秸秆两性纤维素絮凝剂制备用高效微波处理设备制造技术

提供一种秸秆两性纤维素絮凝剂制备用高效微波处理设备，包括粉碎设备、提升式输送机、溶剂配制罐、悬浊液搅拌罐和微波设备：悬浊液搅拌罐连通装有微波发生器和微波馈口的微波设备以向设备仓内的若干倾斜的受液盘抽吸供液；与受液盘低处连通设有竖向上下连通的集液仓；集液仓连通微波设备仓壁下部设置的出液管，并通过抽液泵Ⅰ将经微波辐射后的溶液送出朝微波设备外。本实用新型专利技术自动化程度高；微波辐射无死角；微波能量能够被充分、有效、均匀地吸收；有利秸秆两性纤维素絮凝剂制备连续高效的生产；有利提高秸秆两性纤维素絮凝剂制备的取代度；有利提高产能；有利节约能耗。

High-efficiency microwave treatment equipment for preparation of Amphoteric Cellulose flocculant from straw

【技术实现步骤摘要】
秸秆两性纤维素絮凝剂制备用高效微波处理设备
本技术具体涉及一种秸秆两性纤维素絮凝剂制备用高效微波处理设备。
技术介绍
我国是农业大国，农作物秸秆产生量巨大、分布广泛。但受设备能力限制，秸秆利用规模和利用效率较低。其中，植物秸秆中的纤维素通过改性生成的改性纤维素絮凝剂，具有成本低、低毒或无毒、无二次污染和环境友好等优点，在污水处理方面具备发展潜力。对此，实验室研究发现，以小麦秸秆纤维素与氯乙酸和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为原料,用微波辐射法扩大纤维素的活化面积,合成d的两性离子型纤维素絮凝剂应用于污水处理的研究中明确指出，通过微波辐射法制备羧甲基纤维素，并进一步制备秸秆两性离子型纤维素絮凝剂的过程中(参见2013年3月第42卷第3期《应用化工》由林联君等发表的《秸秆两性纤维素絮凝剂的辐射法制备及应用研究》文献)，由于采用了微波辐射，较未采用微波辐射的醚化反应而言，可有效促进难溶于溶剂的秸秆粉参与醚化反应的渗入量，使得反应溶剂能够更好地渗入到秸秆细胞壁内，以与改性处理的秸秆纤维素内羟基发生取代反应。因此微波辐射参与的秸秆纤维素醚化反应，有效促进了碱化处理的秸秆纤维素粉末产生陷阱游离基(或过氧化物)，扩大原本难于溶于溶剂的秸秆纤维素粉末的活化面积，因此在其它条件满足的前提下，可相应起到提高取代度，以及有效提高秸秆两性纤维素絮凝剂产出的目的。但是，现有技术下，使用微波辐射促进改性秸秆纤维素醚化反应取代度的反应制备过程受设备制约，仅停留在实验室水平，当应用于工业大批量生产时，如何充分混合改性的秸秆纤维素粉末与乙醇、NaOH、氯乙酸溶剂；并在前述预制秸秆纤维素粉末原料和溶剂混合后，能够将大容量的悬浊混合液连续地送入工业微波设备，并在工业微波设备中针对大容量悬浊混合液使其能够充分与微波作用，避免微波辐射死角，使微波能量能够充分、有效、均匀地被待醚化反应的悬浊液吸收；并当微波醚化处理完毕后能够连续高效地进行下一步的盐酸中和步骤，以提高生产效率，是目前亟待解决的技术问题，对此，现提出如下改进技术方案。
技术实现思路
本技术解决的技术问题：提供一种秸秆两性纤维素絮凝剂制备用高效微波处理设备，解决现有技术下采用微波辐射法制备秸秆两性纤维素絮凝剂的设备不适用于工业大规模批量连续生产，不利于秸秆纤维素粉末与溶剂均匀混合，不利于混合后的悬浊液均匀充分高效地吸收微波能量，不利于批量连续生产，提高生产效率的技术问题。本技术采用的技术方案：秸秆两性纤维素絮凝剂制备用高效微波处理设备，包括粉碎设备、提升式输送机、溶剂配制罐、悬浊液搅拌罐和微波设备：悬浊液搅拌罐底部具有抽液管，且抽液管通过抽液泵Ⅰ连通微波设备左侧仓壁上部固定安装的进液管道并向微波设备仓内抽吸供液；微波设备右侧仓壁下部安装出液管道，出液管道连通朝微波设备外部抽液的抽液泵Ⅰ；其中微波设备装有微波发生器和沿仓内侧壁左右长度方向延伸布置的微波馈口；微波设备仓内左右长度方向从上至下固定支撑安装多层统一朝仓内斜右下方倾斜的受液盘；每层受液盘左端分别设有进液口，右端分别设有出液口Ⅰ；其中上述进液口分别通过分支管道连通进液管道；上述出液口Ⅰ分别用活塞封堵，且每个出液口Ⅰ外侧分别连通集液仓；上述集液仓在竖直方向上通过降液管竖向连通，其中最底部的集液仓连通出液管道并通过出液管道连通朝微波设备外部抽液的抽液泵Ⅰ。上述技术方案中，为对清洗、碱性改性处理且预烘干后的秸秆原料进行粉碎细碎化处理，以提高其与溶剂接触的比表面积，进一步地：粉碎设备具有机架且机架竖直固定支撑安装锥形料仓，锥形料仓上方安装电机Ⅰ，电机Ⅰ带动搅拌轴转动，搅拌轴固定安装与锥形料仓直径匹配的螺旋刀；锥形料仓底部设有下料口，下料口安装下料阀，且下料口卡接安装朝向提升式输送机下料的柔性抑尘带。上述技术方案中，为将粉碎处理后的改性秸秆纤维素粉末连续自动送入悬浊液搅拌罐，进一步地：提升式输送机的传输带由低处的水平传输段和斜向上提升物料的倾斜传输段组成，且倾斜传输段的倾斜角度≤60°；其中水平传输段正对粉碎设备下料口下方设置并具有盛料挡板；倾斜输送带的传输末端设有斜向下导料的倒料挡板；倒料挡板对准悬浊液搅拌罐的入料口设置。上述技术方案中，为防止粉末态的秸秆纤维素倾斜传输过程中下滑，优选地：传输带上表面制有若干呈V型的防滑纹凸起，或若干防滑挡片。上述技术方案中，为实现溶剂配置罐向悬浊液搅拌罐自动上液，进一步地：溶剂配制罐具有密封的罐体Ⅰ，罐体Ⅰ外侧安装电机Ⅱ，电机Ⅱ固连伸入罐体Ⅰ内的搅拌机构Ⅰ；罐体Ⅰ设有出液口Ⅱ，出液口Ⅱ连通管道和抽液泵Ⅱ，管道安装阀门和流量计，且管道出液端朝悬浊液搅拌罐出液。上述技术方案中，为实现溶剂的配置，进一步地：溶剂配制罐具有多台，且多台溶剂配制罐分别配置的溶剂包括乙醇溶剂、NaOH溶剂、氯乙酸溶剂；溶剂配制罐的罐体Ⅰ至少连通一个进液管道并至少具有一个固体原料加料口。上述技术方案中，为方便悬浊液的自动搅拌配置，进一步地：悬浊液搅拌罐的罐体Ⅱ上端固定安装电机Ⅲ，电机Ⅲ固连伸入罐体Ⅱ内的搅拌机构Ⅱ，搅拌机构Ⅱ具有灯笼骨架式样的镂空搅拌架体；罐体Ⅱ底部设有加热盘，底部侧壁设有抽液管；抽液管连通微波设备并向微波设备抽吸供液。上述技术方案中，为通过简单的结构最大限度利用微波辐射，减少辐射死角，优选地：微波设备的受液盘盘底左右两侧分别通过角钢焊连焊架，并通过焊架固定支撑多层受液盘于微波设备的微波辐射仓内；受液盘持液后的纵截面呈直角梯形，且受液盘上沿水平设置，受液盘盘底下沿为前述直角梯形的斜边并朝仓内斜右下方倾斜；受液盘盘体左右长度≥2m,受液盘最大受液盘深≤100mm，受液盘倾斜坡度为2°-7°。上述技术方案中，为方便手动拔开活塞，实现向集液仓内降液和集液，进一步地：受液盘竖直侧壁的最低处设置出液口Ⅰ，且出液口Ⅰ安装的活塞固连不锈钢环，不锈钢环固连不锈钢链一端，并通过不锈钢链另一端固连焊架架体，并通过辅助工具铁钩钩住不锈钢链或不锈钢环拔开活塞。本技术与现有技术相比的优点：1、本方案微波设备通过进、出液管道抽液泵Ⅰ等向微波设备输送反应溶液；通过粉碎设备、提升式输送机、溶剂配制罐、悬浊液搅拌罐等自动化设备实现秸秆粉末的预制，悬浊溶液的配置以及悬浊溶液的充分搅拌，可满足秸秆两性纤维素絮凝剂的工业化批量高效制备需求；2、本方案微波处理反应溶液，利用微波的辐射作用，能够诱发和加速化学反应，通过物理及化学作用对原料进行杀菌、尤其可将原先不能溶于溶剂中，醚化反应很难渗入到秸秆细胞壁内与羟基发生取代反应的现状，借助微波辐射使纤维素产生陷阱游离基(或过氧化物)，扩大活化面积，有利提高秸秆两性纤维素絮凝剂制备的取代度；而且借助微波对流体的穿透作用，置于微波场中的流体表现为加热非常均匀；由于流体中吸收微波能的物质分子可直接将微波能转化成热能，因此不会给被处理流体带入任何新的污染物，而且节省综合耗能；3、本方案通过受液盘能够加速微波反应速率；协同特殊设计的工业微波设备共同作用；可针对大容量悬浊态混合溶液使其能够充分与微波作用，避免微波辐射死角；使微波能量能够被充分、有效、均匀地吸收；对粉末态的秸秆物料处理效果更好、能耗低、效率高；4、本方案对秸秆进行粉碎搅拌预处理，较仅剪切处理的秸秆段而言，可有效增加秸秆原料与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.秸秆两性纤维素絮凝剂制备用高效微波处理设备，包括粉碎设备(1)、提升式输送机(2)、溶剂配制罐(3)、悬浊液搅拌罐(4)和微波设备(5)，其特征在于：悬浊液搅拌罐(4)底部具有抽液管(43)，且抽液管(43)通过抽液泵Ⅰ(44)连通微波设备(5)左侧仓壁上部固定安装的进液管道(51)并向微波设备(5)仓内抽吸供液；所述微波设备(5)右侧仓壁下部安装出液管道(52)，所述出液管道(52)连通朝微波设备(5)外部抽液的抽液泵Ⅰ(44)；其中微波设备(5)装有微波发生器(53)和沿仓内侧壁左右长度方向延伸布置的微波馈口(54)；微波设备(5)仓内左右长度方向从上至下固定支撑安装多层统一朝仓内斜右下方倾斜的受液盘(55)；每层受液盘(55)左端分别设有进液口(56)，右端分别设有出液口Ⅰ(57)；其中上述进液口(56)分别通过分支管道(561)连通进液管道(51)；上述出液口Ⅰ(57)分别用活塞(58)封堵，且每个出液口Ⅰ(57)外侧分别连通集液仓(59)；上述集液仓(59)在竖直方向上通过降液管(591)竖向连通，其中最底部的集液仓(59)连通出液管道(52)并通过出液管道(52)连通朝微波设备(5)外部抽液的抽液泵Ⅰ(44)。...

【技术特征摘要】
1.秸秆两性纤维素絮凝剂制备用高效微波处理设备，包括粉碎设备(1)、提升式输送机(2)、溶剂配制罐(3)、悬浊液搅拌罐(4)和微波设备(5)，其特征在于：悬浊液搅拌罐(4)底部具有抽液管(43)，且抽液管(43)通过抽液泵Ⅰ(44)连通微波设备(5)左侧仓壁上部固定安装的进液管道(51)并向微波设备(5)仓内抽吸供液；所述微波设备(5)右侧仓壁下部安装出液管道(52)，所述出液管道(52)连通朝微波设备(5)外部抽液的抽液泵Ⅰ(44)；其中微波设备(5)装有微波发生器(53)和沿仓内侧壁左右长度方向延伸布置的微波馈口(54)；微波设备(5)仓内左右长度方向从上至下固定支撑安装多层统一朝仓内斜右下方倾斜的受液盘(55)；每层受液盘(55)左端分别设有进液口(56)，右端分别设有出液口Ⅰ(57)；其中上述进液口(56)分别通过分支管道(561)连通进液管道(51)；上述出液口Ⅰ(57)分别用活塞(58)封堵，且每个出液口Ⅰ(57)外侧分别连通集液仓(59)；上述集液仓(59)在竖直方向上通过降液管(591)竖向连通，其中最底部的集液仓(59)连通出液管道(52)并通过出液管道(52)连通朝微波设备(5)外部抽液的抽液泵Ⅰ(44)。2.根据权利要求1所述的秸秆两性纤维素絮凝剂制备用高效微波处理设备，其特征在于：所述粉碎设备(1)具有机架(11)且机架(11)竖直固定支撑安装锥形料仓(12)，锥形料仓(12)上方安装电机Ⅰ(13)，电机Ⅰ(13)带动搅拌轴(14)转动，搅拌轴(14)固定安装与锥形料仓(12)直径匹配的螺旋刀(15)；所述锥形料仓(12)底部设有下料口(16)，下料口(16)安装下料阀(17)，且下料口(16)卡接安装朝向提升式输送机(2)下料的柔性抑尘带(18)。3.根据权利要求2所述的秸秆两性纤维素絮凝剂制备用高效微波处理设备，其特征在于：提升式输送机(2)具有的传输带(29)由低处的水平传输段(21)和斜向上提升物料的倾斜传输段(22)组成，且倾斜传输段(22)的倾斜角度≤60°；其中水平传输段(21)正对粉碎设备(1)下料口(16)下方设置并具有盛料挡板(23)；倾斜传输段(22)的传输末端设有斜向下导料的倒料挡板(24)；所述倒料挡板(24)对准悬浊液搅拌罐(4)的入料口设置。4.根据权利要求3所述的秸秆两性纤维素絮凝剂制备用高效微波处理设备，其特征在于：所述传输带(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：林联君，朱周静，
申请(专利权)人：陕西服装工程学院，
类型：新型
国别省市：陕西,61