CN207085847U - 生物质材料物理分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了生物质材料物理分离装置，包括高压气罐、高压釜、分离舱、搅拌机构和碎料机构；所述高压釜包括高压釜本体和卸料体，所述高压气罐顶部通过闸阀与高压釜本体侧面底部管道连接，所述卸料体底部通过截止阀与分离舱侧面底部管道连接，所述分离舱底部设有排料口，排料口上设有排料阀，分离舱顶部设有排气口，排气口上设有排气阀；所述搅拌机构包括搅拌电机、搅拌杆和扇形搅拌叶；所述碎料机构包括转动电机、圆形安装盘、第一齿轮、若干第二齿轮、转动轴和剪切刀片；所述卸料体外侧还套设有一层电磁铁，该电磁铁与控制器导线连接。该分离装置解决了常规物理分离装置集成度不高、分离不彻底、废弃材料多、污染大的问题。

Description

生物质材料物理分离装置

技术领域

本实用新型涉及生物质材料物理分离装置。

背景技术

在造纸制浆、中药制药、糖醛制备等领域，生物质材料因其分离困难而至今沿用经典方法：粉碎→蒸煮(或加入化学元素蒸煮)→过滤→离心→提取所需成分→其余成分作为废液或废渣排掉，这种方法既浪费材料也污染环境，并且其采用的分离设备也只是通过机械原理手段对生物质材料进行分离，通常会存在分离不彻底，原材料浪费大，废弃产物多，能耗高等缺陷；并且，一些生物质材料中通常还会混杂有金属材料，对于生物质材料的后续利用有不利影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种生物质材料物理分离装置，该分离装置解决了常规物理分离装置集成度不高、分离不彻底、废弃材料多、污染大的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

生物质材料物理分离装置，包括高压气罐、高压釜、分离舱、搅拌机构和碎料机构；所述高压釜包括上方的空心圆柱状高压釜本体和下方的空心倒圆锥体形卸料体，所述高压釜本体顶部设有进料漏斗，所述高压气罐顶部通过闸阀与高压釜本体侧面底部管道连接，所述卸料体底部通过截止阀与分离舱侧面底部管道连接，所述分离舱底部设有排料口，排料口上设有排料阀，分离舱顶部设有排气口，排气口上设有排气阀；所述搅拌机构包括设置在高压釜本体顶部上方的搅拌电机，贯穿高压釜本体顶部并向下延伸至高压釜本体底部的搅拌杆，以及设置在搅拌杆底部的扇形搅拌叶；所述碎料机构包括设置在高压釜本体顶部上方的转动电机，横向设置在高压釜本体内的圆形安装盘，设置在圆形安装盘中且与转动电机输出端相连的第一齿轮，均设置在圆形安装盘中并与第一齿轮啮合或相互啮合的若干第二齿轮，设置在第一齿轮和第二齿轮下方的转动轴，以及设置在转动轴上的剪切刀片；每个转动轴上等距设有若干剪切刀片，相邻转动轴之间的剪切刀片错位设置；所述卸料体底部还设有排污阀，所述卸料体外侧还套设有一层电磁铁，该电磁铁与控制器导线连接。

进一步的，所述高压气罐为高压蒸汽灌、压缩空气罐、惰性气体储罐中的任意一种或多种并联。

进一步的，所述搅拌杆与高压釜本体顶部中部轴承连接，且高压釜本体内侧的搅拌杆上还套设有用于将轴承完全覆盖住的伞状密封胶圈。

进一步的，所述转动轴上的剪切刀片等距设置，且剪切刀片的间距大于剪切刀片的一倍厚度，小于剪切刀片的两倍厚度。

更进一步的，所述剪切刀片为圆形结构，且其圆环形侧面上设有刀刃；相邻转动轴之间的间距大于剪切刀片刀刃的圆半径，小于及剪切刀片刀刃的圆直径。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的高压釜集碎料、物理分离于一体，集成度高，原料破碎均匀且效率高，而将高压釜内设置呈高压状态，通过分离舱瞬间释放至常压状态，使其生物质材料的细胞内压力瞬间释放，将胞壁撕裂，组织结构破碎，材料中不同的有机成分被溶解、熔化分离下来，而金属杂质等则被磁铁吸附，达到材料分离的目的。

(2)本实用新型分离效率高、耗能低、无污染、材料利用率接近96％，金属杂质剔除效率高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型高压釜结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

本实施例的目的是为了提供一种生物质材料物理分离装置，如图1和图2所示，该分离装置是在现有的高压分离装置的基础上做的进一步改进，使其具有结构紧凑、集成度高、分离效率高的效果，并且还可分离掉生物质材料中的金属杂质。该分离装置包括高压气罐1、高压釜2、分离舱3、搅拌机构和碎料机构。所述高压釜2包括上方的空心圆柱状高压釜本体21和下方的空心倒圆锥体形卸料体22，所述高压釜本体顶部设有进料漏斗23，所述高压气罐1顶部通过闸阀与高压釜本体侧面底部管道连接，所述卸料体底部通过截止阀与分离舱3侧面底部管道连接，所述分离舱底部设有排料口31，排料口上设有排料阀，分离舱顶部设有排气口32，排气口上设有排气阀。所述卸料体22外侧还套设有一层电磁铁6，该电磁铁与控制器7导线连接，并且，为了排出吸附的磁性杂质，所述卸料体22底部还设有排污阀。

所述搅拌机构和碎料机构均设置在高压釜2上，其中，搅拌机构包括设置在高压釜本体21顶部上方的搅拌电机41，贯穿高压釜本体顶部并向下延伸至高压釜本体底部的搅拌杆42，以及设置在搅拌杆底部的扇形搅拌叶43；所述搅拌杆42与高压釜本体21顶部中部轴承连接，且为了达到材料高压的目的，所述高压釜本体内侧的搅拌杆上还套设有用于将轴承完全覆盖住的伞状密封胶圈。该设置还可用到本实用新型高压釜的其他需要密封的机构上。

所述碎料机构包括设置在高压釜本体21顶部上方的转动电机51，横向设置在高压釜本体内的圆形安装盘53，设置在圆形安装盘中且与转动电机输出端相连的第一齿轮，均设置在圆形安装盘中并与第一齿轮啮合或相互啮合的若干第二齿轮，设置在第一齿轮和第二齿轮下方的转动轴54，以及设置在转动轴上的剪切刀片55；每个转动轴54上等距设有若干圆环形剪切刀片，相邻转动轴之间的剪切刀片错位设置。所述剪切刀片的间距大于剪切刀片的一倍厚度，小于剪切刀片的两倍厚度。所述剪切刀片圆环形侧面上设有刀刃，且相邻转动轴54之间的间距大于剪切刀片刀刃的圆半径，小于及剪切刀片刀刃的圆直径。

所述高压气罐1为高压蒸汽灌、压缩空气罐、惰性气体储罐中的任意一种或多种并联。

将生物质材料从进料漏斗中装入高压釜后，启动转动电机，使其带动齿轮转动，进而使转动轴带动剪切刀片转动，而生物质材料进入高压釜后，从圆形安装盘内的齿轮之间漏入转动的剪切刀片之间，剪切刀片在高速转动下将生物质材料破碎；而在生物质材料破碎完成后启动搅拌电器，使扇形搅拌叶开始工作，并打开高压源，当高压釜中达到设定的压力后，关闭高压源，由于高压釜内是高压状态，而高压釜外是常压，因此，伞状密封胶圈紧密贴合在高压釜内壁上，达到密封作用。然后先通过控制器(控制器可使用常规的电磁铁通断限时控制器，因此此处不做追溯)打开电磁铁，再打开高压釜与分离舱之间的截止阀，使高压釜与分离舱连通，釜内压力骤减，在高压差的作用下，生物质材料细胞内压力瞬间释放，强大的爆破力将材料中的有机物质成分溶解、熔化分离开来，并将金属物质吸附，完成生物质材料的分离功能，待压力降到常压时，取出生物质材料即可。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.生物质材料物理分离装置，其特征在于，包括高压气罐(1)、高压釜(2)、分离舱(3)、搅拌机构和碎料机构；所述高压釜(2)包括上方的空心圆柱状高压釜本体(21)和下方的空心倒圆锥体形卸料体(22)，所述高压釜本体顶部设有进料漏斗(23)，所述高压气罐(1)顶部通过闸阀与高压釜本体侧面底部管道连接，所述卸料体底部通过截止阀与分离舱(3)侧面底部管道连接，所述分离舱底部设有排料口(31)，排料口上设有排料阀，分离舱顶部设有排气口(32)，排气口上设有排气阀；所述搅拌机构包括设置在高压釜本体(21)顶部上方的搅拌电机(41)，贯穿高压釜本体顶部并向下延伸至高压釜本体底部的搅拌杆(42)，以及设置在搅拌杆底部的扇形搅拌叶(43)；所述碎料机构包括设置在高压釜本体(21)顶部上方的转动电机(51)，横向设置在高压釜本体内的圆形安装盘(53)，设置在圆形安装盘中且与转动电机输出端相连的第一齿轮，均设置在圆形安装盘中并与第一齿轮啮合或相互啮合的若干第二齿轮，设置在第一齿轮和第二齿轮下方的转动轴(54)，以及设置在转动轴上的剪切刀片(55)；每个转动轴(54)上等距设有若干剪切刀片，相邻转动轴之间的剪切刀片错位设置；所述卸料体(22)底部还设有排污阀，所述卸料体外侧还套设有一层电磁铁(6)，该电磁铁与控制器(7)导线连接。

2.根据权利要求1所述的生物质材料物理分离装置，其特征在于，所述高压气罐(1)为高压蒸汽灌、压缩空气罐、惰性气体储罐中的任意一种或多种并联。

3.根据权利要求2所述的生物质材料物理分离装置，其特征在于，所述搅拌杆(42)与高压釜本体(21)顶部中部轴承连接，且高压釜本体内侧的搅拌杆上还套设有用于将轴承完全覆盖住的伞状密封胶圈。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的生物质材料物理分离装置，其特征在于，所述转动轴(54)上的剪切刀片(55)等距设置，且剪切刀片的间距大于剪切刀片的一倍厚度，小于剪切刀片的两倍厚度。

5.根据权利要求4所述的生物质材料物理分离装置，其特征在于，所述剪切刀片(55)为圆形结构，且其圆环形侧面上设有刀刃；相邻转动轴(54)之间的间距大于剪切刀片刀刃的圆半径，小于及剪切刀片刀刃的圆直径。