[发明专利]一种一体化制浆装置及方法

说明书

本发明涉及一种一体化制浆装置及方法，该装置包括支座、罐体、电机和传动机构，所述罐体固定于支座上，所述罐体上设有进料口和出料口，所述罐体内侧壁上设有加热装置，所述罐体内部沿轴向设有绞龙输送机，所述绞龙输送机主要由空心转轴和沿轴向螺旋布设于空心转轴周部的绞龙叶片构成，所述空心转轴中部沿轴向间隔设有多个超声波换能器，所述空心转轴两端与罐体两端转动连接，所述电机设置于支座上，并经传动机构与伸出罐体的空心转轴一端连接，以带动绞龙输送机工作。该装置及方法不仅生产效率高，能耗低，而且可以在保证良好制浆效果的同时提高处理量。

技术领域

本发明涉及制浆技术领域，具体涉及一种一体化制浆装置及方法。

背景技术

目前制浆一般采用化学、生物、机械等传统制浆工艺，生产污染大，能耗高，得浆率低。而研究发现，超声波制浆法与传统制浆工艺相比存在以下优势：得浆率高、能耗低、无污染等。近年来超声波制浆法迅速兴起，无论在数量、规模还是质量上都得到了很快的发展，但其存在以下几个主要问题：1）过程繁琐，需要先超声1-3小时后，待冷却降温后取出，再升温蒸煮2-5小时，造成能量损耗；2)由于超声波作用范围小，设备规模小，无法实现工业化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体化制浆装置及方法，该装置及方法不仅生产效率高，能耗低，而且可以在保证良好制浆效果的同时提高处理量。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种一体化制浆装置，包括支座、罐体、电机和传动机构，所述罐体固定于支座上，所述罐体上设有进料口和出料口，所述罐体内侧壁上设有加热装置，所述罐体内部沿轴向设有绞龙输送机，所述绞龙输送机主要由空心转轴和沿轴向螺旋布设于空心转轴周部的绞龙叶片构成，所述空心转轴中部沿轴向间隔设有多个超声波换能器，所述空心转轴两端与罐体两端转动连接，所述电机设置于支座上，并经传动机构与伸出罐体的空心转轴一端连接，以带动绞龙输送机工作。

进一步地，所述罐体卧设于支座上，所述进料口和出料口分设于罐体前后两端的上侧壁和下侧壁上，所述支座包括底座和多个支撑架，所述支撑架沿罐体轴向并排设置，一端固定于底座上，另一端与罐体外侧壁固定连接。

进一步地，所述罐体包括罐主体和端盖，所述罐主体和端盖密封连接，所述空心转轴两端分别经轴承与罐主体和端盖转动连接，且空心转轴靠近电机的一端伸出端盖，并经联轴器与传动机构的输出轴固定连接，进而与电机连接。

进一步地，所述加热装置为电加热圈，所述罐体内侧壁上沿轴向设有多个所述电加热圈。

进一步地，还包括控制装置，所述控制装置分别与电机、加热装置和超声波换能器电性连接，以控制各设备工作。

进一步地，所述罐体内设有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器分别与控制装置电性连接，以采集蒸煮过程中罐体内的温度和压力。

本发明还提供一种一体化制浆方法，包括以下步骤：

1）关闭出料口并打开进料口，将物料从进料口加入罐体，然后加水没过超声波换能器，加入少量助剂，关闭进料口；

2）通过控制装置控制电机间隔性正反转，带动绞龙输送机对物料进行搅拌；

3）搅拌设定时间以使物料在罐体内搅拌均匀后，通过控制装置打开超声波换能器对物料进行超声处理，使物料在罐体内产生空化效应，打开细胞壁，使助剂更易渗透物料；

4）通过控制装置打开加热装置对物料进行加热，蒸煮汽化过程伴随升压，在高温高压下，助剂通过毛细管作用浸透物料，降解物料的木质素；

5）超声蒸煮设定时间后制浆结束，打开出料口，通过控制装置控制电机正转，带动绞龙输送机将纸浆从出料口输出。

进一步地，所述步骤3）中，超声波换能器的工作频率为20-50kHz。