一種生物質(zhì)蒸汽爆破裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)蒸汽爆破裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在纖維乙醇生產(chǎn)工藝中，需要對秸桿原料進(jìn)行預(yù)處理，打破木質(zhì)素和半纖維素形成的致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和降低纖維素的結(jié)晶度。蒸汽爆破是一種能夠快速降解生物質(zhì)的方法。CN201195813Y提供了一種間歇蒸汽爆破裝置，包括蒸汽發(fā)生器、緩沖罐、汽爆罐和接收罐，將生物質(zhì)原料加入汽爆罐中，通過蒸汽發(fā)生器向汽爆罐中通蒸汽，保持一段時間后，快速泄壓實現(xiàn)汽爆。該裝置中所采用的接收罐不能夠?qū)ζ蟮幕旌衔镞M(jìn)行有效分離處理，如果將汽爆后的殘余蒸汽直接排放到大氣中，會造成空氣污染，并且浪費(fèi)熱量。CN201997309提供了一種連續(xù)式蒸汽爆破裝置，其實質(zhì)是利用多個汽爆罐來微分時間，保證在生產(chǎn)中不斷有汽爆罐噴放。該裝置中所利用的接收罐并不能夠及時的將噴爆余汽從氣相出口處排出，造成汽爆余汽在接收罐內(nèi)冷凝，噴爆固相產(chǎn)物會粘結(jié)在接收罐壁上，從而造成汽爆余汽中熱量的損失，該專利中采用余熱回收器對汽爆余汽進(jìn)行冷凝回收熱量，回收效率低，而且回收后流體溫度降低，變成低品位熱能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型目的在于提供了一種能夠有效分離汽爆后的混合物和充分利用熱能的生物質(zhì)蒸汽爆破裝置。
[0004]基于上述目的，本實用新型采取了如下技術(shù)方案:一種生物質(zhì)蒸汽爆破裝置，包括汽爆罐，所述汽爆罐上部設(shè)有物料進(jìn)口、下部設(shè)有蒸汽進(jìn)口和物料出口，汽爆罐的蒸汽進(jìn)口通過管道連接有蒸汽發(fā)生器，汽爆罐的物料出口通過管道連接有接收罐，所述接收罐為旋風(fēng)分離器，所述旋風(fēng)分離器包括筒體和位于筒體上部的氣相出口、下部的固相出口，筒體側(cè)壁上設(shè)有與汽爆罐的物料出口相連通的物料進(jìn)口，筒體下方設(shè)有與固相出口相應(yīng)的洗滌罐。
[0005]所述洗滌罐上設(shè)有進(jìn)水口和蒸汽進(jìn)口，洗滌罐的蒸汽進(jìn)口與蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口之間管道上設(shè)有減壓閥，洗滌罐外部設(shè)置有夾套。
[0006]所述旋風(fēng)分離器的氣相出口分為兩路支管，一路支管與洗滌罐外部的夾套放熱汽爆余汽入口相連，另一路支管連接有換熱器，換熱器的吸熱流體出口與蒸汽發(fā)生器的進(jìn)水口相連。
[0007]所述汽爆罐上部的物料進(jìn)口處設(shè)有排氣口，汽爆罐的物料出口與旋風(fēng)分離器之間的管道上依次設(shè)有排水管道和快開閥門，所述汽爆罐的物料進(jìn)口、排氣口和排水管道上均設(shè)有控制閥。
[0008]所述蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口與汽爆罐和洗滌罐之間、旋風(fēng)分離器的氣相出口與換熱器和洗滌罐之間以及換熱器與蒸汽發(fā)生器之間均設(shè)有控制閥。
[0009]所述旋風(fēng)分離器的固相出口處設(shè)有料倉，料倉底部設(shè)有與洗滌罐相應(yīng)的螺旋輸送機(jī)。
[0010]所述旋風(fēng)分離器和汽爆罐的體積比值彡15。
[0011]所述筒體的上部為圓筒形、下部為圓錐形。
[0012]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，最大的優(yōu)勢在于實現(xiàn)了汽爆后的混合物實現(xiàn)氣固分離以及分離后的氣相得到充分地循環(huán)利用，有效避免了對環(huán)境的污染和能源浪費(fèi)，達(dá)到了節(jié)能、節(jié)水、減排的目的。具體而言，其有益效果為:
[0013]( I)本實用新型將接收罐采用旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)形式，能夠迅速將進(jìn)入接收罐中的氣相和固相分開，避免造成汽爆余汽在接收罐內(nèi)冷凝，導(dǎo)致噴爆固相產(chǎn)物粘結(jié)在接收罐壁上。
[0014](2)本實用新型將蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的高熱高壓蒸汽一方面送去汽爆罐進(jìn)行汽爆，另一方面通過減壓閥減壓后送去洗滌罐中對洗滌液直接進(jìn)行加熱，加熱速度快，熱效率高，同時也減少了加熱設(shè)備的使用。
[0015](3)本實用新型中將旋風(fēng)分離器所產(chǎn)生的氣相一路進(jìn)入洗滌罐外的夾套中對洗滌液進(jìn)行加熱保溫，同時減少了洗滌罐中需要的蒸汽量；一路進(jìn)入換熱器中對進(jìn)入蒸汽發(fā)生器的水進(jìn)行加熱，通過換熱器對進(jìn)入蒸汽發(fā)生器前的水進(jìn)行加熱，降低了蒸汽發(fā)生器的耗電量，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。
[0016](4)本實用新型中旋風(fēng)分離器和汽爆罐的體積比值> 15，從而能夠保證充分泄壓。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，一種生物質(zhì)蒸汽爆破裝置，汽爆罐2上部設(shè)有物料進(jìn)口 21和排氣口22、下部設(shè)有蒸汽進(jìn)口 23和物料出口 24，汽爆罐2的蒸汽進(jìn)口 23通過管道連接有蒸汽發(fā)生器1，汽爆罐2的物料出口 24通過管道連接有接收罐，接收罐為旋風(fēng)分離器3，旋風(fēng)分離器3包括筒體31和位于筒體31上部的氣相出口 32、下部的固相出口 34，筒體31的上部為圓筒形、下部為圓錐形，筒體31側(cè)壁上設(shè)有與汽爆罐2的物料出口 24相連通的物料進(jìn)口 33，旋風(fēng)分離器3的固相出口 34處設(shè)有料倉9，料倉9底部設(shè)有與洗滌罐4相應(yīng)的螺旋輸送機(jī)5 (旋風(fēng)分離器3的固相出口 34也可直接與洗滌罐4的物料進(jìn)口 41相連接)。
[0019]洗滌罐4上設(shè)有進(jìn)水口 41和蒸汽進(jìn)口 42，洗滌罐4的蒸汽進(jìn)口 42與蒸汽發(fā)生器I的蒸汽出口 11之間管道上設(shè)有減壓閥6，洗滌罐4外部設(shè)置有夾套7。
[0020]旋風(fēng)分離器3的氣相出口 32分為兩路支管，一路支管與洗滌罐4外部的夾套7放熱汽爆余汽入口 71相連，換熱后經(jīng)過夾套7冷凝液出口 72排出去污水處理，另一路支管連接有換熱器8，氣相經(jīng)過換熱器8的放熱汽爆余汽入口 81進(jìn)入，換熱后從換熱器8的冷凝液出口 82排出去污水處理，換熱器8的吸熱流體出口 83與蒸汽發(fā)生器的進(jìn)水口 12相連。
[0021]汽爆罐2上部的物料進(jìn)口 21處設(shè)有排氣口 22，保證進(jìn)料時內(nèi)外同壓容易進(jìn)料。汽爆罐2的物料出口 24與旋風(fēng)分離器3之間的管道上依次設(shè)有排水管道25和快開閥門26，汽爆罐2的物料進(jìn)口 21、排氣口 22和排水管道25上均設(shè)有控制閥。
[0022]蒸汽發(fā)生器I的蒸汽出口 11與汽爆罐2和洗滌罐4之間、旋風(fēng)分離器3的氣相出口 32與換熱器8和洗滌罐4之間以及換熱器8與蒸汽發(fā)生器I之間均設(shè)有控制閥。
[0023]旋風(fēng)分離器2和汽爆罐3的體積比值彡15，保證充分泄壓。
[0024]本實用新型的工作過程為:開始工作時，打開汽爆罐2上部的進(jìn)料控制閥，將粉碎后經(jīng)過除塵、除雜的秸桿原料裝入汽爆罐2中，裝料完畢后，關(guān)閉進(jìn)料控制閥。蒸汽發(fā)生器I采用電加熱方式進(jìn)行加熱，產(chǎn)生的蒸汽分為兩路，一路進(jìn)入汽爆罐2，另一路通過減壓閥6進(jìn)行減壓進(jìn)入洗滌罐4中對洗滌液進(jìn)行加熱。通過汽爆罐2下面連接管道上的控制閥調(diào)節(jié)蒸汽的流量，對汽爆罐2進(jìn)行保溫保壓，保溫保壓一定時間后，打開快開閥門26進(jìn)行噴放，噴放后的物料進(jìn)入接收罐中，該接收罐采用旋風(fēng)分離器3結(jié)構(gòu)對汽爆后的產(chǎn)物進(jìn)行氣固分離，旋風(fēng)分離器(接收罐)3的上部設(shè)有氣相出口 32，下部設(shè)有固相出口 34。氣相通過氣相出口 32排出，排出的氣相分為兩路:一路進(jìn)入洗滌罐4外的夾套，對洗滌液進(jìn)行加熱，冷凝后的污水進(jìn)入污水處理工序進(jìn)行處理；另一路進(jìn)入換熱器8，對進(jìn)入蒸汽發(fā)生器I的水進(jìn)行加熱，冷凝后污水進(jìn)入污水處理工序進(jìn)行處理。固相進(jìn)入旋風(fēng)分離器(接收罐)3下面的料倉9中，并通過螺旋輸送機(jī)5送至洗滌罐4中進(jìn)行洗滌后排至下一工序。
【主權(quán)項】
1.一種生物質(zhì)蒸汽爆破裝置，包括汽爆罐，所述汽爆罐上部設(shè)有物料進(jìn)口、下部設(shè)有蒸汽進(jìn)口和物料出口，汽爆罐的蒸汽進(jìn)口通過管道連接有蒸汽發(fā)生器，汽爆罐的物料出口通過管道連接有接收罐，其特征在于，所述接收罐為旋風(fēng)分離器，所述旋風(fēng)分離器包括筒體和位于筒體上部的氣相出口、下部的固相出口，筒體側(cè)壁上設(shè)有與汽爆罐的物料出口相連通的物料進(jìn)口，筒體下方設(shè)有與固相出口相應(yīng)的洗滌罐。
2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)蒸汽爆破裝置，其特征在于，所述洗滌罐上設(shè)有進(jìn)水口和蒸汽進(jìn)口，洗滌罐的蒸汽進(jìn)口與蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口之間管道上設(shè)有減壓閥，洗滌罐外部設(shè)置有夾套。
3.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)蒸汽爆破裝置，其特征在于，所述旋風(fēng)分離器的氣相出口分為兩路支管，一路支管與洗滌罐外部的夾套放熱汽爆余汽入口相連，另一路支管連接有換熱器，換熱器的吸熱流體出口與蒸汽發(fā)生器的進(jìn)水口相連。
4.如權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)蒸汽爆破裝置，其特征在于，所述汽爆罐上部的物料進(jìn)口處設(shè)有排氣口，汽爆罐的物料出口與旋風(fēng)分離器之間的管道上依次設(shè)有排水管道和快開閥門，所述汽爆罐的物料進(jìn)口、排氣口和排水管道上均設(shè)有控制閥。
5.如權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)蒸汽爆破裝置，其特征在于，所述蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口與汽爆罐和洗滌罐之間、旋風(fēng)分離器的氣相出口與換熱器和洗滌罐之間以及換熱器與蒸汽發(fā)生器之間均設(shè)有控制閥。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的生物質(zhì)蒸汽爆破裝置，其特征在于，所述旋風(fēng)分離器的固相出口處設(shè)有料倉，料倉底部設(shè)有與洗滌罐相應(yīng)的螺旋輸送機(jī)。
7.如權(quán)利要求6所述的生物質(zhì)蒸汽爆破裝置，其特征在于，所述旋風(fēng)分離器和汽爆罐的體積比值彡15。
8.如權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)蒸汽爆破裝置，其特征在于，所述筒體的上部為圓筒形、下部為圓錐形。
【專利摘要】一種生物質(zhì)蒸汽爆破裝置，屬于生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括汽爆罐，汽爆罐上部設(shè)有物料進(jìn)口、下部設(shè)有蒸汽進(jìn)口和物料出口，汽爆罐的蒸汽進(jìn)口通過管道連接有蒸汽發(fā)生器，汽爆罐的物料出口通過管道連接有接收罐，接收罐為旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器包括筒體和位于筒體上部的氣相出口、下部的固相出口，筒體側(cè)壁上設(shè)有與汽爆罐的物料出口相連通的物料進(jìn)口，筒體下方設(shè)有與固相出口相應(yīng)的洗滌罐。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，實現(xiàn)了汽爆后的混合物實現(xiàn)氣固分離以及分離后的氣相得到充分地循環(huán)利用，有效避免了對環(huán)境的污染和能源浪費(fèi)，達(dá)到了節(jié)能、節(jié)水、減排的目的。
【IPC分類】C12M1-00
【公開號】CN204356320
【申請?zhí)枴緾N201420789048
【發(fā)明人】方書起, 孫國友, 馬力, 陳俊英, 馬曉建, 李洪亮, 韓秀麗, 常春, 劉利平, 白凈
【申請人】鄭州大學(xué)
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月15日