CN112726259B - 一种高浓度液体置换装置及液体提取方法 - Google Patents

一种高浓度液体置换装置及液体提取方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于液体置换提取技术领域，公开了一种高浓度液体置换装置及液体提取方法。高浓度液体置换装置的滚筒内间隔的设置有若干个浆料隔板；每个提取空间均包括位于中部的下料区和位于边缘的上料区，上料区内设置有多个抄浆板；每个抄浆板的一端均与滚筒的内壁相连接，每个小型上料区所对应的两个抄浆板的另一端均间隔设置；液体提取方法包括蒸煮、固液分离、蒸发浓缩和成品保存。本发明提高液体的提取浓度，最小的提取液量，减少了蒸发设备投资，降低能耗，可以生产磺腐酸铵肥料，解决秸秆还田的又一途径；可有效的防止诸如棉花黄枯萎病的蔓延。也解决了果农修剪的树枝无处堆放的难题，得到副产品纤维，可用于生产黄板纸草浆或木浆纤维。

Description

一种高浓度液体置换装置及液体提取方法
技术领域
本发明属于液体提取技术领域，具体涉及一种高浓度液体置换装置及液体提取方法。
背景技术
磺腐酸铵肥料蒸煮浆料提取浆料中的磺腐酸铵肥料液体，如使用造纸厂的黑液提取设备，现阶段主要的提取设备使用的是鼓式洗浆机，或者高浓提取，低浓置换工艺，设备是高浓提取机和低浓置换设备结合。其缺陷在于提取的黑液量大，提取率小，致使造纸黑液蒸发强度大。
磺腐酸铵肥料蒸煮浆料提取，可借鉴传统蒸煮制浆黑液提取工艺，造纸黑液提取都是采用鼓式洗浆机，洗出来的黑液浓度太低。该工艺采用的是三段或者四段鼓式洗浆机进行逆流洗涤，进浆浓度在2-2.5％，提取的黑液浓度7.50Be，浓度太低，每吨纸浆液体提取量达到13-14立方，不利于液体的继续蒸发浓缩，造成蒸发设备投资过大。能耗也加大。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种高浓度液体置换装置及液体提取方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种高浓度液体置换装置，包括滚筒、抄浆板和浆料隔板，滚筒内间隔的设置有若干个浆料隔板，用以将滚筒的内部空间分隔为多个提取空间；每个提取空间均包括位于中部的下料区和位于边缘的上料区，上料区内设置有多个抄浆板，用以将上料区分隔成多个小型上料区；每个抄浆板的一端均与滚筒的内壁相连接，每个小型上料区所对应的两个抄浆板的另一端均间隔设置，用以形成小型上料区的下料口。
进一步优选的是，所有的抄浆板均匀的分别于上料区，且每个小型上料区的开口朝向与滚筒的旋转方向均成锐角设置。
更进一步优选的是，所述抄浆板与滚筒的旋转方向之间的夹角为30°-60°。
一种采用上述任一项所述高浓度液体置换装置的液体提取方法，包括蒸煮罐、一段挤浆机、二段挤浆机、三段挤浆机、四段挤浆机、第一打浆机、第二打浆机、第三打浆机、高浓储液槽、蒸发器和成品罐，所述的高浓度液体置换装置包括第一高浓度液体置换装置、第二高浓度液体置换装置和第三高浓度液体置换装置；
在蒸煮罐内加入清水、二段挤浆机挤出来的三分之一磺腐酸铵液体、及粉碎后的秸秆或树枝，进行蒸煮；
蒸煮后的磺腐酸铵浆料通过一段挤浆机挤出原始高浓腐植酸铵液体，送入高浓储液槽，挤出的纤维送入第一打浆机，并加上三段挤浆机挤浆出来的液体混合均匀送入第一高浓度液体置换装置，进行固液分离；
第一高浓度液体置换装置充分置换后的溶液，送入二段挤浆机进行固液分离，分离出的磺腐酸铵液体三分之一送入蒸煮罐，三分之二送到高浓储液槽，并和一段挤浆机挤入的原始磺腐酸铵高浓液体一起送入蒸发器进行蒸发浓缩；
高浓储液槽蒸发好的液体送到成品罐作为成品保存；
其中，二段挤浆机挤出的纤维送入第二打浆机，并和四段挤浆机挤出的磺腐酸铵高浓液体混合好后，送入第二高浓度液体置换装置进行磺腐酸铵高浓液体置换，彻底置换后送入三段挤浆机进行固液分离；
三段挤浆机分离出的磺腐酸铵高浓液体送入第一打浆机，分离出的纤维送入第三打浆机，并和清水混合均匀后送入第三高浓度液体置换装置，彻底置换后送入四段挤浆机进行固液分离；
分离后的磺腐酸铵高浓液体送入第二打浆机，分离后的纤维送入烘干备用。
进一步优选的是，还包括清水罐，用以向蒸煮罐和第三打浆机内注入清水。
更进一步优选的是，所述秸秆为绝干秸秆。
更进一步优选的是，所述树枝为树枝原料14％的亚硫酸铵。
更进一步优选的是，所述秸秆为添加有13％-15％磺化蒸煮剂的绝干秸秆，树枝为添加有13％-15％磺化蒸煮剂的树枝。
本发明的有益效果为：
本高浓度液体置换装置是利用干燥设备烘干筒的运转原理，将滚筒内部结构进行结构设计，其工作原理是：在滚筒内部焊接抄浆板和浆料隔板，从而与滚筒内壁形成多个独立的三面封闭的空间，开口处位于滚筒内部。工作时随着滚筒按照旋转方向所指的方向旋转，利用内部的抄浆板和浆料隔板、三面密封槽把进入槽内的浆料带到顶端，然后在重力的作用下流下来，掉落在滚筒底部，形成了一种摔打的撞击力，犹如用手搓洗功能，和下面的浆料揉合，经过十几米的滚筒长时间的摔打揉合，把浆料里的磺腐酸铵肥料液体最大量的置换出来，达到高浓置换磺腐酸铵肥料液体的目的。
本申请可以最大的提高液体的提取浓度，最小的提取液量，本申请液体提取方法最直接的效果就是，每吨纸浆提取的液量只有7-8立方左右，液体浓度在100Be左右，减少了蒸发设备投资，降低能耗，可以生产磺腐酸铵肥料，解决秸秆还田的又一途径；并可有效的防止诸如棉花黄枯萎病的蔓延。也解决了果农修剪的树枝无处堆放的难题，得到副产品纤维，可用于生产黄板纸草浆或木浆纤维，整个工艺的用水没有外排，符合环保要求。
附图说明
图1是本发明滚筒的内部结构示意图；
图2是本发明在工作时滚筒内部的结构示意图；
图3是本发明的工艺流程路。
图中：1-滚筒；101-下料区；102-小型上料区；2-抄浆板；3-浆料隔板；4-传动齿轮。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。
此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。
实施例一：
如图1和图2所示，本实施例的一种高浓度液体置换装置，包括滚筒1、抄浆板2和浆料隔板3，滚筒1内间隔的设置有若干个浆料隔板3，用以将滚筒1的内部空间分隔为多个提取空间；每个提取空间均包括位于中部的下料区101和位于边缘的上料区，上料区内设置有多个抄浆板2，用以将上料区分隔成多个小型上料区102；每个抄浆板2的一端均与滚筒1的内壁相连接，每个小型上料区102所对应的两个抄浆板2的另一端均间隔设置，用以形成小型上料区102的下料口。
本发明是利用干燥设备烘干筒的运转原理，将滚筒1内部结构进行结构设计，其工作原理是：在滚筒内部焊接抄浆板2和浆料隔板3，从而与滚筒内壁形成多个独立的三面封闭的空间，开口处位于滚筒内部。工作时随着滚筒1按照旋转方向所指的方向旋转，利用内部的抄浆板2和浆料隔板3、三面密封槽把进入槽内的浆料带到顶端，然后在重力的作用下流下来，掉落在滚筒底部，形成了一种摔打的撞击力，犹如用手搓洗功能，和下面的浆料揉合，经过十几米的滚筒长时间的摔打揉合，把浆料里的磺腐酸铵肥料液体最大量的置换出来，达到高浓置换磺腐酸铵肥料液体的目的。
本申请的高浓置换设备是采取多段逆流置换，逆流洗涤用水只需添加蒸煮时所用水量，全程置换工艺，完全保持蒸煮时所加的液量，最小化的提取液量，最高的提取液体浓度。减少蒸发站的负荷，减少蒸发器的投资，并且节能。
与现有的鼓式洗浆机工艺相对比，鼓式洗浆机的浆料置换浓度是2-3％，经过实际验证本申请的置换浆料的浓度可以达到10％左右，也就是说本申请的置换浓度就是蒸球蒸煮时的原浆浓度，鼓式洗浆机的置换浓度是加过水的浓度，所以提取的液体浓度高。
本实施例中进一步说明的是，所有的抄浆板2均匀的分别于上料区，且每个小型上料区102的开口朝向与滚筒1的旋转方向均成锐角设置，可以尽可能的将小型上料区102内的浆料旋转式一定的高度，然后再让其落下，进而加大其摔打力度，提高提取的液体浓度。
本实施例中更进一步说明的是，所述抄浆板2与滚筒1的旋转方向之间的夹角为30°-60°，具体的可以是30°、40°、50°或60°等等，具体可以根据实际情况设置，不做具体限制，而抄浆板2与滚筒1的旋转方向之间的夹角，更具体的说是指抄浆板2与滚筒1的连接处的旋转方向与抄浆板2之间的夹紧。
本实施例中更进一步说明的是，所述滚筒1的外壁上设置有传动齿轮4，用以传动连接带动滚筒1转动用的驱动电机，便于通过驱动电机控制整个滚筒1转动。
如图3所示，本实施例还提供一种采用上述任一项所述高浓度液体置换装置的液体提取方法，包括蒸煮罐、清水罐、一段挤浆机、二段挤浆机、三段挤浆机、四段挤浆机、第一打浆机、第二打浆机、第三打浆机、高浓储液槽、蒸发器和成品罐，所述的高浓度液体置换装置包括第一高浓度液体置换装置、第二高浓度液体置换装置和第三高浓度液体置换装置；
在蒸煮罐内加入清水、二段挤浆机挤出来的三分之一磺腐酸铵液体、及粉碎后的秸秆或树枝，进行蒸煮；所述秸秆为添加有13％-15％磺化蒸煮剂的绝干秸秆，树枝为添加有13％-15％磺化蒸煮剂的树枝
蒸煮后的磺腐酸铵浆料通过一段挤浆机挤出原始高浓腐植酸铵液体，送入高浓储液槽，挤出的纤维送入第一打浆机，并加上三段挤浆机挤浆出来的液体混合均匀送入第一高浓度液体置换装置，进行固液分离；
第一高浓度液体置换装置充分置换后的溶液，送入二段挤浆机进行固液分离，分离出的磺腐酸铵液体三分之一送入蒸煮罐，三分之二送到高浓储液槽，并和一段挤浆机挤入的原始磺腐酸铵高浓液体一起送入蒸发器进行蒸发浓缩；
高浓储液槽蒸发好的液体送到成品罐作为成品保存；
其中，二段挤浆机挤出的纤维送入第二打浆机，并和四段挤浆机挤出的磺腐酸铵高浓液体混合好后，送入第二高浓度液体置换装置进行磺腐酸铵高浓液体置换，彻底置换后送入三段挤浆机进行固液分离；
三段挤浆机分离出的磺腐酸铵高浓液体送入第一打浆机，分离出的纤维送入第三打浆机，并和清水混合均匀后送入第三高浓度液体置换装置，彻底置换后送入四段挤浆机进行固液分离；
分离后的磺腐酸铵高浓液体送入第二打浆机，分离后的纤维送入烘干备用。
本申请可以最大的提高液体的提取浓度，最小的提取液量，本申请液体提取方法最直接的效果就是，每吨纸浆提取的液量只有7-8立方左右，液体浓度在100Be左右，减少了蒸发设备投资，降低能耗，可以生产磺腐酸铵肥料，解决秸秆还田的又一途径；并可有效的防止诸如棉花黄枯萎病的蔓延。也解决了果农修剪的树枝无处堆放的难题，得到副产品纤维，可用于生产黄板纸草浆或木浆纤维，整个工艺的用水没有外排，符合环保要求。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高浓度液体置换装置的液体提取方法，其特征在于：包括蒸煮罐、一段挤浆机、二段挤浆机、三段挤浆机、四段挤浆机、第一打浆机、第二打浆机、第三打浆机、高浓储液槽、蒸发器、成品罐和高浓度液体置换装置，高浓度液体置换装置包括滚筒(1)、抄浆板(2)和浆料隔板(3)，滚筒(1)内间隔的设置有若干个浆料隔板(3)，用以将滚筒(1)的内部空间分隔为多个提取空间；每个提取空间均包括位于中部的下料区(101)和位于边缘的上料区，上料区内设置有多个抄浆板(2)，用以将上料区分隔成多个小型上料区(102)；每个抄浆板(2)的一端均与滚筒(1)的内壁相连接，每个小型上料区(102)所对应的两个抄浆板(2)的另一端均间隔设置，用以形成小型上料区(102)的下料口；所述的高浓度液体置换装置包括第一高浓度液体置换装置、第二高浓度液体置换装置和第三高浓度液体置换装置；
在蒸煮罐内加入清水、二段挤浆机挤出来的三分之一磺腐酸铵液体、及粉碎后的秸秆或树枝，进行蒸煮；
蒸煮后的磺腐酸铵浆料通过一段挤浆机挤出原始高浓腐植酸铵液体，送入高浓储液槽，挤出的纤维送入第一打浆机，并加上三段挤浆机挤浆出来的液体混合均匀送入第一高浓度液体置换装置，进行固液分离；
第一高浓度液体置换装置充分置换后的溶液，送入二段挤浆机进行固液分离，分离出的磺腐酸铵液体三分之一送入蒸煮罐，三分之二送到高浓储液槽，并和一段挤浆机挤入的原始磺腐酸铵高浓液体一起送入蒸发器进行蒸发浓缩；
高浓储液槽蒸发好的液体送到成品罐作为成品保存；
其中，二段挤浆机挤出的纤维送入第二打浆机，并和四段挤浆机挤出的磺腐酸铵高浓液体混合好后，送入第二高浓度液体置换装置进行磺腐酸铵高浓液体置换，彻底置换后送入三段挤浆机进行固液分离；
三段挤浆机分离出的磺腐酸铵高浓液体送入第一打浆机，分离出的纤维送入第三打浆机，并和清水混合均匀后送入第三高浓度液体置换装置，彻底置换后送入四段挤浆机进行固液分离；
分离后的磺腐酸铵高浓液体送入第二打浆机，分离后的纤维送入烘干备用。
2.根据权利要求1所述的液体提取方法，其特征在于：还包括清水罐，用以向蒸煮罐和第三打浆机内注入清水。
3.根据权利要求1所述的液体提取方法，其特征在于：所述秸秆为添加有13％-15％磺化蒸煮剂的绝干秸秆，树枝为添加有13％-15％磺化蒸煮剂的树枝。
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