CN211026122U - 一种用于预处理纤维素的搅拌釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了化工设备领域的一种用于预处理纤维素的搅拌釜；包括搅拌釜体、搅拌装置、粉碎刀、滤筒、出料口、高剪切胶体磨、输送泵和输送管；粉碎刀固定连接于搅拌装置末端；滤筒固定设置于搅拌器与搅拌釜体之间；出料口上固定连接有高剪切胶体磨，高剪切胶体磨通过输送管与搅拌釜体的顶部固定连接；反应釜体能够进行生物法预处理或者化学法预处理，粉碎刀与滤筒结合，能够同时进行物理法预处理，经过搅拌釜体预处理过的料液再经过高剪切胶体磨的处理，并不断的循环，提高预处理效率的同时提高经过预处理的纤维素的质量。

Description

一种用于预处理纤维素的搅拌釜

技术领域

本实用新型涉及化工设备相关技术领域，特别涉及一种用于预处理纤维素的搅拌釜。

背景技术

纤维素在工业上有着广泛的运用，同时，天然纤维素也是世界上产量最大的可再生资源，也是可生物降解的材料。利用农业废弃的植物资源生产纤维素，可以减少不可再生资源的消耗，并能充分利用废弃资源，减少环境污染。

然而，农作物秸秆虽然主要由纤维素、半纤维素和木质素三大部分组成，但是化学成分复杂。纤维素本身为线性巨分子结构，具有高度结晶和难溶性，而且被难以降解的高聚物木质素的包裹，难以被溶于水解溶剂或与酶接触。因此，要利用农作物生产纤维素，必须采用一定的预处理手段，使纤维素、半纤维素、木质素分离开，才能获得所期望的纤维素聚合度和增加纤维素的活性。

预处理的方法主要有物理预处理法、化学预处理法、生物预处理法，如何提高纤维素预处理效率，是现有技术亟需解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的纤维素预处理效率不高的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于预处理纤维素的搅拌釜。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种用于预处理纤维素的搅拌釜，包括搅拌釜体，所述搅拌釜体的顶部设有加料口，所述搅拌釜体外壁敷设有加热装置；还包括搅拌装置、粉碎刀、滤筒、出料口、高剪切胶体磨、输送泵和输送管；所述搅拌装置包括依次固定连接的电机、搅拌轴和搅拌器；所述粉碎刀固定连接于所述搅拌轴的末端；所述滤筒固定设置于所述搅拌器与所述搅拌釜体之间；所述搅拌釜体的底部固定设置有三通管，所述三通管的第一管上设有第一阀门，所述三通管的第二管与所述出料口连接，所述第二管上设有第二阀门，所述三通管的第三管与所述高剪切胶体磨固定连接，所述高剪切胶体磨通过所述输送管与所述搅拌釜体的顶部固定连接，所述输送管上固定设置有所述输送泵。

进一步的，所述滤筒的下端的位置高于所述粉碎刀的位置，所述滤筒的上端的位置低于所述搅拌釜体三分之二的高度。

进一步的，所述搅拌器为螺旋叶桨式搅拌器和/或斜叶开启涡轮式搅拌器。

进一步的，所述搅拌釜体内壁设有与所述电机旋转方向相同的螺旋形导流槽。

进一步的，所述第一阀门上方固定设置有滤网。

在以上各种方案的基础上，所述搅拌釜体的顶部设置有高压蒸汽发生器、温度传感器、压力传感器、取样口和观察口中的一种或多种。

本实用新型具有如下优点：

1.反应釜体能够进行生物法预处理或者化学法预处理；粉碎刀与滤筒结合，能够同时进行物理法预处理，不同的处理方式结合，显著提高预处理效率；

2.经过搅拌釜体预处理过的料液再经过高剪切胶体磨的处理，并不断的循环，提高预处理效率的同时提高经过预处理的纤维素的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中:1-搅拌釜体；11-加料口；12-加热装置；13-出料口；131-第一阀门；132-第二阀门；2-搅拌装置；21-电机；22-搅拌轴；23-搅拌器；3-粉碎刀；41-滤筒；42-螺旋形导流槽；43-滤网；5-高剪切胶体磨；51-输送泵；52-输送管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“中间”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示对本实用新型结构的说明，仅是为了便于描述本实用新型的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

对于本技术方案中的“第一”、“第二”和“第三”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。

另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本实用新型的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种用于预处理纤维素的搅拌釜，包括搅拌釜体1、搅拌装置2、粉碎刀3、滤筒41、出料口13、高剪切胶体磨5、输送泵51和输送管52；其中，搅拌釜体1的顶部设有加料口11，搅拌釜体1外壁敷设有加热装置12，搅拌装置2包括依次固定连接的电机21、搅拌轴22和搅拌器23，自然，电机21位于搅拌釜体1的外部，由搅拌轴22连至搅拌釜体1内部，搅拌器23固定连接在搅拌轴22上，搅拌器23可以是一组，也可以是多组；粉碎刀3固定连接于搅拌轴23的末端，为了粉碎效果尽量好，粉碎刀3的位置应当尽量靠近搅拌釜体1的底部；滤筒41固定设置于搅拌器23与搅拌釜体1之间；出料口13通过一个三通管连在搅拌釜体1的底部，三通管的第一管与搅拌釜体的底部固定连接，第一管上设有第一阀门131，控制第一管的开启与关闭，三通管的第二管为出料口132的开口，连通外部，第二管上设有第二阀门132，控制第二管的开启与关闭，三通管的第三管与高剪切胶体磨5固定连接，高剪切胶体磨5通过输送管52与搅拌釜体1的顶部固定连接，为了能让料液能够从低处输送到高处，输送管52上固定设置有输送泵51。

需要对植物纤维素进行预处理的时候，先将经过初步粉碎或先期处理过的植物材料，如秸秆等投入搅拌釜体1，根据化学预处理法、生物预处理法的不同需求，加入酸或碱等化学试剂或者加入微生物或酶等生物原料，在适当的温度下进行化学或者生物预处理；同时粉碎刀3可以进行机械粉碎，料液在粉碎刀3的提升及机械粉碎下被打成小粒径的原料，此时，能够通过滤筒41的小粒径料液会在离心力作用下，被甩出滤筒41，不能通过滤筒41的大粒径料液继续在滤筒内部进行机械粉碎，直到粉碎至能够被甩出滤筒41，而被甩出滤筒41的料液又会在重力作用下重新回到粉碎刀3下方，被再次提升粉碎；当搅拌釜体1内部的料液被预处理到适当时候，开启第一阀门131，让料液经过高剪切胶体磨5进一步处理，再次通过输送泵51泵入搅拌釜体1循环进行预处理；将物理预处理与化学预处理或者生物预处理相结合，有效提高效率。

以上为本实用新型实施例的基本型，为了改进技术效果，还可对本实施的基本型做如下改进，以下改进没有矛盾的地方均可相互结合。

为了便于粉碎刀3更好的发挥作用，滤筒41的下端的位置高于粉碎刀3的位置，便于滤筒41下方的料液再次接触粉碎刀3；同时，一般而言搅拌釜体1中的料液不会超过搅拌釜体1高度的三分之二，滤筒41的上端的位置低于搅拌釜体1三分之二的高度即可。

同样是帮助粉碎刀3下方的料液被提升粉碎，搅拌器23为螺旋叶桨式搅拌器或斜叶开启涡轮式搅拌器，或者设置多组搅拌器23并结合不同形式的搅拌器。

为了进一步提升粉碎效果，在搅拌釜体1内壁设有与电机21旋转方向相同的螺旋形导流槽42。甩出滤筒41的料液在滤筒41与搅拌釜体1之间，会在惯性作用下，顺着螺旋形导流槽42向上流动，同时，料液又受到重力作用向下流动，方向相反的作用力会在料液中形成液体剪切力，粉碎料液。

为了让进入高剪切胶体磨5的料液的粒径适当小，在第一阀门13上方，也是搅拌釜体1底部以下的位置固定设置有滤网43。

在以上基本型和各种优化型的基础上，搅拌釜体1的顶部设置有高压蒸汽发生器、温度传感器、压力传感器、取样口和观察口中的一种或多种。高压蒸汽发生器可以向搅拌釜体1中通入高压蒸汽，用蒸汽爆破法，让具有细胞结构的植物原料经过蒸煮，产生一些酸性物质，使复合胞间层的木质素软化和部分降解。温度传感器、压力传感器、取样口和观察口可以便于观察控制反应的进程。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，在没有做出创造性劳动前提下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于预处理纤维素的搅拌釜，包括搅拌釜体，所述搅拌釜体的顶部设有加料口，所述搅拌釜体外壁敷设有加热装置，其特征在于：还包括搅拌装置、粉碎刀、滤筒、出料口、高剪切胶体磨、输送泵和输送管；所述搅拌装置包括依次固定连接的电机、搅拌轴和搅拌器；所述粉碎刀固定连接于所述搅拌轴的末端；所述滤筒固定设置于所述搅拌器与所述搅拌釜体之间；所述搅拌釜体的底部固定设置有三通管，所述三通管的第一管上设有第一阀门，所述三通管的第二管与所述出料口连接，所述第二管上设有第二阀门，所述三通管的第三管与所述高剪切胶体磨固定连接，所述高剪切胶体磨通过所述输送管与所述搅拌釜体的顶部固定连接，所述输送管上固定设置有所述输送泵。

2.根据权利要求1所述的用于预处理纤维素的搅拌釜，其特征在于：所述滤筒的下端的位置高于所述粉碎刀的位置，所述滤筒的上端的位置低于所述搅拌釜体三分之二的高度。

3.根据权利要求1所述的用于预处理纤维素的搅拌釜，其特征在于：所述搅拌器为螺旋叶桨式搅拌器和/或斜叶开启涡轮式搅拌器。

4.根据权利要求1所述的用于预处理纤维素的搅拌釜，其特征在于：所述搅拌釜体内壁设有与所述电机旋转方向相同的螺旋形导流槽。

5.根据权利要求1所述的用于预处理纤维素的搅拌釜，其特征在于：所述第一阀门上方固定设置有滤网。

6.根据权利要求1～5任一项所述的用于预处理纤维素的搅拌釜，其特征在于：所述搅拌釜体的顶部设置有高压蒸汽发生器、温度传感器、压力传感器、取样口和观察口中的一种或多种。

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