CN101560698A - 麻类生物脱胶装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种麻类生物脱胶装置，其特征在于，它由种子罐、生物脱胶罐、蒸汽发生装置、送风装置、化学脱胶罐、构成，各罐及装置之间由带控制器的管道连接，控制器与可编程控制器电连接。它的效果在于：1.为麻纤维生物脱胶的产业化和规模化开拓了方向。2.降低了生产成本。3.提高了麻纤维的质量和制成率。4.极大地减轻了对环境的污染。

Description

麻类生物脱胶装置

技术领域：

本发明涉及麻类纤维脱胶的装置，特别是一种麻类生物脱胶装置。

背景技术：

现有麻类纤维，如苎麻、亚麻、大麻、黄麻、荨麻等脱胶的方法，主要是化学方法。它们是先将粗麻酸浸，再在高温高压下用碱液煮炼，使粗麻中的果胶与木质素、半木质素等水解并经洗涤除去，经后期处理使其成为可纺纱的精干麻。化学脱胶的方法所用装置主要是化学脱胶罐，它由一耐压的罐体构成，罐体上设有进、出水口和用于加热的蒸汽进口，罐体内下部设有搁置麻笼的搁架。在长期使用中已十分清楚，化学脱胶方法存在不少不足之处：1、对纤维的质量有较大的破坏，因为经酸、碱及高温高压的处理，纤维的组织受到破坏；2、成本高、能耗大，因需消耗大量的酸碱和电力，而且使用的酸碱不能回收，从而使其成本高；3设备易腐蚀、寿命短；4、对环境污染严重。为解决化学脱胶方法所存在的不足，现已有新的技术方案提出，新方案是用生物对麻类纤维进行脱胶。因生物脱胶与化学脱胶所需的介质和条件等均不同，化学脱胶罐已不能适用于生物脱胶。目前，生物脱胶基本还处于试验阶段。

发明内容：

本发明的目的在于在于为使生物脱胶能产业化和规模化，而提出一种适应生物脱胶产业化和规模化工艺过程的装置--麻类生物脱胶装置。

通过下述技术方案可实现本发明的目的，一种麻类生物脱胶装置，其特征在于，它由种子罐、生物脱胶罐、蒸汽发生装置、送风装置、化学脱胶罐、构成，各罐及装置之间由带控制器的管道连接，控制器与可编程控制器电连接。

为使发酵液在生物脱胶罐之间流转及核定流转量，在生物脱胶罐之间设有发酵液计量转送罐。

为充分利用对生物脱胶罐进行调温过程中产生的热水，设有与生物脱胶罐调温装置连通的热水贮存罐。

为使设置自动化，种子罐、生物脱胶罐、化学脱胶罐的罐盖均设有气缸开盖装置。

生物脱胶罐中设有调节温度的外循环管夹套和内盘管。

控制器是指电磁阀、气动阀、气缸、变频器。

为保证装置正常运转，与可编程控制器电连接的电磁阀门处均设有对应的手动阀门及切换装置。

本发明的效果在于：

1、为麻纤维生物脱胶的产业化和规模化开拓了方向，本装置可从微生物菌液的制备---微生物发酵并对粗麻进行生物脱胶---进一步的弱碱条件下的化学脱胶的整个流程提供所需设置，为微生物的生长和繁殖提供所需的条件，使生物脱胶及整广个脱胶流程得以顺利进行。

2、因为本装置主要使用的是微生物脱胶，它不仅减少了使用化学方法所带来的强酸强碱等化学药品的消耗用量，而且极大地碱轻了对设备的腐蚀，这些均使得生产成本降低。

3、提高了麻纤维的质量和制成率，经过生物脱胶的处理，使得纤维分离更完全，纤维的残胶率低，并丝和梗条比例减少，而且可使纤维的强度提高2.5个百分点，纤维长度分布增加约3个百分点，制成率可提高2.5％。

4、极大地减轻了对环境的污染，因为本装置是生物脱胶，没有了化学脱胶所产生的大量的酸碱废液，而且生物脱胶液可循环多次使用，其排放液经处理后还可综合利用。

附图说明：

附图1为本发明结构示意图。

下面结合实施例及附图对本发明进一步阐述：

具体实施方式：

参见附图1，本装置的结构及生产工艺流程是：

一、将蒸汽发生器1中的蒸汽导入种子罐2(种子罐2的数量根据生产规模确定，为一个以上。)中，对种子罐2进行高温灭菌，灭菌后降于适合的温度，将嗜碱芽胞杆菌置于其中，调好溶氧度、温度等参数，将其制备成溶度等参数符合要求的菌液。在发酵过程中，当种子罐2中温度高于设定值时，系统自动打开冷水电磁阀进行降温；当罐中温度低于设定值时，自动打开热水循环泵。种子罐中搅拌电机的操作方式有现场手动变频器操作和控制室上位机操作。

二、将麻笼置于生物脱胶罐3(生物脱胶罐3的数量根据生产规模确定，为一个以上)中，并通过热水贮罐4或自来水管道对脱胶罐3进行加水，水加满后，可编程控制器会打开蒸汽调节阀对生物脱胶罐3进行加热灭菌，自动控制温度到121℃。当达到该温度后，保持约20分钟，然后自动关闭蒸汽调节阀，同时自动打开用于降温的冷水气动调节阀进行降温至正常发酵的41℃(在降温的开始阶段为了以最快的速度降温至正常发酵的温度，应手动开启外循环管夹套和内盘管冷水进水阀.当温度接近正常的发酵温度时，手动关闭外循环管夹套和内盘管的阀门)。将种子罐2中制备好菌液输入到生物脱胶罐3，设定好温度、溶氧度等参数，让菌液发酵并进行生物脱胶。在发酵脱胶过程中，为给菌液补氧并使其溶度均匀，压缩空气供给器5过通过生物脱胶罐3中的循环管里的喷嘴向菌液供氧并促使其流动。在发酵脱胶过程中，可利用气动调节阀进冷水对温度自动调节。在灭菌和发酵的自动控制中，均有手动和自动的无扰动切换功能。

在生物脱胶罐3之间设有发酵液计量转送罐6，它使任何两个生物脱胶罐3之间互相进料和出料。当进行物料转移时，首先手动调高出液罐压力，然后按下出液气动开关阀的按钮，往灭好菌的发酵液计量转送罐6进料，当发酵液计量转送罐6中的液位到达液位上限时，系统自动关闭气动开关阀(也可手动关闭)，打开目标罐进料气动开关阀，从发酵液计量转送罐6中往目标罐自流发酵液，当计量罐中液位达到下限时自动关闭进料阀。另外，计量罐中的压力通过调节阀自动控制为某个恒定值。整个物料转移的过程为：手动启动，自动关闭。

三、因经过生物脱胶的粗麻，虽然去除了其纤维间的大量果胶及纤维伴生物，但其中少量的木质素和半木质素仍存在，为去除这些木质素和半木质素，对经过生物脱胶的粗麻仍需要用低溶度的碱液将其少量的木质素和半木质素去除。为此，在本装置中设有化学脱胶罐7。将经生物脱胶罐3生物脱胶的粗麻放入化学脱胶罐7中，加入适量碱和水，再由蒸汽发生器1向其内通入蒸汽加热，在1.25大气压及125℃的条件下促使木质素和半木质素水解，经洗涤除去，再经后处理成为可纺纱的精干麻。

本装置中种子罐2、生物脱胶罐3、化学脱胶罐7的罐盖均设有气缸开盖装置，由压缩空气供给器5提供开盖动力。

本装置中的各控制器；电磁阀、气动阀、气缸、变频器均与可编程控制器电连接。

Claims (7)

1、一种麻类生物脱胶装置，其特征在于，它由种子罐、生物脱胶罐、蒸汽发生装置、送风装置、化学脱胶罐、构成，各罐及装置之间由带控制器的管道连接，控制器与可编程控制器电连接。

2、按权利要求1所述的麻类生物脱胶装置，其特征在于，在生物脱胶罐之间设有发酵液计量转送罐。

3、按权利要求1所述的麻类生物脱胶装置，其特征在于，设有与生物脱胶罐调温装置连通的热水贮存罐。

4、按权利要求1所述的麻类生物脱胶装置，其特征在于，种子罐、生物脱胶罐、化学脱胶罐的罐盖均设有气缸开盖装置。

5、按权利要求1所述的麻类生物脱胶装置，其特征在于，生物脱胶罐中设有为调温装置的外循环管夹套和内盘管。

6、按权利要求1所述的麻类生物脱胶装置，其特征在于，所述控制器是指电磁阀、气动阀、气缸、变频器。

7、按权利要求1或2或3或4或5或6所述的麻类生物脱胶装置，其特征在于，与可编程控制器电连接的电磁阀门处均设有对应的手动阀门及切换装置。

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