请问下哪位朋友有关于秸秆蒸汽汽爆设备的相关资料

cyrilyy · 发表于 2007-10-13 10:10:19

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请问下哪位朋友有关于秸秆蒸汽汽爆设备的相关资料

[ 本帖最后由 zzpxp 于 2009-8-19 06:41 编辑 ]

ah1119 · 发表于 2007-10-25 12:19:45

可以看一下《蒸汽爆碎技术原理及应用>
【本书目录】
第1章蒸汽爆碎技术原理1
1.1概述1
1.1.1蒸汽爆碎技术的特点1
1.1.2蒸汽爆碎技术的主要内容2
1.1.3蒸汽爆碎技术的进展与发展趋势3
1.1.4蒸汽爆碎的应用领域7
1.2蒸汽爆碎技术基础8
1.2.1固体多组分物料结构8
1.2.2汽相蒸煮物理化学变化9
1.2.3蒸汽爆碎过程11
1.2.4蒸汽爆碎能耗11
1.3蒸汽爆碎处理方式13
1.4影响蒸汽爆碎的主要因素14
1.4.1纤维原料的种类及来源15
1.4.2预浸处理15
1.4.3汽爆压力和维压时间34
1.4.4爆碎后纤维的后处理方式38
1.5蒸汽爆碎的原料形态特性38
1.5.1汽爆麦草38
1.5.2汽爆玉米秸秆47

第2章蒸汽爆碎技术工艺及其技术集成51
2.1蒸汽爆碎技术工艺过程51
2.2Iotech工艺51
2.3Stake工艺53
2.4无污染工艺59
2.5汽爆工艺的技术集成（生物炼制）61
2.5.1生物炼制的概念61
2.5.2生物炼制研究情况62
2.5.3生物质原料问题65
2.5.4工艺过程经济学问题66

第3章蒸汽爆碎技术相关设备70
3.1切断除尘设备70
3.1.1刀辊式切草机70
3.1.2秸秆打包机80
3.1.3秸秆散包机87
3.1.4螺旋输送机88
3.1.5浸洗预处理设备91
3.2脱水设备92
3.2.1双网挤浆机92
3.2.2辊筒脱水装置93
3.2.3压榨式脱水机95
3.3汽爆设备96
3.3.1蒸汽发生器96
3.3.2汽爆反应器107
3.3.3接收器114

第4章蒸汽爆碎木质纤维素的生态产业化开发过程115
4.1木质纤维素蒸汽爆碎原理115
4.1.1纤维素预处理116
4.1.2纤维素原料组分分离技术评价标准119
4.1.3纤维素原料组分分离的工艺过程121
4.1.4纤维素原料组分分离经济分析122
4.1.5结论123
4.2固相多组分物料生态产业化开发实例123
4.2.1秸秆分级制备再生纤维素及短纤维酶解产业化开发123
4.2.2大麻纤维综合开发技术研究126

第5章蒸汽爆碎技术的应用131
5.1麻纤维加工131
5.1.1大麻纤维131
5.1.2剑麻纤维141
5.2化纤工业145
5.2.1汽爆纤维素制备145
5.2.2汽爆麦草的离子液体溶液流变性能152
5.3蛋白纤维加工159
5.3.1蚕茧加工159
5.3.2废弃皮革加工161
5.4中草药加工162
5.4.1麻黄空气蒸汽耦合汽爆碎壁及麻黄碱的提取162
5.4.2灵芝蒸汽爆碎工艺及应用168
5.5果蔬加工170
5.6海产品加工171
5.6.1虾蟹壳171
5.6.2海藻174
5.7烟草加工175
5.8生物质能工业177
5.8.1汽爆秸秆发酵生产燃料酒精178
5.8.2纤维素发酵生产燃料氢气190
5.8.3纤维素发酵燃料沼气191
5.9造纸工业193
5.9.1木材纤维蒸汽爆碎制浆193
5.9.2非木材纤维爆碎法制浆197
5.9.3汽爆脱墨203
5.10粮食深加工208
5.11粗饲料加工209
5.12有机肥料加工215
5.13环保吸附材料加工218
5.13.1汽爆秸秆处理含Cr(Ⅵ)废水218
5.13.2汽爆玉米秸秆吸附分离乙醇的研究222
5.14固体废弃物处理——固体垃圾蒸汽爆碎工艺227
5.14.1固体垃圾蒸汽爆碎过程227
5.14.2汽爆处理垃圾后厌氧消化过程228
5.15可降解材料加工229
5.15.1国内外利用秸秆生产生态环境材料现状230
5.15.2利用秸秆生产生态环境材料市场分析231
5.15.3利用秸秆生产生态环境材料工艺流程233

imi · 发表于 2007-10-30 11:25:22

QBZ-X系列电脑数控全自动汽爆机简介

一、产品技术简介
QBZ-X系列全自动汽爆机适用领域：汽爆无碱造纸、纤维乙醇、麻类脱胶、低聚木糖制取等产业，是使秸杆资源无污染低耗能转化的重要设备。通过该机可对农作物秸秆进行纤维素、半纤维素、木质素、糖链的分离。使用单位可依据秸杆资源的规模进行QBZ-X系列全自动汽爆机并列组合，以达到生产量与资源量的平衡，也可以利用该机进行小规模中试生产。
该机在计算机控制下可完成连续进料、连续爆出。爆出机构采用目前世界上最先进的气弹技术，由于其在汽爆时无机械脱扣开关，因此无磨损，可长期稳定地进行启爆运行，启爆全过程0.00875秒，由于其可实现短时间内的汽体能量释放，故单位做功大为提高，因此可在无任何化学药剂辅助下，无需进行浸渍、蒸煮等预处理，即可完成秸杆资源转化加工。是目前世界上爆出速度最快、爆出效果最好、单位能耗最低的全自动连续汽爆设备。多机并联整体运行时，各台参数可进行数控独立调整，可实现其生产过程全自动进行。
二、汽爆工艺特殊物理过程产生的先进性
由于汽爆工艺具有爆速快、能量集中的特点，故相对施加的温度及压力较低，加压（热）时间较短，即可完成纤维素、半纤维素、木质素的分离。这在萃糖工艺中可避免温度低爆不开、温度高出糠醛的问题。在造纸工艺中，由于可显著缩短加热时间，避免了纸浆中有机物降解，因而使汽爆纸浆的COD一般控制在200~400之间，pH值为7~6，完全达到了国家造纸水排放要求，节约大量环保费用。
三、爆破浆的优异性能
传统的所谓“爆破浆”实际上是一种喷放浆，其生产设备为几立方米的罐体，通入蒸汽后蒸煮，而后打开阀门喷出蒸汽。这种设备在生产中有如下问题：
1、无炸响声，即汽爆能量不集中，汽爆能级低，几乎不产生蒸汽爆碎作用；
2、不能在几秒钟内达到制浆效果，需要十分钟以上的蒸煮，生产效率低，较为耗能；
3、需要人工开盖加料，无法实现连续生产，降低生产效率；
4、在长时间高温加热过程中，草浆热分解出的糖分与碳钢容器的铁元素发生化学反应，产生pH值达4的酸性物质，需加碱浸泡，使产出的草浆污染性仍然相当高。
本机生产的爆破浆不同于以往“喷放浆”，主要有如下特点：
1、该机爆破突然性大，启爆全过程0.00875秒，爆破能量集中，爆碎效果明显；
2、能够在极短的加热时间（一般为5~15秒）内达到所需的制浆效果，使秸秆未分解出糖分等有机质，极大降低了爆破浆的COD浓度；
3、在生产的过程中不添加任何化学药品，同时产出的纸浆pH值呈中型；
4、一般洗浆液COD仅为200~300，可做为II类水直接排放。同时，由于液体中不含钠离子，可以直接灌溉农田。
四、主要性能指标

1、机型系列

机型日处理量（吨）吨耗蒸汽量（公斤）备注
QBZ-5 5 16.7 本机含工控操作软件，用户需配置蒸汽锅炉系统及气动气源。
QBZ-10 10
QBZ-15 15
QBZ-20 20

2、该机进料系统采用高挤压力装填物料，装填密度为600kg/m3；
3、由于该机采用了高密度装填，每吨原料用汽量为1.67m3，当汽爆压力为2Mpa时，则每吨原料耗蒸汽仅为16.7kg；
4、日加工量以爆频10秒/次为计算标准，若爆频延长，则相应递减产量。
四、产品应用实例
1、物理纸浆生产线以年处理2万吨秸秆的生产规模为例，可配置三台QBZ-20型全自动汽爆机，一台0.1ton/h蒸汽锅炉。
五、产品售后服务
1、厂家可为用户免费培训操作人员。
2、产品整机保修一年（易损件除外）。主机零部件保修三年。
六、联系方式
正道重机装备事业部，邓冬萍经理，13783010963。
公司地址：鹤壁市春雷路南段
产品介绍详情参见 http://www.gentle-st.com/zdqb

imi · 发表于 2007-10-30 11:26:39

蒸汽爆破设备的概念澄清
（鹤壁市汽爆工程技术研究中心，458000）

关键词：蒸汽爆破热喷放挤压膨化连续汽爆

一、爆的物理概念。
爆的物理概念为：能量在短时间突发性全部释放完毕。包括化学反应、核反应以及物理减压过程，衡量其突发性的表征之一便是看其在能量释放时是否伴有“炸响”声即伴随冲击波产生，其反应过程在毫秒级时间内完成。比如鞭炮装以少量火药便可将本体炸碎，同时伴随有清脆而响亮的鞭炮声。烟花尽管装药量比鞭炮多，但由于火药能量释放是长时间依次释放形式，故不能将本体炸碎。
因此，无论是炸药还是压力容器所产生的爆破，只有具备了突发性炸响声，可产生爆破冲击波才属于物理意义上的真正的爆破。与此不同，一些通过打开快放阀门，使容器内压力迅速降低的减压过程由于没有产生毫秒级冲击波，参与反应物料是依次按前后顺序从高压向低压反应释放平衡，故不会产生剧烈的炸响声，减压过程远未达到毫秒级将全部容器内物料降为常压，均不具备爆破及蒸汽爆碎的必备条件。这些做功过程由于时间较长，不产生瞬间大功率，也就无法达到爆破所预期的物理化学效果。
二、汽爆工程热力学基础。
一般的生活常识告诉我们，当使用高压锅完成蒸煮食品时，需放汽减压方可打开锅盖，此时我们会发现锅内食品是热的，约100℃；当我们在一个容器底部放置一个“快放”阀门做热喷试验时，我们会发现喷出物的温度同样在100℃附近；当我们利用汽爆工艺试验台做汽爆试验时，我们测得：当采用4Mpa的蒸汽压，即250℃温度汽爆后，其爆出物料温度在0.00875秒瞬间降至约20℃（比室内温度略低），其反应过程时间与压力无关，与装料多少容积大小无关。
工程热力学告诉我们，汽体在膨胀做功后，将会使温度降低，即可理解为，以失去热功来置换机械功。如果未发生膨胀做功，那么热功就不会产生功的置换与转移，其判定依据为是否可引起了物料温度的骤变。有温度骤变的则发生过膨胀做功，无温度骤变的则没有发生膨胀做功。
从试验上分析热喷或膨化工艺，由于其缺乏汽体膨胀做功的必要结果条件，因此热喷和膨化工艺从工程热力学焓、熵、火用、火无等基础热力学过程来分析，缺乏对物料产生膨化做功的热力学条件，如果对未完成膨胀做功的热喷、连续蒸煮及膨化工艺，不顾工程热力学基本原理，毫无任何学术价值臆想它与完成膨胀做功的汽爆一致，主观的认为爆破速度与结果无关，那么仅可以理解为一种商业宣传或者一种幻想。
由于汽爆时具有产生膨胀做功的物理学理论支持，我们正是利用这种物理学基础，依照膨胀降温做功的原理，利用膨胀功去分离纤维素、半纤维素、木质素、糖链等，以期实现对生物质进行发酵及萃取开展预处理工艺。而热喷与膨化工艺无汽体膨胀做功产生条件缺乏工程热力学理论支持。由于热喷与膨化不产生膨化功不具备纤维素等分离所需的分离力，只是完成将物料熟化变软而已。
三、蒸汽爆破的技术本质。
汽爆的技术本质为：将渗进植物组织内部被压缩的气体短时间突发性释放完毕，目的是用较少的能量将原料按目的分解。汽爆机是将容器内的全部原料在毫秒级的范围内，以炸散的形式悬在大气空间。由于其作用时间短，能量密度高而且集中,蒸汽分子可以渗透到纤维素与木质素等大分子之间，可充分的在大分子水平上将物料分解。
汽爆的物理过程，类似于在封闭的房间外突发性降低气压，使房间内的气体向外冲出，将房间摧毁，达到分离纤维素与木质素等大分子的目的。假如气压降低的速度较慢，则气体会从房间的各个孔隙中泄出，而不会使房间受到损坏。
在汽爆时，将植物（被爆物）置于一压力容器内，遵循在一个压力容器内压力处处相等的基本原理，利用植物表层微孔，将高压汽体渗透至植物组织内部，待植物组织内部压力与容器压力平衡后，突然将全体被爆物呈置于大气压下。由于植物表层微孔很小，如果外压下降迅速，瞬间下降为大气压，此时植物内部被充汽体只有很少部分通过植物表层微孔原路返回大气压，而大部分存于植物内部的高压汽体，则在内外压差的做用下完成膨胀做功，破坏植物组织内部结构，从而完成木质素、纤维素、半纤维素等组织及糖链的分段分离。这样，就实现了如纤维乙醇、低聚木糖，木糖及其它类糖、无碱造纸、麻类脱胶、烟叶加工等制取过程中重要的预处理过程。
四、汽爆所特有的加工效果。
我中心在利用汽爆试验台做植物汽爆试验时，发现如下规律：
1、由于爆破能量集中，处理大部分物料不需添加任何化学药品，也免去了预浸渍的工艺过程。对于造纸业而言，由于洗浆液中不含有Na离子，且pH值近似中性，可以直接灌溉农田。
2、达到同样的蒸汽爆碎效果，随着压力升高，处理时间大为缩短。以下为以玉米秸秆为爆样，取得B级浆状物所对应的工艺方案对比：
压力(Mpa) 3.5 3.0 2.5 2.0
保压时间(s) 8 15 60 210
pH值 6.5 6.3 6.0 5.8
COD 450 546 775 790
3、从上述数据也可以看出，蒸汽爆碎具有短时间实现预处理效果的特点。可按造纸行业制浆要求，在5~15秒内达到所需制浆效果。这对于防止物料变性，产生其他醛类或酸性物质，具有显著意义，极大降低了爆破浆的COD浓度。同时，也极大降低了工业生产的单位能耗、减少了汽爆产物的污染程度。
4、在汽爆工艺实施中，由于采用了高密度装填，理论每吨原料用汽量为1.67m3，当汽爆压力为2Mpa时，在叠加干物料凝汽作用后，则每吨原料耗蒸汽仅为160kg；这样的耗汽量不再是传统观念中对汽爆的认识，其经济、节能的特点突出。
5、通过汽爆压力与保压时间的不同组合调整，可使被爆物从絮状向浆状及松状物之间发生可控转变，可从中找到所需状态，进入工业化生产。
6、经汽爆预处理的某些纤维素类物质，爆碎率高，其酶水解得率可达90%以上。
7、由于容器内所有物料在同一时间爆完，因此不存在一般热喷放过程中的“夹生”、“物料堵塞”等现象。经高密度压实填装的物料，其爆出物干爽呈肉松状，有利于进入发酵工艺。
8、汽爆工艺设计中，对物料的含水量有着严格的规定且不能过高。相对于以往热喷放工艺常需要对物料采用浸泡、蒸煮等预处理工艺，在汽爆工艺中，则严格禁止浸泡与蒸煮，以防止植物组织内部可容汽孔隙被液体侵占。众所周知，液体不可压缩，只有汽体才可压缩。若被爆物经浸泡蒸煮或自然含水率过高时，导致植物细胞空隙被液态水充盈，从而影响汽体进入植物组织的量，由于汽爆物内部缺乏汽体膨胀介质，导致汽爆物无能量汽支持，好比炸弹未装火药或装药量不足，缺少爆现象的能量基础支持，因此不能实现爆能量高效转换。
五、汽爆与热喷放、挤压膨化的本质区别。
所谓热喷放技术通常是指在装有物料的容器底部，装置快放阀门，通过此阀门的开启，在秒数量级的时间内将物料在没有短促爆响声的情况下依次放入大气压环境。其过程时间与容器的容积及所施加的压力有关，容积大与压力大都将增加热喷过程的时间，而真正的汽爆，无论施加的压力与容积如何改变都与爆速无关，都可以在0.00875秒内结束爆破过程，这是汽爆与热喷的又一个本质区别。由于热喷时物料是依次通过该阀门，故物料分解随压力前后变化不一致而不一致。更重要的是被爆植物组织内部气体压缩能做不到以爆的形式瞬间释放，而是从植物组织内逐渐的释放，造成物料分解成为不确定因素，从而导致不完全分解或不分解的效果，物料处理结果前后不一致
此前人们关于汽爆的概念，只做过“骤然爆破”、“瞬间完成”、“爆碎过程时间极短”、“突然减压”、“迅速打开放料阀门”等文学形容。均无人提出过爆破过程最重要的可量化的爆破时间的研究：即冲击波脉冲宽度。不同的脉宽决定了不同的爆炸当量，一定量的一定压力下的水蒸汽，以不同的时间释放完毕，其产生的作用结果是有着巨大的差别。忽略或者回避这些差别将会误导汽爆生产工艺的研究与确定，其产生的结果则不同。即可得出：不同的爆破冲击波脉宽。将产生不同的物理结果。
我中心在利用汽爆试验台做植物汽爆试验时发现，其植物在压力场作用下，完成渗透压的过程很快，即内外压平衡时间很短，大部分植物比如玉米秸秆、小麦秸秆等草本类植物均可在1秒内完成，而小灌木、乔木类大部分在2秒内完成。由于植物表面微孔的存在，汽体的进出均通过此孔。如果突降压速度等于或大于渗透压速度，即汽爆时间大于或等于渗透压时间，渗气与放汽时间等同，则不能实现其物理意义上的汽爆，只能完成类似高压锅的蒸煮过程。在改变植物组织内部结构方面，因为未产生压差，未能分解纤维素的晶格结构，这就是目前被称为热喷放的工艺。
还有一个容易与汽爆混淆的就是螺杆挤压膨化工艺。挤压加工其特点是固形物或称物料干物质本体受高应力挤压并产生高温，在其出口挤压应力消失后，物料膨化。这种工艺过程不是以其汽体渗入植物组织内部的方式，充注可爆发的压缩汽体能，并使其在短时间爆炸释放，故不具备“爆”的条件，也无爆的声音，无法从分子水平上打破原有纤维素大分子晶格不符合工程热力学关于汽爆的解释。其结果是以巨大的功耗来压缩固体，却未产生纤维素物质预处理的预期效果，对于后期的酶水解帮助不大。但由于它能实现连续挤压生产及商业方面的原因，故谎称连续汽爆。其实它根本不符合工程热力学关于爆的概念。
综上，判断是汽爆法还是热喷法、挤压膨化法的表象特征是：有炸响声的为汽爆；无炸响声的为热喷或挤压膨化。例比如大家熟知的爆玉米花过程，在爆出时伴有“砰”的一声响，玉米粒则瞬间膨大，这是典型的汽爆。若爆玉米花延长爆出时间按热喷工艺操作，则无论如何也不能达到玉米粒膨大的结果。我们不否定热喷，膨化等技术，但汽爆就是汽爆，热喷就是热喷，膨化挤压就是膨化挤压。它们的物理结果是完全不同的。
六、避免设备选择受误导——为“汽爆”正名。
在造纸业，较早就有所谓“爆破浆”的提法。这种“爆破浆”的生产方式恰恰是标准的热喷放工艺，即在一个若干立方米的罐体底部安装有阀门，通过迅速打开阀门，实现罐体内的高压蒸汽夹带着物料喷出它的连续入料系统。由于这种工艺加热时间长（达十几分钟），同时大罐体因造价原因为非不锈钢材料，致使纤维素类物质发生分解反应，并与铁发生反应生成酸性物质。其结果使这种“爆破浆”污染程度仍然严重，未能大面积推广。同时，这种“爆破浆”需要长时间的化学药品预浸渍，既限制了生产规模，又增大了企业环保压力。
而在纤维素制取乙醇的行业内，由于受国外引进类似造纸工业用的连续蒸煮器的误导，使人们误以为这就是工程热力学上所说的蒸汽爆破的预处理方法。由于其能耗大，对螺杆磨损严重故障率高，产量低，不产生爆碎现象，使蒸汽爆破的理论应用一直未引起足够的重视。
真正的汽爆设备，为实现短时间汽体膨胀能的释放，实现物理意义上爆的概念，其汽爆装置爆出口内径应与爆腔内径一致，爆腔长度应不超过其直径的3倍，以求实现爆出时间最短暂，达到高密度能量释放减少总能耗的目地。而整个爆破时间也应控制在毫秒级的时间内。一切与此不符的装置都不具备汽爆装置的物理概念及技术特征。其工艺结果也不可能实现汽爆的特有效果。
对于突降压时间即汽爆过程时间，从原理上是无限向极至零的逼近过程。其时间长短，在目前是依工业化先进程度的发展而定。现阶段数控全自动连续汽爆机的爆出时间为0.00875秒，是目前世界上汽爆爆发时间相对最快的汽爆设备。

imi · 发表于 2007-10-30 11:27:47

七、现有类似设备
目前被世界范围广泛使用的“汽爆设备”为加拿大公司所生产。其原理采用的是造纸工业用的连续蒸煮器原理。该原理采用螺杆连续进料防反喷技术，其喂料器压缩绞龙电机功率达200KW，耗能巨大，且压缩草塞绞龙的磨损严重，维修费用巨大，无爆出脉宽重要技术指标。而数控连续汽爆机则采用我单位独创静态汽悬式密封系统，无耗电，可连续将处于常压下的物料连续送进4-10Mpa蒸汽弹射系统中，且无任何泄漏，工作寿命长。可满足高温、不洁草料及木质硬块入料隔压系统，可长期不清理稳定工作，再不需要以消耗巨大的电能为代价去完成连续入料的密封这种极其落后而原始的“技术”。
加拿大公司“汽爆”设备的爆出物料温度高达80℃，且有大量蒸汽逸出，不符合工程热力学关于爆的要求，而数控全自动汽爆机其爆出物料温度约为20℃，其游离蒸汽在0.00875秒爆出时间内，全部相变为水，无蒸汽逸出，完全符合工程热力学关于“爆”的物理概念。
八、连续汽爆是汽爆工艺工业化实施的必然方向。
大家知道一个氧气瓶（约0.05M3）在爆炸时可以摧毁一个约5000m2的厂房。在实际设备设计时，采用单腔大容积小爆出口“汽爆”只能实现热喷放工艺，而无法做到人工可控的蒸汽爆破。在实现真正汽爆工艺时，设备的爆腔容积一般不超过0.02m3。超过此容积试爆会引起地面剧烈振动感，对人身有明显的推动感。汽爆工业生产，既要产量又要安全的前提下，只能采用连续汽爆去完成汽爆产量的要求，或称小容积爆腔高频率自动化无磨损机械连续引爆。普通炮及步枪只能完成单发，而连续汽爆类似机关枪，喀秋莎炮等带连发功能的启爆装置。而连续汽爆机则是在计算机控制下完成连续进料、连续爆出一种带连发机构的先进工业装备。其爆出机构采用弹射技术，由于其在汽爆时无机械式脱扣开关，因此无磨损，可长期稳定地进行连续汽爆运行。同时小爆腔不再受材料成本的制约，可采用全不锈钢结构，既增加了结构强度，又避免了糖类等有机物质与铁的化学反应。
目前，在数控连续汽爆机成熟机型中，有卧式汽爆机与立式汽爆机。WB型卧式汽爆机日产量为187吨，年产量为5.55万吨，供工业生产使用。LB系列立式汽爆机日产量为5∽16吨，供中试等小规模生产使用，QB-200型汽爆工艺试验台为制定汽爆工艺参数使用，其爆腔容积为400毫升,可满足汽爆生产中与生产前其确定工艺参数合理性的研究试验。上述各类汽爆设备的爆破脉冲宽度均为0.00875秒。

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