一种生物酶分解法纤维分离设备的制作方法

本实用新型涉及生物酶分解领域，尤其涉及一种生物酶分解法纤维分离设备。

背景技术：

我国是一个农业大国，随着农业生产的发展，中国自20世纪80年代以来，粮食产量大幅提高。秸秆是成熟农作物茎叶部分的总称，通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物(通常为粗粮)在收获籽实后的剩余部分，富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源。现代化肥的使用，使得农业对秸秆所制肥料的需求大大减少，秸秆的处理成为一大难题。如果秸秆不及时处理，会影响播作物的播种。

之前存在着几类秸秆的处理方法，均存在环境污染和效率低下的问题：(1)秸秆焚烧。焚烧秸秆产生的形成的烟雾，造成空气可见度下降，直接影响公路、民航、铁路等交通的正常运营；(2)用秸秆等植物纤维作为原料，采用化学制浆法造纸。化学制浆法排出的污水中含有大量的cod、bod、ss等有害物，将严重污染水源；(3)一些低效率、简单的物理综合利用。如：用作建筑材料；制成草帽、草苫等农用品，但这些用途的需求量远不及每年秸秆的产生量，无法从根本解决大量秸秆的处理问题。

现有技术中，针对秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质，用化学和生物复合的制浆工艺对秸秆进行处理，产出纸浆原料制纸。由于该工艺复合有化学的制浆工艺，因此仍存在废水污染、产出纸浆质量较差的问题，因此目前急需实现一种绿色环保可持续的、可工业化大规模量产的、能够利用田间废弃秸秆萃取高端纸浆的制浆技术。对于该制浆技术问题，国内外现在均在研究“生物酶分解分离纤维”的制浆技术，但到目前为止仍没有能够实现“生物酶分解分离纤维”的工业化量产纸浆。实现“生物酶分解分离纤维”的工业化量产纸浆的难点在于：(1)工艺要求非常复杂，工序多；(2)工艺条件非常高。生物菌和酶制剂对其活性条件要求特别高；(3)秸秆纤维剥离技术难度大，因此很难对其进行大规模的温控和酸碱度调控。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种生物酶分解法纤维分离设备，能够支持“生物酶分解分离纤维”所需的控制工艺，尤其是温度控制。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种生物酶分解法纤维分离设备，包括反应釜、搅拌机构、加热机构、冷却机构和一个或多个反应剂添加机构。反应釜用于容纳反应物质。搅拌机构包括沿着所述反应釜的长度方向设置的转轴、设于所述转轴上的第一螺带搅拌器及第二螺带搅拌器，其中所述第二螺带搅拌器的直径小于所述第一螺带搅拌器的直径。加热机构，包括设于所述反应釜外的蒸汽旋转接头、沿着所述转轴内部布置的蒸汽主管道、沿着所述第一螺带搅拌器和/或第二螺带搅拌器的螺杆内部布置且连通所述蒸汽主管道的蒸汽支管道以及从所述蒸汽支管道贯穿到所述螺杆外的喷嘴。冷却机构包括设于所述反应釜上的进风口和出风口。一个或多个反应剂添加机构具有布置在所述反应釜内的反应剂添加口。

在本实用新型的一实施例中，所述第一螺带搅拌器和/或第二螺带搅拌器为双螺带搅拌器，具有沿着第一方向旋进的第一螺带和沿与第一方向相同方向旋进的第二螺带。

在本实用新型的一实施例中，所述第一螺带搅拌器和/或第二螺带搅拌器的螺杆沿着所述反应釜的径向布置。

在本实用新型的一实施例中，所述第一螺带搅拌器的直径在所述反应釜的直径的95％～98％之间。

在本实用新型的一实施例中，所述冷却机构还包括风机，连接所述进风口和/或所述出风口。

在本实用新型的一实施例中，所述冷却机构还包括设于所述进风口的进风口电动阀和设于所述出风口的出风口电动阀。

在本实用新型的一实施例中，所述生物酶分解法纤维分离设备还包括进料机构，所述进料机构包括进料口、齿圈、上盖、枢转驱动机构和锁紧驱动机构。进料口设于所述反应釜上。齿圈可旋转地设于所述进料口周缘，所述齿圈具有第一凹凸齿。可枢转的上盖适于盖合于所述进料口上，所述上盖周缘设有与所述第一凹凸齿配合的第二凹凸齿。枢转驱动机构，与所述上盖的枢轴连接以用于带动所述上盖枢转。锁紧驱动机构连接所述齿圈以用于推动所述齿圈旋转，使所述第一凹凸齿和所述第二凹凸齿锁紧或松开。

在本实用新型的一实施例中，所述搅拌机构还包括电机及由所述电机驱动的减速器，所述减速器连接所述转轴。

在本实用新型的一实施例中，所述生物酶分解法纤维分离设备还包括与所述反应釜对应的控制柜，电连接所述搅拌机构、加热机构、冷却机构及反应剂添加机构以根据所述设备的工作流程控制所述搅拌机构、加热机构、冷却机构及反应剂添加机构的运行。

在本实用新型的一实施例中，所述生物酶分解法纤维分离设备还包括设于所述反应釜内的多个传感器，所述多个传感器包括温度传感器、压力传感器以及ph传感器，所述温度传感器、压力传感器以及ph传感器连接到所述控制柜。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，能够满足“生物酶分解分离纤维”的制浆工艺在温控、反应剂添加、酸碱度控制、压力控制等方面的工艺要求，实现全自动化的工业量产。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是本实用新型一实施例的生物酶分解法纤维分离设备的外部结构侧视图。

图2a为图1中的反应釜11的剖视图。

图2b为图2a中的搅拌机构12的侧视图。

图2c为图2a中的a处的局部示意图。

图3a为图1中的生物酶分解法纤维分离设备10的外部结构的俯视图。图3b为图3a中的反应剂添加喷嘴152的结构示意图。

图4a为图1中的进料机构17的俯视图。

图4b为图4a中的进料机构17的处于打开状态的示意图。

图4c为图4a中的进料机构17的侧视图。

图4d为进料结构17在锁紧状态时的局部剖视图。

图4e为图4d中的b处的局部示意图。

图5a为本实用新型一实施例的控制柜18的集中控制逻辑图。

图5b为本实用新型一实施例的工艺流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

图1是本实用新型一实施例的生物酶分解法纤维分离设备的外部结构侧视图。如图1所示，生物酶分解法纤维分离设备10包括反应釜11、搅拌机构12(图1中未示出，请参考图2)、加热机构13、冷却机构14、反应剂添加机构15和16、进料机构17、控制柜18、出料电动阀19和底座20。进料机构17和反应釜11的连接处具有一进料口171。在本实施例中，生物酶分解法纤维分离设备10包括一个反应釜11，在一些其它的实施例中，可以根据生产工艺和实际产能在一套生物酶分解法纤维分离设备10设置多个反应釜11。

如图1所示，反应釜11用于容纳反应物质，当生物酶分解法纤维分离设备10处于工作姿态时，反应釜11的长度方向是沿着图1中的水平方向的，保证反应釜11内的反应物质不易堆积于反应釜11的底部，能够充分进行反应。搅拌机构12设置于反应釜11的内部，在图1中未示出。

图2a为图1中的反应釜11的剖视图。如图2a所示，搅拌机构12包括沿着反应釜11的长度方向设置的转轴121、设于转轴121上的第一螺带搅拌器122及第二螺带搅拌器123。转轴121上设置有多根沿着反应釜11的径向布置的螺杆124，螺杆124为空心的杆体。第二螺带搅拌器123的直径d小于第一螺带搅拌器122的直径d。在本实施例中，第二螺带搅拌器123的直径d是第一螺带搅拌器122的直径d的1/2。第一螺带搅拌器122的直径d在反应釜11的直径的95％～98％之间，第一螺带搅拌器122占反应釜11的直径比例越高，第一螺带搅拌器122对反应釜11内部的反应物质的搅拌越充分。第一螺带搅拌器122和第二螺带搅拌器123为双螺带搅拌器。第一螺带搅拌器122可以使反应物质上下翻滚，同时还能将反应物质向不同水平方向推拉。第二螺带搅拌器123可以让反应物质充分内外翻滚。第一螺带搅拌器122包括螺带1221和螺带1222，螺带1221和螺带1222对称布置在转轴121上，螺带1221和螺带1222上距离转轴121相同的端点关于转轴121对称，螺带1221和螺带1222与转轴121相交的端点均为同一个点。第二螺带搅拌器123包括第一螺带1231和第二螺带1232，第一螺带1231和第二螺带1232对称布置在转轴121上，第一螺带1231和螺带1232上距离转轴121相同的端点关于转轴121对称，螺带1231和螺带1232与转轴121相交的端点均为同一个点。第一螺带1221和1231沿着第一方向旋进，第二螺带1231和1232也沿着与第一方向相同的方向旋进，在本实施例中，第一方向为图2a中的右方，在一些其它实施例中，该第一方向可以是其它的方向，如第一方向为左方等其它的方向。第一螺带搅拌器122和第二螺带搅拌器123为双螺带搅拌器的设置，配合上多根螺杆124以及转轴121的混合旋转，能够使反应釜11内部的反应物质形成上下左右立体式的翻滚，实现反应物质和反应剂的完全吸附和结合，提升了最终的反应效果。

搅拌机构12还包括电机125及由电机125驱动的减速器126。如图1所示，转轴121(图1中未示出)位于反应釜11外部的转轴头1211连接至减速器126。减速器126可以实现搅拌机构12的正反转可控、转速高低可控，满足各个反应物质各个工艺阶段的工艺要求。减速器126的正反转用于控制到第一螺带搅拌器122及第二螺带搅拌器123所搅拌的反应物质的推进方向。在本实施例中，当减速机126正转(例如顺时针转动)时，第一螺带搅拌器122及第二螺带搅拌器123将反应物质向第一方向推进。当减速机126反转(例如逆时针转动)时，第一螺带搅拌器122及第二螺带搅拌器123将反应物质向第二方向推进，第二方向与第一方向相反。电机125与减速器126上连接有驱动皮带127，电机125通过驱动皮带127来驱动减速器126。减速器126与转轴头1211之间连接有联轴器128，联轴器128用于将转轴121的工作状态同步于减速器126。

图2b为图2a中的搅拌机构12的侧视图。如图2b所示，第一螺带搅拌器122及第二螺带搅拌器123对称设置在转轴121的两侧，在该视角第一螺带搅拌器122及第二螺带搅拌器123呈同心圆的形状，转轴121位于该同心圆的圆心位置。第二螺带搅拌器123的直径d小于第一螺带搅拌器122的直径d。转轴121上设置有多根沿着反应釜11的径向布置的螺杆124，螺杆124呈正交排列于转轴121上。

加热机构13用于升高反应釜11内部的温度，图1和图2a中示出了加热机构13包括蒸汽旋转接头131。加热机构13与搅拌机构12组合工作，由于搅拌机构12在工作需要旋转从而搅拌反应物质，在搅拌机构12旋转的同时蒸汽旋转接头131同步产生蒸汽对反应物质进行加热，所以蒸汽旋转接头131需要是动态连接于转轴121。较佳的，蒸汽旋转接头131设于反应釜11外部的一端，在本实施例中，蒸汽旋转接头131设于反应釜11外部左侧的中间位置。如图2a所示，生物酶分解法纤维分离设备10包括多根螺杆124，螺杆124竖直平面内垂直设置于转轴121上。较佳的，每一根螺杆124在转轴121上间隔的距离相同。加热机构13还包括沿着转轴121内部布置的蒸汽主管道132、沿着第一螺带搅拌器122和第二螺带搅拌器123的螺杆124内部布置且连通蒸汽主管道132的蒸汽支管道133以及从蒸汽支管道133贯穿到螺杆外的喷嘴134。蒸汽旋转接头131用于产生蒸汽，并用一定压力将蒸汽喷入蒸汽主管道132中，蒸汽从蒸汽主管道132中进入到多根蒸汽支管道133中，最后从多个喷嘴134中喷出。该蒸汽为具有一定温度的高温蒸汽，该温度可以由蒸汽旋转接头131根据反应物质的所在反应阶段的需求进行设定，可以实现实时、动态均匀、可控的喷射蒸汽，使反应釜11的内部控温快速、均匀、准确。在本实施例中，结合图2a与图2b所示，螺杆124的数量为12根，每根螺杆124上设置有20个喷嘴134，喷嘴134在螺杆124上设置的距离相等。在一些其它的实施例中，螺杆124的数量、喷嘴134的数量、螺杆124在转轴121上的间隔距离和喷嘴134在螺杆124上设置的距离可以根据设备的加热需求来设置，在此不作限定。

图2c为图2a中的a处的局部示意图，如图2c所示，喷嘴134间隔距离均匀地设置在螺杆124的中间轴线上。喷嘴134的形状可以是圆形，喷嘴134的直径远小于螺杆124的直径，设置较小直径的喷嘴134可以使得蒸汽更均匀的喷出于喷嘴134，使反应物质的受热更均匀。

如图1所示，冷却机构14用于降低反应釜11内部的温度，冷却机构14包括进风口141和出风口142、风机143和144、进风口电动阀145和出风口电动阀146，进风口电动阀145设于进风口141，出风口电动阀设于出风口142。较佳的，进风口141设于反应釜11外部的一端，出风口142设于反应釜11外部的另一端。进风口141连接至风机143，风机143用于从反应釜11外部抽取冷风输送至反应釜11内部，进风口电动阀145用于控制风机143的开闭，进风口141通过进风口电动阀145的开闭控制进风。出风口142连接至风机144，风机144用于从反应釜11内部抽取空气到反应釜11的内部，出风口电动阀146用于控制风机144的开闭，出风口142通过进风口电动阀145的开闭控制出风。在本实施例中，进风口141和出风口142设在反应釜11设置在图1中反应釜11长度方向上的上侧的两端，可以实现一贯穿反应釜11内部的进出风通道。

如图2a所示，在本实用新型的一实施例中，当反应釜11中的反应物质需要进行冷却，进风口电动阀145与出风口电动阀146同时打开，风机143抽取外界的冷风，通过进风口141向反应釜11内部输送冷风，风机144从反应釜11内部抽取空气通过出风口142输送到反应釜11的外部。在一些其它的实施例中，进料口171可以用于进风，进风口141和出风口142可以用于出风，进料口171、进风口141和出风口142的具体功能不作限制，视反应釜11实施的具体工艺而定。

加热机构13和冷却机构14的组合，可以满足反应剂充分与反应物质进行反应。在本实施例中，反应剂包括生物菌和酶制剂，反应物质包括秸秆。由于秸秆在生物菌和酶制剂分解反应的过程中，有n(n为大于1的正整数)组生物菌和酶制剂参与分解，而且每组生物菌和酶制剂有其工艺要求，每组生物菌和酶制剂适合的温度区域、反应时间均不相同。加热机构13和冷却机构14的组合可以实现对反应物和反应剂的迅速、均匀的加热和冷却，以达到生产工艺的需求。

生物酶分解法纤维分离设备10还包括设于反应釜11内的多种和多个传感器，该多个传感器可以包括如温度传感器、压力传感器、ph传感器等。同一种类的传感器可以设置多个在反应釜11内部的不同位置进行组合连接，实现对反应釜内部反应物质的各项参数的全面、精准的实时检测。如图2所示，反应釜11内部的温度可以由连接到反应釜11内部的温度传感器111来进行实时监测，较佳的，多个温度传感器111可以设置在反应釜11的多个位置，用于实时监测和计算反应釜11不同位置的温度，从而计算出反应釜11内部的平均温度，对反应釜11进行更全面的控温。

反应剂添加机构15和16具有布置在反应釜11内的反应剂添加口(图1未示出)。图3a为图1中的生物酶分解法纤维分离设备10的外部结构的俯视图，如图3a所示，反应剂添加机构15和16各包括一输送管道151和161，输送管道151和161均具有4个反应剂添加喷嘴152和162，反应剂添加喷嘴152和162间隔距离均匀地设置在输送管道151和161上。反应剂添加喷嘴152和162连接至布置在反应釜11内的反应剂添加口，反应剂添加喷嘴152和162可以将反应剂均匀喷洒到反应釜11中的反应物质中，使反应剂与反应物质充分接触并发生反应。

图3b为图3a中的反应剂添加喷嘴152的结构示意图，反应剂添加喷嘴162的结构可以与反应剂添加喷嘴152的结构类似。如图3b所示，在本实施例中，反应剂添加喷嘴152从顶端至底端由管接头1521、喷嘴连接支架1522、上连接法兰1523、法兰支架1524、密封圈1525和喷嘴1526组成。管接头1521用于将喷嘴1526连接至输送管道151。喷嘴连接支架1522用于将喷嘴1526连接至管接头1521，并固定喷嘴1526于反应剂添加喷嘴152。上连接法兰1523和法兰支架1524用于支撑整个反应剂添加喷嘴152。密封圈1525的形状为o型，密封圈1525用于使喷嘴连接支架1522稳固装配于法兰支架1524的内部。喷嘴1526用于产生反应剂喷雾1527。在一些其它的实施例中，反应剂添加喷嘴152和162的结构可以以其它能够将反应物喷雾化的装置实现。

在本实用新型的一实施例中，反应剂添加机构15为ph值添加调节机构，用于向反应釜11内部自动添加酸性或碱性物质来调节反应釜11内部反应物质的ph值。反应釜11内部的ph值可以由连接到反应釜11内部的ph传感器112(见图2)来进行实时监测，较佳的，多个ph传感器112可以设置在反应釜11的多个位置，用于实时监测和计算反应釜11不同位置的ph值，从而计算出反应釜11内部的平均ph值，对反应釜11进行更全面的酸碱度控制。在一些其它的实施例中，反应釜11的内部的同一点可以同时设置一ph传感器和一温度传感器等不同类型的传感器，用于节省空间和材料。

反应剂添加机构16为生物菌和酶制剂添加机构，用于在反应釜11的内部反应物质处于不同阶段和不同温度的区间，向反应釜11内部自动添加不同组的生物菌和酶制剂。在本实施例中，酶制剂和反应物质的反应在高温条件下发生，酶制剂在高温下呈酸性，而酶制剂在偏碱性的环境下的反应效果更佳，因此反应剂添加机构15主要用于添加碱性物质于反应釜11中，该碱性物质可以是氨水等碱性物质。在一些其它的实施例中，生物酶分解法纤维分离设备10可以包括一个或多个反应剂添加机构，反应剂添加机构的数量和反应剂的种类视应用于该设备的工艺需求而定。

如图1所示，进料机构17用于实现自动进料和将反应物质输送入反应釜11，较佳的，进料机构17设于图1中位于反应釜11本体的左侧上方的进料口171，从该位置输入反应釜11的原料可以充分充满反应釜的内部。

图4a为图1中的进料机构17的俯视图。如图4a所示，进料机构17包括还可以包括齿圈172、上盖173、枢转驱动机构174和锁紧驱动机构175。齿圈172可旋转地设于进料口171的周缘，齿圈172具有第一凹凸齿1721和两个凸耳1722。凸耳1722连接至锁紧驱动机构175，凸耳1722设于齿圈172的相对两侧。上盖173可枢转地设置在枢轴1731上，上盖173适于盖合于进料口171上，上盖173的形状大小与进料口171的相适配，该形状一般为椭圆形或圆形。上盖173周缘设有与第一凹凸齿1721配合的第二凹凸齿1732。枢转驱动机构174与上盖173的枢轴1731连接以用于带动上盖173枢转。枢转驱动机构174还可以包括固定连接枢轴1731两端的两个曲柄1741，以及分别连接两个曲柄1741的两个气缸1742。锁紧驱动机构175连接齿圈172以用于推动齿圈172旋转，使第一凹凸齿1721和第二凹凸齿1732锁紧或松开。锁紧驱动机构175还可以包括分别连接两个凸耳1722的两个气缸1751。

在图4a中，进料机构17处于上盖173合上于进料口171，第一凹凸齿1721和第二凹凸齿1732处于互相松开的状态。第二凹凸齿1732错开于第一凹凸齿1721，此时第二凹凸齿1732正好落入与其尺寸相当的缺口1723，缺口1723所在的平面低于第一凹凸齿1721的凸齿所在的平面。气缸1742和1751的气路中均设有电磁阀，气缸1742中设有电磁阀1号和2号，气缸1751中设有电磁阀3号和4号，电磁阀的开闭可以控制气缸1742的工作。

图4a中的进料机构17处于关闭状态，上盖173合上于进料口171。图4b为图4a中的进料机构17的处于打开状态的示意图。当进料机构17处于图4a的状态，控制生物酶分解法纤维分离设备10的系统接收到一进料信号，系统输出一控制信号到电磁阀1号，电磁阀1号接收到一控制信号控制电磁阀1号开(或者关)，气缸1742受电磁阀1号的驱动而工作，气缸1742向前(图4b中的左方)推动曲柄1741从而推动上盖173朝上打开，反应物质可以从进料口171输入进料口171下方的反应釜11(图4a、4b中未示出，图4c-4d同)。如图4b所示，当系统得到上盖173打开位置信号，系统关闭控制电磁阀1号，气缸1742保持上盖173于打开状态。

图4c为图4a中的进料机构17的侧视图。如图4c所示，当反应釜完成进料之后，系统输出控制信号至气缸1742的电磁阀2号，控制电磁阀2号开(或者关)，气缸1742受电磁阀2号的驱动而工作，气缸1742向后(图4c中的右方)拉动曲柄1741转动从而推动上盖173朝下闭合于进料口171。当系统得到上盖173关闭的位置信号后，系统关闭控制电磁阀2号，气缸1742保持上盖173于关闭状态。此时齿圈172具有的第一凹凸齿1721和上盖173周缘设有的与第一凹凸齿1721配合的第二凹凸齿1732处于互相松开的状态

图4d为进料结构17在锁紧状态时的局部剖视图。如图4d所示，此时齿圈172具有的第一凹凸齿1721和上盖173周缘设有的与第一凹凸齿1721配合的第二凹凸齿1732处于互相锁紧的状态。在图4c中，当系统输出一锁紧信号至气缸1751(图4c、4d中未示出)的电磁阀3号控制电磁阀3号开(或者关)，气缸1751受电磁阀3号的驱动而工作，推动齿圈172旋转一定角度，齿圈172的第一凹凸齿1721旋转一定角度后完全覆合在上盖173周缘的第二凹凸齿1732上。系统得到齿圈172旋转到位的信号后，系统输出关闭控制电磁阀3号，气缸1751保持齿圈172的旋转到位状态，第一凹凸齿1721和第二凹凸齿1732保持锁紧状态，进料结构17此时处于图4d中的状态。当需要松开第一凹凸齿1721和第二凹凸齿1732时，系统输出一松开信号至气缸1751的电磁阀4号控制电磁阀4号开(或关)，气缸1751受电磁阀4号驱动而工作，推动齿圈172旋转一定角度(该推动方向与前述的锁紧方向相反，旋转角度与前述的锁紧过程中的旋转角度相同)，齿圈172的第一凹凸齿1721旋转一定角度后与上盖173周缘的第二凹凸齿1732互相错开。系统得到齿圈172旋转到位的信号后，系统输出关闭控制电磁阀4号，气缸1751保持齿圈172的旋转到位状态，第一凹凸齿1721和第二凹凸齿1732保持松开状态，进料结构17此时处于图4a中的状态。

结合图1，当图1中的反应釜11内的反应物质处于反应状态时，反应釜11内部会产生很大的反作用力，该反作用力作用在上盖173上，上盖173的自身材料和结构设置可以使其承受高达30t的反作用力。为了检测反应釜11内部的压力，反应釜11内部的压力值可以由连接到反应釜11内部的压力传感器113(见图1)来进行实时监测，较佳的，多个压力传感器113可以设置在反应釜11的多个位置，用于实时监测和计算反应釜11不同位置的压力值，从而计算出反应釜11内部的平均压力值，对反应釜11进行更全面的压力值检测。当反应釜11内部的压力到达一定阈值，反应釜11会进行自动排压。在一些其它的实施例中，反应釜11的内部的同一点可以同时设置一ph传感器112、一温度传感器111和一压力传感器113，用于节省空间和材料。

图4e为图4d中的b处的局部示意图。如图4e所示，较佳的，为了保证上盖173在锁紧时无泄漏而保压，上盖173上可设置一密封圈1733，密封圈1733用于保证上盖173与进料口171密封的位置无空隙，密封圈1733可以采用耐高温的材料制成。当第一凹凸齿1721和第二凹凸齿1732处于锁紧状态，第二凹凸齿1732落在与其尺寸相当的缺口1723，缺口1723所在的平面连接至反应釜11的底座20，缺口1723所在的平面低于第一凹凸齿1721的凸齿所在的平面。第一凹凸齿1721的完全覆合在第二凹凸齿1732上，第一凹凸齿1721可以防止第二凹凸齿1732向上松动，从而防止上盖173受设备内部的反作用力作用而向上打开。

如图1所示，生物酶分解法纤维分离设备10还包括一出料电动阀19，当生物酶分解法纤维分离设备10的反应釜11内的反应物质完成所有加工工序后，出料电动阀19可以被控制开闭，将反应釜11内的生成物排放及引导到进行后续工序的容器中。

如图1所示，生物酶分解法纤维分离设备10还包括一底座20，底座20可以用于将上述反应釜11、搅拌机构12(图1中未示出)、加热机构13、冷却机构14、反应剂添加机构15和16、进料机构17、控制柜18、出料电动阀19等生物酶分解法纤维分离设备10所有可实现的功能配置集成在一起，便于设备的安装调试，便于实现“生物酶分解法纤维分离”的生产线的任意组合，该任意组合可以是将多个生物酶分解法纤维分离设备10通过各自的底座互相连接，实现统一大批量的生产线。同时，底座20也可以方便生物酶分解法纤维分离设备10的运输。

如图1所示，生物酶分解法纤维分离设备10还包括与反应釜11对应的控制柜18。在一些其它的实施例中，根据生产工艺和实际产能可以任意组合成一条具有多套生物酶分解法纤维分离设备生产线，每套生物酶分解法纤维分离设备可以包括有一个或多个反应釜，每套生物酶分解法纤维分离设备生产线均配置一套独立的智能的控制柜，控制柜与该套生物酶分解法纤维分离设备中的一个或多个反应釜互相对应连接，能够实现整条生产线的自动控制和远程控制。

图5a为本实用新型一实施例的控制柜18的集中控制逻辑图，图5b为本实用新型一实施例的工艺流程图。如图5a、图5b所示，本实用新型一实施例的该套生物酶分解法纤维分离设备可以包括n个反应釜，在控制柜18的集中控制系统中，可以通过一上位pc机180连接至n个反应釜的n个反应釜控制模块，每个反应釜控制模块可以由可编程逻辑控制器(plc)组成。此处以1号反应釜的1号反应釜控制模块181为例，1号反应釜控制模块181控制的机构以图1中的生物酶分解法纤维分离设备10中包含的为例，其它反应釜控制模块的控制系统可以与1号反应釜控制模块181的类似。控制柜18电连接1号反应釜控制模块所控制的搅拌机构12、加热机构13、冷却机构14及反应剂添加机构15和16以根据设备的工作流程(可参见图5b)控制搅拌机构12、加热机构13、冷却机构14及反应剂添加机构15和16的运行。1号反应釜控制模块181包括驱动模块1811、变频调速驱动器1812、输出控制模块1813和输入信号模块1814。驱动模块1811用于驱动生物酶分解法纤维分离设备10包括的各类电机及泵，该电机可以包括如冷却机构14的进风口电动阀145和出风口电动阀146，该泵可以包括如连接至反应剂添加机构15、16的增压泵。驱动模块1811可以控制泵对反应剂进行增压并将其输送至反应釜中。变频调速驱动器1812电连接至搅拌机构12包含的减速器126所连接的电机125，变频调速驱动器1812可以对电机125进行变频调速的控制。输出控制模块1813电连接至进料机构17的电磁阀1号、电磁阀2号、电磁阀3号和电磁阀4号，输出控制模块1813可以根据控制信号来控制电磁阀1号、电磁阀2号、电磁阀3号和电磁阀4号的开闭，从而实现进料机构17的打开状态、关闭状态、锁紧状态和松开状态。输入信号模块1814用于采集检测状态信号，温度传感器111、ph传感器112以及压力传感器113连接到控制柜18，该状态信号包括温度传感器111、ph值传感器112、压力传感器113的状态信号，以及进料机构17的上盖173的位置信号等生物酶分解法纤维分离设备10中能够采集检测到的任何状态信号。

结合上述实施例中的生物酶分解法纤维分离设备10的所有装置和图5a、5b，本实施例中可实现的一种全自动生物酶分解法工艺的流程。全自动生物酶分解法工艺的流程可以具有n组工艺，下面对流程中的前4组的工艺进行说明。

生物酶分解法纤维分离设备10在准备期间，对该设备进行初始化；关闭出料电动阀19、打开进料机构17、启动搅拌机构12低速正向转动、打开冷却机构14的进风口电动阀145和出风口电动阀146。这些装置状态控制完成之后，输出控制模块1813给出可以进料信号，通知生物酶分解法纤维分离设备10的前置反应物质预处理段176可以开始对进料机构17进料。

在进料过程中，通过搅拌机构12的第一螺带搅拌器122及第二螺带搅拌器123将反应物质输送进反应釜11体内并且压实，反应物质按设定的进量完成进料之后，停止进料工作。输出控制模块1813控制电磁阀1号、2号、3号和4号来关闭和锁紧上盖173、控制进风口电动阀145和出风口电动阀146关闭进风口141和出风口142、按工艺要求运行搅拌机构12，搅拌机构12间隙和定时进行正反转搅拌，并且控制打开蒸汽旋转接头131，通过蒸汽喷嘴134对反应物质进行均匀蒸煮加热。同时输入信号模块1814通过ph值传感器进行ph值的在线检测，并且通过反应剂添加机构15进行ph值自动添加调节。

ph值调节完成后，当温度传感器111检测到反应釜11内温度达到第一组工艺的温度要求t1时，关闭蒸汽旋转接头131停止其对反应釜的加热。驱动模块1811控制反应剂添加机构15和16对反应釜11进行n1组生物菌和酶制剂的自动添加，完成n1组生物菌和酶制剂定量添加后，驱动模块1811控制反应剂添加机构15和16关停n1组生物菌和酶制剂的自动添加。搅拌机构12始终按工艺设定的要求运转，并且在t1温度区域保持一段时间t1。等待t1时间到达后，让反应釜11内压力与反应釜11外压力平衡，可以是通过在反应釜11上设置一释压阀来进行此操作。

输出控制模块1813控制进风口电动阀145和出风口电动阀146打开进风口141和出风口142，对反应釜进行冷却降温(搅拌机构12工作继续按工艺要求运行)。当温度传感器111检测到反应釜11内反应物质的温度下降到t2时，驱动模块1811控制反应剂添加机构15和16进行n2组生物菌和酶制剂的自动添加，完成n2组生物菌和酶制剂定量添加后，驱动模块1811控制反应剂添加机构15和16关停n2组生物菌和酶制剂的自动添加，输出控制模块1813控制进风口电动阀145和出风口电动阀146关闭进风口141和出风口142，并且保持一段时间t2。

等待t2时间到达后，输出控制模块1813控制进风口电动阀145和出风口电动阀146打开进风口141和出风口142，对反应釜11进行冷却降温，同时驱动模块1811控制反应剂添加机构15和16对反应釜11进行n3组生物菌和酶制剂的自动添加，完成n3组生物菌和酶制剂定量添加后，驱动模块1811控制反应剂添加机构15和16关停n3组生物菌和酶制剂的自动添加。当温度传感器111检测到反应釜11内反应物质的温度降到t3时，输出控制模块1813控制进风口电动阀145和出风口电动阀146关闭进风口141和出风口142，并且保持一段时间t3。

等待t3时间到达后，输出控制模块1813控制进风口电动阀145和出风口电动阀146打开进风口141和出风口142，同时驱动模块1811控制反应剂添加机构15和16对反应釜11进行n4组生物菌和酶制剂的自动添加，完成n4组生物菌和酶制剂定量添加后，驱动模块1811控制反应剂添加机构15和16关停n4组生物菌和酶制剂的自动添加。当反应釜11内反应物质的温度降到t4，输出控制模块1813控制进风口电动阀145和出风口电动阀146关停进风口141和出风口142，并且保持一段时间t4。

上述工艺流程控制以此类推，直至完成n组生物菌和酶制剂的自动添加。工艺流程全部执行完成后，通过程序控制打开出料电动阀19，将反应釜11内生成的高品质的生物纸浆自动输送到后续工序缓冲池。

通过上述实施例的说明，本实用新型提出了一种生物酶分解法纤维分离设备，能够满足“生物酶分解分离纤维”的制浆工艺在温控、反应剂添加、酸碱度控制、压力控制等方面的工艺要求，实现全自动化的工业量产。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述实用新型披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

本申请的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。处理器可以是一个或多个专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理器件(dapd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。例如，计算机可读介质可包括，但不限于，磁性存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如，压缩盘cd、数字多功能盘dvd……)、智能卡以及闪存设备(例如，卡、棒、键驱动器……)。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。