一种松脂溶解装置及方法与流程

本发明属于松香生产技术领域，特别涉及一种松脂溶解装置及方法。

背景技术：

松脂的溶解是松香制备过程中一道重要的工序，松脂一般是粘稠而带有一定水分和杂质的半流体，为了便于除去杂质，在熔解时需加入一定份量的松节油和水分。松脂熔解时通入蒸汽，熔解过程中蒸发出来的松节油和水蒸气由熔解器上部的冷凝器回收，熔解脂液经熔解器出口设置的阻拦装置除去粗大的杂质后进入连续澄清槽。

现有的设备及溶解方法是，向溶解器中加入松节油和水蒸气进行机器搅拌或者直流活气搅拌，使松脂溶解。机械式搅拌可以形成使松脂形成涡旋，搅拌相对充分，但机器搅拌结构复杂，需要额外的零部件，存在缝隙较多容易产生松脂积留和零部件易损坏，维护保养难；直流活气搅拌结构简单，利用气流和油脂分子之间的撞击实施搅拌，但搅拌不充分，尤其搅拌器的内壁会经常积留一些未完全溶解的松脂。上述两种现有设备中作为溶解剂的松节油都是直接混合到松脂中，混合效率低，溶解速度慢。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种松脂溶解装置，解决了现有装置搅拌不充分，溶解剂混合效率低，设备缝隙易产生松脂积留的问题。

本发明的另一目的在于提供一种松脂溶解方法，解决了传统溶解方法中松脂溶解搅拌不充分，溶解剂混合效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种松脂溶解装置，包括：罐体，其设有相互连通的储油腔和混合腔，所述储油腔位于所述混合腔的上方，且两腔之间设有阻力板；油雾喷管，至少三根该油雾喷管上设有多个能够喷出高温松节油雾的喷口以形成油雾涡旋气流对松脂进行搅拌；喷气管，至少三根该喷气管能够喷出水蒸汽以形成蒸汽涡旋气流对松脂进行辅助搅拌；注脂管，其伸入到储油腔内，该注脂管的出料口设于所述阻力板的上方并贴近所述阻力板；冷凝箱，其通过与所述储油腔连通的冷凝管设于所述罐体的顶部，用于冷凝并收集松脂溶解释放的水蒸汽和蒸发出的松节油；排液管，其设于所述罐体的侧面并与所述储油腔连通；排渣管，其设于所述罐体的底部并与所述混合腔连通。

优选的，上述技术方案中，所述油雾喷管伸入所述混合腔内的一端封闭，且侧面设有一排喷向朝斜上方的喷雾口，该油雾喷管露在所述混合腔外的另一端设有相交的气管和油管；所述喷气管沿所述混合腔的内壁切向的斜上方喷气。

优选的，上述技术方案中，所述冷凝箱的顶部呈圆锥形，底部设有排水管。

优选的，上述技术方案中，所述喷气管，所述气管，所述油管，所述注脂管，所述排液管，所述排水管和所述排渣管均设有阀门。

优选的，上述技术方案中，所述油雾涡旋气流和所述蒸汽涡旋气流的旋转方向相同。

优选的，上述技术方案中，所述注脂管的出料口，所述排液管的出口和所述混合腔的底部各设有一个温度传感器。

本发明还基于该松香溶解装置提供了一种松脂溶解方法，包括以下步骤：

步骤a：将松脂通过所述注脂管缓慢注入到所述混合腔中；

步骤b：分别向所述气管和所述油管中通入水蒸汽和松节油，两者混合后形成的高温松节油雾由所述油雾喷管向所述混合腔中喷射，以形成油雾涡旋气流对松脂进行搅拌和加热；

步骤c：同时由所述喷气管向所述混合腔中喷射水蒸汽，以形成蒸汽涡旋气流对松脂进行辅助搅拌和辅助加热；

步骤d：松脂溶解后释放的水蒸汽以及蒸发出的松节油，在所述泠凝箱中冷凝，并用所述排水管回收；

步骤e：松脂溶解后的脂液上浮到所述储油箱中，再从所述排液管中流出到下一道工序；

步骤f：松脂溶解后的沉渣经过气旋的冲洗后沉降到所述混合腔的底部，由所述排渣管将其排出。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

1. 本发明中的松脂溶解装置通过油雾喷管向混合腔中喷射高温松节油雾，形成油雾涡旋气流对松脂进行搅拌加热，使用于溶解剂的松节油与松脂的结合率更高，搅拌更加充分。

2. 由喷气管向混合腔中喷射水蒸汽，形成的蒸汽涡旋气流对松脂进行辅助搅拌和辅助加热，能够冲击溶解积留在罐体侧壁上松脂，防止松脂积留，并且还辅助增加了搅拌的力度。

3. 本发明中的松脂溶解方法，使用了松节油高温雾化和双涡旋气流搅拌加热的溶解方法，对比现有的溶解方法，使溶解剂与松脂的混合效率更高，松脂溶解搅拌得更充分。

附图说明

图1是本发明松脂溶解装置的结构图。

图2是本发明松脂溶解装置的搅拌机构的局部放大图。

图3是本发明松脂溶解方法的步骤流程图。

主要附图标记说明：

1-罐体，2-储油腔，3-混合腔，4-阻力板，5-油雾喷管，6-喷气管，7-注脂管，8-排液管，9-排渣管，10-喷雾口，11-气管，12-油管，13-冷凝管，14-冷凝箱，15-排水管，16-阀门，17-泄压管。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1和图2所示，该实施例中的松脂溶解装置包括：罐体1，储油腔2，混合腔3，阻力板4，油雾喷管5，喷气管6，注脂管7，排液管8，排渣管9，喷雾口10，气管11，油管12，冷凝管13，冷凝箱14；罐体设有相互连通的储油腔2和混合腔3，储油腔2位于混合腔3的上方；两腔之间设有阻力板4，其表面上设有凸棱，用于减缓松脂的流速；注脂管7伸入到储油腔2内用于向罐体1中注入半流体状的松脂，该注脂管7的出料口位于阻力板4的上方并贴近所述阻力板4；冷凝箱14通过与储油腔连通的冷凝管13设于罐体1的顶部，冷凝箱14的顶部呈圆锥形，底部设有排水管15，侧面设有通过排气以保持罐体1与外界气压平衡的泄压管17；该冷凝器用于凝结并收集松脂溶解释放的水蒸汽和蒸发出的松节油，当松脂蒸发出的水蒸汽和蒸发出的松节油从冷凝管13进入到冷凝箱14中后，由于室内温度较低，所以水蒸汽和松节油会凝结在冷凝箱14的顶部，变成液态；由于冷凝箱14的顶部呈圆锥形，水蒸汽和松节油会沿着圆锥面被收集到冷凝箱14的底部，并可以通过排水管15排出；由于脂液的密度小，会漂浮在上层溶液中，因此设于罐体1侧面并与储油腔2连通的排液管8能够将松脂溶解后析出的脂液收集；松脂溶解后的沉渣包含松脂和杂质，经过搅拌机构的搅拌后，沉降在混合腔3的下部，排渣管9设于罐体1的底部并与混合腔3连通，能够将松脂溶解后的沉渣收集。

继续参考图1和图2，混合腔3的下方设有至少3根的油雾喷管5和喷气管6；油雾喷管5的一端伸入混合腔3内的一端封闭，且这一段的侧面设有一排朝斜上方45°喷射的喷雾口10，该油雾喷管5露在混合腔3外的另一端设有相交的气管11和油管12，气管11用来通水蒸汽，油管12用来通松节油，松节油经过水蒸汽的混合后形成高温松节油雾，从喷雾口10中喷出；喷气管6沿混合腔3的内壁切向方向的斜上方30°喷射水蒸汽；油雾喷管5喷出的高温松节油雾产生的油雾涡旋气流对松脂进行搅拌加热，使作为溶剂用的松节油与松脂充分接触溶解；喷气管6喷出的水蒸气形成蒸汽涡旋气流能够冲击混合腔3侧壁上积留的未溶解的松脂，并能对松脂辅助搅拌和辅助加热。

继续参考图1，喷气管6，气管11，油管12，注脂管7，排液管8，排水管15和排渣管9均设有一个阀门16，用于控制其中的气体或者液体的通断；注脂管7的出料口，排液管8的出口和所述混合腔3的底部各设有一个用于测量松脂温度的温度传感器，当所测温度值偏离规定的温度值时，可以通过调整各个阀门16的开度大小来改变罐体1内部的工作环境。

如图3所示，基于上述实施例中的松脂溶解装置的一种松脂溶解方法，其包括以下步骤：

步骤a：将半流体状的常温松脂通过注脂管7注入到溶解装置中，使松脂沿着阻力板4缓慢流入到混合腔3中；

步骤b：分别向气管11和油管12中通入水蒸汽和松节油，两者混合后形成的高温松节油雾由油雾喷管5向混合腔3中喷射，以形成油雾涡旋气流对松脂进行搅拌和加热；

步骤c：同时由喷气管6向混合腔3中喷射水蒸汽，以形成蒸汽涡旋气流对松脂进行辅助搅拌和辅助加热；

步骤d：松脂溶解后释放的水蒸汽以及蒸发出的松节油，在泠凝箱中冷凝，并用排水管15回收至罐体中；

步骤e：松脂溶解后的脂液上浮到储油箱2中，再从排液管8中流出到下一道工序；

步骤f：松脂溶解后的沉渣经过气旋的冲洗后沉降到混合腔3的底部，由排渣管9将其排出。

上述步骤b中的松节油作为溶解油使用，添加质量占总松脂质量的30%左右。

上述步骤b和步骤c中的水蒸汽温度在180℃到200℃，蒸汽压力为0.5MPa到0.8MPa。

上述松脂溶解方法中，混合腔3内部的温度控制在90℃到96℃。

综上所述，本发明中的松脂溶解装置中的搅拌机构通过将松节油与水蒸汽结合成高温松节油雾形成油雾涡旋气流对松脂进行搅拌加热，使用于溶解剂的松节油与松脂的结合率更高，搅拌更加充分；另外由水蒸汽喷射产生的蒸汽涡旋气流对松脂进行辅助搅拌和辅助加热，能够冲击溶解积留在罐体侧壁上松脂，防止松脂积留，并且还增加了搅拌的力度；本发明中的松脂溶解方法，使用了松节油高温雾化，增加了溶解剂松节油与松脂的接触面积，从而使混合效率更高；双涡旋气流搅拌加热的溶解方法，对比现有的溶解方法，使松脂溶解搅拌得更充分。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。