《生物加工过程及工程设备》第一章生物质原料处理过程及设备

1、第一篇第一篇 生物质原料处理设备生物质原料处理设备第一章第一章 生物质原料处理过程与设备生物质原料处理过程与设备内容n第一节 生物质原料筛选与分级n第二节 生物质原料的粉碎n第三节 生物质原料固体间的混合第一节 生物质原料筛选与分级1 1、生物质原料筛选与分级设备、生物质原料筛选与分级设备 1.1 磁力除铁器 （1）永磁溜管23个盖板，每个盖板上装有两组前后错开的磁铁。连续磁选、拆板清理。AAA - A图1-1 永磁溜管（2）永磁滚筒机构包括进料装置、滚筒、磁芯、机壳和传动装置等。磁芯，由锶钙铁氧体永久磁铁和铁隔板按一定顺序排列成170的圆弧形，安装在固定的轴上。磁芯一般固定不动。 68910

2、712345图1-2 永磁滚筒的结构进料斗 2-观察窗 3-滚筒 4-磁芯 5-隔板 6-小麦出口 7-铁杂质收集盒 8-变速机构 9-电动机 10-机壳RCYG永磁传动滚筒永磁传动滚筒1.2 精选机精选目的：除杂粒，除去伤残粒，因为大麦发芽时伤粒易生霉。精选机适用于颗粒状物料，按颗粒长度分级。精选机理：利用带有袋孔（窝眼）的工作面来分离杂粒物料，袋孔中嵌入长度不同的颗粒，带升高度不同而分离。 （1）碟片式精选机1234 图1-4 碟片的工作情况1-碟片 2-叶片 3-短粒出口 4-盛物槽312456712111098 图1-5 碟片精选机结构 1-进料口 2-碟片 3-轴 4-轴承 5-绞龙

3、 6-大链轮 7-小链轮 8-链条 9-隔板 10-孔 11-长粒物料出口 12-淌板 主要构件是一组同轴安装的圆环形铸铁碟片，其两侧工作面制成许多特殊形状的袋孔，当碟片在粒状物料中转动时，短粒物料就会被嵌入袋孔而被带到较高位置，由于孔底逐步向下倾斜，短粒物料受本身重力作用再从袋孔中倒出，落入收集槽中。长粒物料因其长度较袋孔长，虽有可能进入袋孔，但因其重心仍在袋孔之外，当碟片还未带到一定高度，即从袋孔中滑落，因而达到长短粒物料的分离目的。(2）滚筒式精选机 主要构件是一个表面开有袋孔的旋转圆筒。长粒物料不能进入袋孔，在进料压力和滚筒倾斜的影响下向滚筒另一端移动流出，短粒物料则嵌入袋孔被带到较高

4、位置，落入中央收集槽中，由螺旋输送机送出从而得到分离。1234短粒长粒图1-6 滚筒精选机工作示意图5滚筒式精选机滚筒式精选机 1.3 筛选分级设备 生产中往往需要将粒度的不同物料分级，来进行不同的处理，这就需要筛选分级。 筛选操作 筛选设备一般分为振动筛和转筒筛两种。（1）振动筛筛选和风选三级振动筛平面筛小麦小杂质小麦进口123456789101112 图1-3 振动筛的结构1-进料斗； 2-吊杆；3-筛体；4-筛格；5-自衡振动器；6-弹簧限振器； 7-电动机； 8-后吸风道；9-沉降室；10-风机；11-风门；12-前吸风道振动筛振动筛DZSF电动振动筛电动振动筛超超Sweco圆形筛分机

5、 振动筛生产能力计算振动筛生产能力计算 ，kg/h B：筛宽，m ； q:单位筛宽流量，kg/(m.h)近似计算： ，kg/hB0-筛面有效宽度，m;h-筛面物料层厚度，m， h=12 d，d为物料最大直径Vcp-物料沿筛面运动的平均速度，m/s-物料松散系数，取0.360.64 -物料的密度，kg/m3 GBq03600cpGB hV（2）转筒筛n物料从小孔端进入，由大孔端排出，从而分出三个级粒。n倾斜角35n圆周速度0.71.0 m/sn滚筒筛产能：滚筒筛产能：nG=qDLnq-单位筛面负荷量，kg/m2；nD-筛面直径，m；nL-筛筒长度，m；n-筛面有效系数进料饲料大麦级大麦级大麦图1

6、-4 圆筒分级筛2 2、生物质原料的粉碎、生物质原料的粉碎n粉碎指大块固体物料破碎成小块物料，或小块物料进一步破碎成粉末状物料。n物料粉碎的必要性：溶解、混合和反应。n机械粉碎的5种形式（5种粉碎力）：挤压、冲击、研磨、劈力和剪切。n粒径范围: 粗碎. 原料粒度401500mm，成品粒度550mm 中细碎.原料粒度550mm，成品粒度0.15mm 微粉碎.原料粒度510mm，成品粒度100m 超微粉碎.原料粒度0.55mm，成品粒度1025mn粉碎比（粉碎度），粉碎前后的粒度比。 粉碎比，粗碎为26，中、细碎为550，磨碎为50以上。 总粉碎比是经过几道粉碎步骤后的总结果。 根据物料的特性，以

7、及粉碎要求选择合适的粉碎方法。任何一种粉碎机，都是几种方法的结合。12dxd粉碎设备：（1）锤式粉碎机n适用范围: 中等硬度物料的中、细碎，脆性物料。n锤刀： 可拆换，可摆动避开硬物。高碳钢和锰钢，可两头调换使用。n工作原理：物料从上方料斗加入，在悬空状态下就被锤的冲击力所破碎。然后物料被抛至冲击板上，再次被击碎。此外物料在机内还受到挤压和研磨的作用。锤式粉碎机锤式粉碎机产能与动力消耗计算n产能： 圆孔 V0=/4*d02d d0-筛孔直径，m； d-产品粒度，m； -排料系数 方孔： V0=LCd 总产能： V=60V0KnZ K-锤刀排数；n-转速， r/min； Z-总孔数n动力消耗：N

8、AD2Ln A-系数；D-锤刀末端直径，m； L-转子轴向长度，m；n-转速，r/min； （2）盘磨机 两个带沟纹的圆盘，一个和轴一起转动，另一个固定在外壳上，物料由料斗进入圆盘中心，由于离心力的作用，物料在两个圆盘缝隙中向外甩出，并受到圆盘的研磨和剪切作用而被粉碎，间隙可调。 若两圆盘同时反向旋转，则研磨剪切作用更强。盘磨机（3）球磨机 由转筒和硬质球体组成。球体随筒旋转而升起，当球的重力大于所受的离心力时落下，对物料产生撞击，同时靠近筒壁的物料也可为圆球所研磨，转速过快和过慢都没有撞击作用，粉碎效果差。 通常，球磨机的合适转速可按下式求得：D 转筒直径（m）n圆球由硬质耐磨材料制成，如锰

9、钢、铬钢、辉绿岩等，也可选用鹅卵石。 32Dn 球磨机球磨机湿法粉碎设备n无粉尘n分散微粒化、广泛n湿式粉碎设备主要包括输料装置、加料器、粉碎机和加热器等几部分n可用于生物行业、染料、涂料、颜料、医药、农药、合成纤维、皮革化工及化妆品、电子、食品等行业 d.六辊式粉碎机 同五辊式粉碎机，三对辊筒，前两对为光辊，后一对为丝辊。n辊式粉碎机生产能力及功率计算粉碎视频nhttp:/ Q=120DnLb D-辊筒直径，m； L-辊筒长度，m； n-辊筒转速，r/min； b-隙宽，（0.1-0.15mm）； -物料容量，kg/m3； -填充系数n功率计算：功率计算： N=0.735KG/dn K-系数

10、，取100110； G-产能，t/h； d-麦芽腹径，cm； N-滚筒转速，r/min； 超细粉碎n理化性质改变大n生物材料难处理n应用有限，发展迅速超微粉碎机械n超微粉碎振动磨n胶体磨n冲击式超微粉碎机JTM-系列胶体磨系列胶体磨 n大型超细搅拌磨n气流超细粉碎机n超微粉碎应用:n提升珍珠价值n纳诺卡3.3.生物质原料固体间的混合生物质原料固体间的混合 固体混合依靠机械作用，粒状成分在混合的同时，因为性质差别，同时伴以分离过程，所以，这种混合只能达到总体的均匀而不能达到局部的均匀性。（1） 固体混合的机理对流混合：固体粒子的循环流。剪切混合：粒子间相互滑动和撞击产生。扩散混合：存在状态不同而

11、产生的局部混合作用。剪切面输送循环流扩散循环流剪断面图1-25 混合器内混合机理(a)(b)（2）混合设备a.回转型混合机n水平圆筒型混合机与倾斜圆筒型混合机l l l 水平圆筒型混合机仅靠扩散作用混合，效率低。倾斜圆筒型l混合机混合效果较好，有两种倾斜方式，两轴心重合并与水平面l成一定角度，物料作螺旋混合。另一种是圆筒轴和旋转轴成一角l度，物料呈复杂的环状移动。双锥型立方体型V型倾斜圆筒型水平圆筒型图1-26 回转型混合机的型式nV型混合机 由两个圆筒V型交叉结合，交角80或81，减小交角可提高混合程度。主要靠粒子反复的分离与合一而达到混合作用。n双锥型混合机b.固定型混合机 搅拌槽式混合机：螺旋带状搅拌器，中心两端搅拌。 回转圆盘型混合机：高速旋转的圆板离心力作用。图1-27 搅拌槽式混合机加料口圆板上锥形板出料挡板出料口下部圆板粒子混合区加料口加料口图1-29 回转原板式混合机ZX型双锥高效混合机 CH-系列双浆槽式系列双浆槽式混合机混合机 CH-系列单浆槽式系列单浆槽式混合机混合机 n锥形混合机：锥形内的螺旋推进器既公转也自转。自转使物料自底部上升，公