第一章生物质原料处理过程与设备ppt课件.ppt

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1、生物加工过程与设备主讲：王秀娟第一章生物质原料处理过程与设备第一节生物质原料筛选与分级生物加工原料在很多情况下往往会混入沙土、石子甚至金属等杂物。进行生产前，必须先将原料中混杂的杂物除去。所以在生产前，原料的除杂、筛选与分级处理是十分必要的。一、筛选与分级设备二、筛选设备一、筛选与分级设备（一）磁力除铁器目的是将夹杂在原料中的小铁块、螺丝等金属杂物除去，磁选设备分永磁溜管和永磁滚筒。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。（二）精选机颗粒状的生物质原料（如大麦、小麦）等必须进行精选和分级，其主要原理是按颗粒

2、长度进行分级，以除去不必要的杂粒，有滚筒精选机和碟片精选机两种。碟片精选机的特点是工作面积大，转速高，产量比滚筒精选机大；而且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；碟片损坏可以部分更换，还可分别检查每次碟片的除杂效果，因此碟片精选机是比较优越的精选机，缺点是碟片上的袋孔容易磨损，功率消耗较大。滚筒精选机二、筛选设备为保证生产质量，生产过程又往往将粒度不同的物料加以分级，这也要用筛子来完成，发酵工厂中常用的是振动筛和转筒筛。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，

3、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1-7所示。进料装置的作用是保证进入筛面的物料流量稳定并沿筛面均匀分布，以提高清理效率。进料量可以调节。进料装置由进料斗和流量控制活门构成。按其构造有喂料辊和压力进料装置两种。喂料辊进料装置需要传动，只有筛面较宽时才采用。压力门进料装置结构简单，操作方便，喂料均匀，特别是重锤压力门进料装置，动作灵敏，能随进料变化自动调节流量，故为筛选设备普遍采用。筛体是振动筛的主要工作部件，它由筛框、筛子、筛面清理装置、吊杆、限振机构等组成。筛体内有三层筛面。

4、第一层是接料筛面，筛孔最大，筛上物为大型杂质，筛下物为粮粒及大型杂物，筛面反向倾斜，以使筛下物集中落到第二层的过程中，筛条的棱对料产生切割作用，厚度约有筛孔的1/4，一层料及其中的细粒被棱切割而被筛下。振动筛是一种平面筛，常用筛子有两种：一种是由金属丝（或其他丝线）编织而成的；另一种是冲孔的金属板。筛孔的形状有圆形、正方形、长方形等。大麦粗选机用的是长方形的冲孔筛板。筛板开孔率一般为50~60%，开孔率越大，筛选效率越高，但开孔率过大会影响筛子的强度。目前使用的筛选机，筛宽在500-1600mm之间，振幅通常取4-6mm，频率可

5、在200-650次/分范围内选取生物加工厂如啤酒厂，常用的另一种筛是圆筒分级筛，用于大麦精选后的分级。可以将大麦分成三极，即大麦腹径（颗粒厚度）为2.5mm以上，2.2mm-2.5mm和2.2mm以下3种。前两种为制麦芽用，后者作饲料。圆筒分级的优点是：设备简单，电动机传动方便。缺点是：筛面利用率小，仅为整个筛面的五分之一。第二节生物质原料的粉碎在以固体生物质为原料的生物反应生产过程中，对原料粉碎的效果好坏，不仅直接反映出粉碎操作的合理性和经济性，而且会间接影响到下一工序如蒸煮、浸出、水解（酸解和酶解）和发酵等的效果和效率。机械

6、粉碎的工作原理主要有以下几种方式：（1）挤压粉碎固体原料放在两挤压面之间，当挤压面施加的挤压力达到一定值后，物料即被粉碎。大块物料往往先以这种方式破碎。（2）冲击粉碎物料受瞬时冲击力而被粉碎。这种方式特别适用于脆性物料的破碎。（3）磨碎物料在两相对运动的硬质材料平面或各种形状的研磨体之间，受到摩擦作用而被研磨成细粒。这种方式多用于小块物料的细磨。（4）劈碎物体放在一带有齿的面和一平面间受挤压即劈裂而粉碎。（5）剪碎物料在两个破碎工作面间，如同承受载荷的两支点（或多支点）梁，除了在外力作用点受劈力外，还发生弯曲折断。多用于较大块的

7、长或薄的硬、脆性物料粉碎。固体物料的粉碎，可按粉碎物料和成品的粒度大小，可作如下分类：（1）粗碎原料粒度范围为40-1500mm，成品粒度约为5-50mm；（2）中、细碎原料粒度范围为5-50mm，成品粒度约为0.1-5mm;（3）微粉碎原料粒度范围为5-10mm，成品粒度＜100μm；（4）超微粉碎原料粒度范围为0.5-5mm，成品粒度＜10-25μm。粗碎约为2-6，中、细碎约为5-50，磨碎为50以上。粉碎物料时，须根据固体物料的物理性质、块粒大小、需要破碎或粉磨的程度，应特别注意物料的硬度和破裂性。对坚硬的和脆性的物料，

8、挤压和冲击很有效。对韧性物料剪切力作用较好。对方向性物料则以劈碎为宜。但不论哪一种粉碎机，很少单独使用其中的一种方法，而是几种方法的组合，使粉碎更加有效。无论粉碎机械属哪种作用力形式，原料的性质如何及所需粉碎度怎样，都应符合下述一些基本要求：（1）粉碎后的物料颗