專利名稱：汽爆工藝試驗臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一 種對蒸汽爆碎工藝進行工藝參數(shù)確定的試驗裝置，為物理試驗設備。
背景技術：
蒸汽爆碎(Steam Explosion)的技術本質(zhì)為將滲進植物組織內(nèi)部被壓縮的氣 體短時間突發(fā)性釋放完畢，目的是用較少的能量將原料按目的分解。汽爆機是將容 器內(nèi)的原料在毫秒級的范圍內(nèi)，以炸散的形式懸在大氣空間。由于其作用時間短， 能量密度高而且集中，蒸汽分子可以滲透到纖維素與木質(zhì)素等大分子之間，可充分的 在大分子水平上將物料分解，對后期酶水解等生化處理創(chuàng)造基礎條件。
目前的汽爆技術的基本模式是在一個壓力容器底部裝置閥門，通過閥門的快 速打開實現(xiàn)壓力突然釋放，產(chǎn)生汽爆效果。這一模式存在的主要問題在于高壓蒸汽 的壓力釋放過程時間長，難以達到毫秒級，降低了能量密度，使物料分解程度不高。 因此這種技術模式只能做為熱噴放模式，產(chǎn)生不了真正的蒸汽爆碎現(xiàn)象。此外，還 有一種通過螺桿連續(xù)擠出方式來模擬蒸汽爆碎過程的技術模式，其特點是固形物 或稱物料干物質(zhì)本體受高應力擠壓并產(chǎn)生高溫，在其出口擠壓應力消失后，物料膨 化。這種工藝過程不是以汽體滲入植物組織內(nèi)部的方式充注可爆發(fā)的壓縮汽體能， 并使其在短時間爆炸釋放，因此不具備"爆"的條件，也無爆的聲音，無法從分子 水平上打破原有纖維素大分子晶格。其結(jié)果是以巨大的功耗來壓縮固體，卻未產(chǎn)生 纖維素物質(zhì)預處理的預期效果，對于后期的酶水解幫助不大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術之不足，提供一種利用爆缸活塞原理能 在毫秒級的時間內(nèi)完成蒸汽爆碎過程的工藝試驗臺。該試驗臺的技術原理也同樣體 現(xiàn)在工業(yè)化汽爆設備的設計中，這就為將來的蒸汽爆碎工業(yè)化生產(chǎn)準確模擬了生產(chǎn) 工藝環(huán)境，從而實現(xiàn)對蒸汽爆碎工藝進行正確的工藝參數(shù)確定，并為酶水解等生化 處理的中期試驗提供了纖維預處理原料。
本發(fā)明的目的是通過以下方式實現(xiàn)的
本發(fā)明包括爆芯、回收罩、蒸汽發(fā)生器、實驗臺框架、電氣系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、 蒸汽管道系統(tǒng)。其中，爆芯裝置于回收罩內(nèi)部，爆芯由爆缸與爆體活塞組成，爆缸與 爆體活塞為滑動配合關系，通過O型圏實現(xiàn)滑動密封?；厥照帧⒄羝l(fā)生器、電氣 系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、蒸汽管道系統(tǒng)均安裝于實驗臺框架內(nèi)部。汽爆工藝試驗臺的工作 過程是這樣的先將被爆物料裝填入爆體活塞內(nèi)；當蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生達到試驗要求 壓力的蒸汽時，打開蒸汽進入閥門，使蒸汽進入爆芯；當達到試驗預定的壓力滲透 平衡時間后，關閉蒸汽進入閥門，同時啟動氣動系統(tǒng)，驅(qū)動爆體活塞，在爆缸內(nèi)做 直線運動，引發(fā)內(nèi)部的蒸汽突爆。在爆破過程中，物料被噴入回收罩，供收集取樣。
本發(fā)明的優(yōu)點是
1、 本發(fā)明通過氣動系統(tǒng)驅(qū)動爆體活塞，使蒸汽爆碎過程在毫秒級的時間內(nèi)完 成，提高了能量密度，使物料得到充分分解。
2、 本發(fā)明可精確控制汽爆壓力與保壓時間，可為汽爆生產(chǎn)確定精確的工藝參數(shù)。
3、 本發(fā)明每次試驗相對獨立，相互無干擾，為對比試驗及確定最佳工藝參數(shù) 創(chuàng)造了條件。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。 圖1為本發(fā)明一實施例的右前方軸測視圖。 圖2為該實施例的爆芯全剖視圖。
參照附圖，本發(fā)明包括爆芯1、回收罩2、蒸汽發(fā)生器3、實驗臺框架4、電 氣系統(tǒng)5、氣動系統(tǒng)6、蒸汽管道系統(tǒng)7、爆缸8、爆體活塞9、 0型圈10、蒸汽進 入閥門11。
在圖l實施例中爆芯1裝置于回收罩2內(nèi)部，爆芯1由爆缸8與爆體活塞9 組成，爆缸8與爆體活塞9為滑動配合關系，通過0型團10實現(xiàn)滑動密封。回收罩 2、蒸汽發(fā)生器3、電氣系統(tǒng)5、氣動系統(tǒng)6、蒸汽管道系統(tǒng)7均安裝于實驗臺框架4 內(nèi)部。
本發(fā)明的工作過程是這樣的先將被爆物料裝填入爆體活塞9內(nèi)；當蒸汽發(fā)生 器3產(chǎn)生達到試驗要求壓力的蒸汽時，打開蒸汽進入閥門11，使蒸汽進入爆芯1; 當達到試驗預定的壓力滲透平衡時間后，關閉蒸汽進入閥門ll，同時啟動氣動系統(tǒng) 6,驅(qū)動爆體活塞9,在爆缸8內(nèi)做直線運動，引發(fā)內(nèi)部的蒸汽突爆。在爆破過程中， 物料被噴入回收罩2，供收集取樣。
具體實施例方式
QB-200型汽爆工藝試驗臺為上述發(fā)明的具體實施。該型試驗臺配備50KW燃氣 蒸汽發(fā)生器，最大工作壓力6MPa,每次汽爆試驗容積405毫升，每小時平均可完成 20組試驗，能為工業(yè)化生產(chǎn)的連續(xù)汽爆設備提供完整的汽爆工藝參數(shù)。
權利要求
1.一種對蒸汽爆碎工藝進行工藝參數(shù)確定的試驗裝置，包括爆芯、回收罩、蒸汽發(fā) 生器、實驗臺框架、電氣系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、蒸汽管道系統(tǒng)，其中，爆芯裝置于回 收罩內(nèi)部，回收罩、蒸汽發(fā)生器、電氣系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、蒸汽管道系統(tǒng)均安裝于 實驗臺框架內(nèi)部。其特征是爆芯由爆缸與爆體活塞組成，爆缸與爆體活塞為滑 動配合關系，通過O型圈實現(xiàn)滑動密封。
2. 根據(jù)權利要求1所述的汽爆工藝試驗臺，其特征在于爆缸被固定于回收罩上， 爆體活塞受外力驅(qū)動，在爆缸內(nèi)做直線運動，引發(fā)內(nèi)部的蒸汽突爆。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對蒸汽爆碎工藝進行工藝參數(shù)確定的試驗裝置，為物理試驗設備。目前的通過閥門快放實現(xiàn)汽爆的技術模式由于壓力釋放過程時間長，降低了能量密度，使物料分解程度不高，對于后期的酶水解幫助不大。本發(fā)明提供的一種利用爆缸活塞原理的工藝試驗臺，能在毫秒級的時間內(nèi)完成蒸汽爆碎過程，提高了能量密度，使物料得到充分分解。該試驗臺的技術原理也同樣體現(xiàn)在工業(yè)化汽爆設備的設計中，這就為將來的蒸汽爆碎工業(yè)化生產(chǎn)準確模擬了生產(chǎn)工藝環(huán)境，從而實現(xiàn)對蒸汽爆碎工藝進行正確的工藝參數(shù)確定，并為酶水解等生化處理的中期試驗提供了纖維預處理原料。本發(fā)明每次試驗相對獨立，為對比試驗及確定最佳工藝參數(shù)創(chuàng)造了條件。
文檔編號B01L99/00GK101361588SQ20071014127
公開日2009年2月11日 申請日期2007年8月6日 優(yōu)先權日2007年8月6日
發(fā)明者于富強, 于政道, 劉翠紅 申請人:于政道