反應器連續(xù)輸送纖維物料。