CN110802022A - 禾本类植物秸秆分离除尘装置与分离除尘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种禾本类植物秸秆分离除尘装置与分离除尘方法。该装置包括：物料入料口、可旋转管、过滤网、纤维收集管、第一风机、除尘单元；可旋转管为空心管，沿可旋转管的管壁上具有一开口槽，开口槽的开口方向朝向过滤网的方向，可旋转管在过滤网水平面方向上转动；过滤网设置在可旋转管的后方；纤维收集管连接在可旋转管的开口槽上，与可旋转管的内部连通；第一风机设置所述装置外，与纤维收集管相连，为收集过滤网上的纤维提供动力；除尘单元设置在所述过滤网的后方。该装置能够将造纸用秸秆原料中的细小纤维和纤维中掺杂的灰尘很好地分离开来。

Description

禾本类植物秸秆分离除尘装置与分离除尘方法

技术领域

本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种禾本类植物秸秆分离除尘装置与分离除尘方法。

背景技术

纸张是与人生活息息相关的重要物品，其已经发展成为包装、印刷、卷烟、文化用品、机械、建材、军工等产业的原材料，造纸工业在各行各业都有广泛的应用，造纸工业的发展直接反映一个国家国民经济和文明建设的水平。我国是一个造纸用纸大国，造纸已成为带动国民经济发展的重要基础工业。

众所周知，纸张的制备需要消耗大量的制浆原料，而中国是一个少林多田的国家，森林覆盖率只有16.35％，不仅如此，我们造纸木材利用率也低于世界平均水平。据联合国统计，世界造纸用木材平均占总量的7～8％，先进的林业国家，如芬兰、美国、加拿大等造纸用木材占总木材量的32％，而我国每年用于造纸工业的木材仅占我国木材总量的4％。但我国是一个农业大国，据统计，全国共有18亿多亩耕地，年产粮食超过5亿吨，每年产生的农业秸秆6亿多吨，非木材纤维超过7亿吨，每年都有大量的农业废物(如棉轩、甘鹿渣、麦草等)和种类繁多的其他禾本科植物(如竹子、芦苇、芒秆等可供制浆造纸利用。这些禾本类植物来源丰富，价格低廉，生长周期短，是目前我国造纸工业的主要原料之一。

传统的造纸工艺是将造纸原料经过切割、过筛、软化、制浆、调制、抄造、加工等主要处理步骤，切割过筛后得到的筛下物——含有灰尘的细小纤维由于含尘较多，尘纤分离困难，多数情况下直接被废弃掉，造成了大量原料的浪费。在目前能源极其短缺的情况下，回收利用含尘的细小纤维很有必要。

发明内容

本发明提供一种禾本类植物秸秆分离除尘装置，所述分离除尘装置包括：物料入料口、可旋转管、过滤网、纤维收集管、第一风机、除尘单元；

所述可旋转管为空心管，沿可旋转管管长的方向，在其管壁上具有一开口槽，所述开口槽的开口朝向所述过滤网的方向并靠近该过滤网，所述可旋转管在过滤网水平面方向上旋转；

所述过滤网设置在所述可旋转管的后方；

所述纤维收集管连接在所述可旋转管的开口槽上，与所述可旋转管的内部连通；

所述第一风机设置在所述装置外，与所述纤维收集管相连，为可旋转管吸附过滤网上的纤维提供动力；

所述除尘单元设置在所述过滤网的后方。

本发明中所述的“后方”，是相对于物料入料口来讲的，距离物料入料口近的为前方，远离物料入料口的为后方。

根据本发明的装置，所述装置还包括第二风机，所述第二风机设置在所述装置外，与所述物料入料口连接，为物料的输送提供动力。

根据本发明的装置，所述装置还包括带动可旋转管转动的动力单元，所述动力单元通过支撑架设置在可旋转管的附近，用于带动可旋转管在滤网水平面方向上的转动。示例性的，例如在所述可旋转管的背向开口槽的位置处设置转轴，所述转轴与电机连接，由电机带动所述可旋转管的转动。对支撑和固定的方式不作限定，可采用本领域已知的任意一种方式。

根据本发明的装置，所述可旋转管的长度没有特别限制，与过滤网适配即可，例如可以为1.5-2.5米，例如1.8-2.3米，作为示例，其长度为2米。进一步地，所述可旋转管的旋转覆盖的面积占所述过滤网面积的85-98％，例如为90-95％。进一步地，所述可旋转管的直径为5-20cm，例如8-12cm，作为示例，其直径为10cm。

根据本发明的装置，所述开口槽的开口的宽度为可旋转管直径的约10-30％，示例性地，所述开口的尺寸为1-6厘米，较好的是2-4cm，开口槽的开口长度，本领域技术人员可根据管长自行调整，最好是尽可能的长，便于将吸附在滤网上的中细小纤维等尽可能的通过该开口槽吸附到可旋转管内。

根据本发明的装置，所述过滤网的网孔目数为70-110目，例如80-100目，优选为90目，过滤网可以很好地实现物料中灰尘和细小纤维的分离。

根据本发明的装置，所述过滤网与所述可旋转管应当足够接近，以便将过滤网上的细小纤维通过第一风机提供的动力，收集到可旋转管中，所述过滤网与可旋转管之间的距离为1-10cm，例如2-8cm，作为示例，距离可以为6cm。

根据本发明的装置，所述装置还包括纤维收集器，所述纤维收集器设置在装置外，与所述纤维收集管相连，用于收集从装置内分离出的细小纤维。其包括筒体和位于筒体内的筛筒以及排风管，所述筛筒上具有多个开孔，所述开孔的孔径尺寸小于0.5mm，较好的小于0.4mm，示例性地，孔径为0.3mm，筛筒的设置可以很好地实现细小纤维与含尘风的分离，所述含尘风通过筛筒上的开孔排出筛筒进入排风管，所述排风管收集的含尘风再次进入所述装置二次处理。进一步地，所述纤维收集器的底部还设置出料口，分离得到的细小纤维经所述出料口送去作为生物质燃料的原料。

根据本发明的装置，所述装置还包括壳体，所述可旋转管、过滤网、和除尘单元设置在所述壳体内部。

根据本发明的装置，所述除尘单元包括布袋、固定板、灰斗，所述固定板水平设置在所述壳体与过滤网之间，固定板与壳体形成密封区域，作为排气通道。因此与固定板连接的过滤网上方密封设置，不再具有过滤网孔。所述固定板上设置若干个通孔，所述布袋通过所述通孔垂直固定在所述固定板上，所述灰斗设置在所述布袋的下方。优选地，所述除尘单元还包括高压脉冲空气组件，所述高压脉冲空气组件包括高压脉冲空气管路、脉冲喷头、控制脉冲喷头开启的电磁阀组件等。所述高压脉冲空气管路将高压空气送入装置内，所述脉冲喷头设置在固定板上述通孔附近，所述高压脉冲空气组件用于周期性的将高压脉冲空气冲入布袋，带动布袋的抖动，以使附着在布袋上的灰尘颗粒物落下进入灰斗。

根据本发明的装置，所述装置还可以包括检修平台、以及为了便于检修，外设在装置上的爬梯和爬梯围栏。

进一步地，本发明还提供采用上述禾本类植物秸秆分离处理装置分离除尘的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)带有灰尘的纤维物料经过风送进入所述装置，经过滤网分离灰尘和纤维，所述纤维附着在所述过滤网上，灰尘经过滤网进入除尘单元；

(2)所述附着在过滤网上的纤维，在与送料风的反向风的作用下，从所述过滤网上被吸下来进而收集起来；

(3)步骤(1)中的灰尘经过除尘单元后，直接排入大气中。

根据本发明的方法，所述纤维物料的尺寸为0.5mm-2cm。在造纸过程中，木禾类植物一般需要先切割成5-8cm的小段，过筛，筛下物即为本申请中的带有灰尘的纤维物料。

根据本发明的方法，所述过滤网的网孔尺寸为70-110目，例如80-100目，优选为90目。其目的是实现灰尘和纤维的分离。

根据本发明的方法，为使附着在过滤网上的纤维能够被反向风吸下来，反向风的风力不能太小，否则无法将纤维吸入可旋转管中，但风力也不能太大，否则减弱入料口的风送，使得灰尘不能很好地通过除尘单元，因此其应当小于入料口的风送风力。基于上述目的，本领域技术人员可以简单试验几次，即可确定适合的风力。例如反向风量1500-2200m³/h，入料口风量1000-1300m³/h。

根据本发明的方法，所述脉冲布袋除尘的条件包括：除尘采用的布袋型号133，材质PPS针刺毡，脉冲除尘周期每5-15分钟一次，例如每10分钟一次。

根据本发明的方法，所述方法还包括步骤(4)：步骤(2)完成后，将收集得到的纤维继续过筛分离，分离得到纤维和含灰尘的反向风，所述反向风回送进入所述装置，作为物料进入所述装置的补充风源；

根据本发明的方法，步骤(4)中，所述过筛分离的筛孔径尺寸为小于0.5mm，较好的小于0.4mm，示例性地，孔径为0.3mm。其目的是集中收集纤维，并分离出带有灰尘的反向风。

根据本发明的方法，步骤(3)中，经除尘单元后，排出的灰尘的粒径可达到10μm以下，较大颗粒的灰尘大多被吸附在布袋表层或者收集在布袋内部。

根据本发明示例性的技术方案，所述采用上述禾本类植物秸秆分离处理装置分离除尘的方法具体包括如下步骤：

(1)带有灰尘的纤维物料经过风送进入所述装置，经过滤网分离灰尘和纤维，所述纤维附着在所述过滤网上，所述灰尘经过滤网进入除尘单元；

(2)所述附着在过滤网上的纤维，在由开口槽释放出的反向风(所述反向风是相对于送料风而言的)的作用下，从所述过滤网上被吸下来，通过纤维收集管进入纤维收集器中；

(3)步骤(2)完成后，所述纤维收集器内的纤维经过筛分离得到纤维和含灰尘的反向风，所述反向风回送进入所述装置，作为物料进入装置的补充风源；

(4)步骤(1)中的灰尘经过除尘单元后，直接排入大气中。

本发明的有益效果：

本发明提供的分离除尘器通过设置过滤网，能够将造纸用秸秆原料中的细小纤维和纤维中掺杂的灰尘很好地分离开来，开有开口槽的可旋转管与第一风机连用，实现细小纤维的收集，收集到的细小纤维可以用于生产生物质燃料。第一风机传送出来的风力回送至物料入口，一方面可以作为送风源的补充，另一方面可以防止纤维堵塞过滤网。除尘单元的设置能够对通过过滤网的灰尘进一步细化和分离，从除尘单元排出的灰尘可直接排放进入大气中。

附图说明

图1为本发明实施例1除尘分离装置的结构示意图。

图2为实施例1除尘分离装置的局部结构示意图。

附图标记：1-物料入料口，2-可旋转管，3-过滤网，4-纤维收集管，5-开口槽，6-第一风机，7-第二风机，8-转轴，9-电机，10-布袋，11-固定板，12-灰斗，13-高压脉冲空气组件，14-净气出口，15-支撑架，16-壳体，17-下料阀，18-集尘器。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

实施例1

如图1所示的禾本类植物秸秆分离除尘装置，该分离除尘装置包括：物料入料口1、可旋转管2、过滤网3、纤维收集管4、第一风机6、第二风机7、除尘单元；

可旋转管2为空心管，沿可旋转管的管壁上具有一开口槽5(如图2所示)，开口槽5的开口方向朝向过滤网3的方向，可旋转管2在与过滤网3水平面方向平行的面上绕管的中心点转动；可旋转管的长度为2米，其旋转覆盖的面积占过滤网面积的90-95％；开口槽的开口的长度1.5米，宽度为3厘米，便于物料中细小纤维等吸附在过滤网上的物质通过；

过滤网设置在可旋转管2的后方，过滤网3的网孔目数为90目，过滤网可以很好地实现物料中灰尘和细小纤维的分离；过滤网3与可旋转管2之间的距离为6cm，以便将过滤网上的细小纤维通过第一风机提供的动力，收集到可旋转管中。

纤维收集管4与可旋转管2的开口槽5的中心位置处连接，与可旋转管2的内部连通；

第一风机6设置在装置外，与纤维收集管4相连，为收集过滤网上的纤维提供反向风动力；

第二风机7设置在装置外，与物料入料口1连接，为物料的输送提供动力。

该装置还包括带动可旋转管2转动的动力单元，动力单元通过支撑架15设置在可旋转管2的附近，用于带动可旋转管在滤网水平面方向上的转动。动力单元包括转轴8和电机9，转轴8设置在可旋转管的背向开口槽5的中心位置处，转轴8与电机9连接，由电机带动可旋转管的转动。

该装置还包括壳体16，可旋转管2、过滤网3和除尘单元设置在壳体16内部。除尘单元设置在过滤网3的后方，其包括布袋10、固定板11、灰斗12，固定板11与壳体16形成密封区域，作为排气通道。固定板11上设置若干个通孔，布袋通过通孔垂直固定在固定板11上，灰斗12设置在布袋10的下方。除尘单元还包括高压脉冲空气组件13，高压脉冲空气组件包括高压脉冲空气管路、脉冲喷头、控制脉冲喷头开启的电磁阀组件等。高压脉冲空气管路将高压空气送入装置内，脉冲喷头设置在固定板上述通孔附近，高压脉冲空气组件用于周期性的将高压脉冲空气冲入布袋，带动布袋的抖动，以使附着在布袋上的灰尘颗粒物落下进入灰斗12，灰斗12内的灰尘经过设置在灰斗12下部的下料阀17，进入集尘器18中。

实施例2

在实施例1除尘装置的基础上，该装置还包括纤维收集器，纤维收集器设置在装置外，与纤维收集管相连，用于收集从装置内分离出的细小纤维。其包括筒体和位于筒体内的筛筒以及排风管，筛筒上具有多个开孔，开孔的孔径尺寸为0.3mm。筛筒的设置可以很好地实现细小纤维与含尘风的分离，含尘风通过筛筒上的开孔排出筛筒进入排风管，排风管收集的含尘风再次进入装置二次处理。纤维收集器的底部还设置出料口，分离得到的细小纤维经所述出料口送去作为生物质燃料的原料。

实施例3

采用实施例2的除尘装置对粉碎后的玉米秸秆的细小纤维进行分离除尘，带有灰尘的玉米秸秆细小纤维物料(尺寸为0.5mm-2cm)经过1000m³/h的风量风送进入该装置，经过滤网分离灰尘和纤维，纤维附着在90目的过滤网上，灰尘经过滤网进入除尘单元；附着在过滤网上的纤维，在由通过纤维收集管，由第一风机6提供至可旋转管开口槽释放出的反向风(反向风是相对于送料风而言的)的作用下，从过滤网上被吸下来，反向风量1800m³/h，通过纤维收集管进入纤维收集器中；纤维收集器内的纤维经过50目筛分离得到纤维和含灰尘的反向风，反向风回送进入装置，作为物料进入装置的补充风源。上述灰尘经过除尘单元内脉冲布袋除尘：除尘采用的布袋型号133，材质PPS针刺毡，脉冲除尘周期每10分钟一次，较大颗粒的灰尘大多被吸附在布袋表层或者收集在布袋内部，除尘净化后的灰尘粒径可达到10μm以下，经净气出口直接排入大气中。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.禾本类植物秸秆分离除尘装置，其特征在于，所述分离除尘装置包括：物料入料口、可旋转管、过滤网、纤维收集管、第一风机、除尘单元；

所述可旋转管为空心管，沿可旋转管管长的方向，在其管壁上具有一开口槽，所述开口槽的开口方向朝向所述过滤网的方向并靠近该过滤网，所述可旋转管在过滤网水平面方向上转动；

所述过滤网设置在所述可旋转管的后方；

所述纤维收集管连接在所述可旋转管的开口槽上，与所述可旋转管的内部连通；

所述第一风机设置所述装置外，与所述纤维收集管相连，为可旋转管吸附过滤网上的纤维提供动力；

所述除尘单元设置在所述过滤网的后方。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二风机，所述第二风机设置在所述装置外，与所述物料入料口连接，为物料的输送提供动力；

优选地，所述装置还包括带动可旋转管转动的动力单元，所述动力单元通过支撑架设置在可旋转管的附近，用于带动可旋转管在滤网水平面方向上的转动。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述可旋转管的长度为1.5-2.5米；

优选地，所述可旋转管的旋转覆盖的面积占所述过滤网面积的85-98％。

4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述过滤网的网孔目数为70-110目；

优选地，所述过滤网与所述可旋转管应当足够接近，以便将过滤网上的细小纤维通过第一风机提供的动力，收集到可旋转管中。

5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括纤维收集器，所述纤维收集器设置在装置外，与所述纤维收集管相连，用于收集从装置内分离出的细小纤维；

优选地，所述纤维收集器包括筒体和位于筒体内的筛筒以及排风管，所述筛筒上具有多个开孔，所述开孔的孔径尺寸等于或小于细小纤维的最小尺寸，所述含尘风通过筛筒上的开孔排出筛筒进入排风管，所述排风管收集的含尘风再次进入所述装置二次处理；

优选地，所述纤维收集器的底部还设置出料口，分离得到的细小纤维经所述出料口送去作为生物质燃料的原料。

6.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括壳体，所述可旋转管、过滤网和除尘单元设置在所述壳体内部；

优选地，所述除尘单元包括布袋、固定板、灰斗，固定板与壳体形成密封区域，作为排气通道；有序地，所述固定板上设置若干个通孔，所述布袋通过所述通孔垂直固定在所述固定板上，所述灰斗设置在所述布袋的下方；

优选地，所述除尘单元还包括高压脉冲空气组件，所述高压脉冲空气组件包括高压脉冲空气管路、脉冲喷头、控制脉冲喷头开启的电磁阀组件；

优选地，所述装置还包括检修平台、以及为了便于检修，外设在装置上的爬梯和爬梯围栏。

7.采用权利要求1-6任一项所述禾本类植物秸秆分离处理装置分离除尘的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)带有灰尘的纤维物料经过风送进入权利要求1-6任一项所述的装置，经过滤网分离灰尘和纤维，所述纤维附着在所述过滤网上，灰尘经过滤网进入除尘单元；

(2)所述附着在过滤网上的纤维，在与送料风的反向风的作用下，从所述过滤网上被吸下来进而收集起来；

(3)步骤(1)中的灰尘经过除尘单元后，直接排入大气中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述脉冲布袋除尘的条件包括：除尘采用的布袋的材质为PPS针刺毡，脉冲除尘周期每5-15分钟一次；

优选地，所述方法还包括步骤(4)：步骤(2)完成后，将收集得到的纤维继续过筛分离，分离得到纤维和含灰尘的反向风，所述反向风回送进入所述装置，作为物料进入所述装置的补充风源。

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