一种应用于油茶籽外壳的爆壳方法及装置

本发明涉及一种爆壳法及装置，尤其是一种过热蒸汽爆壳法。背景技术：1、近年来，我国生物质压缩成型技术已取得了快速发展，生物质固体成型燃料也已被公认为一种可以替代化石能源的清洁能源。由于生物质固体成型燃料具有强度大、储运方便、燃烧热效率高、对环境友好等诸多优点，为此，国内外已加大了对生物质固体成型技术的发展力度，如今，大量的生物质原料，如：农作物秸秆、林业加工剩余物、农产品加工剩余物等已用来加工成生物质固体成型燃料，其中就包括资源丰富的油茶籽外壳。而大量的油茶籽外壳需通过对油茶籽进行爆壳得到，目前，传统的爆壳方法主要有机械式以及微波爆壳法，但是由于机械式及微波等的传统方法存在诸多缺点，如：能耗高、爆壳不均匀、爆壳时间长、工作环境差等，因此，要克服以上缺点，就需要一种全新的爆壳方法应用于油茶籽的爆壳。技术实现思路1、本发明的主要目的是采用高速的过热蒸汽流所产生的压强使油茶籽的壳爆开，从而解决传统爆壳方式存在的能耗高、尾气排放产生二次污染与物料爆壳不均匀、爆壳时间长以及效率低等技术难题。过热蒸汽爆壳过程中，由于使用的都是高温过热蒸汽（温度100℃以上），水分从物料表面蒸发移动不是通过质的扩散而是以液流的压力差产生的体积流（bulk flow）作动力，过热蒸汽爆壳无气膜传质阻力。因此，采用过热蒸汽爆壳的单位能耗将大大低于传统爆壳法的能耗。2、本发明的目的之二是利用对人体及环境不会造成污染的高温过热蒸汽，与传统的机械式爆壳方法相比，明显改善了工作条件，也降低了劳动强度，同时，也提高了操作的安全性。3、本发明的目的之三是利用高速的蒸汽流喷入爆壳装置的密闭容器内，这样有利于缩短爆壳时间，同时，由于密闭容器内的压强处处相等，因此，爆壳比较均匀。4、本发明的目的之四是将高温的过热蒸汽应用于油茶籽的爆壳，过热蒸汽温度高、热焓值大，具有强烈的灭菌消毒及杀害微生物的效果。过热蒸汽爆壳工作时的温度超过100℃，在这样的温度下不仅有利用油茶籽壳的爆裂，且能起到消灭细菌和其他有毒微生物的作用。5、本发明的目的之五是在整个的爆壳过程完成之后，可以将过热蒸汽的余热加以利用，比如作为工业用料或饲料工业等的干燥介质，对物料进行干燥。这样不但可以降低对工业用料等的干燥成本，而且干燥过程中不会排放出有害的气体而对人体和环境造成危害。同时，过热蒸汽干燥能实现无氧或少氧干燥环境，降低了干燥过程产生nox，sox等有毒气体的风险。由于干燥过程中有害气体的数量大大低于传统的热风对流干燥，因此尾气处理成本将低于传统的食品或饲料工业干燥工艺。6、为达到以上目的，本发明提供的技术方案如下：7、涉及到的爆壳装置由蒸汽发生模块、储气模块、爆壳模块以及冷凝模块组成，各模块之间通过金属管道（2）连接。8、 1.蒸汽发生模块由蒸汽发生装置（1）、流量传感器（3）、电磁阀（4）及单向阀（5）组成。该模块主要是通过蒸汽发生装置为整个爆壳过程提供高温的过热蒸汽（100℃以上），产生的过热蒸汽进入管道（2），经过流量传感器（3）、电磁阀（4）及单向阀（5）进入到下一个模块中。该模块当中的流量传感器（3）可以实时显示从过热蒸汽发生装置中流出的蒸汽流量。单向阀（5）可以防止蒸汽通过管道（2）回流到过热蒸汽发生装置（1）中。9、 2.储气模块由储气罐（6）、压力传感器（7）、温度传感器（26）、电磁阀（8）以及单向阀（9）组成。该模块主要是将从蒸汽发生装置中流出的过热蒸汽储存在储气罐（6）当中，便于为爆壳模块连续地提供具有一定压力和温度的过热蒸汽，从而保证爆壳的顺利进行。压力传感器（7）及温度传感器（26）用于实时检测储气罐（6）中的工作压强和工作温度。单向阀（9）用于防止蒸汽回流到储气罐（6）中。10、3.爆壳模块由计时器（10）、喷嘴（11）、放料室（13）、密闭容器（16）、压力传感器（17）、温度传感器（18）、筛分装置（20）、落料阀（24）、电磁阀（23）以及单向阀（25）组成。其中，放料室（13）由带孔的金属板（15）及带孔的金属板（22）焊接而成，金属板（22）上安装有落料阀（24），放料室垂直安装在密闭容器（16）中，垂直安装不仅可以减少落料的时间，也有利于爆壳的均匀性。当爆壳完成后，打开落料阀（24），可使爆壳后的物料落入筛分装置（20）中进行壳与果肉的分离。放料室的上端有物料进口（12），筛分装置的上端设有进料口（19）和出料口（21）。储气罐当中的过热蒸汽通过喷嘴（11）高速的喷入密闭容器（16）中，使容器中产生一定的压强，将油茶籽壳爆开。由于高温的过热蒸汽的温度较高，在爆壳的过程中，可以很快的与油茶籽表面进行热交换，从而使其表面的水分被很快的析出，同样有利于爆壳的进行。11、4.冷凝模块由冷凝器（27）、单向阀（28）及电磁阀（29）组成。该模块主要是对从密闭容器（16）中流出的蒸汽进行冷凝，进而通过管道输送到蒸汽发生装置，这样不但能够提高蒸汽的利用率，而且还能降低整个爆壳的成本。技术特征：1.采用过热蒸汽爆壳的特征及步骤如下：技术总结本发明涉及了一种全新的爆壳方法及装置，装置包括：发生模块、储气模块、爆壳模块及冷凝四个模块。利用高温过热蒸汽（100℃以上）将油茶籽的壳爆开，解决了机械式以及微波等传统的爆壳法带来的爆壳不均匀，爆壳过程中噪音大、果肉极易受损以及能耗高、爆壳时间长等弊端。本爆壳法是通过热蒸汽发生装置产生高温过热蒸汽，然后由喷嘴高速喷入密闭容器内，并在容器内产生较大的压强，将油茶籽壳爆开，同时，由于蒸汽的温度较高，在与物料全面接触的过程当中，会使物料内水分气化，有利用爆壳的进行。采用过热蒸汽爆壳法，具有爆壳均匀、噪音少、爆壳时间短以及节能等优点。技术研发人员：魏伟,占晓煌,徐爱妮受保护的技术使用者：江西制造职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/7/18