RU2764132C1 - Способ получения ультратонкого функционального волокна из винной барды - Google Patents
Способ получения ультратонкого функционального волокна из винной барды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2764132C1 RU2764132C1 RU2021108113A RU2021108113A RU2764132C1 RU 2764132 C1 RU2764132 C1 RU 2764132C1 RU 2021108113 A RU2021108113 A RU 2021108113A RU 2021108113 A RU2021108113 A RU 2021108113A RU 2764132 C1 RU2764132 C1 RU 2764132C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fiber
- sieve
- fibers
- decomposition
- functional
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 163
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 70
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 62
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 claims abstract description 51
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 43
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 10
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 5
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 5
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- WRWZNPYXEXPBAY-UHFFFAOYSA-N azane cobalt Chemical compound N.[Co] WRWZNPYXEXPBAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 6
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract description 23
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 4
- -1 which is 1:3-1:5 Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011514 vinification Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 235000013325 dietary fiber Nutrition 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000006862 enzymatic digestion Effects 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000013406 prebiotics Nutrition 0.000 description 2
- 235000013522 vodka Nutrition 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002374 bone meal Substances 0.000 description 1
- 229940036811 bone meal Drugs 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N calcium;phosphoric acid Chemical compound [Ca+2].OP(O)(O)=O.OP(O)(O)=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 1
- 235000013348 organic food Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000015277 pork Nutrition 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000031877 prophase Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 235000019991 rice wine Nutrition 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002426 superphosphate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/123—Ultraviolet light
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/126—Microwaves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
- D06M10/001—Treatment with visible light, infrared or ultraviolet, X-rays
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
- D06M10/003—Treatment with radio-waves or microwaves
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
- D06M10/04—Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
- D06M10/06—Inorganic compounds or elements
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
- D06M10/04—Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
- D06M10/08—Organic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/73—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof
- D06M11/74—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof with carbon or graphite; with carbides; with graphitic acids or their salts
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/50—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with organometallic compounds; with organic compounds containing boron, silicon, selenium or tellurium atoms
- D06M13/51—Compounds with at least one carbon-metal or carbon-boron, carbon-silicon, carbon-selenium, or carbon-tellurium bond
- D06M13/513—Compounds with at least one carbon-metal or carbon-boron, carbon-silicon, carbon-selenium, or carbon-tellurium bond with at least one carbon-silicon bond
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/50—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with organometallic compounds; with organic compounds containing boron, silicon, selenium or tellurium atoms
- D06M13/51—Compounds with at least one carbon-metal or carbon-boron, carbon-silicon, carbon-selenium, or carbon-tellurium bond
- D06M13/513—Compounds with at least one carbon-metal or carbon-boron, carbon-silicon, carbon-selenium, or carbon-tellurium bond with at least one carbon-silicon bond
- D06M13/5135—Unsaturated compounds containing silicon atoms
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
- D06M2101/02—Natural fibres, other than mineral fibres
- D06M2101/04—Vegetal fibres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения ультратонкого функционального волокна из винной барды, включающему в себя следующие стадии, особенность которых в следующем:
а) высокоскоростное резание и дробление осадка винной барды; a1) винную барду транспортируют в резервуар временного хранения, а затем под действием первого пьезоэлектрического подающего устройства подают в дробильную установку для резки и дробления, при этом в зависимости от весового соотношения барды и воды, которое составляет 1:3-1:5, в дробильную установку добавляется вода; a2) измельченная в дробильной установке барда из разгрузочного отверстия поступает в высокочастотное мелкое сито; b) отделение и экстракция волокон из винного отстоя; b1) посредством высокочастотного мелкого сита компоненты волокна задерживаются на сите, в то время как крахмал, белок и другие компоненты, содержащиеся в барде, перетекают в резервуар для переработки материала, который находится под ситом; b2) над высокочастотным мелким ситом расположены два канала с промывочной водой, расположенные в центре и на конце высокочастотного мелкого сита и предназначенные для промывки отделенных волокон; c) предварительное разложение волокон; c1) компоненты волокна, отделенные высокочастотным мелким ситом, подаются в первый резервуар временного хранения волокна; c2) волокна из первого резервуара временного хранения под действием второго пьезоэлектрического подающего устройства поступают в реакционную камеру предварительного разложения волокон, которая представляет собой раздельную конструкцию, включающую неподвижный корпус реакционной камеры и съемное сито раздельного типа, при этом жидкость для предварительного разложения волокон добавляется внутрь неподвижного корпуса реакционной камеры, волокна из первого резервуара для временного хранения помещаются в съемное сито раздельного типа, которое находится внутри неподвижного корпуса реакционной камеры, далее волокна погружают в жидкость предварительного разложения волокон; жидкость для предварительного разложения волокна состоит из: 1÷5 частей перекиси водорода, 0,5÷3 части персульфата калия, 0,2÷2 части катализатора и 90÷97,3 частей воды, при этом части указаны по весу; катализатор представляет собой односоставное или многосоставное вещество: хлорид кобальта, аммиак кобальта, хлорид железа и сульфат железа, при этом отношение массы волокна к жидкости для предварительного разложения волокна составляет от 1:3 до 1:5, температура реакции во время предварительного разложения волокна составляет 30÷85°C, гидроксид натрия используется для регулирования значения pH жидкости для разложения во время реакции и составляет 6-10, время реакции 0,5÷4 часа; с3) после завершения реакции съемное сито раздельного типа поднимается с неподвижного корпуса реакционной камеры за крюк на циркуляционном цепном конвейере, в процессе транспортировки используются сила тяжести и барьерная функция съемного сита раздельного типа для отделения волокна и жидкости для предварительного разложения; d) функциональная модификация волокна; d1) после разложения волокна поступают во второй резервуар для временного хранения волокон, а затем под действием третьего пьезоэлектрического подающего устройства подаются на конвейерную ленту, над конвейерной лентой вдоль направления транспортировки материала установлены два устройства для промывания водой и два канала спринклерной установки для распыления функциональной модифицирующей добавки, устройство для промывания водой и система распыления функциональной модифицирующей добавки используются для промывания материала и обеспечения полного смачивания волокон функциональной модифицирующей добавкой; d2) после распыления функциональной модифицирующей добавки волокна продолжают перемещаться по конвейерной ленте в фотокаталитический микроволновый синергетический реактор, под комплексным воздействием источника света с фиксированной длиной волны и источника микроволн производится функциональная модификация для получения ультратонкого функционального волокна. Ультратонкие функциональные волокна, полученные после модификации, могут быть использованы в таких отраслях, как: модификация бетонных растворов, лакокрасочных материалов. Таким образом, обеспечивается высокоэффективное применение винной барды, значительное повышение экономичности и практической ценности сопряженной с виноделием продукции. 6 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
Description
Область техники
Изобретение относится к области переработки винной барды, в частности к технологии извлечения злакового волокна и проведения функциональной модификации для получения ультратонкого функционального волокна.
Уровень техники
Винная барда представляет собой твердый побочный продукт винодельческой и алкогольной промышленности, который богат клетчаткой, аминокислотами, крахмалом, различными ферментами и витаминами, барда производится в большом количестве, отличается сложным составом и недостаточной стабильностью при хранении. Винная барда в зависимости от источника ее происхождения в общем подразделяется на пивную дробину, водочный отстой, отстой рисового вина и спиртовой отстой.
Вслед за индустриализацией винодельческой и алкогольной промышленности производство винной барды увеличивается с каждым днем. С повышением осведомленности общества в области защиты окружающей среды, развитием науки и технологий, предприятия больше не могут просто утилизировать винный отстой в качестве отходов, а проблема эффективного использования барды стала сложным вопросом, который пытаются решать предприятия и соответствующие научные сообщества.
Для помощи предприятиям в решении проблемы переработки винного отстоя, исследователи разработали ряд технологических методов производства промышленных или сельскохозяйственных продуктов с использованием винного отстоя в качестве вторичного ресурса, которые широко используются в таких технических областях, как производство продуктов питания, кормов и удобрений.
Например, патент на изобретение с номером заявки 201711210006.1 раскрывает способ изготовления питательной среды с использованием винной барды в качестве основного сырья, который прост и удобен в использовании. Патент на изобретение с номером заявки 201910627735.X раскрывает способ приготовления ароматизированного спиртового вина с использованием винной барды. Посредством предварительной обработки, ферментативного расщепления, ферментации и составления нужных пропорций винная барда полностью используется, становясь активным ингредиентом, а загрязнение окружающей среды значительно уменьшается. Патент на изобретение с номером заявки 201910627741.5 раскрывает способ извлечения пищевых волокон из винного отстоя, который реализует извлечение пищевых волокон из винного отстоя с помощью дефибрирования и ферментативного расщепления, что дополнительно увеличивает добавленную стоимость и ценность использования винного отстоя. Кроме того, использование винной барды для производства кормов для животных или удобрений также является важным способом ее применения. Например, патент на изобретение с номером заявки 201510792499.9 раскрывает способ приготовления кормов для крупного рогатого скота и овец путем закрытой ферментации с использованием таких компонентов, как винный отстой, ферменты кормовых соединений и кормовые пребиотики, что значительно снижает себестоимость производства кормов.
В патенте на изобретение под номером заявки 201810608098.7 используется аналогичный способ с использованием винного отстоя кукурузы, отрубей, свиной костной муки, порошка китайской водки Дацюй, дрожжей, смешанных штаммов, кормовых комплексных ферментов и кормовых пребиотиков в качестве сырья, полученный таким способом корм имеет низкую стоимость, высокое содержание белка и легко усваивается домашним скотом.
Патент на изобретение с номером заявки 201711360873.3 раскрывает способ производства органических удобрений с использованием винного отстоя, соломы, суперфосфата в качестве основного сырьевого материала. Органическое удобрение получают в процессе правильного составления ингредиентов - далее применяется профазная аэробная ферментация - поздняя анаэробная ферментация - сушка и грануляция. Этот патент прошел сертификацию Национального центра развития экологически чистых продуктов питания, получаемое удобрение подходит для удобрения различных сельскохозяйственных культур, таких как кукуруза, поливной рис, хлопок и овощи.
В целях дальнейшего повышения добавленной стоимости и практической ценности использования винной барды, в дополнение указанным выше областям, научные исследователи также успешно применяют винный отстой в таких отраслях, как производство строительных материалов и бумаги. Например, патент на изобретение с номером заявки 201510656869.6 раскрывает способ модификации сырьевых материалов на основе почвы с использованием винной барды. Модифицированные сырьевые материалы на основе почвы получают после смешивания в определенных пропорциях винного отстоя, грунта и неорганических вяжущих материалов, таким образом полностью используется растительное волокно винного отстоя, улучшаются механические свойства кладочного блока на основе почвы. Патент на изобретение с номером заявки 201710116815.X и патент на изобретение с номером заявки 201910179866.6 раскрывают способ получения целлюлозной пульпы из винного отстоя, производимого в спиртовой промышленности, и ее использования для изготовления бумаги, что не только эффективно решает проблему использования винного отстоя, но также значительно расширяет возможности целлюлозно-бумажной промышленности, снижает затраты на производство бумаги и характеризуется значительными экономическими, социальными и экологическими преимуществами.
Сущность изобретения
Целью данного изобретения является предложение технологии получения ультратонкого функционального волокна из винной барды, которая предлагает реализацию нового эффективного способа переработки винного отстоя и включает в себя применение следующего технологического решения:
Технология получения ультратонкого функционального волокна из винной барды включает в себя следующие стадии, особенность которых в следующем:
а. Высокоскоростное резание и дробление осадка винной барды;
a1. Винная барда транспортируется в резервуар временного хранения, а затем под действием первого пьезоэлектрического подающего устройства подается в дробильную установку для резки и дробления. При этом в зависимости от весового соотношения барды и воды, которое составляет 1:3 - 1:5, в дробильную установку добавляется вода;
a2. Барда измельчается в дробильной установке, а затем из разгрузочного отверстия поступает в высокочастотное мелкое сито;
b. Отделение и экстракция волокон из винного отстоя;
b1. Под действием высокочастотного мелкого сита компоненты волокна задерживаются на сите, в то время как крахмал, белок и другие компоненты, содержащиеся в барде, перетекают в резервуар для переработки материала, который находится под ситом;
b2. Над высокочастотным мелким ситом расположены два канала с промывочной водой, расположенные в центре и на конце высокочастотного мелкого сита, и предназначенные для промывки отделенных волокон;
c. Предварительное разложение волокон;
c1. Компоненты волокна, отделенные высокочастотным мелким ситом, подаются в первый резервуар временного хранения волокна;
c2. Волокна из первого резервуара временного хранения под действием второго пьезоэлектрического подающего устройства поступают в реакционную камеру предварительного разложения волокон, которая представляет собой раздельную конструкцию, включающую неподвижный корпус реакционной камеры и съемное сито раздельного типа. Жидкость для предварительного разложения волокон добавляется внутрь неподвижного корпуса реакционной камеры, волокна из первого резервуара для временного хранения помещаются в съемное сито раздельного типа, которое находится внутри неподвижного корпуса реакционной камеры, далее волокна погружают в жидкость предварительного разложения волокон;
Жидкость для предварительного разложения волокна состоит из: 1-5 частей перекиси водорода, 0,5 -3 части персульфата калия, 0,2- 2 части катализатора и 90-97,3 частей воды, при этом части указаны по весу; катализатор представляет собой односоставное или многосоставное вещество: хлорид кобальта, аммиак кобальта, хлорид железа и сульфат железа.
Отношение массы волокна к жидкости для предварительного разложения волокна составляет от 1:3 до 1:5, температура реакции во время предварительного разложения волокна составляет 30-85 °C, гидроксид натрия используется для регулирования значения pH жидкости для разложения во время реакции, и составляет 6-10, время реакции 0,5 - 4 часа;
с3. После завершения реакции съемное сито раздельного типа поднимается с неподвижного корпуса реакционной камеры за крюк на циркуляционном цепном конвейере. В процессе транспортировки используются сила тяжести и барьерная функция съемного сита раздельного типа для отделения волокна и жидкости для предварительного разложения.
d. Функциональная модификация волокна
d1. После разложения волокна поступают во второй резервуар для временного хранения волокон, а затем под действием третьего пьезоэлектрического подающего устройства подаются на конвейерную ленту. Над конвейерной лентой вдоль направления транспортировки материала установлены два устройства для промывания водой и два канала спринклерной установки для распыления функциональной модифицирующей добавки. Устройство для промывания водой и система распыления функциональной модифицирующей добавки используются для промывания материала и обеспечения полного смачивания волокон функциональной модифицирующей добавкой;
d2. После распыления функциональной модифицирующей добавки волокна продолжают перемещаться по конвейерной ленте в фотокаталитический микроволновый синергетический реактор, под комплексным воздействием источника света с фиксированной длиной волны и источника микроволн производится функциональная модификация для получения ультратонкого функционального волокна.
Предпочтительно, чтобы выпускное отверстие дробильной установки снабжалось промывочной водой для обеспечения плавного потока материала после дробления; на нижнем конце дробильной установки был установлен клапан для контроля потока, а также для контроля времени резки и измельчения барды.
Предпочтительно, чтобы под высокочастотным мелким ситом имелся резервуар для сбора и переработки материала, откуда материал проходит через фильтр или фильтрпрессование, полученный кек используется при этом в качестве удобрения или сырья для питательной среды, а фильтрат возвращается на этап высокоскоростной резки и измельчения барды для повторного использования.
Предпочтительно, чтобы реакционная камера предварительного разложения волокон также была оборудована перемешивающим устройством подъемного типа и крышкой реакционной камеры. Перемешивающее устройство подъемного типа при этом включает в себя лопасть для перемешивания, электродвигатель, вертикальный фиксированный стержень и устройство регулировки подъема. Устройство регулировки подъема крепится на вертикальном фиксирующем стержне и может перемещаться вверх и вниз относительно вертикального фиксирующего стержня. Устройство регулировки подъема соединено с электродвигателем при помощи горизонтальной распорной штанги. Электродвигатель соединен с лопастью для перемешивания при помощи трансмиссии, лопасть для перемешивания расположена вертикально.
Во время реакции предварительного разложения открывается крышка реакционной камеры, в корпус камеры добавляется жидкость для предварительного разложения. Волокна загружаются в съемное сито раздельного типа, затем погружаются в жидкость для предварительного разложения; далее лопасть для перемешивания опускается до подходящей высоты, закрывается крышка реакционной камеры, волокно проходит этап предварительного разложения.
Предпочтительно, чтобы съемное сито раздельного типа имело рамную конструкцию, квадратной или цилиндрической формы, а корпус сита с четырех сторон был окружен поверхностью сита, нижняя часть съемного сита представляет собой подвижное ситовое полотно, один конец которого при помощи шарнирной петли прикреплен к нижней части поверхности сита, а открывание и закрывание подвижного ситового полотна регулируется механическим переключателем, в верхней части съемного сита раздельного типа должно быть подъемное кольцо, предназначенное для подъема оборудования.
Предпочтительно, чтобы указанный выше механический переключатель представлял собой пружинный переключатель, который включает в себя первый соединительный рычаг и второй соединительный рычаг, расположенные вертикально; первый соединительный рычаг соединен с корпусом сита, нижняя часть первого соединительного рычага соединена с верхней частью второго соединительного рычага при помощи пружины, а нижняя часть второго соединительного рычага применяется для поддержки горизонтального положения загнутой части подвижного ситового полотна; открытие и закрытие подвижного ситового полотна контролируется вращением второго соединительного рычага.
Предпочтительно, чтобы циркуляционный цепной конвейер включал в себя тяговую цепь, конвейерную дорожку и подвесную платформу; тяговая цепь приводится в движение электродвигателем, подвесная платформа соединена с тяговой цепью, и установлена на конвейерной дорожке. Подвесная платформа приводится в движение электродвигателем посредством тяговой цепи, которая приводит в движение конвейерную дорожку; на нижней части платформы имеется подвесной крюк.
Конвейерная дорожка имеет волнообразную форму, а съемное сито раздельного типа постепенно перемещается при натяжении тяговой цепи и непрерывно вибрирует вместе с волнообразной конвейерной дорожкой, таким образом под двойным воздействием вибрации и силы тяжести происходит быстрое разделение волокна и жидкости для предварительного разложения.
Техническая эффективность данного изобретения заключается в следующем:
1. Данное изобретение предлагает технологию быстрого получения волокон из винного отстоя, согласно назначению применяются различные типы модифицирующих добавок, производится модификация для получения ультратонкого функционального волокна, которое может быть использовано в таких отраслях как: модификация бетонных растворов, лакокрасочных материалов. Таким образом обеспечивается высокоэффективное применение винной барды, значительное повышение экономичности и практической ценности сопряженной с виноделием продукции.
2. Настоящее изобретение разделяет модификацию волокна на два процесса: предварительное разложение и функциональная модификация. Под действием жидкости для предварительного разложения собственного производства мостиковая кислородная связь в волокне быстро разрушается, количество последующих модифицированных активных точек увеличивается, что значительно повышает эффективность волокна и степень его модификации.
3. В данном изобретении применяется реакционная камера и циркуляционный цепной конвейер, что значительно повышает эффективность предварительного разложения волокон и их модификацию.
4. Использование фотокаталитического микроволнового синергетического реактора в настоящем изобретении оптимизирует процесс функциональной модификации волокна и увеличивает его скорость. В то же время применяется сушка материала, которая имеет практическое значение для уменьшения себестоимости модификации волокна.
Описание фигур
В приложении к настоящему изобретению находятся сопроводительные чертежи и описание практических методов осуществления:
Фиг. 1 - схема технологического процесса настоящего изобретения;
Фиг. 2 - вид сбоку съемного сита раздельного типа, на схеме показано состояние, когда подвижное ситовое полотно нижней части закрыто;
Фиг. 3 - вид сбоку съемного сита раздельного типа, на схеме показано состояние, когда подвижное ситовое полотно нижней части открыто;
Фиг. 4 - схематическое изображение принципа конструкции реакционной камеры для предварительного разложения волокна, на схеме показано состояние реакции, когда крышка реакционной камеры закрыта;
Фиг. 5 - схематическое изображение принципа конструкции реакционной камеры для предварительного разложения волокна, на схеме показано состояние загрузки сырья, когда крышка реакционной камеры открыта;
Фиг. 6 - схематическое изображение принципа конструкции циркуляционного цепного конвейера, вид сверху;
Фиг. 7 - схематическое изображение принципа конструкции фотокаталитического синергетического микроволнового реактора.
Позиции на фигурах: 1-резервуар для временного хранения винного отстоя; 2-первое пьезоэлектрическое подающее устройство; 3-высокоскоростная дробильная установка; 4-высокочастотное мелкое сито; 5-резервуар для сбора и переработки материала под ситом; 6-промывочная вода; 7 - первый резервуар для временного хранения волокна; 8 - второе пьезоэлектрическое подающее устройство; 9 - реакционная камера для предварительного разложения волокна; 10 - неподвижный корпус реакционной камеры; 11 - съемное сито раздельного типа; 12 - подъемное перемешивающее устройство; 13 - циркуляционный цепной конвейер; 14 - резервуар сбора жидкости для предварительного разложения; 15-второй резервуар для временного хранения волокна; 16-третье пьезоэлектрическое подающее устройство; 17-конвейерная лента для материала; 18-устройство для промывания водой; 19- спринклерная установка для распыления функциональной модифицирующей добавки; 20-фотокаталитический микроволновый синергетический реактор; 21- резервуар сбора промывочной воды; 22- резервуар сбора функциональной модифицирующей добавки;
11-1: поверхность реакционное сита; 11-2: шарнирная петля; 11-3: подвижное сито; 11-4: горизонтально изгибаемая часть; 11-5: пружина; 11-6: пружинный переключатель,; 11-61 первый соединительный рычаг; 11-62: второй соединительный рычаг;
12-1: подъемное устройство; 12-2: вертикальный фиксирующий стержень; 12-3: лопасть мешалки; 12-4: двигатель перемешивания; 12-5: горизонтальный опорный стержень;
13-1: конвейерная лента; 13-2: тяговая цепь; 13-3: подвесная платформа; 13-4: конвейерный двигатель; 13-5: крюк.
Конкретный способ реализации:
Как указано на фиг. 1 технология получения ультратонкого функционального волокна из винной барды включает в себя следующие стадии:
а. Высокоскоростную резку и дробление осадка винной барды;
a1. Винная барда не требует сушки, на конвейерной ленте транспортируется в резервуар временного хранения 1, а затем под действием первого пьезоэлектрического подающего устройства 2 подается в высокоскоростную дробильную установку для резки и дробления 3. При этом в зависимости от весового соотношения барды и воды, которое составляет 1:3 - 1:5, в высокоскоростную дробильную установку 3 добавляется вода;
a2. Винная барда измельчается в высокоскоростной дробильной установке 3, а затем под воздействием дробильных режущих головок измельчается до необходимой дисперсности (1-2 мм), далее из разгрузочного отверстия поступает в высокочастотное мелкое сито 4;
Выпускное отверстие высокоскоростной дробильной установки 3 снабжается промывочной водой для обеспечения плавного потока материала после дробления; на нижнем конце дробильной установки имеется клапан для контроля потока, а также для контроля времени резки и измельчения барды.
b. Отделение и экстракция волокон из винного отстоя;
b1. Под действием высокочастотного мелкого сита 4 большая часть компонентов волокна задерживается на сите, в то время как крахмал, белок и другие компоненты, содержащиеся в барде, перетекают в резервуар для переработки материала 5, который находится под ситом;
b2. Над высокочастотным мелким ситом 4 расположены два канала с промывочной водой 6, расположенные в центре и на конце высокочастотного мелкого сита, и предназначенные для промывки отделенных волокон;
Из высокоскоростной дробильной установки 3 материал поступает высокочастотное мелкое сито 4, предназначенное для отделения от волокон винного отстоя прочих компонентов. Под воздействием регулируемой амплитуды колебаний высокочастотного мелкого сита 4, наклона падения материала, частоты колебаний, достигается нужная скорость разделения материала. Из резервуара для сбора и переработки материала 5 материал проходит через фильтр или фильтрпрессование, полученный кек используется при этом в качестве удобрения или сырья для питательной среды, а фильтрат возвращается на этап высокоскоростной резки и измельчения барды для повторного использования и может заменить собой часть потребляемой при дроблении воды.
c. Предварительное разложение волокон винного отстоя;
c1. Компоненты волокна, отделенные высокочастотным мелким ситом 4, подаются в первый резервуар временного хранения волокна 7;
c2. Волокна из первого резервуара временного хранения 7 под действием второго пьезоэлектрического подающего устройства 8 поступают в реакционную камеру предварительного разложения волокон 9, реакционная камера предварительного разложения волокон 9 которая представляет собой раздельную конструкцию, включающую неподвижный корпус реакционной камеры 10 и съемное сито раздельного типа 11. Жидкость для предварительного разложения волокон добавляется внутрь неподвижного корпуса реакционной камеры 10, волокна из первого резервуара для временного хранения 7 помещаются в съемное сито раздельного типа 11, которое находится внутри неподвижного корпуса реакционной камеры 10, далее волокна погружают в жидкость предварительного разложения волокон;
Указанная выше жидкость для предварительного разложения волокна состоит из: 1-5 частей перекиси водорода (30%), 0,5 -3 части персульфата калия, 0,2- 2 части катализатора и 90-97,3 частей воды, при этом части указаны по весу. Из них катализатор представляет собой односоставное или многосоставное вещество: хлорид кобальта, аммиак кобальта, хлорид железа и сульфат железа.
Отношение массы волокна к жидкости для предварительного разложения волокна составляет от 1:3 до 1:5, температура реакции во время предварительного разложения волокна составляет 30-85 °C, гидроксид натрия используется для регулирования значения pH жидкости для разложения во время реакции, и составляет 6-10, время реакции 0,5 - 4 часа;
с3. После завершения реакции съемное сито раздельного типа 11 поднимается с неподвижного корпуса реакционной камеры 10 за крюк 13-5 на циркуляционном цепном конвейере 13. В процессе транспортировки используются сила тяжести и барьерная функция съемного сита раздельного типа для отделения волокна и жидкости для предварительного разложения.
Как показано на фигурах 4-5, реакционная камера предварительного разложения волокон 9 также оборудована перемешивающим устройством подъемного типа 12 и крышкой реакционной камеры. Перемешивающее устройство подъемного типа при этом включает в себя лопасть для перемешивания 12-3, электродвигатель 12-4, вертикальный фиксированный стержень 12-2 и устройство регулировки подъема 12-1. Устройство регулировки подъема 12-1 крепится на вертикальном фиксирующем стержне и может перемещаться вверх и вниз относительно вертикального фиксирующего стержня 12-2. Устройство регулировки подъема соединено с электродвигателем 12-4 при помощи горизонтальной распорной штанги 12-5. Электродвигатель 12-4 соединен с лопастью для перемешивания 12-3 при помощи трансмиссии, лопасть для перемешивания 12-3 расположена вертикально.
Во время реакции предварительного разложения винного отстоя открывается крышка реакционной камеры, в корпус камеры 10 добавляется жидкость для предварительного разложения. Волокна загружаются в съемное сито раздельного типа 11, затем погружаются в жидкость для предварительного разложения; далее лопасть для перемешивания 12-3 оборудования регулировки подъема 12-1 опускается до подходящей высоты, закрывается крышка реакционной камеры, волокно проходит этап предварительного разложения. Над реакционной камерой предварительного разложения 9 имеется нагревательное оборудование.
Как показано на фиг. 2-3, съемное сито раздельного типа 11 имеет рамную конструкцию цилиндрической формы, а корпус сита 11 с четырех сторон окружен цилиндрической поверхностью сита 11-1, нижняя часть съемного сита представляет собой подвижное ситовое полотно 11-3, которое слева при помощи шарнирной петли 11-2 прикреплено к нижней части поверхности сита, а открывание и закрывание подвижного ситового полотна регулируется механическим переключателем, в верхней части съемного сита раздельного типа имеется подъемное кольцо, предназначенное для подъема оборудования. Конечно, съемное сито раздельного типа 11 также может иметь квадратную форму конструкции.
Указанный выше механический переключатель представляет собой пружинный переключатель 11-6, пружинный переключатель 11-6 включает в себя первый соединительный рычаг 11-61 и второй соединительный рычаг 11-62, оба рычага 11-61 и 11-62 расположены вертикально; первый соединительный рычаг 11-61 соединен с корпусом сита, нижняя часть первого соединительного рычага соединена с верхней частью второго соединительного рычага при помощи пружины 11-5, а нижняя часть второго соединительного рычага применяется для поддержки горизонтального положения загнутой части 11-4 справа подвижного ситового полотна. Открытие и закрытие подвижного ситового полотна 11-3 контролируется вращением второго соединительного рычага 11-62.
То есть, когда подвижное ситовое полотно необходимо закрыть, горизонтальная изогнутая часть 11-4 на нижнем конце второго соединительного рычага поворачивается к нижней правой стороне подвижного ситового полотна, чтобы поддержать подвижное ситовое полотно и волокно на нем. Когда необходимо извлечь волокно из съемного сита раздельного типа, второй соединительный рычаг 11-62 поворачивается так, чтобы горизонтальная загнутая часть 11-4 больше не находилась под подвижным ситовым полотном 11-3, то есть больше не возникала поддерживающая сила для подвижного ситового полотна. В это время подвижное ситовое полотно вращается вдоль шарнирной петли 11-2 под действием силы тяжести, а волокно падает под действием силы тяжести. При вращении второго соединительного рычага 11-62 пружина 11-5 обеспечивает возвращающее усилие.
Размер ячеек реакционное сита 11-1 реакционного сита составляет 20-200 меш, что подходит для материала различной дисперсности.
В зависимости от объема обработки и цикла реакции можно добавить 1 - n съемное (-ых) сито раздельного типа, чтобы обеспечить непрерывность предварительного разложения волокна и повысить эффективность производства.
Как показано на фиг. 6, циркуляционный цепной конвейер 13 включает в себя тяговую цепь 13-2, конвейерную дорожку 13-1 и подвесную платформу 13; тяговая цепь 13-2 приводится в движение электродвигателем 13-4, подвесная платформа 13 соединена с тяговой цепью 13-2, и установлена на конвейерной дорожке 13-1. Подвесная платформа 13-3 приводится в движение электродвигателем 13-4 посредством тяговой цепи 13-2, которая приводит в движение конвейерную дорожку 13-1; на нижней части платформы 13-3 имеется подвесной крюк 13-5, который соединен с подвесным кольцом.
Конвейерная дорожка 13-1 имеет волнообразную форму, то есть по направлению вытяжения имеются на определенном интервале выступы. Съемное сито раздельного типа 11 постепенно перемещается при натяжении тяговой цепи и непрерывно вибрирует вместе с волнообразной конвейерной дорожкой, таким образом под двойным воздействием вибрации и силы тяжести происходит быстрое разделение волокна и жидкости для предварительного разложения.
Циркуляционный цепной конвейер 13 имеет эллиптическую форму, а плоскость, на которой находится циркуляционный цепной конвейер 13, наклонена под углом 5°-15° по отношению к горизонтали, ближайший торец реакционной камеры предварительного разложения волокна 9 постепенно поднимается вверх к концу второго резервуара для временного хранения волокна 15.
Циркуляционный цепной конвейер 13 используется для транспортировки материала из съемного сита раздельного типа 11 во второй резервуар для временного хранения 15, после разгрузки материала съемное сито раздельного типа 11 возвращается в реакционную камеру 9 для предварительного разрушения волокна.
Резервуар для сбора жидкости предварительного разложения 14 расположен под циркуляционным цепным конвейером 13, отработанная жидкость для предварительного разложения возвращается для повторного использования на предыдущей операции.
В целом, процесс предварительного разложения волокна из винного отстоя выглядит следующим образом:
Перед началом реакции жидкость для предварительного разложения волокон добавляется в неподвижный корпус реакционной камеры 10, волокна загружаются в съемное сито раздельного типа 11, далее погружаются в жидкость для предварительного разложения волокон. Затем перемешивающее устройство подъемного типа 12 опускается на подходящую высоту, крышка камеры закрывается, волокно проходит этап предварительного разложения.
Во время этого процесса мостиковые кислородные связи в волокне разрушаются под действием жидкости для предварительного разложения, что укорачивает длину молекулярной цепи волокна и обеспечивает увеличение количества последующих модифицированных активных точек.
После завершения реакции съемное сито раздельного типа 11 поднимается с неподвижного корпуса реакционной камеры 10 за крюк на циркуляционном цепном конвейере 13. В процессе транспортировки используются сила тяжести и барьерная функция съемного сита раздельного типа для отделения волокна и жидкости для предварительного разложения.
d Функциональная модификация волокна
d1 После разложения волокна поступают во второй резервуар для временного хранения волокон 15, а затем под действием третьего пьезоэлектрического подающего устройства 16 подаются на конвейерную ленту 17. Над конвейерной лентой вдоль направления транспортировки материала установлены два устройства для промывания водой 18 и два канала спринклерной установки для распыления функциональной модифицирующей добавки 19. Устройство для промывания водой и система распыления функциональной модифицирующей добавки используются для промывания материала и обеспечения полного смачивания волокон функциональной модифицирующей добавкой;
d2 После распыления функциональной модифицирующей добавки волокна продолжают перемещаться по конвейерной ленте 17 в фотокаталитический микроволновый синергетический реактор 20, под комплексным воздействием источника света с фиксированной длиной волны и источника микроволн производится функциональная модификация для получения ультратонкого функционального волокна.
Резервуар для сбора промывочной воды 21 под конвейерной лентой и резервуар для сбора функциональной модифицирующей добавки 22 предусмотрены для сбора и повторной реализации промывочной воды и функциональной модифицирующей добавки.
На фиг. 7 демонстрируется следующее: фотокаталитический микроволновый синергетический реактор 20 включает в себя корпус, на верхней части которого имеется источник света с фиксированной длиной волны 20-1 с фиксированной длиной волны, на левой и правой сторонах корпуса расположен микроволновый генератор 20-2.
Конвейерная лента 17 проходит через дно корпуса. Обрабатываемый материал транспортируется посредством конвейерной ленты 17 в фотокаталитический микроволновый синергетический реактор 20, под комплексным воздействием источника света с фиксированной длиной волны 20-1 и источника микроволн 20-2 производится функциональная модификация для получения ультратонкого функционального волокна.
Указанная выше функциональная модификация волокна включает в себя окисление активных гидроксильных групп в структуре волокна (альдегидное группы, кетонные группы и карбоксильные группы), также аминирование, сульфирование и нитрование активных реакционных центров, кроме того, включает реакцию графт-сополимеризации структуры волокон.
Тонкость полученного волокна согласно данному изобретению, составляет 1-2 мм, волокно обладает хорошей диспергируемостью.
Настоящее изобретение дополнительно поясняется следующими конкретными примерами применения:
(1) Винный отстой разрезается, измельчается, промывается и транспортируется на съемное реакционное сито с размером ячеек 100 меш, в неподвижном корпусе реакционной камеры волокно предварительно разлагается, с соотношением массы волокна и жидкости для предварительного разложения 1: 3.
(2) Жидкость для предварительного разложения состоит из 3,0 частей 30% перекиси водорода, 1,0 части персульфата калия, 0,5 частей катализатора хлористого кобальта и 95,5 частей воды. Значение pH жидкости для предварительного разложения доводят до 8 с применением 1 моль /л раствора гидроксида натрия.
(3) Опускают перемешивающее устройство подъемного типа на подходящую высоту, крышку камеры закрывают, начинается процесс перемешивания, включается оборудование нагрева, реакция длится 1 час при температуре 40°C , после чего съемное сито раздельного типа поднимается.
(4) После предварительного разложения волокно дегидратируют, промывают и опрыскивают функциональной модифицирующей добавкой, а затем транспортируют в фотокаталитический микроволновый синергетический реактор 20 для функциональной модификации с целью получения функционального волокна. В качестве источника света для реакции используется ультрафиолетовая лампа с длиной волны 254 нм, мощность микроволнового реактора составляет 600 W.
(5) Функциональная модифицирующая добавка состоит из 20 частей раствора оксида графена с концентрацией 0,5% по массе и 60 частей гидролизированного раствора композитного силанового связующего агента KH-550 / A-151 (силановый аппрет) с концентрацией 2% по массе (соотношение по массе силанового связующего агента КН-550 к А-151 составляет 1: 1), 20 частей ионной жидкости.
(6) Подготовка вяжущего материала в соответствии с соотношением по массе: доменный шлак: известь: ангидрит в пропорциях 80: 5: 15, далее приготовление раствора в соответствии с соотношением цемента и песка 1:3, водоцементное отношение 0,5, в зависимости от массы вяжущего материала в размере 2% добавляется функциональное модифицированное волокно. В таблице 1 указаны параметры сопротивления сжатию после выдержки в течение 3 дней и 28 дней.
Таблица 1
| Период выдержки | Сопротивление сжатию / МРа | |
| Без добавления волокон | С добавлением волокон в размере 2% | |
| 3 дня | 6,5 | 9,9 |
| 28 дней | 22,3 | 32,5 |
Согласно результатам испытаний, приведенным в Таблице 1, при выдержке в течение 3 и 28 дней сопротивление сжатию образца строительного раствора после добавления 2% функционального модифицированного волокна увеличилась на 52,31% и 45,74% соответственно. Это произошло по причине того, что после добавления функционального модифицированного волокна, волокна равномерно распределились в промежутках между частицами заполнителя, гидратированная продукция ориентирована на рост волокон, таким образом уменьшается количество пор, негативно влияющих на качество строительного раствора, применение функционального модифицированного волокна играет важную связующую роль при составлении строительных смесей.
Claims (24)
1. Способ получения ультратонкого функционального волокна из винной барды, включающий в себя следующие стадии, особенность которых в следующем:
а) высокоскоростное резание и дробление осадка винной барды;
a1) винную барду транспортируют в резервуар временного хранения, а затем под действием первого пьезоэлектрического подающего устройства подают в дробильную установку для резки и дробления, при этом в зависимости от весового соотношения барды и воды, которое составляет 1:3-1:5, в дробильную установку добавляется вода;
a2) измельченная в дробильной установке барда из разгрузочного отверстия поступает в высокочастотное мелкое сито;
b) отделение и экстракция волокон из винного отстоя;
b1) посредством высокочастотного мелкого сита компоненты волокна задерживаются на сите, в то время как крахмал, белок и другие компоненты, содержащиеся в барде, перетекают в резервуар для переработки материала, который находится под ситом;
b2) над высокочастотным мелким ситом расположены два канала с промывочной водой, расположенные в центре и на конце высокочастотного мелкого сита и предназначенные для промывки отделенных волокон;
c) предварительное разложение волокон;
c1) компоненты волокна, отделенные высокочастотным мелким ситом, подаются в первый резервуар временного хранения волокна;
c2) волокна из первого резервуара временного хранения под действием второго пьезоэлектрического подающего устройства поступают в реакционную камеру предварительного разложения волокон, которая представляет собой раздельную конструкцию, включающую неподвижный корпус реакционной камеры и съемное сито раздельного типа, при этом жидкость для предварительного разложения волокон добавляется внутрь неподвижного корпуса реакционной камеры, волокна из первого резервуара для временного хранения помещаются в съемное сито раздельного типа, которое находится внутри неподвижного корпуса реакционной камеры, далее волокна погружают в жидкость предварительного разложения волокон;
жидкость для предварительного разложения волокна состоит из: 1÷5 частей перекиси водорода, 0,5÷3 части персульфата калия, 0,2÷2 части катализатора и 90÷97,3 частей воды, при этом части указаны по весу; катализатор представляет собой односоставное или многосоставное вещество: хлорид кобальта, аммиак кобальта, хлорид железа и сульфат железа,
при этом отношение массы волокна к жидкости для предварительного разложения волокна составляет от 1:3 до 1:5, температура реакции во время предварительного разложения волокна составляет 30÷85°C, гидроксид натрия используется для регулирования значения pH жидкости для разложения во время реакции и составляет 6-10, время реакции 0,5÷4 часа;
с3) после завершения реакции съемное сито раздельного типа поднимается с неподвижного корпуса реакционной камеры за крюк на циркуляционном цепном конвейере, в процессе транспортировки используются сила тяжести и барьерная функция съемного сита раздельного типа для отделения волокна и жидкости для предварительного разложения;
d) функциональная модификация волокна;
d1) после разложения волокна поступают во второй резервуар для временного хранения волокон, а затем под действием третьего пьезоэлектрического подающего устройства подаются на конвейерную ленту, над конвейерной лентой вдоль направления транспортировки материала установлены два устройства для промывания водой и два канала спринклерной установки для распыления функциональной модифицирующей добавки, устройство для промывания водой и система распыления функциональной модифицирующей добавки используются для промывания материала и обеспечения полного смачивания волокон функциональной модифицирующей добавкой;
d2) после распыления функциональной модифицирующей добавки волокна продолжают перемещаться по конвейерной ленте в фотокаталитический микроволновый синергетический реактор, под комплексным воздействием источника света с фиксированной длиной волны и источника микроволн производится функциональная модификация для получения ультратонкого функционального волокна.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выпускное отверстие дробильной установки снабжается промывочной водой для обеспечения плавного потока материала после дробления; на нижний конец дробильной установки установлен клапан для контроля потока, а также для контроля времени резки и измельчения барды.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что под высокочастотным мелким ситом имеется резервуар для сбора и переработки материала, откуда материал проходит через фильтр или фильтр-прессование, полученный кек используется в качестве удобрения или сырья для питательной среды, а фильтрат возвращается на этап высокоскоростной резки и измельчения барды для повторного использования.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакционная камера предварительного разложения волокон также оборудована перемешивающим устройством подъемного типа и крышкой реакционной камеры, при этом перемешивающее устройство подъемного типа включает в себя лопасть для перемешивания, электродвигатель, вертикальный фиксированный стержень и устройство регулировки подъема, устройство регулировки подъема крепится на вертикальном фиксирующем стержне и может перемещаться вверх и вниз относительно вертикального фиксирующего стержня, устройство регулировки подъема соединено с электродвигателем при помощи горизонтальной распорной штанги, электродвигатель соединен с лопастью для перемешивания при помощи трансмиссии, лопасть для перемешивания расположена вертикально;
во время реакции предварительного разложения открывают крышку реакционной камеры, в корпус камеры добавляют жидкость для предварительного разложения, волокна загружаются в съемное сито раздельного типа, затем погружаются в жидкость для предварительного разложения; далее лопасть для перемешивания опускается до подходящей высоты, закрывается крышка реакционной камеры, волокно проходит этап предварительного разложения.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что съемное сито раздельного типа имеет рамную конструкцию, а корпус сита с четырех сторон окружен поверхностью сита, нижняя часть съемного сита представляет собой подвижное ситовое полотно, один конец которого при помощи шарнирной петли прикреплен к нижней части поверхности сита, а открывание и закрывание подвижного ситового полотна регулируется механическим переключателем, в верхней части съемного сита раздельного типа имеется подъемное кольцо, предназначенное для подъема оборудования.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что механический переключатель представляет собой пружинный переключатель, который включает в себя первый соединительный рычаг и второй соединительный рычаг, расположенные вертикально; первый соединительный рычаг соединен с корпусом сита, нижняя часть первого соединительного рычага соединена с верхней частью второго соединительного рычага при помощи пружины, а нижняя часть второго соединительного рычага применяется для поддержки горизонтального положения загнутой части подвижного ситового полотна; открытие и закрытие подвижного ситового полотна контролируется вращением второго соединительного рычага.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что циркуляционный цепной конвейер включает в себя тяговую цепь, конвейерную дорожку и подвесную платформу; тяговая цепь приводится в движение электродвигателем, подвесная платформа соединена с тяговой цепью и установлена на конвейерной дорожке, подвесная платформа приводится в движение электродвигателем посредством тяговой цепи, которая приводит в движение конвейерную дорожку; на нижней части платформы имеется подвесной крюк,
при этом конвейерная дорожка имеет волнообразную форму, а съемное сито раздельного типа постепенно перемещается при натяжении тяговой цепи и непрерывно вибрирует вместе с волнообразной конвейерной дорожкой, таким образом под двойным воздействием вибрации и силы тяжести происходит быстрое разделение волокна и жидкости для предварительного разложения.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010116889.5A CN111254698B (zh) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | 一种用酒糟制备超细功能化纤维的工艺 |
| CN202010116889.5 | 2020-02-25 | ||
| PCT/CN2020/082853 WO2021051780A1 (zh) | 2020-02-25 | 2020-04-01 | 一种用酒糟制备超细功能化纤维的工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2764132C1 true RU2764132C1 (ru) | 2022-01-13 |
Family
ID=70942973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021108113A RU2764132C1 (ru) | 2020-02-25 | 2020-04-01 | Способ получения ультратонкого функционального волокна из винной барды |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111254698B (ru) |
| RU (1) | RU2764132C1 (ru) |
| WO (1) | WO2021051780A1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1844569A (zh) * | 2006-05-08 | 2006-10-11 | 肖剑鸣 | 一种酒糟纤维纸浆及其用酒糟纤维纸浆造纸的方法 |
| WO2009045527A1 (en) * | 2007-10-03 | 2009-04-09 | Michigan State University | Improved process for producing sugars and ethanol using corn stillage |
| CN102356882A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-02-22 | 海南椰国食品有限公司 | 利用啤酒糟生产生物膳食纤维素的方法及其产品 |
| CN106359894A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-02-01 | 贵州华清科维环境能源有限责任公司 | 一种利用酒糟制备高蛋白饲料的方法 |
| CN108149506A (zh) * | 2018-02-03 | 2018-06-12 | 贵州华清科维环境能源有限责任公司 | 用酒糟生产高纯度纤维素、半纤维素及木质素的方法 |
| US20180273878A1 (en) * | 2015-07-18 | 2018-09-27 | Ecolab Usa Inc. | Chemical Additives to Improve Oil Separation in Stillage Process Operations |
| CN109289799A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-01 | 运城学院 | 一种使用白酒糟制备处理碱性绿的生物吸附剂的方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201596527U (zh) * | 2010-02-05 | 2010-10-06 | 宝钢集团新疆八一钢铁有限公司 | 矿石破碎选矿装置 |
| CN103510415B (zh) * | 2012-06-20 | 2018-02-16 | 安德里特斯公开股份有限公司 | 用于分解纤维材料的方法 |
| CN106578409A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-04-26 | 湖南农业大学 | 一种富含低聚木糖的啤酒糟饲料添加剂及含该添加剂的饲料 |
| CN109776689A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-21 | 迈安德集团有限公司 | 一种玉米的加工工艺 |
| CN109706768B (zh) * | 2019-03-11 | 2021-10-22 | 贵州华清科维环境能源有限责任公司 | 一种从酒糟中提取造纸用纤维的方法 |
| CN110226757A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-13 | 湖南双晟科技信息咨询有限公司 | 一种利用酒糟提取膳食纤维的方法 |
| CN110665578A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-10 | 江苏海科环境科技工程有限公司 | 一种高效破碎设备 |
-
2020
- 2020-02-25 CN CN202010116889.5A patent/CN111254698B/zh active Active
- 2020-04-01 WO PCT/CN2020/082853 patent/WO2021051780A1/zh active Application Filing
- 2020-04-01 RU RU2021108113A patent/RU2764132C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1844569A (zh) * | 2006-05-08 | 2006-10-11 | 肖剑鸣 | 一种酒糟纤维纸浆及其用酒糟纤维纸浆造纸的方法 |
| WO2009045527A1 (en) * | 2007-10-03 | 2009-04-09 | Michigan State University | Improved process for producing sugars and ethanol using corn stillage |
| CN102356882A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-02-22 | 海南椰国食品有限公司 | 利用啤酒糟生产生物膳食纤维素的方法及其产品 |
| US20180273878A1 (en) * | 2015-07-18 | 2018-09-27 | Ecolab Usa Inc. | Chemical Additives to Improve Oil Separation in Stillage Process Operations |
| CN106359894A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-02-01 | 贵州华清科维环境能源有限责任公司 | 一种利用酒糟制备高蛋白饲料的方法 |
| CN108149506A (zh) * | 2018-02-03 | 2018-06-12 | 贵州华清科维环境能源有限责任公司 | 用酒糟生产高纯度纤维素、半纤维素及木质素的方法 |
| CN109289799A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-01 | 运城学院 | 一种使用白酒糟制备处理碱性绿的生物吸附剂的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111254698B (zh) | 2020-10-09 |
| WO2021051780A1 (zh) | 2021-03-25 |
| CN111254698A (zh) | 2020-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3226514B2 (ja) | 廃棄物の処理方法及び粥状化装置 | |
| US4053394A (en) | Process for separating and converting waste into useable products | |
| CN112517597A (zh) | 一种厨余垃圾发酵前处理工艺及系统 | |
| CN101646777A (zh) | 用于发酵青贮的可再生的原料的方法 | |
| CN113355933B (zh) | 一种环保制浆造纸用组合物、改性剂及环保制浆、造纸方法 | |
| CN1478611A (zh) | 有机废弃物资源化综合处理工艺 | |
| RU2764132C1 (ru) | Способ получения ультратонкого функционального волокна из винной барды | |
| JP6714194B1 (ja) | 家畜と家禽糞便に対するエネルギー化学工学コージェネレーションによる有機肥料の生産設備 | |
| CN111943474B (zh) | 一种畜禽粪污热解残渣分级利用的方法和装置 | |
| CN102600801B (zh) | 马铃薯废渣/坡缕石复合吸附剂的制备及在处理马铃薯淀粉加工废水中的应用 | |
| CN101368190A (zh) | 氢氧化钠湿式固态常温处理提高玉米秸生物气产量的方法 | |
| CN111534416A (zh) | 一种有机物的发酵设备及发酵方法 | |
| CN2681818Y (zh) | 悬吊自振链锤式粉碎机 | |
| CN212669681U (zh) | 一种有机物的发酵设备 | |
| CN211754996U (zh) | 一种用酒糟制备超细功能化纤维的装置 | |
| CN1837155A (zh) | 固液分离－专性生物菌好氧堆肥无害化资源化生态化综合利用畜禽废弃物 | |
| AU2013239188A1 (en) | Method for treating waste, in particular household refuse, and unit for implementing same | |
| CN111217625A (zh) | 一种酒糟处理设备流水线 | |
| JPS60260488A (ja) | 高水分汚泥の堆肥化処理方法 | |
| KR20160097551A (ko) | 음식물 쓰레기와 하수 슬러지를 이용한 유기질 비료 및 발효 액상 비료 제조 장치 및 이를 이용한 유기질 비료 및 발효 액상 비료 제조 방법 | |
| KR100853856B1 (ko) | 음식물쓰레기 처리 시스템 | |
| JPH0826869A (ja) | 有機質肥料およびその製造方法 | |
| CN216093167U (zh) | 一种处理秸秆与粪污的系统化设备 | |
| CN220684946U (zh) | 一种新型污泥快速脱水系统 | |
| CN209854089U (zh) | 一种污泥生物质混料装置 |