第2章生物质原料预处理备

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1、第二章 生物质原料预处理设备第二章 生物质原料预处理设备2生物质原料筛选与分级3原料的清洗4生物质原料的粉碎1生物质原料及其特点5生物质原料混合设备第二章 生物质原料预处理设备 重点1.生物质原料筛选与分级设备的结构与工作原理； 2.生物质原料粉碎的目的、常用粉碎设备的结构 与工作原理；3.生物质原料固体间的混合机理、设备的结构与工作原理。 难点 设备的功率计算、选型。第二章 生物质原料预处理设备2.12生物质原料及其特点第二章 生物质原料预处理设备 生物加工原料在很多情况下来源于植物，属生物质原料。 如植物的块根、块茎、秸秆、种子、果实等。 动物的组织、毛皮、脂肪、骨骼、内脏、肌肉等。 微生

2、物及其代谢产物。第二章 生物质原料预处理设备 不同原料其物理化学性质差异较大； 不同原料组成成分差异较大； 原料的不同产地其成分、加工性质差异较大； 原料的性质、组成随季节变化差异较大； 生物质原料的品种之间性质差异较大； 原料中通常会含有相当数量的杂质。 储藏方法的不同会导致原料加工特性的差异。第二章 生物质原料预处理设备 不同生物反应进程对于物料的加工要求差异较大，应该参照生物反应原理选择加工工艺，并由此选择相应加工设备； 不同的生物质原料具有不同的加工特性，需要使用相应的加工方法，并据此选择相应加工设备； 基本依据：根据加工工艺进行选择！第二章 生物质原料预处理设备 对于不同的原料应该采

3、取不同的处理方式； 对于不同的生产工艺应该采取不同的处理方式； 对于不同的储藏方式应该采取不同的处理方式； 对于不同的后续生产设备应该采取不同的处理方式； 处理之前需要进行的必要操作 筛选和除杂。第二章 生物质原料预处理设备2.22生物质原料筛选与分级第二章 生物质原料预处理设备生物质原料筛选与分级1原料筛选分级初论2原料的筛选设备3原料的分级设备第二章 生物质原料预处理设备2.2.12原料筛选与分级初论生物加工原料在生产前，进行原料的除杂、清洗、筛选与分级处理是十分必要的。第二章 生物质原料预处理设备 机械磨损。 在原料的粉碎过程中，容易使粉碎机的筛板磨损，使机器发生故障，机械设备的运转部位

4、由于磨损而损坏； 杂质影响反应过程。 杂质影响生产过程。影响产物分离损坏生产设备阻塞管路第二章 生物质原料预处理设备 包括： 除杂 分级 清洗 粉碎第二章 生物质原料预处理设备分级所考虑的因素可以分类如下: (一) 物理特性：1.含水量;2.单元尺寸;3.单元重量;4.结构; 5.颜色; 6.杂质; 7.形状。(二) 化学特性 1.成分分析; 2.酸败情况,自由脂肪酸指数(用于含油脂的物料) ; 3.气味和味道。(三) 生物学特性: 1.发芽情况; 2.虫害的种类和数量; 3.霉菌损害的种类和数量; 4.细菌数量。第二章 生物质原料预处理设备1.空气动力学特性的不同-气流清选法; 2.颗粒大小

5、的不同-筛选法; 3.颗粒形状的不同-精选; 4.比重的不同-干法比重分选和湿法比重分选; 5.磁性的不同-磁选法; 6.弹性的不同-撞击法; 7.颜色的不同-光电分选法。第二章 生物质原料预处理设备2.2.22原料筛选设备第二章 生物质原料预处理设备生物质原料筛选与分级1原料除杂（铁质杂质）设备2原料的筛选设备第二章 生物质原料预处理设备 除铁的目的是将夹杂在原料中的小铁块、螺丝等金属杂物除去，因为这些金属混杂物若不加以清除，随原料进入机内，将会损坏机器，甚至引起粉尘爆炸事故，须在清理过程中用磁选设备除去。 磁选设备的主要部件是磁体。磁体分永久磁体和电磁体。谷物清理多采用永久磁体。磁场要有足

6、够的磁场强度。 磁选设备分永磁溜管和永磁滚筒。第二章 生物质原料预处理设备 永磁溜管的永久磁铁装在溜管上边的盖板上。一般在溜管上设置 个盖板，每个盖板上装有两组前后错开的磁铁。 工作时，原料从溜管上端流下，磁性物体被磁铁吸住。 工作一段时间后进行清理， 可依次交替地取下盖板， 除去磁性杂质。 溜管可连续地进行磁选。 永磁溜管结构简单，不占地方。 为了提高分离效率，应使流过 溜管的物料层薄而均匀。第二章 生物质原料预处理设备 永磁滚筒主要由进料装置、滚筒、磁芯、机壳和传动装置等部分组成。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。外表面敷有无毒而耐磨的聚氨酯

7、涂料作保护层。滚筒通过蜗轮蜗杆机构由电动机带动旋转。磁芯固定不动。 永磁滚筒能自动地排除磁性杂质，除杂效率高 （以上），特别适合于除去粒状物料中的磁性杂质。 永磁溜管的物料速率一般为0.150.25，永磁滚筒的圆周速率一般为0.6左右。第二章 生物质原料预处理设备68910712345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-机壳第二章 生物质原料预处理设备第二章 生物质原料预处理设备 筛选是谷物等生物质原料清理除杂最常用的方法。 原理：筛面上配备适当的筛孔，使物料在筛面上作相对运动，不同粒度的物料

8、落入不同筛孔。 筛选操作：将物料从筛的一端加入，并使其向筛的另一端移动，从而使尺寸小于筛孔的物料穿过筛孔落下，成为筛下物，而尺寸大于筛孔的物料经过筛面从筛的另一端引出。第二章 生物质原料预处理设备 筛选可以用人工的方法进行，但这时生产效率将会受到极大的限制。生物加工过程中的筛选操作都由筛选机械来完成。 筛选机械有很多种不同的构造，发酵工厂中常用的是振动筛和转筒筛。第二章 生物质原料预处理设备 振动筛是原料加工中 应用最广的一种筛选 与风选结合的清理设 备，多用于清除小及 轻的杂质。 振动筛主要由进料装 置、筛体、吸风除尘 装置和支架等部分组成，如图所示。第二章 生物质原料预处理设备第二章 生物

9、质原料预处理设备第二章 生物质原料预处理设备第二章 生物质原料预处理设备 物料从小孔端进入， 由大孔端排出，从而 分出三个级粒。 倾斜角35 圆周速度0.71.0m/s第二章 生物质原料预处理设备2.2.32原料分级设备第二章 生物质原料预处理设备 颗粒状的生物质原料 （如豆类、大麦、小麦）等必须进行精选和分级。 原理：按颗粒长度进行分级，以除去不必要的杂粒。 常用的精选机有滚筒精选机 和碟片精选机两种。 都是利用带有袋孔 （窝眼） 的工作面来分离杂粒，袋孔 中嵌入长度不同的颗粒， 带升 高度不同而分离。第二章 生物质原料预处理设备 在金属碟片的平面上制成许多袋形的凹孔，孔的大小和形式视除杂条

10、件而定。 碟片在粮堆中运动时，短小 的颗粒嵌入袋孔被带到较高 的位置才会落下； 因此只要把收集短粒斜槽 放在适当位置上，就能将 短粒分出来。第二章 生物质原料预处理设备第二章 生物质原料预处理设备 碟片精选机的特点：1.工作面积大，转速高，产量比滚筒精选机大；2.适应性好。 为除去不同品种杂质所需要的不同袋孔可用于同一机器中，即在同一台机器上安装不同袋孔的碟片；3.碟片损坏可以部分更换；4.可分别检查每次碟片的除杂效果。 缺点：1.碟片上的袋孔容易磨损2.功率消耗较大。第二章 生物质原料预处理设备第二章 生物质原料预处理设备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

11、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位置，落入中央收集槽中，由螺旋输送机送出从而得到分离第二章 生物质原料预处理设备第二章 生物质原料预处理设备第二章 生物质原料预处理设备 根据滚筒转速差别又分为快速滚筒精选机和慢速滚筒精选机。 低速滚筒精选机的安装应与水平线成510角，颗粒原料向出口运动速度约为0.030.05 m/s，平均生产率为100140 kg/hm2 。 高速滚筒精选机可接近水平安装，其生产率可达500 kg/hm2。第二章 生物质原料预处理设备第二章 生物质原料预处理设备2.32原料的清洗设备第二章 生物质原料预处理设备 清洗所用的机械分三类： 原料