[发明专利]用于棉浆漂白的水力超声空化装置

说明书

一种用于棉浆漂白的水力超声空化装置，包括定子、转子、转轴、超声波换能器和氧化剂注入装置，定子两侧分别设置有进液口和排液口，定子的进液口一侧与氧化剂注入装置连接，定子为密封筒体，定子内壁上分布有超声波换能器，转轴安装在定子中，转子处于定子中并固定安装在转轴上，转子上分布有叶片，叶片内带有空腔，叶片中在空腔的两侧分布有空化通孔。棉浆沉淀后送至定子中，氧化剂注入装置将氧化剂输入定子，与棉浆混合，通过空化技术进行处理，实现有机物的降解。本发明结合水力空化、超声空化与高级氧化技术协同漂白棉浆，处理效率高，处理效果好，可连续作业。

技术领域

本发明涉及一种用于棉浆漂白的水力超声空化装置，属于棉浆漂白技术领域。

背景技术

棉浆粕又称精制棉浆，是以棉短绒为原料，经碱法蒸煮、漂洗精制而成的一种高纯度纤维素。主要用于制造醋酸纤维素、硝化纤维素和醚类纤维素，广泛用于食品、医药、牙膏、日化、建材、造纸、电子、塑料、航天和军工等领域。浆粕生产中,漂白过程是一个极其重要的阶段，对浆粕的性质和化学加工性能产生重要的影响

白度是反映棉浆质量优劣的重要物理指标之一。对于棉浆的漂白而言,一般采取单段次氯酸钠漂白,单段漂白的过程控制比较简单,操作的灵活性大,但次氯酸盐单段漂所得的浆白度不高,尤其对质量较差的棉浆,漂浆的白度偏低。要达到较高的白度需采用CEH三段漂,而传统的三段漂白用水量高,废水的污染负荷大。

CN102561093A公开的一种棉浆节水洗涤连续漂白工艺，采用了重新设计的鼓式真空洗浆机代替现在棉浆粕漂白时常用的水平带式洗浆机，采用逆流洗涤的方式对棉浆进行洗涤。该方法处理工艺复杂，对使用水的依赖性大，成本较高。

CN102505551A公开的一种纸浆碱性过氧化氢漂白方法，是在高得率浆或废纸脱瞾浆碱性过氧化氢漂白过程中加入脱乙酰度大于80％的壳聚糖作为过氧化氢的稳定剂，壳聚糖用量为0.5-5kg/吨浆，漂白时同时加入过氧化氢、氢氧化钠和硅酸钠。与无元素氯(ECF)漂白和全无氯(TCF)漂白的发展趋势相悖。

发明内容

本发明针对现有棉浆漂白技术存在的不足，提出一种处理效率高、效果好的用于棉浆漂白的水力超声空化装置。

本发明用于棉浆漂白的水力超声空化装置，采用以下技术方案：

该装置，包括定子、转子、转轴、超声波换能器和氧化剂注入装置，定子两侧分别设置有进液口和排液口，定子的进液口一侧与氧化剂注入装置连接，定子为密封筒体，定子内壁上分布有超声波换能器，转轴安装在定子中，转子处于定子中并固定安装在转轴上，转子上分布有叶片，叶片内带有空腔，叶片中在空腔的两侧分布有空化通孔。

所述定子内径为300～600mm，定子的宽度为200～500mm，壁厚为15～30mm。

所述进液口和排液口对角设置，所述进液口的进液流量为1.5～4.5m³/h。

所述氧化剂注入装置包括依次连接的氧化剂输送管、氧化剂泵和氧化剂箱。氧化剂输送管连接在定子的进液口一侧，氧化剂箱储存氧化剂溶液(浓度为0.5～1g/L，过氧化氢、臭氧等)，通过氧化剂泵和氧化剂输送管输送至定子内，定子内溶液中氧化剂的添加量为1.5～4.5g/h。

所述超声波换能器等间距沿轴向与周向嵌入于定子内壁，每圈2～8个，共2～6圈；所述超声波换能器与超声波发生器连接，超声波发生器频率为40～80kHz，单机功率为1500～3000W。

所述转子在转轴上轴向等距分布，共有2～6个。所述转轴带动转子以3000～4000r/min的转速转动。

所述叶片在转子的圆周上分布有4～10个，所述叶片长度为50～200mm，宽度为30～60mm，厚度为10～30mm。

所述空化通孔的轴线方向与转子的转动切线方向一致，而不是与转子的轴向一致。