[实用新型]双活塞控压式物料汽爆装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽爆装置，尤其涉及一种采用增压活塞增加物料汽爆压力，通过瞬间打开卸压活塞或快开阀产生汽爆效应，对物料进行汽爆或膨化的预处理装置。

背景技术

蒸汽爆破（简称“汽爆”）技术始于1926年，主要用于生产人造纤维板，从20世纪70年代开始，被广泛用于动物饲料的生产和从木材纤维中提取乙醇和特殊化学品。物料用蒸汽加热至180-235℃，维压一段时间后，突然释压喷放，物料孔隙中的汽相介质喷出，高压液态水迅速暴沸形成闪蒸，对外做功，产生“爆破”效果，在机械力的作用下，实现物料的组分分离和结构变化。

温度、压力、停留时间通常是影响汽爆产品的主要因素，而停留时间与物料温度密切相关，现有的汽爆装置汽爆温度、压力、物料停留时间受蒸汽控制，无法对汽爆温度、压力、物料停留时间实行精确控制，物料难于在同等汽爆条件下被爆碎，产品的均匀性稳定性难以保证。卸压方面，现有的汽爆装置通常是在一个压力容器的底部装置阀门，通过快速打开阀门实现压力的突然释放，产生汽爆效果。这一模式存在的主要问题是高压蒸汽的压力释放所需时间长，汽爆能量密度低，物料分解程度不高，产生不了真正的蒸汽爆碎现象。尽管一些装置在卸压方式上做了些改进，但所有的汽爆装置都存在爆碎后的物料不能完全排出的问题，汽爆过程的产品相互干扰，产品的稳定性不能得到有效保障。其次，所有的汽爆装置爆仓体积均是固定的，意味着每次汽爆过程中添加的物料必须基本相等，而同一汽爆装置中，物料质量的多少必定会影响汽爆效果，仅研究某一特定质量下物料的汽爆效果，不利于汽爆装置设计的大型化。再者，所有的汽爆装置都是采用蒸汽直接加热物料，都需配备蒸汽发生器，并且汽爆过程中所需要的压力完全由蒸汽提供，对蒸汽尤其是高压蒸汽的需求量大，能耗高。反应釜压力主要有蒸汽提供，釜内压力稳定所需时间长，导致物料停留时间过长，对物料更多的是蒸煮而非真正爆碎，从根本上改变了物料的性质。

实用新型内容

本实用新型提供一种节能、低成本、适应性强、可靠性高并能通过增压活塞压缩罐体内气气提高汽爆压力的双活塞控压式物料汽爆装置。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型所述的一种双活塞控压式物料汽爆装置，包括罐体，包括罐体，在罐体内设增压活塞和卸压活塞，增压活塞和卸压活塞的起始位置间的罐体上设有进料口、蒸汽进口及卸料口，在蒸汽进口上设阀门，所述进料口与处于起始位置的增压活塞相邻，卸料口与处于起始位置的卸压活塞相邻。

本实用新型所述的另一种双活塞控压式物料汽爆装置，包括罐体，在罐体内设增压活塞和卸压活塞，增压活塞与卸压活塞的起始位置间的罐体上设有进料口及卸料口，进料口与卸料口间的罐体上设加热夹套，加热夹套上设加热介质进口和加热介质出口，在加热介质进口和加热介质出口上分别设有阀门，所述进料口与处于起始位置的增压活塞相邻，卸料口与处于起始位置的卸压活塞相邻。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型装置利用增压活塞提升汽爆压力，可利用夹套加热物料，物料温度、汽爆压力不再受蒸汽限制，解决了传统汽爆过程中物料温度会随压力的增高而升高的问题，可实现物料的高温低压或低温高压的汽爆，可用来爆碎热敏性高、难分解的物料，应用范围更广。

2、本实用新型装置采用活塞卸压，卸压速度快，可实现罐体内压力瞬间释放，有效克服传统汽爆装置中压力释放时间长，能量密度低，物料分解程度不高等问题。

3、本实用新型装置爆仓的体积可根据物料的多少及时调整，有利于实验中不同参数的调整，能为蒸汽爆碎工艺参数确定、装置的大型化和规模化设计提供必要参数。

4、本实用新型装置通过增压活塞提升汽爆压力，汽爆压力可大大提高，且可有效保证气爆压力达到生产要求，提高了生产效率。

5、本实用新型装置不以高压蒸汽作为压力源，启动速度快，物料可间接加热，能源利用率高，能耗低，可有效降低下游产品的生产成本。

6、本实用新型装置物料的温度、汽爆压力、物料停留时间可精确控制，所有物料均在相同条件下被爆碎，大大提升了产品的稳定性、均匀性。

7、本实用新型装置可通过推动增压活塞将物料全部排出，克服了传统汽爆装置物料卸载不完全的问题。

8、本实用新型主要部件少，可靠性高，设备制造简单，成本低廉，在现有技术条件下可实现大规模生产和应用。对不同物料，能根据工艺要求实时调整实施方式和汽爆参数，装置自适应好。