CN110385100B - 一种木质素磺酸盐化学改性装置及其工艺流程 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木质素磺酸盐化学改性装置，包括改性罐体、底板，所述改性罐体包括顶盖、下罐体，所述顶盖顶部设有第一驱动电机，第一驱动电机输出轴连接有搅拌杆，搅拌杆穿过改性罐体于下罐体底部设置，搅拌杆底部设有U型桨叶，搅拌杆中部设有螺旋桨叶。本发明启动第二驱动电机，凸轮转动，带动晃动板上下晃动，晃动板在第一套杆、第一套块与第二套杆、第二套块协助下上下运动，同时带动伸缩弹簧的伸缩起到缓冲效果，提高了木质素磺酸盐二次改性混合效果，启动第三驱动电机，棘轮转动，棘爪设置在棘轮的凹槽内，从而振动扰流柱在套柱内上下振动，从而提高木质素磺酸盐分散效果。
Description
技术领域
本发明涉及木质素磺酸盐改性技术领域，具体涉及一种木质素磺酸盐化学改性装置及其工艺流程。
背景技术
木质素磺酸盐又称磺化木质素，是亚硫酸盐法造纸木浆的副产品，可用作混凝土减水剂、耐火材料、陶瓷等。用石灰、氯化钙、碱式醋酸铅等沉淀剂，经过沉淀、分离、烘干等工艺而制得，用于油田钻井泥浆、油井压裂、三次采油提高石油采收率等工艺过程。可用于工业水处理以及制革工业。电镀工业中应用使电镀表面更加光亮。还可作水煤浆分散剂及用作混凝土减水剂、石膏板生产助剂、农药助剂、印染扩散剂、橡胶耐磨剂等。也可用作生产染料、香兰素、鞣剂的原料或中间体，代替50％苯酚与甲醛缩合成塑料制品。
现有木质素磺酸盐改性装置中磺化改性分散效果差，因而容易影响到整体改性效果，需要进一步改善处理。
中国专利文献(公开号：CN107840969A)公开了一种木质素磺酸盐的改性方法，将木质素磺酸盐的溶液调节pH值为8～12，升温至70～90℃，然后滴加甲醛溶液，反应2～7h，冷却到室温，再依次流经阴离子树脂和阳离子树脂，得到提取液，烘干，得到改性的木质素磺酸盐，该改性方法中未涉及到木质素磺酸盐改性装置，木质素磺酸盐改性需要高温磺化、氧化、接枝反应，因而改性装置需要适应高温、氧化等条件，同时改性中搅拌效率对改性效果具有很大影响，现有改性装置搅拌效果差，仍需进一步的改善。
中国专利文献(公开号：204080530U)公开了一种宣纸生产黑液的处理系统，包括依次设置的对黑液进行过滤分离回收纤维的过滤装置，用于磺化改性剂与黑液进行磺化改性反应的磺化改性反应釜，对磺化改性反应后的反应液进行干燥的干燥装置，过滤装置与磺化改性反应釜之间设置有对黑液进行浓缩的浓缩装置，该专利文献虽涉及到改性装置，但装置较为简单，改性效果仍需进一步改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种木质素磺酸盐化学改性装置及其工艺流程，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种木质素磺酸盐化学改性装置，包括改性罐体、底板，所述改性罐体包括顶盖、下罐体，所述顶盖顶部设有第一驱动电机，第一驱动电机输出轴连接有搅拌杆，搅拌杆穿过改性罐体于下罐体底部设置，搅拌杆底部设有U型桨叶，搅拌杆中部设有螺旋桨叶，所述改性罐体底部设有振动扰流机构，振动扰流机构设置在改性罐体、底板间，底板一侧还设有二次改性分散机构；
所述二次改性分散机构包括二次改性分散箱，二次改性分散箱设在晃动板上，底板一侧设有第一套杆，第一套杆上设有第一套块，第一套杆顶端设有第一限位块，底板另一侧设有滑槽，滑槽与滑块滑动连接，滑块通过伸缩弹簧与固定柱连接，滑块顶端连接有第二套杆，第二套杆上设有第二套块，第二套杆顶端设有第二限位块，晃动板通过第一套块、第二套块连接，晃动板底部设有凸轮，凸轮通过支撑柱架设，凸轮与第二驱动电机连接，下罐体一侧顶部设有进料管，另一侧底部设有出料管，出料管出料朝着二次改性分散箱设置；
所述下罐体底部包括内壁和外壁，内壁和外壁形成加热腔体，加热腔体内设有循环导热管，下罐体外部还设有安装腔，循环泵设置在安装腔内，循环导热管两端与循环泵连接，循环导热管上还设有导热杆，导热杆与加热器连接，加热器设置在安装腔内，所述加热腔体底部设有风机。
作为本发明的再进一步方案是：所述顶盖底部设有第一安装块，下罐体顶部设有第二安装块，第一安装块、第二安装块分别设有第一预留螺孔和第二预留螺孔，第一预留螺孔和第二预留螺孔通过螺栓将顶盖、下罐体安装固定。
作为本发明的再进一步方案是：所述下罐体内侧壁对称设有破流板，破流板上设有破流齿。
作为本发明的再进一步方案是：所述破流齿形状为弧形，且与U型桨叶配合设置。
作为本发明的再进一步方案是：所述振动扰流机构包括安装架，安装架一端与套柱连接，套柱内滑动设有振动扰流柱，振动扰流柱底端设有棘爪，棘爪设置在棘轮的凹槽内，棘轮与第三驱动电机连接，所述振动扰流柱上端与稳定块连接，稳定块设置在下罐体底部。
作为本发明的再进一步方案是：所述振动扰流机构间还设有缓冲弹簧，缓冲弹簧用于改性罐体与底板连接。
作为本发明的再进一步方案是：所述晃动板下部还连接有支撑杆，支撑杆顶部与晃动板底部连接处设有缓冲凸起。
作为本发明的再进一步方案是：所述内壁底部拐角处呈凹形，所述外壁底部拐角处呈凸形。
作为本发明的再进一步方案是：所述木质素磺酸盐化学改性工艺步骤为：将木质素磺酸盐先送入改性装置中，然后再加入氧化剂，调节反应转速，转速为100-200r/min，然后再升温处理，搅拌1-2h，即可。
作为本发明的再进一步方案是：所述氧化剂为过氧化氢溶液，升温处理温度为75-85℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)启动第二驱动电机，凸轮转动，带动晃动板上下晃动，晃动板在第一套杆、第一套块与第二套杆、第二套块协助下上下运动，同时带动伸缩弹簧的伸缩起到缓冲效果，提高了木质素磺酸盐二次改性混合效果，启动第三驱动电机，棘轮转动，棘爪设置在棘轮的凹槽内，从而振动扰流柱在套柱内上下振动，从而提高木质素磺酸盐分散效果。
(2)内壁底部拐角处呈凹形，所述外壁底部拐角处呈凸形，该设置使热量从小的空间流动到大的空间，再流动小的空间，从而加速热量的流动以及热量的聚集；第一预留螺孔和第二预留螺孔通过螺栓将顶盖、下罐体安装固定，方便拆卸，从而方便改性罐体内部结构的维修以及更换。
附图说明
图1为本发明木质素磺酸盐化学改性装置结构示意图；
图2为本发明改性装置内部结构示意图；
图3为本发明二次改性分散机构结构示意图；
图4为本发明下罐体加热腔体结构示意图；
图5为本发明顶盖、下罐体安装拆卸结构示意图；
图中，1、改性罐体；2、底板；101、顶盖；102、下罐体；3、第一驱动电机；4、搅拌杆；5、U型桨叶；6、螺旋桨叶；7、振动扰流机构；8、二次改性分散机构；801、二次改性分散箱；9、晃动板；10、第一套杆；11、第一套块；12、第一限位块；13、滑槽；14、滑块；15、伸缩弹簧；16、固定柱；17、第二套杆；18、第二套块；19、凸轮；20、支撑柱；21、第二驱动电机；22、进料管；23、出料管；24、内壁；25、外壁；26、加热腔体；27、循环导热管；28、安装腔；29、循环泵；30、导热杆；31、加热器；32、风机；33、第一安装块；34、第二安装块；35、第一预留螺孔；36、第二预留螺孔；37、螺栓；38、破流板；39、破流齿；701、安装架；702、套柱；703、振动扰流柱；704、棘爪；705、棘轮；706、稳定块；41、支撑杆；42、缓冲凸起；43、第二限位块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明中，一种木质素磺酸盐化学改性装置，包括改性罐体1、底板2，所述改性罐体1包括顶盖101、下罐体102，所述顶盖101顶部设有第一驱动电机3，第一驱动电机3输出轴连接有搅拌杆4，搅拌杆4穿过改性罐体1于下罐体102底部设置，搅拌杆4底部设有U型桨叶5，搅拌杆4中部设有螺旋桨叶6，所述改性罐体1底部设有振动扰流机构7，振动扰流机构7设置在改性罐体1、底板2间，底板2一侧还设有二次改性分散机构8；将木质素磺酸盐先送入改性装置中，然后再加入氧化剂，启动第一驱动电机3，搅拌杆4转动，继而带动螺旋桨叶6、U型桨叶5转动，从而将木质素磺酸盐、氧化剂进行分散；
所述二次改性分散机构8包括二次改性分散箱801，二次改性分散箱801设在晃动板9上，底板2一侧设有第一套杆10，第一套杆10上设有第一套块11，第一套杆10顶端设有第一限位块12，底板2另一侧设有滑槽13，滑槽13与滑块14滑动连接，滑块14通过伸缩弹簧15与固定柱16连接，滑块14顶端连接有第二套杆17，第二套杆17上设有第二套块18，第二套杆17顶端设有第二限位块43，晃动板9通过第一套块11、第二套块18连接，晃动板9底部设有凸轮19，凸轮19通过支撑柱20架设，凸轮19与第二驱动电机21连接，下罐体102一侧顶部设有进料管22，另一侧底部设有出料管23，出料管23出料朝着二次改性分散箱801设置；启动第二驱动电机21，凸轮19转动，带动晃动板9上下晃动，晃动板9在第一套杆10、第一套块11与第二套杆17、第二套块18协助下上下运动，同时带动伸缩弹簧15的伸缩起到缓冲效果，提高了木质素磺酸盐二次改性混合效果；
所述下罐体102底部包括内壁24和外壁25，内壁24和外壁25形成加热腔体26，加热腔体26内设有循环导热管27，下罐体102外部还设有安装腔28，循环泵29设置在安装腔28内，循环导热管27两端与循环泵29连接，循环导热管27上还设有导热杆30，导热杆30与加热器31连接，加热器31设置在安装腔28内，所述加热腔体26底部设有风机32，启动风机32，从而使循环导热管27产生的热量向底部流动，热量聚集，提高底部温度，进而避免底部物料聚集影响加热效果；
请参阅图4，本实施例的顶盖101底部设有第一安装块33，下罐体102顶部设有第二安装块34，第一安装块33、第二安装块34分别设有第一预留螺孔35和第二预留螺孔36，第一预留螺孔35和第二预留螺孔36通过螺栓37将顶盖101、下罐体102安装固定，方便拆卸，从而方便改性罐体1内部结构的维修以及更换；
本实施例的下罐体102内侧壁对称设有破流板38，破流板38上设有破流齿39，破流齿39的设置提高分散效果，将木质素磺酸盐充分搅拌分散；
本实施例的破流齿39形状为弧形，且与U型桨叶5配合设置。
请参阅图5，本实施例的振动扰流机构7包括安装架701，安装架701一端与套柱702连接，套柱702内滑动设有振动扰流柱703，振动扰流柱703底端设有棘爪704，棘爪704设置在棘轮705的凹槽内，棘轮705与第三驱动电机连接，所述振动扰流柱703上端与稳定块706连接，稳定块706设置在下罐体102底部，启动第三驱动电机，棘轮705转动，棘爪704设置在棘轮705的凹槽内，从而振动扰流柱703在套柱702内上下振动，从而提高木质素磺酸盐分散效果；
本实施例的振动扰流机构7间还设有缓冲弹簧40，缓冲弹簧40用于改性罐体1与底板2连接，起到缓冲效果，保护本发明的装置结构，提高使用寿命；
本实施例的晃动板9下部还连接有支撑杆41，支撑杆41顶部与晃动板9底部连接处设有缓冲凸起42。
本实施例的内壁25底部拐角处呈凹形，所述外壁24底部拐角处呈凸形，该设置使热量从小的空间流动到大的空间，再流动小的空间，从而加速热量的流动以及热量的聚集；
本实施例的木质素磺酸盐化学改性工艺步骤为：将木质素磺酸盐先送入改性装置中，然后再加入氧化剂，调节反应转速，转速为100-200r/min，然后再升温处理，搅拌1-2h，即可。
本实施例的氧化剂为过氧化氢溶液，升温处理温度为75-85℃。
本发明的工作原理是：将木质素磺酸盐先送入改性装置中，然后再加入氧化剂，启动第一驱动电机3，搅拌杆4转动，继而带动螺旋桨叶6、U型桨叶5转动，从而将木质素磺酸盐、氧化剂进行分散，启动第二驱动电机21，凸轮19转动，带动晃动板9上下晃动，晃动板9在第一套杆10、第一套块11与第二套杆17、第二套块18协助下上下运动，同时带动伸缩弹簧15的伸缩起到缓冲效果，提高了木质素磺酸盐二次改性混合效果，物料一次改性后通过出料管23出料，将物料送入二次改性分散箱801内，启动第三驱动电机，棘轮705转动，棘爪704设置在棘轮705的凹槽内，从而振动扰流柱703在套柱702内上下振动，从而提高木质素磺酸盐分散效果，启动风机32，从而使循环导热管27产生的热量向底部流动，热量聚集，提高底部温度，进而避免底部物料聚集影响加热效果。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (1)
1.一种木质素磺酸盐化学改性装置，包括改性罐体、底板，其特征在于，所述改性罐体包括顶盖、下罐体，所述顶盖顶部设有第一驱动电机，第一驱动电机输出轴连接有搅拌杆，搅拌杆穿过改性罐体于下罐体底部设置，搅拌杆底部设有U型桨叶，搅拌杆中部设有螺旋桨叶，所述改性罐体底部设有振动扰流机构，振动扰流机构设置在改性罐体、底板间，底板一侧还设有二次改性分散机构；
所述二次改性分散机构包括二次改性分散箱，二次改性分散箱设在晃动板上，底板一侧设有第一套杆，第一套杆上设有第一套块，第一套杆顶端设有第一限位块，底板另一侧设有滑槽，滑槽与滑块滑动连接，滑块通过伸缩弹簧与固定柱连接，滑块顶端连接有第二套杆，第二套杆上设有第二套块，第二套杆顶端设有第二限位块，晃动板通过第一套块、第二套块连接，晃动板底部设有凸轮，凸轮通过支撑柱架设，凸轮与第二驱动电机连接，下罐体一侧顶部设有进料管，另一侧底部设有出料管，出料管出料朝着二次改性分散箱设置；
所述下罐体底部包括内壁和外壁，内壁和外壁形成加热腔体，加热腔体内设有循环导热管，下罐体外部还设有安装腔，循环泵设置在安装腔内，循环导热管两端与循环泵连接，循环导热管上还设有导热杆，导热杆与加热器连接，加热器设置在安装腔内，所述加热腔体底部设有风机；
顶盖底部设有第一安装块，下罐体顶部设有第二安装块，第一安装块、第二安装块分别设有第一预留螺孔和第二预留螺孔，第一预留螺孔和第二预留螺孔通过螺栓将顶盖、下罐体安装固定，所述下罐体内侧壁对称设有破流板，破流板上设有破流齿，所述破流齿形状为弧形，且与U型桨叶配合设置，所述振动扰流机构包括安装架，安装架一端与套柱连接，套柱内滑动设有振动扰流柱，振动扰流柱底端设有棘爪，棘爪设置在棘轮的凹槽内，棘轮与第三驱动电机连接，所述振动扰流柱上端与稳定块连接，稳定块设置在下罐体底部；所述振动扰流机构间还设有缓冲弹簧，缓冲弹簧用于改性罐体与底板连接，所述晃动板下部还连接有支撑杆，支撑杆顶部与晃动板底部连接处设有缓冲凸起；所述内壁底部拐角处呈凹形，所述外壁底部拐角处呈凸形，所述木质素磺酸盐化学改性工艺步骤为：将木质素磺酸盐先送入改性装置中，然后再加入氧化剂，调节反应转速，转速为100-200r/min，然后再升温处理，搅拌1-2h，即可，所述氧化剂为过氧化氢溶液，升温处理温度为75-85℃。
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