CN104888529A - 一种利用废弃核桃壳生产优质滤料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用废弃核桃壳生产优质滤料的方法，包括对废弃核桃壳依次进行的高温高压超声脱脂、烘干、破碎、风选、大气压风破、色选等工艺步骤。本发明的工艺路线合理、自动化程度高、生产成本低，它以可重构模块化技术为核心，集高温高压脱脂、烘干、破碎、大气压风破、色选等关键技术提高核桃壳滤料的内在品质，通过风选、色选的技术步骤，实现核桃壳滤料的精制，提高其感官品质，其技术的研发与推广对提高核桃产品附加值、延伸农村经济林果业种植链条、带动核桃果业深加工产业的发展等方面具有积极意义。

Description

一种利用废弃核桃壳生产优质滤料的方法

技术领域

本发明内容属于农林废弃物综合利用技术领域，涉及一种以农林废弃物—核桃壳为原料生产优质滤料的方法。

背景技术

随着核桃种植及其深加工产业的发展，每年要产生大量的核桃壳。现代科学研究表明，核桃壳富含多种有用成分。据分析，每100g核桃壳中含有灰分0.66g、水分5.95g、苯醇抽出物3.71g、木质素38.05g、纤维素30.88g、半纤维素27.26g。过去，核桃作为干果销售后，由于核桃壳比较难回收利用，致使大量的核桃壳被废弃。

核桃壳用途广泛，可以加工成不同粒径的核桃壳颗粒并应用于轮船窝轮增压清洗、被污染土地改良、化妆品、冶金、热电、印染、造纸、酿酒、制革、石化工程、含油污水处理、五金配件、首饰、玻璃器皿的研磨抛光、油田含油水净化、污水过滤器、过滤器填料、渗透性和裂缝性地层漏失堵漏等工业污水处理及城市给排水工程等方面，是各种过滤器最理想的水质净化过滤材料。因其不同的用途和粒度的大小，核桃壳产品有核桃壳滤料、核桃壳磨料和核桃壳粉等不同的名字。

核桃壳滤料具有硬度高、耐磨损、抗压性好、化学性能稳定、在酸碱中不溶解、吸附截污能力强、亲水性好、抗油浸等优点，它处理含油污水后容易洗涤再生，特别是处理含油量低于100mg／g的污水的效果良好，迄今核桃壳滤料已被广泛应用于油田、化工、冶金、热电、印染、造纸、酿酒、制革等工业污水处理及城市给水排水工程，可取代石英砂滤料，成为提高水质并大幅度降低水处理成本的新一代滤料。

传统的核桃壳滤料生产工艺采用了破碎、筛选、高温脱脂、冲洗、烘干、磨圆、分级等步骤，其自动化程度低，生产工艺简单，所产生滤料的孔隙率、除油率、磨损率、浮皮率、比重等物理指标不高，导致滤料生产的品质不佳、成本偏高、感官品质及应用效果均较差等问题，影响了核桃壳滤料的反冲洗强度、滤速和除油率等功能的发挥，迄今为止，本领域尚无核桃壳生产优质滤料技术工艺的先例，因而也未能使核桃壳这种宝贵资源得到进一步的有效开发。

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种工艺路线合理、自动化程度高、生产成本低、产品的感官品质及应用效果好的利用废弃核桃壳生产优质滤料的方法，其技术的研发与推广对提高核桃产品附加值、延伸农村经济林果业种植链条、带动核桃果业深加工产业的发展等方面具有积极意义。

为实现以上发明目的而提出的生产优质滤料的方法包括下述的生产步骤：

1、脱脂──将从原料仓送来的核桃壳投入电加热热水高压超声脱脂清洗机中进行高温高压超声脱脂，清洗机压力控制在15～35bar、温度控制在90℃～120℃、水流量控制在30～750L/h、时间控制在5～10分钟，通过高温高压超声脱脂后使核桃壳的含油率控制在3%以内；

2、烘干──将上述高温高压脱脂的产品投入电动烘干机内进行烘干，烘干温度100℃～200℃，时间1～3分钟，使核桃壳的含水量控制在7％以内；

3、初破碎──将经烘干后的核桃壳送至微粉碎机内进行除破碎，出料粒度为6～8mm；

4、风选──将经上述破碎步骤后的核桃壳粒送入风选机内，去除核桃壳碎料中的粉末、灰尘和杂质；

5、大气压风破──将风选后的核桃壳粒投入冲击大气压风破碎机中，根据用户需求的规格将核桃壳粒风破成0.5～0.8mm、0.5～1.0mm、0.6～1.2mm、0.8～1.6mm、1.0～2.0mm或2.0～4.0mm的核桃壳颗粒滤料；

6、色选──将上述核桃壳滤料放入全自动智能色选机中进行色选，按照白色、红色、黄色、褐色、黑色的色差标准，分选出不同的核桃壳滤料；

7、包装入库──将上述各规格的核桃壳滤料按照25kg／每袋或40kg／每袋的标准(或按用户要求)用防潮包装袋包装，入库。

本发明所述利用废弃核桃壳生产优质滤料的方法的具体创新点包括如下方面。

a、技术具有独创性。本发明以可重构模块化技术为核心，集高温高压脱脂、烘干、破碎、大气压风破、色选等关键技术提高核桃壳滤料的内在品质，通过风选、色选的技术步骤，实现核桃壳滤料的精制，提高其感官品质。

b、保持核桃壳中有效成分不挥发损耗，实现节能目的。本发明运用高温高压脱脂和烘干等技术，利用过热蒸汽的穿透性和热风的干燥性，通过微波控制核桃壳内部分子热运动，在短时间内除去核桃壳中油脂，提升核桃壳滤料的品质。由于在本发明的生产流程上优先实施了高温高压超声脱脂、烘干工艺，实现了工艺上的优化组合，使破碎和大气压风破环节生产效率得到提高，滤料的除油率和吸附力增强，降低了生产成本，提升了产品质量。

c、全部实现自动化流水线作业并有效解决了核桃壳优质滤料生产的工序矛盾。本发明采用可重构模块化技术，对高温高压脱脂、烘干、破碎、风选、大气压风破、色选等滤料生产工序模块进行柔性组合重构，满足不同规格、工艺要求的优质滤料加工，实现流水线的多功能化，发挥设备的最大功效。另外，本发明以可重构模块化技术为核心，研究核桃壳滤料生产流水线的共性部件，满足了各类核桃壳生产优质滤料的流水线的实际要求。

采用本发明方法生产的优质核桃壳滤料是一种可广泛应用于油田、化工、冶金、热电、印染、造纸、酿酒、制革等工业污水处理及城市给水排水工程等多行业领域水处理的新一代油脂滤料，与现有的同类产品相比，该滤料具有的有益效果是：

(1)、具有多方面性的微孔性，截污力强，对油和悬浮物的去除率高，提高了水质；

(2)、具有多棱性和不同粒径，形成深床过滤，增强了除油能力和滤速；

(3)、具有疏水亲油性和适宜的比重，反洗易，再生力强；

(4)、滤料的硬度大，且经特殊处理不易腐蚀，不用更换滤料(每年只补充10%)，减省了维修和维修时间，可大幅度降低水处理的成本，减少了废弃物排放，提高了资源的综合利用率。

具体实施方式

实施例一

本发明所述利用废弃核桃壳生产优质滤料方法的一种实施例方式采用下述的生产步骤。

1、高温高压超声脱脂──将从原料仓送来的核桃壳(须选择成熟度在90%以上的核桃所产生的核桃壳)投入型号为HDS801E的电加热热水高压超声脱脂清洗机内进行高温高压超声脱脂，压力控制在25bar、温度为100℃、水流量控制在300L/h、时间控制在10分钟。通过高温高压超声脱脂，使核桃壳的含油率控制在3%以内，进一步提高核桃壳生产滤料的除油率和吸附能力。

2、烘干──将上述高温高压脱脂的产品投入电动烘干机(型号6CCP-110瓶式烘干机)内进行烘干，烘干温度150℃，时间2分钟，使核桃壳的含水量控制在7％以内。

3、初破碎──将经烘干后的核桃壳送至型号为CWFJ-60的微粉碎机内进行除破碎，出料粒度为6mm。

4、风选──将经上述破碎步骤后的核桃壳粒送入6CFX60A风选机内进行风选，去除核桃壳碎料中的粉末、灰尘和杂质。

5、大气压风破──将风选后的核桃壳粒投入冲击大气压风破碎机中(型号1915)，将核桃壳粒风破成0.5～0.8mm的核桃壳颗粒滤料。

6、色选──将上述核桃壳滤料放入型号为CCD-K4的全自动智能色选机中进行色选，按照白色、红色、黄色、褐色、黑色的色差标准，分选出不同的核桃壳滤料。

7、包装入库──将上述各规格的核桃壳滤料按照25kg／每袋或40kg／每袋的标准(或按用户要求)用防潮包装袋包装，入库。

实施例二

本发明所述利用废弃核桃壳生产优质滤料方法的另一种实施例方式采用下述的生产步骤。

1、高温高压超声脱脂──将从原料仓送来的核桃壳投入型号为HDS801E的电加热热水高压超声脱脂清洗机内进行高温高压超声脱脂，压力控制在30bar、温度为100℃、水流量控制在250L/h、时间控制在8分钟。通过高温高压超声脱脂，使核桃壳的含油率控制在3%以内，进一步提高核桃壳生产滤料的除油率和吸附能力。

2、烘干──将上述高温高压脱脂的产品投入电动烘干机(型号6CCP-110瓶式烘干机)内进行烘干，烘干温度120℃，时间3分钟，使核桃壳的含水量控制在7％以内。

3、初破碎──将经烘干后的核桃壳送至型号为CWFJ-60的微粉碎机内进行除破碎，出料粒度为6mm。

4、风选──将经上述破碎步骤后的核桃壳粒送入6CFX60A风选机内进行风选，去除核桃壳碎料中的粉末、灰尘和杂质。

5、大气压风破──将风选后的核桃壳粒投入冲击大气压风破碎机中(型号1915)，将核桃壳粒风破成0.6～1.2mm的核桃壳颗粒滤料。

6、色选──将上述核桃壳滤料放入型号为CCD-K4的全自动智能色选机中进行色选，按照白色、红色、黄色、褐色、黑色的色差标准，分选出不同的核桃壳滤料。

7、包装入库──将上述各规格的核桃壳滤料按照25kg／每袋或40kg／每袋的标准(或按用户要求)用防潮包装袋包装，入库。

Claims (1)

1.一种利用废弃核桃壳生产优质滤料的方法，其特征在于包括下述的生产步骤：

1.1脱脂──将从原料仓送来的核桃壳投入电加热热水高压超声脱脂清洗机中进行高温高压超声脱脂，清洗机压力控制在15～35bar、温度控制在90℃～120℃、水流量控制在30～750L/h、时间控制在5～10分钟，通过高温高压超声脱脂后使核桃壳的含油率控制在3%以内；

1.2烘干──将上述高温高压脱脂的产品投入电动烘干机内进行烘干，烘干温度100℃～200℃，时间1～3分钟，使核桃壳的含水量控制在7％以内；

1.3初破碎──将经烘干后的核桃壳送至微粉碎机内进行除破碎，出料粒度为6～8mm；

1.4风选──将经上述破碎步骤后的核桃壳粒送入风选机内，去除核桃壳碎料中的粉末、灰尘和杂质；

1.5大气压风破──将风选后的核桃壳粒投入冲击大气压风破碎机中，根据用户需求的规格将核桃壳粒风破成0.5～0.8mm、0.5～1.0mm、0.6～1.2mm、0.8～1.6mm、1.0～2.0mm或2.0～4.0mm的核桃壳颗粒滤料；

1.6色选──将上述核桃壳滤料放入全自动智能色选机中进行色选，按照白色、红色、黄色、褐色、黑色的色差标准，分选出不同的核桃壳滤料；

1.7包装入库──将上述各规格的核桃壳滤料按照25kg／每袋或40kg／每袋的标准用防潮包装袋包装，入库。