[发明专利]装有静压密封圈的螺旋挤压连续蒸汽爆碎机速开阀门

说明书

技术领域：

本发明涉及一种装有静压密封圈的螺旋挤压连续蒸汽爆碎机速开阀门。

背景技术：

陈洪章和刘丽英编著的《蒸汽爆碎技术原理及应用》第二章【蒸汽爆碎技术工艺及其技术集成】第三节【Stake工艺】第54页连续蒸汽爆碎法工艺包括：生物质贮存和处理装置、StakeTech系统、水提设备、碱提设备、废物处理设备五部分。

生物质贮存和处理装置：木材碎片或切碎的秸秆堆放好，由气流输送到贮存罐顶部的旋流器，旋流器将物料从传送气流中分离出来。物料从旋流器中直接落入贮存罐，再由螺旋输送机输送到带有盖板的带秤上，带秤用来衡量物料流量。然后，在物料中添加水，使其中水分达到50％，再通过螺旋输送机输送到斜板送料槽，将物料倒入StakeTech系统。

StakeTech系统：由共轴喂料器(Co-Ax喂料器)和消化器构成。喂料器有个大料斗，它位于斜板送料槽的底部。从斜板送料槽滑落下来的生物质，由一个可逆双向螺旋输送机输送到Co-Ax喂料器的大料斗中。物料在Co-Ax喂料器中被压缩成塞状硬块，从而将高压消化器密封。

压缩物料进入消化器后就会被可调气门打碎，迅速暴露在消化器的操作温度和压力之下。在消化器的垂直部分有一个变速螺旋输送机将物料输送到消化器的出口。物料在反应器中的处理时间可通过调节该螺旋输送机是输送速度来调节。

饱和蒸汽由位于消化器垂直部分末端、入口附近的进气管输入。操作温度和压力一般为200℃/1.55MPa～238℃/3.2MPa，维持时间为1～5min。

消化器末端为出料口，物料通过左右螺纹输送挤压到球阀前，球阀可以定时喷放爆碎，将物料由罐内的高压迅速转换为外界常压。通常，球阀设定为每隔5～10s开放一次，持续时间为0.5～1s。

第三章【蒸气爆碎技术相关设备】的第三节【汽爆设备】的第112页第3.3.2.2小节【连续式汽爆反应器】：由于汽爆反应器是一个以蒸汽为反应介质的高压容器，连续式操作不易实现。目前只有Stake Technology公司拥有连续式汽爆反应器。该公司长期以来对蒸汽爆碎技术相关的主要设备进行了深入研究和开发，并拥有多项专利。连续式汽爆反应器包括喂料系统、防反喷装置、横管连续蒸煮器和卸料系统。

中石化委托北京工业大学研发螺旋挤压连续蒸汽爆碎机，该大学于2012年底制作出螺旋挤压连续蒸汽爆碎机的样机。但出现一些问题，防反喷阀门关闭不严、出现反喷现象；共轴喂料器的可逆双向螺旋输送机和消化器的变速螺旋输送机出现打滑现象。由于只是螺旋挤压连续蒸汽爆碎机的样机试验，速开阀门使用的次数少，速开阀门的密封圈没有出现问题。但是，已经有公司从英国进口高档快开门阀门的密封圈，在螺旋挤压连续蒸汽爆碎机的速开阀门上使用五万次后该密封圈就报废。按照螺旋挤压连续蒸汽爆碎机的球阀设定为每隔5～10秒开放一次，持续时间为0.5～1秒；连续蒸汽爆碎机的球阀每一天要打开/关闭近万次，连续蒸汽爆碎机的球阀或者速开阀门的密封圈，只能使用五天。

国外通常使用木材造纸，由于我国森林面积小，而秸秆较多；所以有很多厂家用秸秆、芦苇等生物质造纸。纤维素是纸张的主要成分，木材中含有70％的纤维素，用煮浆法把纤维素分离出来，成本不是很高。但秸秆中的纤维素只有40％，其余的是木质素和半纤维素，用煮浆法把纤维素分离出来，成本是很高的；而且还回产生大量的污水和臭气，造成水和空气污染。连续蒸汽爆碎机可以把秸秆中的纤维素直接分离出来，半纤维素部分发生自水解作用转化成单糖和低聚物，而木质素降解成糖类和酚类低聚物。木质素和半纤维素分解后的产物，可以用来生产乙醚、酚醛塑料，也可以用来发酵生产燃料乙醇，也就是生物质炼化。

发明内容：