双活塞控压式物料汽爆方法及装置制造方法及图纸

一种双活塞控压式物料汽爆方法：将物料从罐体进料口送入罐体，并在封闭进料口后向罐体内蒸汽，待物料被加热到汽爆温度时，推动设在罐体内的增压活塞压缩物料，使罐体升压至汽爆压力，快速卸压，使物料膨胀、爆碎，并出料。一种汽爆装置，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、蒸汽进口及卸料口，在蒸汽进口上设有阀门。另一种汽爆装置，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、出口，在加热介质进、出口上分别设有阀门。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽爆装置，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。
技术介绍
蒸汽爆破(简称“汽爆”)技术始于1拟6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°C，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，产品的均勻性稳定性 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。
技术实现思路
本专利技术提供一种节能、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方法及装置。本专利技术采用如下技术方案本专利技术所述的一种双活塞控压式物料汽爆方法，步骤如下 步骤1将物料从罐体进料口送入罐体，并在封闭进料口后向罐体内通入汽爆气体， 步骤2待物料被加热到汽爆温度时，推动设在罐体内的增压活塞压缩物料，使罐体升 压至汽爆压力，步骤3快速卸压，使物料膨胀、爆碎，并出料。本专利技术所述的一种实施上述方法的装置，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。本专利技术所述的另一种实施上述方法的装置，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，本专利技术具有以下优点1、本专利技术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、本专利技术装置采用活塞卸压，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、本专利技术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、本专利技术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、本专利技术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、本专利技术装置物料的温度、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、均勻性。7、本专利技术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、本专利技术主要部件少，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。物料爆碎时，该装置包括以下3个工作过程1)将物料从罐体进料口送入罐体，并 在封闭进料口后向罐体内通入汽爆气体；2)待物料被加热到汽爆温度时，推动设在罐体内 的增压活塞压缩物料，使罐体升压至汽爆压力；3)快速卸压，使物料膨胀、爆碎，并出料。整 个汽爆过程，操作简单，可调控性高，装置启动速度快。附图说明图1是本专利技术的双双活塞控压式汽爆装置的结构示意图。图2是本专利技术的双双活塞控压式汽爆装置实施例的结构示意图。其中，1、增压活塞 2、罐体 3、卸压活塞4、进料口 5、卸料口 6、蒸汽进口 7、加热夹套8、加热介质出口 9、加热介质进口。具体实施例方式实施例1一种双活塞控压式物料汽爆方法，步骤如下步骤1将物料从罐体进料口送入罐体，并在封闭进料口后向罐体内通入汽爆气体， 步骤2待物料被加热到汽爆温度时，推动设在罐体内的增压活塞压缩物料，使罐体升 压至汽爆压力，步骤3快速卸压，使物料膨胀、爆碎，并出料，在本实施例中，步骤3中的出料是通过推动增压活塞，使粉碎后的物料从卸料口排出。实施例2一种实施上述双活塞控压式物料汽爆方法的装置，包括罐体2，在罐体2内设增压活塞 1和卸压活塞3，所述的增压活塞1和卸压活塞3的起始位置间的罐体上设有进料口 4、蒸汽 进口 6及卸料口 5，在蒸汽进口 6上设阀门，所述进料口 4与处于起始位置的增压活塞1相 邻，卸料口 5与处于起始位置的卸压活塞3相邻。实施例3一种实施上述双活塞控压式物料汽爆方法的另一种装置，包括罐体2，在罐体内设增压 活塞1和卸压活塞3，所述的增压活塞1与卸压活塞3的起始位置间的罐体上设有进料口 4 及卸料口，进料口 4与卸料口 5间的罐体2上设加热夹套7，加热夹套7上设加热介质进口 8和加热介质出口 9，在加热介质进口 8和加热介质出口 9上分别设有阀门，所述进料口 4 与处于起始位置的增压活塞1相邻，卸料口 5与处于起始位置的卸压活塞3相邻。下面参照附图，对本专利技术做出更为详细的说明参照图1，一种双活塞控压式汽爆装置，其包括增压活塞1、罐体2、卸压活塞3、进料口 4、卸料口 5、蒸汽进口 6，汽爆过程通过卸压活塞3来触发。卸压活塞3处于关闭位置，增压 活塞1处于初始位置，通过进料口 4往罐体2内送物料，随后推动增压活塞1至罐体2封闭 后通过蒸汽进口 6向罐体2内通入蒸汽加热物料。待物料被加热到汽爆温度时，推动设在 罐体2内的增压活塞1压缩物料，使罐体2升压至1. 5-5. OMpa (汽爆压力可根据工艺要求 进一步提升)，维压一段时间后，快速打开卸压活塞3，罐体2内物料被爆碎。为使物料排尽， 可向前继续推动增压活塞1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双活塞控压式物料汽爆方法，其特征在于，步骤如下：步骤１　推动卸压活塞封闭卸料口，将物料从罐体进料口送入罐体，并在封闭进料口后向罐体或加热夹套内通入蒸汽或导热油，步骤２　待物料被加热到汽爆温度时，推动设在罐体内的增压活塞压缩物料，使罐体升压至汽爆压力，步骤３　快速卸压，使物料膨胀、爆碎，并出料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛仕福，赵培涛，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]