[发明专利]两段式自加热螺旋结构蒸煮分离器

说明书

技术领域

本发明涉及生物质预处理设备，具体说涉及植物类农、林废弃物处理过程中的一种蒸煮分离装置。

背景技术

可再生的农、林废弃物经汽爆预处理后，需经蒸煮处理以实现其组份分离，现有技术中仍有需提高，完善的方面。

发明内容

本发明所述两段式自加热螺旋结构蒸煮分离器(简称“立罐连蒸”)，旨在缩短蒸煮时间，降低蒸煮能耗，强化分离效果，减少用药量，提高经蒸煮后物料的质量和得率，进而优化蒸煮工艺设计。

本发明的技术方案和装置结构特点如下：

所述蒸煮分离器，设置为上下错位、竖立排列的两个同形同容积金属罐体，上为升温罐，顶侧设入料阀与进料机构相连接，下为保温罐，底部设出料阀与下道工序相连接，中间设隔离阀联接两罐，两罐顶侧外均设有调节阀、压力表、安全阀、温度仪组合，顶侧内均设有喷淋环。

所述罐体内，自底部略上沿中轴线穿罐顶设一旋转轴，密封且固定于顶部，联接罐外电机，轴的中下部附有螺旋叶片，叶片外周半罩着两端敞口的双层式圆筒，经支撑杆悬空固定于罐壁相应位置，形成能运动物料的异型螺旋装置。

在所述罐体壁外，上部设多组微波加热器，下部设电磁加热器，二者受传感器调控，以波辐射和热传导混合方式自行按需加热罐内物料。

所述螺旋装置和加热系统两罐设置基本一致。

与已有技术相比，本发明的有益效果是：

由于设有自加热系统，无需锅炉输送0.8Mpa之蒸汽，没有压力入料和输汽时热损耗困扰，只是在蒸煮时自产低于0.1Mpa的少量蒸汽，又由于本装置整体结构特点，故相较“横管连蒸”，容量更大，更节能。

本发明自加热系统中的电磁加热器，自动维持罐体下部始终保持设定温度，而微波加热器对流经罐体上部的物料进行加热，其辐射作用可以疏松物料内部组织，扩大毛细管的通径，打通一些阻碍药液渗透的纹孔膜组织，强化蒸煮时药液的渗透能力，节约用药量，而相比传统的蒸煮过程，蒸煮H-因子减小，K值下降，节省了蒸煮时间，且纤维硬度明显降低，质量好，得率高。

本发明设置的螺旋装置，可以起到全过程、全方位运动物料的作用，导致物料受热均匀一致，彻底杜绝了难以避免的“生、熟夹杂”现象，提高了蒸煮质量和分离效果，缩短了蒸煮时间，其反旋时有助物料下行得更快更彻底。

两罐分别执行不同的蒸煮功能，使得蒸煮工艺更趋合理性，加之自加热系统和螺旋装置的共同作用，为蒸煮工艺优化设计提供了较理想的设备能力基础。

附图说明

图1为本蒸煮器结构示意图

图中标号：1升温罐，2保温罐，3入料阀，4隔离阀，5出料阀，6螺旋装置(A)，7螺旋装置(B)，8微波加热器(A)，9电磁加热器(A)，10微波加热器(B)，11电磁加热器(B)，12调节阀、压力表、安全阀、温度仪组合(A)，13喷淋环(A)，14调节阀、压力表、安全阀、温度仪组合(B)，15喷淋环(B)。

具体实施方式.

参见图1，双层式圆筒的整个内圆处为物料提升区(出料时反旋，成下压区)，外圆与罐壁间为物料回落区，圆筒的下敞口至罐底为物料搅拌区。

关闭隔离阀(4)开启入料阀(3)，进料机构计量将汽爆后的物料混入少量药液送入升温罐(1)中，至所需容量后，进料机构停运。

关闭入料阀(3)开启微波加热器(8)和电磁加热器(9)，同时正旋螺旋装置(6)，物料被搅动，部分沿提升区上升至敞口处，顺回落区降回搅拌区，与其它物料搅动混合，又重被提升，循环往复。

物料在持续循环运动的过程中，被加热系统均匀加热升温，至工艺要求温度(低于120度)后，微波加热器(8)停止辐射，电磁加热器(9)始终自行维持设定温度，开启隔离阀(4)，反旋螺旋装置(6)，由于自重、汽压和反旋力，物料完全下行至保温罐(2)中，第一段升温蒸煮完成。

螺旋装置(6)停转，关闭隔离阀(4)，开启微波加热器(10)和电磁加热器(11)及螺旋装置(7)，进行第二段保温蒸煮。

在隔离阀(4)关闭后，同时开启入料阀(3)，对升温罐(1)进行第二次入料蒸煮。

保温罐(2)里的温度及时间达设计要求后，停止微波加热器(10)，开启出料阀(5)，反旋螺旋装置(7)，物料完全进入下道工序，关闭出料阀(5)，第二段保温蒸煮完成。随之开启隔离阀(4)，升温罐(1)内的物料又进入保温罐(2)中，如此循环往复，进行连续生产。

罐顶内侧所设置的喷淋环，可根据需要对罐内定量注水，以弥补物料含水不足时的罐内压力偏低，温度偏高，并可定期清洗罐体，而顶外所设调节阀，可释放过多的蒸汽，以减少物料含水量，维持罐内温度，压力的正常值。