蒸汽爆破技术基础

3蒸汽爆破技术根底80%。对于秸杆，其中纤维素含量一般为30-3525-30%10对于木材，其中纤维素含量一般为45-50%，半纤维素含量一般为10-20%，木质素的含量一般为25-30%。除三大类组格外，固体物料还含有蛋白质、脂类、灰分、水分、果胶、低分子的碳水化合物等。其中秸秆的灰分含量一般在5%以上〔稻草的灰分含量高达15，灰分中60%以上为二氧化硅；木材的灰分含量一般在1%以下，多数为0.3%~0.5%〔对绝干原料。纤维素是不溶于水的均一聚糖，由葡萄糖基通过β-1，4-葡萄糖〔1-X-射线图，这局部称结晶区，排列不整齐，较松驰的局部称无定形区，的糖基主要有木糖、葡萄糖、甘露糖，阿拉伯糖，半乳糖及它们的各种衍生物，秸秆的半纤维素组成主要是聚阿拉伯糖基葡萄糖醛酸木糖。木质素是一类由苯基丙烷构造单元通过碳-碳键和醚键连接而成被动物直接吸取利用。图1-1纤维素分子链构造式在细胞壁构造中，纤维素分子链有规章地排列聚拢成原细纤维，形式构成纤维素骨架，木质素和半纤维素以共价键方式交联在一起，形成三维框架构造，把微纤维束镶嵌在里面。细胞壁的外边，即两个细胞之间的胞间层，主要由木质素组成，少量为果胶，把两个细胞粘难以降解的细胞壁构造。的物理化学作用下，半纤维素局部水解，木素软化、易降解，从而使木材横向联结强度下降，细胞孔隙中布满高压蒸汽，变得松软可塑。当突然减压时，孔隙中的气体急剧膨胀，产生爆炸，将木材放裂成细度和弱酸(由半纤维素降解所产生的醋酸)共同作用的结果。可以认为，在蒸汽爆破过程中存在以下几个方面作用。类酸性水解作用及热降解作用。蒸汽爆破过程中，高压热维聚合度下降。类机械断裂作用。在高压蒸汽释放时，已渗入纤维内部的裂。这种断裂不仅表现为纤维素大分子中的键断裂，复原端基增加，坏。氢键碎坏作用。在蒸汽爆破过程中，水蒸气渗入纤维各孔隙中并与纤维素分子链上的局部羟基形成氢键。同时高温、高压、含室温，使得纤维素超分子构造被“冻结的运动，最终导致其它晶区的完全碎坏，直至完全溶解。构造重排作用。在高温、高压下，纤维素分子内氢键受到变化。同时，纤维素分子链的断裂，使纤维素链更简洁再排列。糖和低聚物，而木质素则降解成糖类和酚类低聚物。高温条件下，半纤维素链上水解下来的乙酰基生成乙酸又加剧了半纤维素的糖苷键和木质素上β－酯键的水解。因此，在肯定范围内处理强度越大，则显。具有细胞构造的植物原料在高压(0.8—3.4MPa(180—240oC)介质下汽相蒸煮，半纤维素和木质素产生一些酸性物质，使半纤而消弱了纤维间的粘结。然后，突然减压，介质和物料共同作用完成离成单个纤维细胞。汽爆可分成两个阶段，首先是汽相蒸煮，高压蒸作用于物料，瞬间完成的绝热膨胀过程，对外作功。在爆破过程中，产生剪切，使纤维有目的分别。二者相辅相成，汽相蒸煮条件的选择打算着汽爆目的性。汽相蒸煮的温度和蒸煮时间之间存在交互作用，Arrhenius10℃，热化学反响的速率加倍，界点以上才能发挥出来。耗汽量先进展预热。由于加热从室温开头，所以耗汽量很大，而预热后再次爆破耗汽就大大削减；二为原料及水份的升温，水的比热大，含水出的蒸汽。塑化的物料压得很紧，物料间的孔隙率很小，通过的蒸汽胀，产生爆炸效果，但蒸汽的密度比物料小得多，这局部蒸汽量也不大；五为设备热损失，这和物料在设备内的停留时间有关。连续爆破也可由物料吸取，扣除这些因素后，每kg风干物料消耗蒸汽量约为0.6kg左右，固然预浸的湿物料，或加水煮后再爆都将使耗汽量有所降，释放汽还可预热锅炉给水，作为采暖等生活用热温。〔Pe〕是以时间度量的有效爆破功。因此，PePeMsHsMlHlMmHmTs Tl TmMa其中M----------TH 爆破前后介质焓差T 爆破时间 爆破系数a 爆破物质所占的比 爆破物质的密度s,l,m (下标)分别代表汽相介质，高温液态水和爆破物料从上述公式中可定性说明几个问题。汽相介质接近于的饱和蒸汽绝大局部以爆破的方式膨胀a液体比例大了，爆破效果就差。因此，物料中含水量对爆破作用影响值和△H就2.0Mpa到达最大。因此，并非压力越高越好，另外，压力过高，操作时间极短，更不易掌握。液态介质.△H)相比确实数微小。爆