一种竹浆的木质素反应装置及木质素反应方法与流程

1.本发明属于竹浆加工技术领域，具体涉及一种竹浆的木质素反应装置及木质素反应方法。


背景技术：

2.木质素是将竹子进行破碎、蒸煮后形成竹浆黑液，再对竹浆黑液进行浓缩，后对浓缩后的黑液进行改性，喷雾干燥后形成的。
3.破碎后的竹浆在蒸煮时需要使用木质素反应釜，木质素反应釜为了更好的让竹浆内的木质素进行反应，一般分为内外两层，并在夹层中加入高温水或高温油对竹浆进行加热，以实现更好的蒸煮的目的，但却并未设计有干燥结构，导致装置反应完成，高温水或高温油残存在夹层内对夹层造成侵蚀，久而久之，影响装置的使用年限。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种竹浆的木质素反应装置及木质素反应方法，具有反应加热的同时还能在反应完成后进行干燥的特点。
5.本发明的另一目的是提供一种竹浆的木质素反应方法。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种竹浆的木质素反应装置，包括反应釜体，所述反应釜体的外壁从上到下分别连接有带阀门循环进水口、控制器、带阀门循环出水口和带阀门出料口，带阀门循环进水口与带阀门循环出水口位于对立面，所述反应釜体的内部从内到外分别设置有反应腔和加热腔，所述反应釜体的顶端连接有釜盖，釜盖的顶端依次连接有进料机构、搅拌机构和干燥机构，进料机构延伸至反应腔内进行进料，搅拌机构延伸至反应腔内进行搅拌，干燥机构延伸至加热腔内进行烘干，釜盖的底端连接有密封垫片，带阀门出料口与反应腔连通，带阀门循环进水口和带阀门循环出水口与加热腔连通。
7.优选的，所述进料机构包括装配在釜盖顶端的进料泵，进料泵的出料端连接有进料口，进料口的另一端延伸至反应腔内。
8.优选的，所述搅拌机构包括装配在釜盖顶端的搅拌电机以及装配在釜盖底端的支撑架，支撑架延伸至反应腔内，支撑架上通过轴承转动连接有搅拌轴，搅拌轴的顶端通过联轴器与搅拌电机的输出轴连接，搅拌轴上等间距连接有多个搅拌叶。
9.优选的，所述干燥机构包括装配在釜盖顶端的热风机以及装配在釜盖底端的连接架体，热风机的出风端连接有热风主管道，连接架体的内部设置有热风流动腔，热风主管道的另一端延伸至热风流动腔内，连接架体上装配有湿度传感器，连接架体上位于湿度传感器的一侧对称设置有两个装配槽，装配槽内从上到下等间距连接有多个喷头，喷头与热风流动腔以及加热腔连通。
10.优选的，所述反应釜体上且位于反应腔的高位装配有最高水位传感器，且反应釜体上位于反应腔的低位装配有最低水位传感器。
11.优选的，所述釜盖的顶端装配有泄压机构，泄压机构包括连接在釜盖上的泄压管，泄压管与反应腔连通，泄压管的中间连接有中间固定环，泄压管的顶端设置有顶盖，顶盖与中间固定环间连接有连接弹簧。
12.优选的，所述反应釜体的外壁顶端连接有连接台，连接台的底端装配有驱动电机，连接台的上方设置有齿轮，齿轮与驱动电机的输出轴连接，所述釜盖的外侧连接有齿环，齿环与齿轮啮合连接。
13.优选的，所述热风主管道的一侧连接有热风支管道，热风支管道的出风端位于齿轮和齿环的啮合位置。
14.优选的，所述反应釜体上且位于加热腔的两内壁对称连接有两个凸条，两个凸条间形成容置腔，用于容置连接架体，一个凸条的顶端装配有红外接收器，连接架体上对应红外接收器的位置装配有红外发射器。
15.一种竹浆的木质素反应装置的木质素反应方法，包括以下步骤：
16.s1：反应前，将竹浆进料管道与进料泵的进料端连接，将可循环的高温水进水管道与带阀门循环进水口连接，将可循环的高温水出水管道与带阀门循环出水口连接；
17.s2：通过控制器启动进料泵，进料泵与竹浆进料管道以及进料口配合将竹浆注入反应腔内，直至最高水位传感器传输信号至控制器，控制器控制进料泵关闭；
18.s3：启动高温水的循环机构，高温水通过高温水进水管道以及带阀门循环进水口注入加热腔内，通过高温水出水管道以及带阀门循环出水口排出加热腔，实现循环加热，同时通过控制器启动搅拌电机，搅拌电机驱动输出轴旋转，带动搅拌轴旋转，带动多个搅拌叶旋转，对竹浆进行搅拌，加快竹浆内木质素的反应；
19.s4：竹浆内木质素反应完成，关闭高温水的循环机构，通过控制器控制搅拌电机关闭，打开带阀门出料口上的阀门，排出竹浆，同时通过控制器控制热风机和驱动电机启动，热风机抽吸并加热空气，将热空气通过热风主管道排至热风流动腔内，再通过多个喷头排出，对加热腔进行干燥，驱动电机驱动输出轴旋转，带动齿轮旋转，带动齿环旋转，带动釜盖旋转，带动连接架体以及多个喷头旋转，实现全方位除湿，直至干燥完成，湿度传感器传输信号至控制器，控制器控制热风机关闭，同时直至红外接收器接收到红外发射器的红外信号，控制器控制驱动电机关闭，在此过程中，热风机的热空气通过热风支管道排至齿轮与齿环的啮合位置，对齿轮和齿环上的灰尘进行吹扫，提高运转顺畅度。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1、本发明设置反应腔和加热腔，竹浆注入反应腔内进行木质素反应，高温水循环进入加热腔内进行加热，能够辅助木质素进行更快的反应，同时加热腔内设置干燥机构，能够在反应结束高温水流出后对加热腔进行干燥，避免高温水残留在加热腔内侵蚀加热腔，提高装置的整体使用年限。
22.2、本发明设置驱动电机、齿轮和齿环，能够带动釜盖和干燥机构转动，实现加热腔的全方位干燥。
23.3、本发明设置热风支管道，热风支管道的出风端位于齿轮和齿环的啮合位置，热风机加热空气干燥时，热空气同时通过热风支管道排至齿轮与齿环的啮合位置，对齿轮和齿环上的灰尘进行吹扫，提高运转顺畅度。
24.4、本发明设置两个凸条，两个凸条间形成容置腔，连接架体在干燥完成后通过红
外发射器和红外接收器的红外信号接收指引回到容置腔内，凸条与装配槽间形成密闭空间，容置喷头，避免加热时高温水通过喷头等结构进入热风机。
附图说明
25.图1为本发明的立体图；
26.图2为本发明的竖剖图；
27.图3为本发明图2的结构分离视角图；
28.图4为本发明图2中a处的放大图；
29.图5为本发明图2中b处的放大图；
30.图6为本发明图3中c处的放大图；
31.图7为本发明泄压机构的剖视图；
32.图8为本发明的系统流程图；
33.图中：1、反应釜体；2、控制器；3、带阀门循环出水口；4、带阀门循环进水口；5、连接台；6、热风机；7、搅拌电机；8、进料泵；9、釜盖；10、最高水位传感器；11、搅拌叶；12、反应腔；13、加热腔；14、最低水位传感器；15、带阀门出料口；16、搅拌轴；17、齿环；18、驱动电机；19、齿轮；20、进料口；21、密封垫片；22、支撑架；23、热风主管道；24、装配槽；25、热风流动腔；26、连接架体；27、热风支管道；28、湿度传感器；29、红外发射器；30、喷头；31、容置腔；32、凸条；33、红外接收器；34、泄压管；35、连接弹簧；36、中间固定环；37、顶盖。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1
36.请参阅图1-8，本发明提供以下技术方案：一种竹浆的木质素反应装置，包括反应釜体1，反应釜体1的外壁从上到下分别连接有带阀门循环进水口4、控制器2、带阀门循环出水口3和带阀门出料口15，带阀门循环进水口4与带阀门循环出水口3位于对立面，反应釜体1的内部从内到外分别设置有反应腔12和加热腔13，反应釜体1的顶端连接有釜盖9，釜盖9的顶端依次连接有进料机构、搅拌机构和干燥机构，进料机构延伸至反应腔12内进行进料，搅拌机构延伸至反应腔12内进行搅拌，干燥机构延伸至加热腔13内进行烘干，釜盖9的底端连接有密封垫片21，带阀门出料口15与反应腔12连通，带阀门循环进水口4和带阀门循环出水口3与加热腔13连通。
37.具体的，进料机构包括装配在釜盖9顶端的进料泵8，进料泵8的出料端连接有进料口20，进料口20的另一端延伸至反应腔12内。
38.具体的，搅拌机构包括装配在釜盖9顶端的搅拌电机7以及装配在釜盖9底端的支撑架22，支撑架22延伸至反应腔12内，支撑架22上通过轴承转动连接有搅拌轴16，搅拌轴16的顶端通过联轴器与搅拌电机7的输出轴连接，搅拌轴16上等间距连接有多个搅拌叶11。
39.具体的，干燥机构包括装配在釜盖9顶端的热风机6以及装配在釜盖9底端的连接
架体26，热风机6的出风端连接有热风主管道23，连接架体26的内部设置有热风流动腔25，热风主管道23的另一端延伸至热风流动腔25内，连接架体26上装配有湿度传感器28，连接架体26上位于湿度传感器28的一侧对称设置有两个装配槽24，装配槽24内从上到下等间距连接有多个喷头30，喷头30与热风流动腔25以及加热腔13连通。
40.具体的，反应釜体1上且位于反应腔12的高位装配有最高水位传感器10，且反应釜体1上位于反应腔12的低位装配有最低水位传感器14。
41.具体的，釜盖9的顶端装配有泄压机构，泄压机构包括连接在釜盖9上的泄压管34，泄压管34与反应腔12连通，泄压管34的中间连接有中间固定环36，泄压管34的顶端设置有顶盖37，顶盖37与中间固定环36间连接有连接弹簧35。
42.一种竹浆的木质素反应装置的木质素反应方法，包括以下步骤：
43.s1：反应前，将竹浆进料管道与进料泵8的进料端连接，将可循环的高温水进水管道与带阀门循环进水口4连接，将可循环的高温水出水管道与带阀门循环出水口3连接；
44.s2：通过控制器2启动进料泵8，进料泵8与竹浆进料管道以及进料口20配合将竹浆注入反应腔12内，直至最高水位传感器10传输信号至控制器2，控制器2控制进料泵8关闭；
45.s3：启动高温水的循环机构，高温水通过高温水进水管道以及带阀门循环进水口4注入加热腔13内，通过高温水出水管道以及带阀门循环出水口3排出加热腔13，实现循环加热，同时通过控制器2启动搅拌电机7，搅拌电机7驱动输出轴旋转，带动搅拌轴16旋转，带动多个搅拌叶11旋转，对竹浆进行搅拌，加快竹浆内木质素的反应；
46.s4：竹浆内木质素反应完成，关闭高温水的循环机构，通过控制器2控制搅拌电机7关闭，打开带阀门出料口15上的阀门，排出竹浆，同时通过控制器2控制热风机6启动，热风机6抽吸并加热空气，将热空气通过热风主管道23排至热风流动腔25内，再通过多个喷头30排出，对加热腔13进行干燥，直至干燥完成，湿度传感器28传输信号至控制器2，控制器2控制热风机6关闭。
47.实施例2
48.本实施例较实施例1的不同之处在于：
49.具体的，反应釜体1的外壁顶端连接有连接台5，连接台5的底端装配有驱动电机18，连接台5的上方设置有齿轮19，齿轮19与驱动电机18的输出轴连接，釜盖9的外侧连接有齿环17，齿环17与齿轮19啮合连接。
50.一种竹浆的木质素反应装置的木质素反应方法，还包括以下步骤：
51.s1：控制器2控制热风机6启动的同时控制驱动电机18启动，驱动电机18驱动输出轴旋转，带动齿轮19旋转，带动齿环17旋转，带动釜盖9旋转，带动连接架体26以及多个喷头30旋转，实现全方位除湿，直至干燥完成。
52.实施例3
53.本实施例较实施例2的不同之处在于：
54.具体的，热风主管道23的一侧连接有热风支管道27，热风支管道27的出风端位于齿轮19和齿环17的啮合位置。
55.一种竹浆的木质素反应装置的木质素反应方法，还包括以下步骤：
56.s1：热风机6的热空气通过热风支管道27排至齿轮19与齿环17的啮合位置，对齿轮19和齿环17上的灰尘进行吹扫，提高运转顺畅度。
57.实施例4
58.本实施例较实施例3的不同之处在于：
59.具体的，反应釜体1上且位于加热腔13的两内壁对称连接有两个凸条32，两个凸条32间形成容置腔31，用于容置连接架体26，一个凸条32的顶端装配有红外接收器33，连接架体26上对应红外接收器33的位置装配有红外发射器29。
60.一种竹浆的木质素反应装置的木质素反应方法，还包括以下步骤：
61.s1：湿度传感器28传输至控制器2的信号未达到干燥标准前，红外接收器33接收到红外发射器29的红外信号不作数，控制器2不动作，直至湿度传感器28传输至控制器2的信号达到干燥标准，直至红外接收器33接收到红外发射器29的红外信号，控制器2控制驱动电机18关闭，此时喷头30位于容置腔31内，可有效避免加热时高温水通过喷头30等结构进入热风机6内。
62.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。