植物蒸煮热压装备的制作方法

本发明涉及植物利用及其蒸煮装备，以及农林固废处理、节能环保和循环经济领域，具体是植物蒸煮热压装备。

技术背景

目前，人类为面对日益恶化的生态环境，提出了以生物资源替代化石资源的战略构想与发展方向。

植物是生物资源的主要组成。尤其是，植物工业化利用在经济生活与生态建设等方面有着举足轻重的作用。

植物的工业化利用，通常采用最基本的蒸煮装备与系统，实现成分间的固液相变分解及分解后料液的固液分离工艺与过程，从而达到分解后成分的分离提纯目的，实现生产应用。

众所周知，植物主要由纤维素、半纤维素及木质素等三素构成。

当前，传统植物蒸煮工艺与装备，主要特征是：首先将植物原料输入容器升温升压并在保温保压态下进行固液相变分解；其次将所分解的物料降压冷却输出并应用常温常压设备进行固液分离。因此可以看出，传统植物蒸煮工艺与装备是典型的以‘热压固液相变分解及分解后的物料降温降压及常态固液分离’为基本工艺的设备组合。

传统植物蒸煮工艺与装备在实际生产中存在严重缺陷。其中，分解后的物料经过降压降温在常温常压下进行固液分离的工艺及设备，既造成植物蒸煮过程中能耗高，分解后的物料进行常态固液分离热损又大，同时又极易出现固液相变分解料液遇冷缩合及沉积现象，从而降低植物蒸煮效率。

因此，为克服传统植物蒸煮工艺与装备的不足与弊端，本发明遵循热力学基本原理，从节能环保的能效视角，以新型热能利用与压力结构相结合思维及方法，提出并构建了热压型植物蒸煮装备及系统，旨在有助于推动固废处理与绿色生态的进一步发展。

技术实现要素：

本发明提供的植物蒸煮热压装备，主要特征是：其一在植物蒸煮过程因采取保持蒸煮温度及压力技术而形成的保温保压状态及其高温高压封闭体系内，构建形成植物蒸煮的固液相变分解及其分解物料固液分离等基本工艺与装备集成；构建预防所得分解物料遇冷后缩合及沉积的生产工艺机理；构建防止所得分解物料的热损、泄露、臭气及噪音等节能环保机制。其二由植物原料输入保温保压态容器及其加热设备、保温保压态固液相变分解容器及其供热设备、分解物料保温保压态输出及其输送设备、分解物料保温保压态固液分离设备、分离固相输出及输送设备和分离液相输出及输送设备等基本装备系统构成；其中，所述的植物原料输入保温保压态容器及其加热设备出口与所述的保温保压态固液相变分解容器及其供热设备进口相连接而承担植物原料输入及固液相变分解；所述的保温保压态固液相变分解容器及其供热设备出口与所述的分解物料保温保压态输出及其输送设备进口相连接而承担保温保压态分解物料输出；所述的分解物料保温保压态输出及其输送设备出口与所述的分解物料保温保压态固液分离设备进口相连接而承担保温保压态分解物料输送；所述的分解物料保温保压态固液分离设备固相出口与所述的分离固相输出及输送设备进口相连接而承担分离固相的输出与输送；所述的分解物料保温保压态固液分离设备液相出口与所述的分离液相输出及输送设备进口相连接而承担分离液相的输出与输送。

所述的植物原料输入保温保压态容器及其加热设备，主要是以热压或冷压等机械方式将植物原料强制输入保温保压态加热容器，并且保温保压态加热容器配套有供热设备，具备使植物原料加热至保温保压态容器及其保温保压状态所能达到的温度、压力及其他参数等功能及其装备集成。

所述的保温保压态固液相变分解容器及其供热设备，主要是以延长时间、机械处理或其他方式，将保温保压状态加热的植物原料在保温保压状态的容器内，具备进行与完成生产工艺所要求的纤维素、半纤维素及木质素之间固液相变分解功能，或者具备进行与完成上述三者的进一步深度反应功能，以及上述的装备集成。

所述的分解物料保温保压态输出及其输送设备，主要是以保温保压状态及技术措施，具备将固液相变分解容器内所产生的分解物料以保温保压状态输出，并且再具备以保温保压状态将所输出的分解物料继续输送至下一工序的功能及其装备集成。

所述的分解物料保温保压态固液分离设备，主要是针对保温保压状态输入的分解物料，具备在保温保压状态及技术条件下而进行与完成分解物料固液分离的基本功能与装备集成。工艺装备特质是：既能充分利用分解物料保温保压状态的高温及热压能效而提高其固液分离效率，又能有效减少保温保压状态分解物料因采取传统常态固液分离而须降压冷却所造成的分解物料遇冷缩合沉积及热能损失。

所述的分离固相输出及输送设备，具备将所输出与输送的高温高压态或余热余压态的分离固相作为热源利用或进行余热与余压回收利用等功能。

所述的分离液相输出及输送设备，具备将所输出与输送的高温高压态或余热余压态的分离液相作为热源利用或进行余热与余压回收利用。

进一步，以上所述的热压型植物蒸煮基本内容及其生产工艺，也可应用于动物蒸煮的固液相变分解及其分解物料的固液分离等生产过程。

本发明的有益效果：基于热能效应而发展热压应用，进一步提高植物蒸煮能效及其节能环保效果。

附图说明

图1为本发明的植物蒸煮热压装备示意图；

其中：植物输入保温保压态容器及其加热设备1、植物保温保压态相变分解及其供热设备2、分解物料保温保压态输出及其输送设备3、分解物料保温保压态固液分离设备4、分离固相输出及输送设备5、分离液相输出及输送设备6。

具体实施

下面结合附图1、对本发明的植物蒸煮热压装备做进一步分析。

如图1所示，本发明的植物蒸煮热压装备，主要由植物输入保温保压态容器及其加热设备1、植物保温保压态相变分解及其供热设备2、分解物料保温保压态输出及其输送设备3、分解物料保温保压态固液分离设备4、分离固相输出及输送设备5、分离液相输出及输送设备6等构成；其具体实施方式是，植物原料通过植物输入保温保压态容器及其加热设备1进行与完成加热过程，然后在植物保温保压态相变分解及其供热设备2内进行与完成固液相变分解反应，所产生的分解物料由分解物料保温保压态输出及其输送设备3输入分解物料保温保压态固液分离设备4，并在其中的保温保压技术状态下进行和完成分解物料的固相与液相二者分离；同时，所分离的高温高压态固相由分离固相输出及输送设备5输出与输送，以及进行与完成其余热余压回收及利用；所分离的高温高压态液相由分离液相输送设备6输出与输送，以及进行与完成其余热余压回收及利用。

以上实施的说明只是用于帮助理解

本技术：
的方法及其核心思想；对于相关领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上如有所变之处或局部变动，不影响本发明主体，皆为本发明的内容范围。

技术特征：

1.本发明的植物蒸煮热压装备，主要特征是：其一在植物蒸煮过程因采取保持蒸煮温度及压力技术而形成的保温保压状态及其高温高压封闭体系内，构建形成植物蒸煮的固液相变分解及其分解物料固液分离等基本工艺与装备集成；构建预防所得分解物料遇冷后缩合及沉积的生产工艺机理；构建防止所得分解物料的热损、泄露、臭气及噪音等节能环保机制。其二由植物原料输入保温保压态容器及其加热设备、保温保压态固液相变分解容器及其供热设备、分解物料保温保压态输出及其输送设备、分解物料保温保压态固液分离设备、分离固相输出及输送设备和分离液相输出及输送设备等基本装备系统等构成；其中，所述的植物原料输入保温保压态容器及其加热设备出口与所述的保温保压态固液相变分解容器及其供热设备进口相连接而承担植物原料输入及固液相变分解；所述的保温保压态固液相变分解容器及其供热设备出口与所述的分解物料保温保压态输出及其输送设备进口相连接而承担保温保压态分解物料输出；所述的分解物料保温保压态输出及其输送设备出口与所述的分解物料保温保压态固液分离设备进口相连接而承担保温保压态分解物料输送；所述的分解物料保温保压态固液分离设备固相出口与所述的分离固相输出及输送设备进口相连接而承担分离固相的输出与输送；所述的分解物料保温保压态固液分离设备液相出口与所述的分离液相输出及输送设备进口相连接而承担分离液相的输出与输送。

2.所述的植物原料输入保温保压态容器及其加热设备，主要是以热压或冷压等机械方式将植物原料强制输入保温保压态加热容器，并且保温保压态加热容器配套有供热设备，具备使植物原料加热至保温保压态容器及其保温保压状态所能达到的温度、压力及其他参数等功能及其装备集成。

3.所述的保温保压态固液相变分解容器及其供热设备，主要是以延长时间、机械处理或其他方式，将保温保压状态加热的植物原料在保温保压状态的容器内，具备进行与完成生产工艺所要求的纤维素、半纤维素及木质素之间固液相变分解功能，或者具备进行与完成上述三者的进一步深度反应功能，以及上述的装备集成。

4.所述的分解物料保温保压态输出及其输送设备，主要是以保温保压状态及技术措施，具备将固液相变分解容器内所产生的分解物料以保温保压状态输出，并且再具备以保温保压状态将所输出的分解物料继续输送至下一工序的功能及其装备集成。

5.所述的分解物料保温保压态固液分离设备，主要是针对保温保压状态输入的分解物料，具备在保温保压状态及技术条件下而进行与完成分解物料固液分离的基本功能与装备集成。工艺装备特质是：既能充分利用分解物料保温保压状态的高温及热压能效而提高其固液分离效率，又能有效减少保温保压状态分解物料因采取传统常态固液分离而须降压冷却所造成的分解物料遇冷缩合沉积及热能损失。

6.所述的分离固相输出及输送设备，具备将所输出与输送的高温高压态或余热余压态的分离固相作为热源利用或进行余热与余压回收利用等功能。

7.所述的分离液相输出及输送设备，具备将所输出与输送的高温高压态或余热余压态的分离液相作为热源利用或进行余热与余压回收利用。

8.根据权利要求1～7所述的基本内容及其工艺装备，也可应用于动物蒸煮的固液相变分解及其分解物料的固液分离等生产过程。

技术总结
本发明的植物蒸煮热压装备特征是：其一在植物蒸煮过程因采取保持蒸煮温度及压力技术而形成的保温保压状态及其高温高压封闭体系内，构建形成植物蒸煮的固液相变分解及其分解物料固液分离等基本工艺与装备集成；构建预防所得分解物料遇冷后缩合及沉积的生产工艺机理；构建防止所得分解物料的热损、泄露、臭气及噪音等节能环保机制。其二由植物原料输入保温保压态容器及其加热设备、保温保压态固液相变分解容器及其供热设备、分解物料保温保压态输出及其输送设备、分解物料保温保压态固液分离设备、分离固相输出及输送设备和分离液相输出及输送设备等基本装备系统构成。本发明的有益效果：基于热能效应而发展热压应用，进一步改善与提高植物蒸煮能效及其节能环保效果。

技术研发人员：张德志;刘蒴;汪春焕
受保护的技术使用者：北京鑫泽清源植物秸杆技术有限公司
技术研发日：2020.01.08
技术公布日：2020.05.22