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十秒钟的革命 制浆业迄今最高的得率, 制浆业迄今最低的单位能耗,
制浆业迄今最环保的生产技术,
这些就是我们即将看到的制浆装备的一场换代革命,造纸业节能与减排的完美结合,造纸企业实现一级清洁生产标准的必由之路。 一、什么是雷爆技术? 雷爆技术:将渗进植物组织内部被压缩的汽体以超过音速的时间突发性释放完毕,能量密度高而且集中,实现用较少的能量将原料按目的分解。利用植物表层微孔,将高压汽体渗透至植物组织内部,待植物组织内部压力与容器压力平衡后,突然将全体被爆物呈置于大气压下。由于植物表层微孔很小,内部的汽体无法快速从原路返回,只能以爆破膨胀的形式来释放高压汽体,从而完成木质素、纤维素、半纤维素等组织及糖链的分段分离。 这种汽爆技术所产生的奇迹是:经10秒处理时间,即可得到高得率、高等级、无污水排放的纸浆并直接进入磨浆。雷爆系列汽爆机是目前市场上唯一成熟运用该技术的全自动数控设备。除无碱造纸外,该系列设备也成功运用在纤维板材、麻类脱胶、烟叶加工、木糖、糠醛、纤维乙醇、生物发酵等行业预处理工艺中。
二、雷爆技术有那些与众不同?
·低能耗。启爆全过程0.00875秒,由于其可实现短时间内的汽体能量释放,故单位做功大为提高,10秒完成汽爆制浆过程,与几小时的蒸煮工艺相比,其单位制浆能耗仅为蒸球的10%。
·无化学品添加。由于瞬间爆破释放解巨大能量,因此制浆过程无需任何化学药剂辅助,无需进行浸渍、蒸煮等预处理。同时所排废水由于未添加化学药品,可直接灌溉农田,也可直接进行生物好氧厌氧处理,排污成本大为降低。
·爆出浆得率高,品质好。相比于化学浆,该机所产浆得率平均可提高20%。一次爆出麦草浆未经磨浆工艺可达到B类浆标准。
·COD可达国家二级排放标准。未经处理的1:5洗浆废水平均COD可达400~500,污水处理成本为化学浆的5%。 ·蒸球相比,投资少,产量大,运行费用低,污水处理量低。平均日产吨浆的设备投资仅为5500元,是蒸球投资的30%左右。 ·比传统爆破制浆设备具有更大爆破速度及能量,更短保压时间,更高自动化程度。该机是目前世界上爆出速度最快、爆出效果最好、单位能耗最低的全自动连续汽爆设备。装填料出料及爆破过程为全自动化操作,多机并联整体运行时,各台参数可进行数控独立调整,可实现单人操控数十台制浆机,人工成本大为下降。
三、雷爆技术为什么能产生奇迹? 1、工程热力学基础
一般的生活常识告诉我们,当使用高压锅完成蒸煮食品时,需放汽减压方可打开锅盖,此时我们会发现锅内食品是热的,约100℃;当我们在一个容器底部放置一个“快放”阀门做热喷试验时,我们会发现喷出物的温度同样在100℃附近;当我们利用汽爆工艺试验台做汽爆试验时,我们测得:当采用4Mpa的蒸汽压,即250℃温度汽爆后,其爆出物料温度在0.00875秒瞬间降至约20℃(比室内温度略低),其反应过程时间与压力无关,与装料多少容积大小无关。 工程热力学告诉我们,汽体在膨胀做功后,将会使温度降低,即可理解为,以失去内能来置换机械功。如果未发生膨胀做功,那么内能就不会产生功的置换,其判定依据为是否可引起了物料温度的骤变。有温度骤变的则发生过膨胀做功,无温度骤变的则没有发生膨胀做功。 从试验上分析热喷或膨化工艺,由于压力缓释,因此热喷和膨化工艺从工程热力学焓、熵、火用、火无等基础热力学过程来分析,就缺乏了对物料产生膨胀做功的热力学条件,只是完成将物料熟化变软而已。 2、世界上最快的爆破速度 0.00875秒的爆破速度已经达到了超音速的标准,正是由于具备了这样短的爆破时间,使雷爆技术所生产的纸浆具备了多方面的业内极限指标。 由于雷爆技术具有产生膨胀做功的物理学理论支持,成功实现了热功转换,使蒸汽不仅完成蒸煮作用,还在爆破的刹那间将其热能转换为瞬间的强大爆破功。同时利用了缩短能量释放时间来无限制的提高爆破功率。我们正是利用这种物理学基础,依照膨胀降温做功的原理,利用膨胀功去分离纤维素、半纤维素、木质素、糖链等,以期实现真正意义上的爆破制浆工艺。这也就解释了为什么雷爆技术可以用十秒的无碱保压时间换来以往1800秒以上的加碱蒸煮效果。 3、能够成功实现原理的可靠装备 大家知道一个氧气瓶(约0.05M3)在爆炸时可以摧毁一个约5000m2的厂房。在实际设备设计时,采用单腔大容积小爆出口“汽爆”只能实现热喷放工艺,而无法做到人工可控的蒸汽爆破。在实现真正汽爆工艺时,设备的爆腔容积一般不超过0.08m3。超过此容积试爆会引起地面剧烈振动感,对人身有明显的推动感。 汽爆工业生产,既要产量又要安全的前提下,只能采用连续汽爆去完成汽爆产量的要求,或称小容积爆腔高频率自动化无磨损机械连续引爆。普通炮及步枪只能完成单发,而连续汽爆类似机关枪,喀秋莎炮等带连发功能的启爆装置。而连续汽爆机则是在计算机控制下完成连续进料、连续爆出一种带连发机构的先进工业装备。其爆出机构采用弹射技术,由于其在汽爆时无机械式脱扣开关,因此无磨损,可长期稳定地进行连续汽爆运行。同时小爆腔不再受材料成本的制约,可采用全不锈钢结构,既增加了结构强度,又避免了糖类等有机物质与铁的化学反应。 | |||||||||||||||||||||||||||||
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