[实用新型]间歇蒸汽爆破装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蒸汽爆碎技术，主要用于固体多组分物料(玉米秸秆，麦秆等多种植物秸秆)的预处理，特别是木质纤维素原料的预处理。

背景技术

现有技术中，从木质纤维素出发生产燃料乙醇，必须先将生物大分子降解为能够被酵母利用的小分子糖类物质，然后生成乙醇。木质纤维素的降解技术可以采用酸水解和酶水解两条不同的技术路线来实现。酸解法需要高温、高压，而且抑制物多、发酵困难，还存在环保问题；而酶解法相对来说比较温和，只需要在常温条件下水解，其选择性高、抑制物少，糖的纯度也高。

但酶解法的预处理技术复杂，现有的间歇蒸汽爆破装置还不完善。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种间歇蒸汽爆破装置，利用蒸汽爆碎技术原理，对纤维原料进行了充分的预处理，为后续的酶解提供了合适的原料。它包括蒸汽发生器1、缓冲罐2和汽爆罐3，蒸汽从蒸汽发生器1经缓冲罐2输出至汽爆罐3，它还包括接收罐4，其物料进口与汽爆罐3的物料出口连通。

作为本实用新型的改进，所述汽爆罐3外部有夹套31；缓冲罐2输出的蒸汽分成两路，其中，一路蒸汽进入汽爆罐内部，另一路经过减压后进入汽爆罐夹套31内，主要起温度保持作用。

作为本实用新型的进一步改进，所述进入汽爆罐内部的一路蒸汽分别从汽爆罐的上部和下部同时进入。这样，可以保证蒸汽与物料的充分接触，减少汽相蒸煮时间，进而提高作业效率。

本实用新型设计合理，可以得到一定温度压力范围内的各种汽爆产品，同时，具有体积小巧，易于清洗的特点。

本蒸汽爆破装置，可用于固体多组分物料(玉米秸秆，麦秆等多种植物秸秆)的预处理，特别是木质纤维素原料的预处理，其汽爆产品是被当作当今最佳液体替代燃料的纤维素乙醇的前期半成品。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图具体说明具体实施方式。

如图1所示，本实施方式包括蒸汽发生器1、缓冲罐2、汽爆罐3和接收罐4，蒸汽从蒸汽发生器1经缓冲罐2输出至汽爆罐3，接收罐4的物料进口与汽爆罐3的物料出口连通。所述汽爆罐3外部有夹套31；中低压蒸汽经过缓冲罐的缓冲后，缓冲罐2输出的蒸汽分成两路，其中，一路蒸汽进入汽爆罐内部，另一路经过减压后进入汽爆罐夹套31内。物料在汽爆罐内经过汽相蒸煮短时间达到设定温度并保温一定时间后，在接收罐内瞬间爆碎后得到所需产物。

优选地，所述进入汽爆罐内部的一路蒸汽分别从汽爆罐的上部和下部同时进入。

其中，所述缓冲罐2的体积与汽爆罐3内部和汽爆罐夹套31体积之和的比值为：1～5，汽爆罐3内部的体积与接收罐4的体积之比值为：0.01～0.04。

另外，所述汽爆罐3所用材料为00Cr17Ni14Mo2(316L)。这里需要说明一点的是，所述汽爆罐3也可以选用其它具有良好耐腐蚀性能的材料，只要满足使用需要，都在本专利的保护范围内。

本实施方式的蒸汽发生器为电加热，有自动控制装置，操控方便，可以为反应提供充足的一定温度的饱和蒸汽。所述自动控制技术为现有成熟技术，在此不予赘述。

作为主反应设备，汽爆罐3成枣核行结构，所述汽爆罐的进料口是出料口的2～4倍，汽爆罐的直径为其出料口的4～6倍，汽爆罐的长度与出料口的直径的比值为15～25。在特定比例下能得到理想的产物，放料口虽然越小，更多气体热能转化为动能，但放料时间加长，使较多气体在放料口流失。因此，放料口必须有一定比例。汽爆罐内部有上下两个进汽口，同时对物料加热速度加快，并且形成连续的流体，使物料加热均匀，迅速。温度计深入罐体中部，采用敏感型热电偶，反应迅速。拥有温度和压力两种控制，既可以单一控制，也可以联合控制，控制精确。汽爆罐外面有夹套，其体积比汽爆罐稍小，主要起温度保持作用。当反应达到设定的温度后，通过夹套内蒸汽的加入来保证罐内部温度为一个稳定值。

接收罐4，汽爆罐3的物料反应完毕后利用两个设备的压力差由物料出口迅速排入接收罐，体积迅速扩大后形成“汽爆”，得到产物。接收罐3与水平面成30度角倾斜放置，便于气体物料迅速扩散和产品接收。

操作过程如下述步骤：

1、预热，电加热蒸汽发生器进行预热；

2、缓冲，预热后的蒸汽输送至缓冲罐；

3、加料，控制阀门开关物料由加料口加入汽爆罐；