醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统，属于醋酸纤维素及其衍生物生产设备领域，提供一种可实现对醋酸纤维素及其衍生物进行稳定化处理的系统，进而提高产品中相应副产物的去除效果，最终提高醋酸纤维素及其衍生物的产品质量。本发明专利技术可实现在醋酸纤维素及其衍生物生产过程中对其进行针对性的稳定化处理，进而提高对副产物的去除效果，提高产品品质。另外，本发明专利技术不仅可实现对物料进行“煮”的处理，还可以先通过过滤底网过滤后通过喷射蒸汽对产品进行“蒸”的处理，并且通过蒸汽直接喷汽加热，可进一步提高产品的加热效果，降低蒸汽的热量浪费，使得整个处理过程的能耗得到极大地降低。

【技术实现步骤摘要】
醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统
本专利技术涉及醋酸纤维素及其衍生物生产设备领域，尤其涉及一种醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统。
技术介绍
醋酸纤维素及其衍生物是以天然的木浆粕或棉浆粕为原料，以醋酸为溶剂、醋酸酐为乙酰化剂，在催化剂作用下进行酯化反应，再经水解、过滤、沉淀、水洗、压榨、干燥等工序，得到醋酸纤维素及其衍生物产品，是最早工业化应用的纤维素有机酯之一。根据其取代度的不同分为一醋酸纤维素及其衍生物、二醋酸纤维素及其衍生物和三醋酸纤维素及其衍生物。醋酸纤维素及其衍生物的衍生物包括醋酸与其它有机酸与纤维素形成的醋酸有机酸纤维素酯如醋酸丙酸纤维素、醋酸苯甲酸纤维素等。在醋酸纤维素及其衍生物生产中，一般采用硫酸作为催化剂，该方法是目前最成熟的工业化生产工艺，硫酸/纤维素的加入比例从1％～20％不等。一般认为，醋酸纤维素及其衍生物酯化理论是硫酸与纤维素先生成纤维素硫酸酯，再与醋酸酐反应，周而复始，直到纤维素酯化反应结束，生成三醋酸纤维素及其衍生物，再经部分水解得到二醋酸纤维素及其衍生物。然而，通常情况下任何体系反应都多种反应并存，并且有些是可逆的竞争性反应，既有纤维素硫酸酯转变为纤维素醋酸酯的反应，也有纤维素转变为纤维素硫酸酯的反应，甚至不排除有纤维素醋酸酯转变为纤维素硫酸酯的反应，更不用说存在纤维素断链、氧化等诸多副反应，进而必然会形成一定的副产物，影响醋酸纤维素及其衍生物的产品质量。对应大部分普通用途的醋酸纤维素及其衍生物，经过水解、过滤等后工序，简单除去副产物即可满足产品质量要求，并不影响产品下游的使用性能；但是对于一些要求高的使用场合，仅仅通过简单的水解、过滤等工序处理副产物，不足以使醋酸纤维素及其衍生物产品达到高品质的要求；导致醋酸纤维素及其衍生物产品存在稳定性不足，游离算含量超标，发生降解等问题。目前，在醋酸纤维素及其衍生物生产中，原有传统的稳定化处理方法只是采用简单的处理，蒸汽消耗高，处理存在死角，副产物处理不完全，不能有效控制等问题，产品质量均一性较差，也不能完全满足更高品质醋酸纤维素及其衍生物的要求。而且目前也尚无一种针对醋酸纤维素及其衍生物进行稳定化处理的专用系统设备，专门用于对醋酸纤维素及其衍生物进行稳定化处理以去除相应的副产物，因此导致产品中副产物的残留量难以控制，随机性很大，高品质要求的醋酸纤维素及其衍生物质量难以保证。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种专用于醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理的设备，可实现对醋酸纤维素及其衍生物的稳定化处理，进而提高产品中相应副产物的去除效果，最终提高醋酸纤维素及其衍生物产品的热稳定性和产品质量。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统，包括上下端设有封头部的筒体，在筒体上分别设有进料口、出料口、排液口、进气口和出气口；在筒体内的下部设置有过滤底网，通过所述过滤底网将筒体内部空间分割为位于上方的处理区和位于下方的积液区；所述进料口设置在与处理区的顶部对应的筒体上；所述出料口设置在与处理区的底部对应的筒体上，并且所述出料口位于过滤底网以上；所述排液口设置在与积液区的底部对应的筒体上；所述出气口设置在与处理区的顶部对应的筒体上；在筒体的内部设置有蒸汽分布器，所述蒸汽分布器与进气口连通，在蒸汽分布器上设置有蒸汽喷咀，所述蒸汽喷咀朝向筒体内的处理区。进一步地：所述蒸汽分布器为设置于筒体内的蒸汽管路，所述蒸汽喷咀为在所述蒸汽管路上设置的气孔或者喷嘴，所述蒸汽喷咀沿所述蒸汽管路的走向间隔设置有多个。进一步地：所述蒸汽分布器包括底部分布器，所述底部分布器设置在过滤底网下方，所述底部分布器包括相互连通的环形管路和交叉管路，在底部分布器内的环形管路和交叉管路上分别设置有朝向上方的蒸汽喷咀。进一步地：所述蒸汽分布器包括筒身分布器，所述筒身分布器设置在过滤底网上方，所述筒身分布器沿筒体轴向间隔地设置有至少一层，所述筒身分布器包括环形管路，在筒身分布器内的环形管路上设置有朝向筒体内部的蒸汽喷咀。进一步地：在筒体上还设置有旋喷机构，所述旋喷机构包括沿筒体周向间隔设置的多个切向进口组成，通过多个切向进口向筒体内进料后能够在筒体内产生旋流作用。进一步地：还包括蒸汽减温减压装置，在蒸汽减温减压装置上设置有蒸汽出口、蒸汽入口、冷凝液入口和疏水器，在蒸汽减温减压装置内设置有填料，在填料上方设置有液体喷淋器；所述蒸汽入口和疏水器设置在蒸汽减温减压装置的底部，所述蒸汽出口设置在蒸汽减温减压装置的顶部，并且蒸汽出口通过管路与筒体上的进气口连通，所述液体喷淋器与冷凝液入口连通。进一步地：在筒体上还设置有搅拌机构，所述搅拌机构包括驱动机构、搅拌轴和搅拌叶，所述驱动机构安装在筒体外，所述搅拌轴的一端与驱动机构转动传动连接，搅拌轴的另一端深入到筒体内，所述搅拌叶固定安装在搅拌轴上，并且搅拌叶位于处理区内。进一步地：所述过滤底网包括安装支撑和至少一层过滤网层；所述安装支撑安装在筒体内壁上，所述过滤网层安装在安装支撑上。进一步地：所述过滤网层包括层叠设置的至少一层金属丝网和至少一层金属冲孔板；所述过滤网层沿周向由多个扇形单元拼接而成，每个扇形单元可拆卸地安装在安装支撑上。进一步地：在筒体的上部和/或下部设置有人孔；在筒体上设置有温度检测接口和压力检测接口；所述筒体外轮廓呈圆筒形或球形；在筒体的底部设置有底部裙座；在筒体外设置有连通处理区和积液区的压力平衡管。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种专门用于醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理的系统，可实现在醋酸纤维素及其衍生物生产过程中对其进行针对性的稳定化处理，进而提高对副产物的去除效果，提高产品热稳定性和产品品质。而且通过从进气口供入蒸汽，利用相应的蒸汽分布器对蒸汽进行均匀分布，提高物料受热均匀性和受热效果，使产品质量稳定同时可有效地降低能耗。另外，本专利技术不仅可实现对物料进行“煮”的处理，还可以先通过过滤底网过滤后通过喷射蒸汽对产品进行“蒸”的处理，并且通过蒸汽直接喷汽加热，可进一步提高产品的加热效果，降低蒸汽的热量浪费，使得整个处理过程的能耗得到极大地降低。另外，在“煮”处理过程中，还可通过进一步设置旋喷机构，通过旋喷机构喷入相应液体，可实现对筒体内产品的旋流驱动，可有效地提高对物料的搅动效果，提高对副产物的去除率，最终提高产品质量。本专利技术所述的稳定化处理系统通过进一步设置相应的蒸汽减温减压装置，以实现对供入筒体内的蒸汽进行预调控处理，更利于调节控制蒸汽温度、压力等参数，确保稳定化处理效果。另外，本专利技术还可实现对产品进行连续多次的“蒸/煮-洗涤-过滤”等处理，保证产品处理质量。附图说明图1为本专利技术所述的醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统的整体结构和连接关系的示意图；图2为图1中A-A截面的示意图；图3为图1中B-B截面的示意图；图4为单层金属丝网和单层金属冲孔板组成的过滤网层的示意图；图5为两层金属冲孔板层夹单层金属丝网组成的过滤网层的示意图；图中标记为：筒体1、进料口2、出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统，其特征在于：包括上下端设有封头部(33)的筒体(1)，在筒体(1)上分别设有进料口(2)、出料口(3)、排液口(4)、进气口(5)和出气口(6)；在筒体(1)内的下部设置有过滤底网(7)，通过所述过滤底网(7)将筒体(1)内部空间分割为位于上方的处理区(8)和位于下方的积液区(9)；所述进料口(2)设置在与处理区(8)的顶部对应的筒体上；所述出料口(3)设置在与处理区(8)的底部对应的筒体上，并且所述出料口(3)位于过滤底网(7)以上；所述排液口(4)设置在与积液区(9)的底部对应的筒体上；所述出气口(6)设置在与处理区(8)的顶部对应的筒体上；在筒体(1)的内部设置有蒸汽分布器，所述蒸汽分布器与进气口(5)连通，在蒸汽分布器上设置有蒸汽喷咀(10)，所述蒸汽喷咀(10)朝向筒体(1)内的处理区(8)。/n

【技术特征摘要】
1.醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统，其特征在于：包括上下端设有封头部(33)的筒体(1)，在筒体(1)上分别设有进料口(2)、出料口(3)、排液口(4)、进气口(5)和出气口(6)；在筒体(1)内的下部设置有过滤底网(7)，通过所述过滤底网(7)将筒体(1)内部空间分割为位于上方的处理区(8)和位于下方的积液区(9)；所述进料口(2)设置在与处理区(8)的顶部对应的筒体上；所述出料口(3)设置在与处理区(8)的底部对应的筒体上，并且所述出料口(3)位于过滤底网(7)以上；所述排液口(4)设置在与积液区(9)的底部对应的筒体上；所述出气口(6)设置在与处理区(8)的顶部对应的筒体上；在筒体(1)的内部设置有蒸汽分布器，所述蒸汽分布器与进气口(5)连通，在蒸汽分布器上设置有蒸汽喷咀(10)，所述蒸汽喷咀(10)朝向筒体(1)内的处理区(8)。


2.如权利要求1所述的醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统，其特征在于：所述蒸汽分布器为设置于筒体(1)内的蒸汽管路(11)，所述蒸汽喷咀(10)为在所述蒸汽管路(11)上设置的气孔或者喷嘴，所述蒸汽喷咀(10)沿所述蒸汽管路(11)的走向间隔设置有多个。


3.如权利要求2所述的醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统，其特征在于：所述蒸汽分布器包括底部分布器(12)，所述底部分布器(12)设置在过滤底网(7)下方，所述底部分布器(12)包括相互连通的环形管路(13)和交叉管路(14)，在底部分布器(12)内的环形管路(13)和交叉管路(14)上分别设置有朝向上方的蒸汽喷咀(10)。


4.如权利要求2所述的醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统，其特征在于：所述蒸汽分布器包括筒身分布器(15)，所述筒身分布器(15)设置在过滤底网(7)上方，所述筒身分布器(15)沿筒体(1)轴向间隔地设置有至少一层，所述筒身分布器(15)包括环形管路(13)，在筒身分布器(15)内的环形管路(13)上设置有朝向筒体(1)内部的蒸汽喷咀(10)。


5.如权利要求1所述的醋酸纤维素及其衍生物稳定化处理系统，其特征在于：在筒体(1)上还设置有旋喷机构，所述旋喷机构包括沿筒体(1)周向间隔设置的多个切向进口(16)组成，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨齐，俞文骥，王永康，邹耀邦，李小兵，何北，刘元，雒孟，马正平，
申请(专利权)人：四川普什醋酸纤维素有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51