汽爆設(shè)備原理

傳統(tǒng)的汽爆工藝是1928年由W H Mason發(fā)展起來的。但從爆破的物理意義來衡量時，這種方法不能稱之為爆破，而應(yīng)該稱之為蒸汽熱噴放技術(shù)。所謂熱噴放技術(shù)通常是指將高溫高壓蒸煮過的物料經(jīng)快放閥釋放至常壓接收容器的過程。由于物料時依次通過快放閥門，故釋放出物料的爆破壓力隨經(jīng)過閥門的先后依次降低，更重要的是被爆植物組織內(nèi)部蒸汽的能量不能以爆的形式瞬間釋放，而是從植物組織內(nèi)逐漸釋放。 [3] 

除了這種技術(shù)之外，目前還存在另外一種所謂的”蒸汽爆破“技術(shù)即膨化技術(shù)。這是食品工業(yè)上經(jīng)常采用的處理膨化食品的一種方法，即螺桿擠壓膨化食品加工技術(shù)。由于上述兩種技術(shù)均不符合”爆破“的物理定義，因此不屬”蒸汽爆破“范疇。 

1、汽爆設(shè)備的必備屬性

爆的物理概念為：能量在短時間突發(fā)性全部釋放完畢。在化學反應(yīng)、核反應(yīng)以及物理減壓過程，衡量其突發(fā)性的表征之一便是看其在能量釋放時是否伴有“炸響”聲即伴隨沖擊波產(chǎn)生，其反應(yīng)過程在毫秒級時間內(nèi)完成。比如鞭炮裝以少量火藥便可將本體炸碎，同時伴隨有清脆而響亮的鞭炮聲。煙花盡管裝藥量比鞭炮多，但由于火藥能量釋放是長時間依次釋放形式，故不能將本體炸碎。

因此，無論是炸藥還是壓力容器所產(chǎn)生的爆破，只有具備了突發(fā)性炸響聲，可產(chǎn)生爆破沖擊波才屬于物理意義上的真正的爆破。與此不同，一些通過打開快放閥門，使容器內(nèi)壓力迅速降低的減壓過程由于沒有產(chǎn)生毫秒級沖擊波，參與反應(yīng)物料是依次按前后順序從高壓向低壓反應(yīng)釋放平衡，故不會產(chǎn)生劇烈的炸響聲，減壓過程遠未達到毫秒級將全部容器內(nèi)物料降為常壓，均不具備爆破及蒸汽爆碎的必備條件。這些做功過程由于時間較長，不產(chǎn)生瞬間大功率，也就無法達到爆破所預(yù)期的物理化學效果。

如果將快速打開與容器相連閥門的過程，定義為蒸汽爆破或定義為蒸汽爆破的另一種形式，則將會引起大規(guī)模改寫目前世界各國教科書中關(guān)于“爆”的公認物理學定義。因此，汽爆設(shè)備的必備屬性首先應(yīng)滿足爆破（放氣）時間的較大限值。由于秸稈等草本類物質(zhì)的蒸汽滲透時間一般小于1秒，因此，對于汽爆設(shè)備的放氣時間不能大于0.1秒，才能夠產(chǎn)生壓差，破壞纖維素的晶格結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生真正的汽爆作用。目前廣泛使用的彈射式汽爆設(shè)備的爆破時間為0.00875秒，已具備了這一必要條件。