一种纤维素醚全自动化环保生产装置及其合成工艺的制作方法

本发明涉及纤维素醚生产技术领域，尤其涉及一种纤维素醚全自动化环保生产装置及其合成工艺。

背景技术：

纤维素醚是一种能溶于水、稀碱溶液和有机溶剂的高分子化合物，并具有热塑性，性能优良，广泛用于建筑、水泥、石油、食品、纺织、洗涤剂、涂料、医药、造纸及电子元件等工业，传统的纤维素醚生产方式大多为间歇式合成方式，每台单釜独自完成从投料到合成产品的过程。

但是这种方法需要经常打开人孔盖进行操作，导致生产现场环境差，能耗大，并且每台单釜内的搅拌机构搅拌方式较为单一，搅拌不够均匀，导致生产效率和生产质量较低。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述提出的问题，而提出的一种纤维素醚全自动化环保生产装置及其合成工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种纤维素醚全自动化环保生产装置及其合成工艺，包括第一反应釜、第二反应釜和第三反应釜，所述第一反应釜、所述第二反应釜和所述第三反应釜顶部均可拆卸连接有盖体，所述第一反应釜、所述第二反应釜和所述第三反应釜之间通过输料管道连通，所述第三反应釜底部设有出料管，所述第一反应釜、所述第二反应釜和所述第三反应釜内均设有搅拌机构，所述第一反应釜和所述第二反应釜上均设有防泄漏机构，所述搅拌机构设有至少两个第一搅拌杆和至少两个第二搅拌杆，所述盖体上设有旋转板，所述旋转板顶部固定连接有若干个沿周向方向呈等间距分布的限位柱，所述限位柱上设有两个与其相匹配的传动齿轮，所述盖体底部设有套筒，所述套筒内设有固定柱，所述套筒外表壁上固定连接有第一固定块和第一锥齿轮，所述固定柱上设有第二锥齿轮、第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述第二锥齿轮底端外表壁上固定连接有第二固定块，所述第一固定块侧表壁上固定连接有至少两个第一固定杆，所述第一固定杆开放端底端与所述第一搅拌杆固定连接，所述第二固定块侧表壁上固定连接有至少两个第二固定杆，所述第二固定杆开放端底端与所述第二搅拌杆固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述盖体顶部外表壁上固定连接有两个支板，两个所述支板之间转动连接有旋转轴，两个所述传动齿轮固定连接在所述旋转轴上并分别与所述限位柱相啮合，两个所述传动齿轮上的齿牙位置相反设置，所述支板上固定连接有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴沿水平方向贯穿所述支板并与所述旋转轴固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述旋转板与所述盖体顶部外表壁转动连接，所述套筒顶部外表壁沿竖直方向贯穿所述盖体并与所述旋转板固定连接，所述固定柱顶端与所述盖体底部外表壁固定连接，所述套筒与所述盖体转动连接，所述固定柱外表壁与所述套筒内表壁转动连接，所述固定柱底端沿竖直方向贯穿所述套筒并与所述第二锥齿轮转动连接，所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮分别与所述固定柱左右两侧外表壁转动连接，所述第一锥齿轮同时与所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮顶端相啮合，所述第二锥齿轮同时与所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮底端相啮合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述防泄漏机构设有第一壳体和第二壳体，所述第一反应釜和所述第二反应釜顶端均连通有第一管道，所述第一管道顶端通过法兰可拆卸连接有第二管道，所述第一管道和所述第二管道之间固定连接有箱体，所述第一壳体和所述第二壳体分别固定连接在所述箱体左右两侧内表壁上，所述第一壳体包覆在所述法兰外侧，所述第一壳体与所述第二壳体之间设有活动杆，所述活动杆一端沿水平方向贯穿所述第一壳体并固定连接有第一活塞，另一端沿水平方向贯穿所述第二壳体并固定连接有第二活塞，所述活动杆与所述第一壳体和所述第二壳体沿水平方向滑动连接，所述第一活塞和所述第二活塞分别与所述第一壳体和所述第二壳体内表壁沿水平方向滑动连接，所述第一活塞和所述第二活塞相向的两侧外表壁分别与所述第一壳体和所述第二壳体内表壁之间固定连接有至少两个压缩弹簧，所述第一壳体和所述第二壳体之间的所述活动杆顶端固定连接有拨杆。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二壳体上设有气瓶，所述气瓶内设有惰性气体，所述箱体内设有抽气泵，所述抽气泵一端与所述气瓶连通，另一端与所述第二壳体连通，所述箱体顶部内表壁上设有关闭按钮和启动按钮，所述关闭按钮和所述启动按钮均与所述抽气泵电性连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一反应釜的所述第二管道顶端连通有第一下料箱，所述第一下料箱顶端连通有下料管道，所述第一下料箱内转动连接有下料转盘，所述下料转盘上设有至少四个与所述下料管道和所述第二管道相匹配的运料槽，所述第一下料箱前侧外表壁上固定连接有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴沿水平方向贯穿所述第一下料箱外表壁并与所述下料转盘固定连接，所述下料管道顶端连通有储料箱，用于储存片研，所述第一反应釜顶部设有第二下料箱，用于溶剂和去离子水等液体原料下料。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二反应釜的第二管道顶端连接有风管，所述风管内设有风机，所述风管顶端连通有下料槽，所述下料槽底部内表壁上转动连接有活动板，所述活动板和所述下料槽底部内表壁上分别偏心设置有与所述风管相匹配的第一下料口和第二下料口，所述第一下料口和所述第二下料口分别沿竖直方向贯穿所述活动板和所述下料槽底部内表壁，所述下料槽内侧表壁上转动连接有偏心轮，所述偏心轮下方的所述下料槽内表壁上固定连接有滑槽，所述滑槽内沿竖直方向滑动连接有滑板，所述滑板外表壁上设有凹槽，所述下料槽内表壁上转动连接有传动杆，所述传动杆一端通过凸块与所述凹槽活动连接，另一端固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧开放端与所述下料槽内表壁固定连接，所述滑板外表壁通过支杆固定连接有与所述第一下料口和所述第二下料口相匹配的压块，所述下料槽外表壁上固定连接有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴贯穿所述下料槽并与所述偏心轮固定连接，所述下料槽顶端设有顶盖，所述顶盖顶部固定连接有第四伺服电机，所述第四伺服电机的输出轴沿竖直方向贯穿所述顶盖并与所述活动板固定连接。

一种纤维素醚合成工艺，包括以下步骤：

s1：将称重好的片研装入储料箱内，储料箱内的片研经第一下料箱均匀下料至第一反应釜内，其它液体原料经第二下料箱下料至第一反应釜内，然后升温搅拌进行高温化研；

s2：第一反应釜内高温化研后的物料经输料管道运输至第二反应釜内，将称重好的精制棉放入下料槽内，压块将精制棉均匀压料至风管内，精制棉经风机引入第二反应釜内，然后降温搅拌进行冷搅和低温研化；

s3：第二反应釜内低温研化后的物料经输料管道运输至第三反应釜内，然后升温搅拌进行高温醚化；

s4：第三反应釜内高温醚化后的物料经出料管和扬程泵打入卧式螺旋离心机，进行固液分离，分离后的液体进入污水站，分离后的固体物料进入干燥器进行干燥粉碎，干燥粉碎后的物料运输至包装机进行称重和包装。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，通过将传统的每台单釜独自完成从投料到合成产品的过程更改为三台单釜相互配合，分别完成高温化研、低温冷搅研化和高温醚化的过程，改善了生产现场环境，降低了能耗，并且通过搅拌机构中第一搅拌杆和第二搅拌杆的相对反向转动，增加搅拌方式，使搅拌更加均匀，提高生产效率和生产质量。

附图说明

图1为本发明中一种纤维素醚全自动化环保生产装置主体结构示意图；

图2为本发明中盖体结构示意图；

图3为本发明中搅拌机构结构示意图；

图4为本发明中箱体内部结构示意图；

图5为本发明中第一下料箱内部结构示意图；

图6为本发明中下料槽内部结构示意图；

图7为本发明中传动杆结构示意图。

图例说明：

1、第一反应釜；2、第二反应釜；3、第三反应釜；4、盖体；5、第一搅拌杆；6、第二搅拌杆；7、旋转板；8、限位柱；9、传动齿轮；10、套筒；11、固定柱；12、第一固定块；13、第一锥齿轮；14、第二锥齿轮；15、第三锥齿轮；16、第四锥齿轮；17、第二固定块；18、支板；19、旋转轴；20、第一伺服电机；21、第一壳体；22、第二壳体；23、第一管道；24、第二管道；25、箱体；26、活动杆；27、第一活塞；28、第二活塞；29、拨杆；30、气瓶；31、抽气泵；32、关闭按钮；33、启动按钮；34、第一下料箱；35、下料管道；36、下料转盘；37、运料槽；38、第二伺服电机；39、储料箱；40、第二下料箱；41、下料槽；42、活动板；43、第一下料口；44、第二下料口；45、偏心轮；46、滑槽；47、滑板；48、传动杆；49、复位弹簧；50、压块；51、第三伺服电机；52、顶盖；53、第四伺服电机。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，一种纤维素醚全自动化环保生产装置，包括第一反应釜1、第二反应釜2和第三反应釜3，第一反应釜1、第二反应釜2和第三反应釜3顶部均可拆卸连接有盖体4，第一反应釜1、第二反应釜2和第三反应釜3之间通过输料管道连通，第三反应釜3底部设有出料管，第一反应釜1、第二反应釜2和第三反应釜3内均设有搅拌机构，第一反应釜1和第二反应釜2上均设有防泄漏机构，搅拌机构设有至少两个第一搅拌杆5和至少两个第二搅拌杆6，盖体4上设有旋转板7，旋转板7顶部固定连接有若干个沿周向方向呈等间距分布的限位柱8，限位柱8上设有两个与其相匹配的传动齿轮9，盖体4底部设有套筒10，套筒10内设有固定柱11，套筒10外表壁上固定连接有第一固定块12和第一锥齿轮13，固定柱11上设有第二锥齿轮14、第三锥齿轮15和第四锥齿轮16，第二锥齿轮14底端外表壁上固定连接有第二固定块17，第一固定块12侧表壁上固定连接有至少两个第一固定杆，第一固定杆开放端底端与第一搅拌杆5固定连接，第二固定块17侧表壁上固定连接有至少两个第二固定杆，第二固定杆开放端底端与第二搅拌杆6固定连接，通过将传统的每台单釜独自完成从投料到合成产品的过程更改为三台单釜相互配合，分别完成高温化研、低温冷搅研化和高温醚化的过程，改善了生产现场环境，降低了能耗，并且通过搅拌机构中第一搅拌杆5和第二搅拌杆6的相对反向转动，增加搅拌方式，使搅拌更加均匀，提高生产效率和生产质量。

盖体4顶部外表壁上固定连接有两个支板18，两个支板18之间转动连接有旋转轴19，两个传动齿轮9固定连接在旋转轴19上并分别与限位柱8相啮合，两个传动齿轮9上的齿牙位置相反设置，支板18上固定连接有第一伺服电机20，第一伺服电机20的输出轴沿水平方向贯穿支板18并与旋转轴19固定连接，旋转板7与盖体4顶部外表壁转动连接，套筒10顶部外表壁沿竖直方向贯穿盖体4并与旋转板7固定连接，固定柱11顶端与盖体4底部外表壁固定连接，套筒10与盖体4转动连接，固定柱11外表壁与套筒10内表壁转动连接，固定柱11底端沿竖直方向贯穿套筒10并与第二锥齿轮14转动连接，第三锥齿轮15和第四锥齿轮16分别与固定柱11左右两侧外表壁转动连接，第一锥齿轮13同时与第三锥齿轮15和第四锥齿轮16顶端相啮合，第二锥齿轮14同时与第三锥齿轮15和第四锥齿轮16底端相啮合，第一伺服电机20控制旋转轴19转动，进而带动两个传动齿轮9转动，因两个传动齿轮9上的齿牙位置相反设置且与限位柱8相啮合，故两个传动齿轮9交替带动旋转板7进行正转和反转，旋转板7通过套筒10带动第一固定块12和第一锥齿轮13进行同步转动，第一固定块12带动两个第一搅拌杆5旋转搅拌，因啮合作用，第一锥齿轮13带动第三锥齿轮15和第四锥齿轮16进行相对反方向转动，第三锥齿轮15和第四锥齿轮16带动第二锥齿轮14转动，第二锥齿轮14带动第二固定块17转动，进而带动两个第二搅拌杆6进行同步转动，进行旋转搅拌，第一搅拌杆5和第二搅拌杆6旋转搅拌方向始终相反，增加搅拌方式，使搅拌更加均匀，提高生产效率和生产质量。

防泄漏机构设有第一壳体21和第二壳体22，第一反应釜1和第二反应釜2顶端均连通有第一管道23，第一管道23顶端通过法兰可拆卸连接有第二管道24，第一管道23和第二管道24之间固定连接有箱体25，第一壳体21和第二壳体22分别固定连接在箱体25左右两侧内表壁上，第一壳体21包覆在法兰外侧，第一壳体21与第二壳体22之间设有活动杆26，活动杆26一端沿水平方向贯穿第一壳体21并固定连接有第一活塞27，另一端沿水平方向贯穿第二壳体22并固定连接有第二活塞28，活动杆26与第一壳体21和第二壳体22沿水平方向滑动连接，第一活塞27和第二活塞28分别与第一壳体21和第二壳体22内表壁沿水平方向滑动连接，第一活塞27和第二活塞28相向的两侧外表壁分别与第一壳体21和第二壳体22内表壁之间固定连接有至少两个压缩弹簧，第一壳体21和第二壳体22之间的活动杆26顶端固定连接有拨杆29，第二壳体22上设有气瓶30，气瓶30内设有惰性气体，箱体25内设有抽气泵31，抽气泵31一端与气瓶30连通，另一端与第二壳体22连通，箱体25顶部内表壁上设有关闭按钮32和启动按钮33，关闭按钮32和启动按钮33均与抽气泵31电性连接，正常状态时，拨杆29触碰关闭按钮32，当第一管道23与第二管道24之间的连接法兰发生气体泄漏时，气体充满第一壳体21，并带动第一活塞27向第二壳体22方向移动，第一活塞27带动活动杆26和第二活塞28进行同步移动，同时拨杆29移动触碰启动按钮33，抽气泵31启动，向第二壳体22内充入惰性气体，惰性气体充满第二壳体22并挤压第二活塞28，第二活塞28带动活动杆26和第一活塞27向第一壳体21方向移动，第一活塞27将部分泄漏气体挤回釜内，第一活塞27和第二活塞28保持平衡，此时，拨杆29触碰关闭按钮32，抽气泵31关闭，停止向第二壳体22内充气，待生产完成后，拆下法兰进行维护或更换，防止有机溶剂挥发的有刺激性气味的气体进入生产现场污染环境，节能环保。

第一反应釜1的第二管道24顶端连通有第一下料箱34，第一下料箱34顶端连通有下料管道35，第一下料箱34内转动连接有下料转盘36，下料转盘36上设有至少四个与下料管道35和第二管道24相匹配的运料槽37，第一下料箱34前侧外表壁上固定连接有第二伺服电机38，第二伺服电机38的输出轴沿水平方向贯穿第一下料箱34外表壁并与下料转盘36固定连接，第二伺服电机38控制下料转盘36转动，当运料槽37移动至下料管道35下方时，物料落入运料槽37内，下料转盘36继续转动，当装有物料的运料槽37转动至第二管道24时，物料经第二管道24落入釜内，实现物料的均匀下料，避免釜内物料发生堆积进而影响生产质量，下料管道35顶端连通有储料箱39，用于储存片研，第一反应釜1顶部设有第二下料箱40，用于溶剂和去离子水等液体原料下料。

第二反应釜2的第二管道24顶端连接有风管，风管内设有风机，风管顶端连通有下料槽41，下料槽41底部内表壁上转动连接有活动板42，活动板42和下料槽41底部内表壁上分别偏心设置有与风管相匹配的第一下料口43和第二下料口44，第一下料口43和第二下料口44分别沿竖直方向贯穿活动板42和下料槽41底部内表壁，下料槽41内侧表壁上转动连接有偏心轮45，偏心轮45下方的下料槽41内表壁上固定连接有滑槽46，滑槽46内沿竖直方向滑动连接有滑板47，滑板47外表壁上设有凹槽，下料槽41内表壁上转动连接有传动杆48，传动杆48一端通过凸块与凹槽活动连接，另一端固定连接有复位弹簧49，复位弹簧49开放端与下料槽41内表壁固定连接，滑板47外表壁通过支杆固定连接有与第一下料口43和第二下料口44相匹配的压块50，下料槽41外表壁上固定连接有第三伺服电机51，第三伺服电机51的输出轴贯穿下料槽41并与偏心轮45固定连接，下料槽41顶端设有顶盖52，顶盖52顶部固定连接有第四伺服电机53，第四伺服电机53的输出轴沿竖直方向贯穿顶盖52并与活动板42固定连接，第四伺服电机53控制活动板42转动，当第一下料口43转动至第二下料口44上方时，第三伺服电机51控制偏心轮45转动，偏心轮45挤压滑板47向下移动，滑板47带动压块50进行同步移动，压块50将物料从第一下料口43和第二下料口44均匀压至风管内，偏心轮45继续旋转，此时滑板47不受偏心轮45向下的作用力，而是受复位弹簧49和传动杆48对其向上的作用力，滑板47向上移动，活动板42继续旋转，第一下料口43与第二下料口44错位，实现物料的均匀下料。

一种纤维素醚合成工艺，其特征在于，包括以下步骤：

s1：将称重好的片研装入储料箱39内，储料箱39内的片研经第一下料箱34均匀下料至第一反应釜1内，其它液体原料经第二下料箱40下料至第一反应釜1内，然后升温搅拌进行高温化研；

s2：第一反应釜1内高温化研后的物料经输料管道运输至第二反应釜2内，将称重好的精制棉放入下料槽41内，压块50将精制棉均匀压料至风管内，精制棉经风机引入第二反应釜2内，然后降温搅拌进行冷搅和低温研化；

s3：第二反应釜2内低温研化后的物料经输料管道运输至第三反应釜3内，然后升温搅拌进行高温醚化；

s4：第三反应釜3内高温醚化后的物料经出料管和扬程泵打入卧式螺旋离心机，进行固液分离，分离后的液体进入污水站，分离后的固体物料进入干燥器进行干燥粉碎，干燥粉碎后的物料运输至包装机进行称重和包装。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。