一种中低浓纸浆臭氧漂白的实验装置的制作方法

文档序号:11496564阅读:522来源:国知局

本实用新型涉及一种中低浓纸浆臭氧漂白的实验混合装置,特别涉及一种密闭带压的中低浓纸浆搅拌桨混合、易于计算臭氧消耗量的漂白实验装置。



背景技术:

现有的漂白技术难以同时达到纸浆高白度、低污染排放和低漂白成本的要求,目前采用及推广的无氯漂白(TCF)工艺虽然可以避免污染物AOX产生,但难以获得高白度纸浆;少氯漂白(ECF)采用的二氧化氯漂白不仅投资和生产成本高,而且不可避免有AOX产生。随着环保要求越来越严格和纸浆厂回水循环使用及降低生产成本的要求,采用臭氧漂白将会成为纸浆漂白的首选方案。臭氧是一种强氧化剂,反应快速,能有效脱除木素,提高纸浆白度,显著降低纸浆白度返黄,降低漂白过程中蒸汽的使用量和废水排放,并可以彻底消除AOX的污染。

目前全球推出并成功运用的主要有高浓臭氧漂白工艺和中浓臭氧漂白工艺,分别以美卓公司的ZeTracTM高浓技术和Andritz的中浓技术为代表的臭氧漂白工艺。在国内,除了臭氧发生器能力有待于进一步提高外,如采用高浓臭氧漂白技术,缺乏合适的国产高浓浓缩设备和绒毛化设备;而采用中浓臭氧漂白技术,中浓混合器是最大的瓶颈,另外反应器塔顶带除气功能的卸料器等关键设备需要依赖进口,投资费用大,且设备维护费用巨大。

由于臭氧在水中溶解度很低,采用敞开式的搅拌桨混合容易造成浆料上下反应不均匀,使臭氧的利用率极低;而另一种方式是采用臭氧气体从装置底部进、上部出,使得纸浆内部与其静态接触,这种装置容易形成气流直接从较松散的浆料里“贯穿”而出,纸浆与臭氧不能均匀、充分地接触反应。



技术实现要素:

本实用新型专利的目的在于保证臭氧均匀溶于水中,与纸浆纤维接触均匀,反应充分。提供了一种结构简易、加工简单、能耗低、操作方便并易于清洗维护,能过实现均匀混合反应的间歇式中低浓纸浆臭氧漂白实验装置。对臭氧在实际应用中的化学、设备、程序以及工艺流程等具有重要的参考价值。

为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:

一种中低浓纸浆臭氧漂白的实验混合装置,包括封闭式反应器,还包括固定支架,所述反应器由相连接的圆柱形罐体和盖体组成,所述的罐体外两边径向对称焊接横臂,所述横臂与固定支架转动连接,所述的盖体上设置有进气阀、进气管、出气阀、气压计、搅拌电机和搅拌桨,所述的进气管垂直于盖体,底端到达罐体内底部且与曝气头连结,所述搅拌电机的搅拌轴垂直盖体并伸入罐体内部,搅拌桨固定在搅拌轴底端且位于曝气头正上方。

进一步地,所述反应器的材料为316L不锈钢。

进一步地,所述曝气头为陶瓷材料。

进一步地,所述进气管和曝气头之间由聚四氟乙烯软管连接。

进一步地,所述罐体和盖体由周向均布的主螺栓、螺母紧固联接,借拧紧主螺栓使两者相互压紧而达到密封的目的,可抗1MPa大气压。

进一步地,所述盖体两边焊接有用于便于移开盖体进行装料和卸料的盖体把手。

进一步地,所述固定支架上还设置有用于锁紧横臂转动的锁扣。

进一步地,所述搅拌桨边缘与进气管间隔10mm。

相比现有技术,本实用新型的有益效果体现在:封闭的反应室里,臭氧从进气阀到进气管经过曝气头后在浆料中形成大量小气泡,从而增加气体的水溶解度,增加臭氧与纤维的接触面积。在搅拌桨的带动下,浆料和臭氧能够快速均匀地反应。通过控制进气阀和出气阀,可以精确地计算臭氧的消耗量。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构剖面示意图。

图中标号如下:1-固定支架;2-曝气头;3-搅拌桨;4-横臂;5-螺母;6-出气阀;7-气压计;8-搅拌器电机;9-盖体;10-进气阀;11-盖体把手;12-罐体;13-进气管;14-聚四氟乙烯软管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示,一种中低浓纸浆臭氧漂白的实验混合装置,包括封闭式反应器,还包括固定支架1,所述反应器由相连接的圆柱形罐体12和盖体9组成,所述罐体12和盖体9由周向均布的主螺栓、螺母5紧固联接。借拧紧主螺栓使两者相互压紧而达到密封的目的,可抗1MPa大气压。所述的罐体12外两边径向对称焊接横臂4,所述横臂4与固定支架1转动连接,同时,所述固定支架1上还设置有用于锁紧横臂4转动的锁扣,使所述的反应器整体与固定支架1间可以旋转并锁定。

所述的盖体9上设置有进气阀10、进气管13、出气阀6、气压计7、搅拌电机8和搅拌桨3,所述的进气管13垂直于盖体9,底端到达罐体12内底部且通过聚四氟乙烯软管14与陶瓷材料的曝气头2连结,所述搅拌电机8的搅拌轴垂直盖体9并伸入罐体12内部,搅拌桨3固定在搅拌轴底端且位于曝气头2正上方。

所述反应器的材料为316L不锈钢。另外,所述盖体9两边焊接有用于便于移开盖体9进行装料和卸料的盖体把手11。

使用时,由316L不锈钢材质制成的罐体12,垂直锁定在固定支架1上,往罐体12内倒入浓度为3%~5%的浆料,盖上盖体9,调节好位置,拧紧周向均布的主螺栓、螺母5,密封反应器。接着启动搅拌器电机8,关闭出气阀6,打开进气阀10,臭氧从进气管13经过曝气头2后在浆料中形成大量小气泡,快速均匀地降解木素达到漂白效果。当气压计7达到1MPa大气压时关闭进气阀10,反应经过一定时间后停止搅拌,打开出气阀6,多余的臭氧被排出吸收。最后拧开螺栓和螺母5,搬离盖体9,松开横臂4的锁扣,旋转罐体12以倾倒出浆料,并清洗反应器。

显然,附图中位置关系的描述仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制:本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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