CN104034136A - 多功能植物纤维粉体干燥机 - Google Patents
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Abstract
一种新型多功能植物纤维粉体干燥机，主要用于植物纤维粉体干燥，也可用于类似材料干燥。它使用一台特殊的圆筒状有搅拌装置的干燥器，以通过导热介质流通的方式加热，搅拌装置保证被加工原料受热均匀，使用一根挥发物抽提管抽取原料的挥发分，装置的改性剂加入管、离子气体输入管，可以对完成干燥后的原料进行改性处理；使用一台特殊的滤尘器，对原料挥发分中的粉尘进行过滤，保证抽取原料的挥发分的纯净；使用一台特殊的冷凝收集器，将原料的挥发分得以冷凝成液体，便于收集。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种多功能植物纤维粉体干燥设备
背景技术
木塑复合材料是一种由植物纤维和废塑料为主要原料的新型材料。作为一种新型、环保、低碳具有典型循环经济特色的新型材料，在国内正处于蓬勃发展期。由于大量使用农作物秸秆和农林三杂等植物纤维原料，整个产业享有“在无山水处造林”的美誉。但作为近5-6年刚刚发展起来的新材料，所使用的植物纤维原料仍然不是专用原料，原因有三：1从原料成本考虑，现在木塑复合材料使用的原料仍局限于木、竹、粮食加工的剩余物直接粉体化制得，虽然有一定的成本优势，但忽略了木塑复合材料对植物纤维原料需求的特殊性，植物纤维中含有大量的半纤维素和木质素等易降解和挥发的成分和水分，它们在木塑复合材料的加工过程中会降解挥发，虽然现有的木塑复合材料造粒设备都有排气装置，但物料的停留时间短，挥发分的排除远远不够，造成制成材料内有大量孔隙，易吸收空气中的水分和氧，造成材料整体氧化降解，影响使用寿命。2实验证明，优质的木塑复合材料用植物纤维应当在150的条件下干燥3小时，使植物纤维中的挥发分和水分得以充分排除，保留不易降解的纤维素，是提高木塑复合材料性能的有效措施，如果能对排除挥发分和水分的植物纤维进行进一步的改性如离子改性、高聚物改性、偶联剂改性、着色剂改性，将会进一步提升木塑复合材料的品质，但所要做的这一切，都会大大地增加生产成本。3目前国内并无满足该工艺的工业化设备。
发明内容
为了解决木塑复合材料产业发展中遇到的涉及植物纤维原料的瓶颈，填补国内该项专用设备制造的空白，本发明提供一种可实行工业化满足木塑复合材料产业对优质的植物纤维原料需求的干燥设备；又是一种可有效回收植物纤维中的挥发分，使之既不排入大气污染环境，又能为生化、制药工业提供天然优质的生物质原料，不但没有增加木塑复合材料用的植物纤维原料的加工成本负担还能使之增值的设备；同时还是一种能方便地对排除了挥发分和水分的植物纤维进行进一步的改性的设备；是一种新型的主要用于植物纤维粉体干燥，也可用于类似材料干燥的多功能干燥机。
解决其技术的方案
本发明解决其技术的方案是：
1使用一台特殊的圆筒状有搅拌装置的干燥器，圆筒由内层和中间层组成夹层，夹层上下设置进出口用于流通热传导介质，中间层和筒壁间为保温层，上部封闭并设置有挥发物抽提管、改性剂加入管、离子气体输入管和可打开和封闭的加料门，挥发物抽提管外有带阀门的三通，改性剂加入管外有阀门，离子气体输入管外有阀门，挥发物抽提口外有带阀门的三通的另两个口一个通向滤尘器(见2)，一个通向户外，离子气体输入管紧贴筒壁布延至筒底；筒底部有有出料口和阀门；干燥机的筒壁装有扼流板，筒底的中间装有搅拌轴，搅拌轴上装有搅拌叶，搅拌轴通过轴承盖板、轴承和平面轴承穿过筒底，搅拌轴的另一头装有齿轮，装有一台带齿轮电机，电机上的齿轮和搅拌轴上的齿轮齿合。设置该技术方案的效果是：关闭出料口、改性剂加入管、离子气体输入管阀门，挥发物抽提管外的三通的阀门处于通向滤尘器，将加料门打开，原料加到预定量后关闭，夹层的进出口开始流通符合设定温度的导热介质，保温层防止热量流失，电机通过齿轮带动搅拌轴和搅拌叶，搅拌叶和扼流板共同作用保证原料均匀翻动，在热作用下，植物纤维中的降解挥发分和水分被挥发物抽提管抽走，达到预定干燥时间时，将挥发物抽提管外的三通的阀门调至处于通向户外，可根据需要a打开离子通气管阀门通入离子气体对完成干燥的植物纤维进行离子改性或b打开改性剂加料阀门加入改性剂，完成改性工作后，关闭离子通气管阀门或改性剂加料阀门，打开出料阀门出料，出料完成后，重复上一工艺流程。
2使用一台特殊的滤尘器，滤尘器上为横向的圆筒，下为一方形集料仓，底部有一出料门，内部设置一横向的金属网滤尘筒和一横向并立的滚筒状毛刷，有一电机，电机通过齿轮组使金属网滤尘筒和滚筒状毛刷做相对运动，挥发物抽提管通过三通阀门进入滤尘器，入口在金属网滤尘筒外部，另有一挥发物抽提管在金属网滤尘筒内部，与冷凝收集器(见3)连通。设置该技术方案的效果是：当干燥器进行干燥工作时，植物纤维的降解挥发物由挥发物抽提管通过三通阀门被抽入滤尘器，含有的植物纤维粉末被金属滤网阻隔在金属滤尘筒外落入集料仓，过滤后的植物纤维降解挥发分通过金属滤网由金属网滤尘筒内的抽提管抽走，粘附在金属网上的植物纤维粉末由于金属网滤尘筒和滚筒状毛刷做相对运动被毛刷刷下，落入下面的集料仓，使金属网在使用过程中不会被植物纤维粉末堵塞，当干燥器完成一个工艺过程开始出料时，打开集料仓出料门，将集料仓的料清理干净，关闭出料门，等待重复下一工艺流程。
3使用一台特殊的冷凝收集器，收集器为筒状，上部为由滤尘器中金属网滤尘筒内引入的植物纤维的降解挥发物抽提管，中上部为由多组垂直排立的金属管、上下两块金属板、冷凝收集器筒壁构成的密闭空间，空间上下有冷却水进出管，收集器上下部通过多组垂直排立的金属管相通，空间下部有一真空抽管，与设置在冷凝器外部的真空泵相通，冷凝收集器底部有一放料阀门，侧面有一液面显示器。设置该技术方案的效果是：当干燥器进行干燥工作时，关闭冷凝收集器放料阀门，冷凝器外部的真空泵启动，使整个冷凝收集器内部形成负压，由于植物纤维挥发分抽管通过滤尘器与干燥器相连，干燥器内的植物纤维挥发分将会通过滤尘器被抽入冷凝收集器上部，通过密闭空间内的金属管进入冷凝收集器下部，由于密闭空间通有冷却水，植物纤维挥发分将会冷凝成液体，汇入冷凝收集器下部，当干燥器完成一个工艺流程出料时，关闭真空泵，打开冷凝收集器的出料阀门，将收集的植物纤维挥发分液体放出，关闭出料阀门，等待重复下一工艺流程。
本发明的有益效果是：可实行工业化满足木塑复合材料产业对优质的植物纤维原料需求；可有效回收植物纤维中的挥发分，使之既不排入大气污染环境，又能为生化、制药工业提供天然优质的生物质原料；降低木塑复合材料用的植物纤维原料的加工成本负担而且还能使之增值；能方便地对排除挥发分和水分的植物纤维进行进一步的改性；设计合理，制造简单，操作方便。
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1是多功能植物纤维粉体干燥机的纵剖面构造图。
附图2是干燥器的纵剖面构造图。
附图3是滤尘器的纵剖面构造图。
附图4是的冷凝收集器纵剖面构造图
附图1中，1.干燥器，2.滤尘器，3.冷凝收集器，1-26.挥发物抽提管，2-6.挥发物抽提管。附图2中1.干燥器，1-1.改性剂加入管阀门，1-2.改性剂加入管，1-3.离子气体输入管阀门，1-4.离子气体输入管，1-5.热传导介质出口，1-6.扼流板，1-7.搅拌叶，1-8.轴承盖板，1-9.筒底，1-10.轴承，1-11.平面轴承，1-12.搅拌轴，1-13.齿轮，1-14.带齿轮电机，1-15.机器支脚，1-16.出料口阀门，1-17.出料口，1-18.热传导介质进口，1-19.保温层，1-20.热传导介质流通夹层，1-21.筒外体，1-22.带控制阀的加料门，1-23.加料口，1-24.三通的阀门，1-25.户外通管，1-26.挥发物抽提管。
附图3中，1.干燥器，2.滤尘器，1-26.挥发物抽提管，2-1.齿轮组，2-2.滚筒状毛刷，2-3.电机，2-4.出料门，2-5.方形集料仓，2-6.挥发物抽提管，2-7.滤尘器筒，2-8.金属网滤尘筒。附图4中，1.干燥器，3.冷凝收集器，2-6.挥发物抽提管，3-1.冷凝水进口，3-2.放料口，3-3.放料阀门，3-4.真空泵，3-5.支脚，3-6.真空抽管，3-7.冷凝水出口，3-8.金属管，3-9.金属板，3-10.筒壁，3-11.液面显示器。
具体实施方式
在图1中，由挥发物抽提管(1-26)连接干燥器(1)和滤尘器(2)，由挥发物抽提管(2-6)连接滤尘器(2)和冷凝收集器(3)，形成一个整体，干燥器(1)干燥植物纤维粉体时产生的挥发物通过挥发物抽提管(1-26)经过滤尘器(2)过滤粉尘后由挥发物抽提管(2-6)进入冷凝收集器(3)凝聚成液体被收集。
在图2中，加料口(1-23)连接加料口阀门(1-22)，和由三通阀门(1-24)控制的挥发物抽提管(1-26)，及由改性剂加入管阀门(1-1)控制的改性剂加入管(1-2)包括由.离子气体输入管阀门(1-3)控制的伸入筒底的离子气体输入管(1-4)都安装在滤尘器(1)的上部，可方便地利用重力原理通过加料口(1-23)加入需要加工的原料和通过改性剂加入管(1-2)加入改性剂；又可利用挥发物的挥发向上的特性让挥发物方便地通过挥发物抽提管(1-26)被抽走，伸入筒底的离子气体输入管(1-4)能保证离子气体深入原料内部对其进行充分改性；扼流板(1-6)装在干燥器(1)的内壁，出料口阀门(1-16)连接出料口(1-17)装在干燥器(1)的底侧，搅拌叶(1-7)连接搅拌轴(1-12)穿过轴承盖板(1-8)、轴承(1-10)、筒底(1-9)、平面轴承(1-11)与齿轮(1-13)连接，齿轮(1-13)与带齿轮电机(1-14)的齿轮齿合，干燥器(1)工作时，带齿轮电机(1-14)驱动齿轮(1-13)通过搅拌轴(1-12)带动搅拌叶(1-7)，使原料在搅拌叶(1-7)和扼流板(1-6)之间均匀翻动，使原料受热均匀，也可使从改性剂加入管(1-2)加入的改性剂或从离子气体输入管(1-4)输入的离子气体均匀混合，改性时产生的微量废气可通过三通阀门(1-24)控制的户外通管(1-25)排出，保证品质，搅拌叶(1-7)转动时的离心力使加工完成后的原料方便地从出料口(1-17)出料；干燥器(1)的筒体由热传导介质流通夹层(1-20)、热传导介质进口(1-18)、热传导介质出口(1-5)、保温层(1-19)、.筒外体(1-21)、筒底(1-9)构成，筒底(1-9)下有机器支脚(1-15)，干燥器(1)工作时，设定温度的热传导介质由热传导介质进口(1-18)进入通过热传导介质流通夹层(1-20)并经热传导介质出口(1-5)流出形成循环，为干燥器(1)提供热量，保温层(1-19)、.筒外体(1-21)保证热量不无效流失，机器支脚(1-15)通过筒底(1-9)支撑整个干燥器(1)，并为齿轮(1-13)、带齿轮电机(1-14)和连接出料口阀门(1-16)的出料口(1-17)提供工作空间。
在图3中，滤尘器筒(2-7)、挥发物抽提管(1-26)、挥发物抽提管(2-6)、出料门(2-4)构成一个的空间，滚筒状毛刷(2-2)、金属网滤尘筒(2-8)并立安装在该空间并有良好的结合界面，电机(2-3)通过齿轮组(2-1)与空间内的滚筒状毛刷(2-2)、金属网滤尘筒(2-8)连接，滚筒状毛刷(2-2)下部为方形集料仓(2-5)，工作时，植物纤维的降解挥发物由挥发物抽提管(1-26)进入滤尘器(2)，含有的植物纤维粉末被阻隔在金属滤尘筒(2-8)外落入集料仓(2-5)，过滤后的植物纤维降解挥发分通过金属网滤尘筒(2-8)内的挥发物抽提管(2-6)抽走，电机(2-3)驱动齿轮组(2-1)带动滚筒状毛刷(2-2)、金属网滤尘筒(2-8)做相对运动，粘附在金属网上的植物纤维粉末被刷下，落入下面的集料仓(2-5)，使金属网滤尘筒(2-8)在使用过程中不会被植物纤维粉末堵塞，当干燥器(1)完成一个工艺过程开始出料时，打开滤尘器(2)的集料仓(2-5)下的出料门(2-4)，将集料仓(2-5)的料清理干净，关闭出料门(2-4)，等待重复下一工艺流程。
在图4中，挥发物抽提管(2-6)由冷凝收集器(3)上部进入，以金属板(3-9)、金属管(3-8)、筒壁(3-10)构成一个封闭空间，通过冷凝水进口(3-1)、冷凝水出口(3-7)与外相通，真空泵(3-4)通过真空抽管(3-6)与冷凝收集器(3)相连，连接放料阀门(3-3)的放料口(3-2)安装在冷凝收集器(3)的底侧，冷凝收集器(3)底部装有支脚(3-5)，侧面装有液面显示器(3-11)，工作时，关闭冷凝收集器(3)放料阀门(3-3)，由冷凝水进口(3-1)、冷凝水出口(3-7)通过循环冷却水，外部的真空泵(3-6)启动，使整个冷凝收集器(3)内部形成负压，植物纤维挥发分由挥发物抽提管(2-6)被抽入冷凝收集器(3)，经过金属管(3-8)时，植物纤维挥发分会冷凝成液体，自然流入冷凝收集器(3)下部，液面显示器(3-11)显示冷凝液体的高度，当干燥器(1)完成一个工艺流程出料时，关闭真空泵(3-6)，打开冷凝收集器(3)的出料阀门(3-3)，将收集的植物纤维挥发分液体通过放料(3-2)放出，关闭出料阀门(3-3)，等待重复下一工艺流程。
Claims (4)
1.一种多功能植物纤维粉体干燥机，由干燥器，滤尘器，冷凝收集器构成，其特征是：干燥器，滤尘器，冷凝收集器由挥发物抽提管连接。
2.根据权利要求1所述的多功能植物纤维粉体机设备其特征是：使用一台特殊的圆筒状有搅拌装置的干燥器，圆筒由内层和中间层组成夹层，夹层上下设置进出口用于流通热传导介质，中间层和筒壁间为保温层，上部封闭并设置有挥发物抽提管、改性剂加入管、离子气体输入管和可打开和封闭的加料门，挥发物抽提管外有带阀门的三通，改性剂加入管外有阀门，离子气体输入管外有阀门，挥发物抽提口外有带阀门的三通的另两个口一个通向滤尘器(见3)，一个通向户外，离子气体输入管紧贴筒壁布延至筒底；筒底部有有出料口和阀门；干燥机的筒壁装有扼流板，筒底的中间装有搅拌轴，搅拌轴上装有搅拌叶，搅拌轴通过轴承盖板、轴承和平面轴承穿过筒底，搅拌轴的另一头装有齿轮，装有一台带齿轮电机，电机上的齿轮和搅拌轴上的齿轮齿合。
3.根据权利要求1所述的多功能植物纤维粉体干燥机其特征是：使用一台特殊的滤尘器，滤尘器上为横向的圆筒，下为一方形集料仓，底部有一出料门，内部设置一横向的金属网滤尘筒和一横向并立的滚筒状毛刷，有一电机，电机通过齿轮组使金属网滤尘筒和滚筒状毛刷做相对运动，挥发物抽提管通过三通阀门进入滤尘器，入口在金属网滤尘筒外部，另有一挥发物抽提管在金属网滤尘筒内部，与冷凝收集器(见4)连通。
4.根据权利要求1所述的多功能植物纤维粉体干燥机其特征是：使用一台特殊的冷凝收集器，收集器为筒状，上部为由滤尘器中金属网滤尘筒内引入的植物纤维的降解挥发物抽提管，中上部为由多组垂直排立的金属管、上下两块金属板、冷凝收集器筒壁构成的密闭空间，空间上下有冷却水进出管，收集器上下部通过多组垂直排立的金属管相通，空间下部有一真空抽管，与设置在冷凝器外部的真空泵相通，冷凝收集器底部有一放料阀门，侧面有一液面显示器。
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