專利名稱：秸稈纖維素純物理法分子結(jié)構(gòu)改性活化的連續(xù)汽爆機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及秸稈等廢物利用的技術(shù)設(shè)備，也可以說屬于高分子材料預處理技 術(shù)設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前世界上對環(huán)境保護、廢物利用是相當重視的，且對低碳技術(shù)生物降解塑料正 是日興月異的投入，世界上對秸稈的研究及開發(fā)有了一個層面，起得了一個將內(nèi)面的原料 分開，作為造紙的原料及飼料，這對世界也作了好大的貢獻。比如專利號9424255.0公開了 《一種植物纖維蒸爆處理機》，該專利實現(xiàn)了單缸連續(xù)進料不反噴問題及機內(nèi)加剪切破碎功 能，在秸稈預處理方面邁進了一步，不過所述專利在連續(xù)進料中無法儲存高壓，且與出料器 上、下級相通，導致了設(shè)備只能蒸煮無法高壓閃爆，所以不能實現(xiàn)秸稈分子結(jié)構(gòu)改性活化的 目的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種秸稈纖維素純物理法分子結(jié)構(gòu)改性活化技術(shù)及其連續(xù) 汽爆機，它能在無化學溶液浸泡處理情況下，僅采用純物理法汽爆功效，達到植物纖維素進 行分子級結(jié)構(gòu)改性活化，經(jīng)風管分段篩選而得出了纖維素塑膠、木植素紙漿、果膠糖飼料的基料。本實用新型技術(shù)解決方案是有一個進料增壓裝置，在所述進料增壓裝置后設(shè)置一 個分料接駁裝置，不少于二臺的高壓閃爆裝置、蒸汽輸送裝置，所述分料接駁裝置通過管道 與所述高壓閃爆裝置的進料電磁閥相連通，所述蒸汽輸送裝置是由蒸汽蒸發(fā)器通過管道與 高壓閃爆裝置的進汽電磁閥相連通，在所述的不少于二臺的高壓閃爆裝置后設(shè)置有一座集 料室，集料室后設(shè)置有后繼的裝置，包括離心機、烘干機、風機、風道室互相串聯(lián)或非純正串 聯(lián)的裝置。以上所述進料增壓裝置有一個上大下小的裝料斗，斗上架設(shè)有一臺電機，電機向 下伸設(shè)有一條螺桿推料器，在斗底部設(shè)置一個出料口。本實用新型所述進料增壓裝置后設(shè)置的一個分料接駁裝置是，它包括一個筒式外 殼，在其前端套口套入進料增壓器的出料口固定連結(jié)，在筒式外殼內(nèi)設(shè)一個有4個、6個或 者8個通料孔的前分路板和相同的后分路板并固定在筒式外殼內(nèi)，前與后分路板設(shè)一個同 心中軸，前后分路板中間設(shè)一個同心的，而且盤上只有一個單通料孔并可轉(zhuǎn)動對應(yīng)前、后 分路板任何一個通料孔相吻合的齒輪分流盤，對應(yīng)齒輪分流盤的筒式外殼上開有一個條形 槽，另設(shè)一電機，所述電機中軸上的傳動齒輪在條形槽處與齒輪分流盤連接定時定轉(zhuǎn)角傳 動，或者再設(shè)一個離合式卡齒形手動手柄可與電機中軸傳動齒輪連接傳動，后分路板4個、 6個或者8個通料孔各駁連一個單路的送料管與一個單缸閃爆裝置的汽缸頭上進料口連 接，進入進料電磁閥。以上本實用新型所述不少于二臺的高壓閃爆裝置是由4個、6個或者8個相同的閃爆缸組成的機組，每一個閃爆缸的汽缸頭上還設(shè)有進料電磁閥、進汽電磁閥、汽壓表、溫 度表，在閃爆缸底部設(shè)有電磁閥出料口，出口外形為喇叭形噴暴口，汽缸頭和汽缸座沿汽缸 內(nèi)缸的外沿設(shè)置有4個、6個或者8個對應(yīng)孔，用4根、6根或者8根螺桿將汽缸頭及汽缸 座、保溫套及汽缸內(nèi)缸固定為一體的閃爆缸，并整體地固定在機座架上，4個、6個或者8個 閃爆缸單面排或雙面成八字形排列。本實用新型所述蒸汽輸送裝置包括一個蒸汽鍋爐，在后順序設(shè)置有輸氣管、單向 閥、空氣壓縮機、然后在管道上再設(shè)一個單向閥，并分別設(shè)置4個、6個或者8條蒸汽管通到 每一個閃爆缸的汽缸頭上的進氣電磁閥。本實用新型的工作原理為秸稈通過預料準備及粉碎后，進入進料增壓器通過壓力 推動下經(jīng)出料口進入到高壓閃爆裝置內(nèi)，高壓閃爆裝置有4個、6個或者8個高壓缸，原料 是在筒式外殼內(nèi)設(shè)一個有4個、6個或者8個通料孔的前分路板和相對同的后分路板之間 的單路分流盤定時定角度轉(zhuǎn)動進行輪流單路輸送，另有蒸汽在編程控制下定時輸入到所控 制的高壓缸內(nèi)，當壓力上升到預定值后，在編程控制下，自動開啟電磁閥出料口出料，出料 物成噴爆狀侵入到集料室，再進入離心機，烘干機烘干后，從風機風口吹進風道室后自然飄 落，分段選取分離出的纖維素料，木質(zhì)素料，果膠糖雜料收集待用，其中纖維素料可以直接 作為全降解植物纖維素塑膠的基料。纖維素料改性料與PVA (聚乙稀醇微粉)輔料混合，加入催化劑及誘降助劑共混， 用傳統(tǒng)塑料造粒機生產(chǎn)降解塑料粒，可生產(chǎn)流涎膜吹膜注塑等產(chǎn)品。木質(zhì)素料可用以制作 紙漿生產(chǎn)紙張。果膠糖雜料可用作高蛋白營養(yǎng)飼料的基料。秸稈韌皮纖維存在于植物內(nèi)部，要從中提取纖維素，必須把纖維從半纖維素、果 膠、木質(zhì)素等組成的膠類物質(zhì)中分離出來。試驗證明，本發(fā)明的汽爆分子改性技術(shù)的機理是(1)將秸稈粒輸入高壓高溫汽 缸容器內(nèi)，使高壓熱蒸汽進入纖維和膠體的空隙，并滲透到纖維內(nèi)部，使包裹在纖維素外面 的秸稈膠質(zhì)木質(zhì)素軟化；半纖維素降解成可溶性糖，纖維素分子內(nèi)痙鏈和纖維素分子鏈縱 向的結(jié)構(gòu)受到破壞，分子鏈可動性增強。(2)當打開汽爆缸大口徑電磁閥門時，在壓強差作 用下，原料和蒸汽瞬間噴射向常壓常溫空氣的收集室，瞬間降溫使纖維和膠體由于化學成 分不同在纖維和膠體縱向收縮程度不同，產(chǎn)生縱向相對位移，從而實現(xiàn)纖維和膠體的初步 分離。(3)卸料噴射過程中瞬間降壓，纖維和膠體在高強蒸汽的高速沖擊下，產(chǎn)生剪切作用 使之橫向斷裂，閃爆力使分子鏈結(jié)構(gòu)破碎分離。連續(xù)汽爆機在參數(shù)編程自動控制下各缸循 環(huán)工作，實現(xiàn)機組的全自動化連續(xù)生產(chǎn)。本實用新型的優(yōu)點是它能在無化學溶液浸泡處理情況下，僅采用純物理法汽爆功 效，達到植物纖維素進行分子級結(jié)構(gòu)改性活化，經(jīng)風管分段篩選而得出了纖維素塑料，木植 素紙漿，果膠糖飼料的基料。

圖1是本實用新型構(gòu)造示意圖；圖2是本實用新型的接駁裝置構(gòu)造示意圖。
具體實施方式
實施例1圖一為連續(xù)汽爆機剖面圖及風選設(shè)備示意圖。圖中連續(xù)汽爆機由一個進料增壓器 (1)、一個分料接駁器(5)、四個高壓閃爆缸(15)和蒸汽輸送系統(tǒng)(36 — 40)及集料室(30) 與電器控制編程操作臺(42)組成，后繼設(shè)備包括離心機(31)、烘干機(32)、風機(33)、風道 室(34)構(gòu)成一個完整的生產(chǎn)流程系統(tǒng)。圖一所說的一個進料增壓器(1)是上大下小的裝料斗，斗上架設(shè)一電機(2)連接 螺桿推料器(3 )，將原料從出料圓筒推向出料口( 4 )。圖二是分料接駁器剖面圖。圖一、圖二、所說的分料接駁器(5)設(shè)有一個圓筒外殼 (6)，其前端套口(7)套入進料增壓器(1)的出料口(4)固定連接。圓筒外殼(6)內(nèi)設(shè)一個 有四個通料孔的前分路板(8A)和相同的后分路板(8B)并固定在圓筒外殼(6)內(nèi)，前、后板 中間設(shè)一個同心的，而且盤上只有一個單通料孔并每次可90°轉(zhuǎn)動定位對應(yīng)前、后板任何 一個通料孔相吻合的齒輪分流盤(9)，對應(yīng)齒輪分流單路盤(9)的圓筒外殼(6)上開有一個 條形開口槽(10)，另設(shè)一電機(11)中軸上傳動齒輪(12)在開口槽(10)處與齒輪分流盤(9) 連接，每次定時作90°傳動并定位，或再設(shè)一個離合式卡齒形手動柄(13)備用，可手工帶 動齒輪分流盤(9)轉(zhuǎn)動。后分路板(8B)四個通料孔各駁連一個單路的送料管(14)與四個 閃爆缸(15A、15B、15C、15D )的汽缸頭(16 )上的進料口(17 )連接，進入進料電磁閥(18 )。如圖一所示多缸高壓閃爆器(15 )是由四個相同的閃爆缸即(15A、15B、15C、15D ) 組成。每個單一的閃爆器(15A)汽缸頭(16)上還設(shè)有進汽口(19)、進汽電磁閥(20)、汽壓 表(21)、溫度表(22)，汽缸頭連接中部一個上下通口的汽缸內(nèi)缸(23)下連汽缸座(24)，汽 缸座(24)設(shè)有一個電磁閥出料口( 25)，出口外形為喇叭形噴爆口( 25B)。汽缸頭(16)和汽 缸座(24)沿汽缸內(nèi)缸(23)的外沿各開有四個對應(yīng)孔(26)，用四根螺桿(27)將(16)、(24)、 保溫套(28)及汽缸內(nèi)缸(23)緊固一體為閃爆缸，并整體地固定在機座架(29)上，四個閃爆 缸(15A、15B、15C、15D)單排列或雙面成Λ字形排列。如圖一所示另設(shè)一個蒸汽輸送系統(tǒng)設(shè)蒸汽鍋爐(36)、輸氣管(37)、單向閥(38)、 空氣壓縮機(39)、單向閥(40)、四分路輸汽管(41含41A、41B、41C、41D)分別連接四個汽缸 頭進汽口(19含19A、19B、19C、19D)，通過進汽電磁閥(20含20A、20B、20C、20D)分別輸進汽 缸內(nèi)缸(23含23A、23B、23C、23D)內(nèi)。出料閃爆口(25B)朝向外側(cè)與收集室(30)連通，卸料 時打開出料電磁閥(25A)，汽缸內(nèi)缸(23)內(nèi)的物料混合熱蒸汽在高壓狀態(tài)下射入常溫常壓 的收集室瞬間降壓降溫，在強大的壓強差的作用下實現(xiàn)噴射閃爆，使秸稈原料分子結(jié)構(gòu)撕 斷破碎從而實現(xiàn)分子級結(jié)構(gòu)改性。本專利發(fā)明的汽爆機的電器均由編程操作臺(42)控制。 后續(xù)工序的改性料由集料室(30)出料口進入高速離心機(31)脫水，然后進入烘干機(32) 烘干再進入風機(33)風口吹入風道室(34)飄落，從風道室篩網(wǎng)(35)下由遠而近即可分三 段選出已閃爆分離出的纖維素料，木質(zhì)素料，果膠糖雜料收集待用。實施例2同實施例1，只是在筒式外殼內(nèi)設(shè)一個有6個通料孔前分路板和相同的后分路板 并固定在筒式外殼內(nèi)。所述該裝置由6個相同的閃爆缸組成，在汽缸頭和氣缸座沿汽缸內(nèi) 缸的外沿設(shè)置有6個對應(yīng)孔，用6根螺桿將汽缸頭及汽缸座、保溫套及汽缸內(nèi)缸固定為一體 的閃爆缸，并整體地固定在機座架上。[0024]實施例3同實施例2，只將有實施例2中全部的6改為8。
權(quán)利要求秸稈纖維素純物理法分子結(jié)構(gòu)改性活化的連續(xù)汽爆機，其特征是它包括一個進料增壓裝置，在所述進料增壓裝置后設(shè)置一個分料接駁裝置，不少于二臺的高壓閃爆裝置，蒸汽輸送裝置，所述分料接駁裝置通過管道與所述高壓閃爆裝置的進料電磁閥相連通，所述蒸汽輸送裝置是由蒸汽蒸發(fā)器通過管道與高壓閃爆裝置的進汽電磁閥相連通，在所述的不少于二臺的高壓閃爆裝置后設(shè)置有一座集料室，集料室后設(shè)置有后繼的裝置，包括離心機，烘干機，風機，風道室互相串聯(lián)或非純正串聯(lián)的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸稈纖維素純物理法分子結(jié)構(gòu)改性活化的連續(xù)汽爆機，其特 征是進料增壓裝置有一個上大下小的裝料斗，斗上架設(shè)有一臺電機，電機向下伸設(shè)有一條 螺桿推料器，在斗底部設(shè)置一個出料口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸稈纖維素純物理法分子結(jié)構(gòu)改性活化的連續(xù)汽爆機，其特 征是所述進料增壓裝置后設(shè)置的一個分料接駁裝置是，它包括一個筒式外殼，在其前端套 口套入進料增壓器的出料口固定連結(jié)，在筒式外殼內(nèi)設(shè)一個有4個、6個或者8個通料孔的 前分路板和相同的后分路板并固定在筒式外殼內(nèi)，前與后分路板設(shè)一同心中軸，前后分路 板中間設(shè)一個同心的，而且盤上只有一個單通料孔并可轉(zhuǎn)動對應(yīng)前、后分路板任何一個通 料孔相吻合的齒輪分流盤，對應(yīng)齒輪分流盤的筒式外殼上開有一個條形槽，另設(shè)一電機，所 述電機中軸上的傳動齒輪在條形槽處與齒輪分流盤連接定時定角度傳動，或者再設(shè)一個離 合式卡齒 形手動手柄可與電機中軸傳動齒輪連接傳動，后分路板4個、6個或者8個通料孔 各駁連一個單路的送料管與閃爆裝置的汽缸頭上進料口連接，進入進料電磁閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸稈纖維素純物理法分子結(jié)構(gòu)改性活化的連續(xù)汽爆機，其特 征是所述不少于二臺的高壓閃爆裝置是由4個、6個或者8個相同的閃爆缸組成，每一個閃 爆缸的汽缸頭上還設(shè)有進料電磁閥、進汽電磁閥、汽壓表、溫度表，在閃爆缸底部設(shè)有電磁 閥出料口，出口外形為喇叭形噴爆口，汽缸頭和汽缸座沿汽缸內(nèi)缸的外沿設(shè)置有4個、6個 或者8個對應(yīng)孔，用4根、6根或者8根螺桿將汽缸頭及汽缸座、保溫套及汽缸內(nèi)缸固定為 一體的閃爆缸，并整體地固定在機座架上，4個、6個或者8個閃爆缸單面排或雙面成八字 形排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秸稈纖維素純物理法分子結(jié)構(gòu)改性活化的連續(xù)汽爆機，其特 征是所述蒸汽輸送裝置包括一個蒸汽鍋爐，在后順序設(shè)置有輸氣管、單向閥、空氣壓縮機， 然后在管道上再設(shè)一個單向閥，并分別設(shè)置4個、6個或者8條蒸汽管通到每一個閃爆缸的 汽缸頭上的進氣電磁閥。
專利摘要本實用新型涉及秸稈纖維素純物理法分子結(jié)構(gòu)改性活化的連續(xù)汽爆機，是秸稈改性的預處理設(shè)備，它公布了有一個進料增壓裝置，在其后設(shè)置一個分料接駁裝置，不少于二臺的高壓閃爆裝置，蒸汽輸送裝置，所述分料接駁裝置通過管道與所述高壓閃爆裝置的進料電磁閥相連通，所述蒸汽輸送裝置是由蒸汽蒸發(fā)器通過管道與高壓閃爆裝置的進汽電磁閥相連通，在所述的高壓閃爆裝置后設(shè)置有一座集料室，集料室后有離心機、烘干機、風機、風道室互相串聯(lián)或非純正串聯(lián)的裝置。本實用新型是在不用化學溶液浸泡處理情況下，僅采用純物理法汽爆功效，達到植物纖維素進行分子級結(jié)構(gòu)改性活化，經(jīng)風管分段篩選而得出了纖維素塑料、木質(zhì)素紙漿、果膠糖飼料的基料。
文檔編號D21B1/02GK201756659SQ201020228360
公開日2011年3月9日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者劉濤, 張嘯飛, 張新云 申請人:廣州華徽環(huán)?？萍加邢薰?br>