一种麻纤维厌氧生物脱胶罐的制作方法

本发明涉及麻纤维脱胶技术领域，具体为一种麻纤维厌氧生物脱胶罐。

背景技术：

麻纺织行业是我国传统的纺织行业。我国的麻类作物种类繁多、种植地域辽阔，数据表明，在世界麻类生产中，我国的苎麻和亚麻种植居世界首位。麻纺织品被各国认定为21世纪最具发展潜质的功能性纺织“绿色产品”之一，以其天然的本质和独特的功能而备受世界各地的青睐。

麻纤维之间由果胶质、木质素等非纤维物质(即“胶质”)粘结，制取可用的麻纤维必须首先将麻纤维与这些胶质分离，提高纤维素含量，该过程称为脱胶过程。原料麻脱胶则是麻纺织行业中最为基础而又关键的一步加工过程，脱胶的好坏直接决定了麻纺织品的质地与品质。目前的脱胶工艺主要是化学脱胶法，存在成本高、耗能大、环境污染严重等问题。现代生物脱胶包括微生物脱胶和酶脱胶，作为新兴技术能更好地克服上述缺点。但生物酶脱胶中所用的酶制剂不易提取，存在生产成本高且效果不稳定等问题。厌氧生物脱胶属于微生物脱胶的一种，利用厌氧菌对麻纤维的进行麻脱胶较之化学法和酶法具有成本低、耗能低、绿色环保、经济高效、易于推广等优点。

技术实现要素：

本发明提供一种麻纤维厌氧生物脱胶罐，可以有效解决现有的麻脱胶技术高好氧、成本高、耗能大、环境污染严重、难推广等问题，旨在能够更好地实现麻纤维高效生物脱胶，在降低成本、降低能耗、易于推广的同时做到循环用水、绿色环保。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种麻纤维厌氧生物脱胶罐，罐体内上部为沼气贮气区，下部为麻纤维脱胶区，沼气贮气区内接存放麻纤维的圆筒形存麻筛网上端的把手，下部设有用于引入脱胶反应液的脱胶罐循环水入口，中部设有自动排放沼气的自动排气阀，上部设有便于打开的快开法兰；麻纤维脱胶区外层结构设有可控增温结构，内接圆筒形存麻筛网的下端，底部设有用于承载圆筒形存麻筛网、间隔反应池的滤板，下部开有用于排出脱胶反应液的脱胶罐循环水出口，中部设有用于引入厌氧菌的厌氧菌入口，滤板底端与椭圆封头相连，用于密封麻纤维脱胶区底部，椭圆封头底部与支架固定连接，椭圆封头中部与三通管相连，三通管上端与麻纤维脱胶区连通，下端设有排出废液的清空阀，中部设有排出厌氧菌反应液的厌氧菌出口；厌氧菌出口和厌氧菌入口分别与厌氧反应器入水口和厌氧反应器出水口连通，脱胶罐循环水出口和脱胶罐循环水入口与第一循环泵连接。

进一步，可控增温结构包括若干利于交换热量的换热槽，换热槽均设有热水源进口和热水源出口，并通过“s”形或并联方式连接，实现逆流换热。

进一步，换热槽的数量n＝[π*d/d]，d＝150～200(mm)，要求引入的修正系数φ＝f(p,r)＞0.9，要求混流热交换的传热有效度ε＝q/qmax＝0.85～0.9，其中q为实际传热量，qmax为最大可能传热量。

进一步，循环泵要求水力停留时间(hrt)＝v/q(l)＝5(min)，要求h/h＝1/3～1/2，要求q(l)/v＝60(h^-1)，要求d/l＝1/4～1/8，其中脱胶反应液回流流量为q(l),脱胶液体积为v。

进一步，自动排气阀设有便于收集沼气的沼气自动收集器。

进一步，圆筒形存麻筛网内置多根起支撑作用的筛网骨架，外部设有细目的不锈钢筛网。

进一步，滤板至可控增温结构底端的高度与滤板至脱胶反应液液面的高度比为1：10，即h1/h＝1/10。

进一步，快开法兰中部与用于控制装置安全的安全阀相连。

进一步，沼气贮气区的体积v1要求与麻纤维厌氧生物脱胶罐的体积v2之比在15％～30％以内。

进一步，厌氧菌出口和厌氧反应器入水口之间的管路设置有第二循环泵，厌氧菌入口和厌氧反应器出水口之间的管路设置有第三循环泵。

与现有的技术相比，本发明控制了沼气贮气区的体积与脱胶罐的体积之比，更利于定期收集沼气，保持脱胶罐严格的厌氧环境；设置了与厌氧反应器相联结的厌氧菌出口，更有利于将脱胶后的脱胶液泵入厌氧反应器降解其中的大部分有机物，同时也设置了厌氧菌入口，可以连续提供厌氧生物，使得麻纤维持续稳定脱胶；通过可实现逆流换热的可控增温结构，以“s“形或并联的连接方式进行可控增温，做到结构紧凑、换热效率高的同时，使厌氧生物处于适宜的环境温度下，更有利于其生长，提高麻纤维脱胶效果；脱胶罐循环水入口和脱胶罐循环水出口由泵相连接，使厌氧生物脱胶液由上至下形成外循环，提高麻纤维脱胶效果；脱胶罐内部设置圆筒形存麻筛网，便于麻在脱胶前后的安放和收取；并设有安全阀及自动排气阀，可以更好的提高装置安全性并维持系统稳态运行；整个脱胶罐易操作、易控制，包含多个循环结构，既高效地实现了麻纤维生物脱胶，又解决了成本高的问题，绿色环保、易于推广。

附图说明

图1是本发明的麻纤维厌氧生物脱胶罐结构原理示意；

图2是本发明的麻纤维厌氧生物脱胶罐尺寸示意；

图3是本发明的可控增温结构“s”形连接方式示意；

图4是本发明的可控增温结构并联连接方式示意；

图5是本发明的圆筒形存麻筛网结构示意。

图中标号：1、支架固定；2、滤板；3、脱胶罐循环水出口；4、可控增温结构；5、第一循环泵；6、脱胶罐循环水入口；7、自动排气阀；8、安全阀；9、快开法兰；10、圆筒形存麻筛网；11、沼气贮气区；12、厌氧菌入口；13、麻纤维；14、麻纤维脱胶区；15、椭圆封头；16、厌氧菌出口；17、三通管；18、清空阀；19、第二循环泵；20、第三循环泵；21、厌氧反应器入水口；22、厌氧反应器出水口；23、热水源进口；24、热水源出口；25、换热槽；26、把手；27、不锈钢筛网；28、筛网骨架。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本实施例的麻纤维厌氧生物脱胶罐罐体内上部为沼气贮气区11，下部为麻纤维脱胶区14，沼气贮气区11的体积v1要求与麻纤维厌氧生物脱胶罐的体积v2之比在15％～30％以内。

沼气贮气区11内接存放麻纤维13的圆筒形存麻筛网10上端的把手，下部设有用于引入脱胶反应液的脱胶罐循环水入口6，中部设有自动排放沼气的自动排气阀7，上部设有便于打开的快开法兰9。

麻纤维脱胶区14内设有可控增温结构4，内接圆筒形存麻筛网10的下端，底部设有用于承载圆筒形存麻筛网10、间隔反应池的滤板2，下部开有用于排出脱胶反应液的脱胶罐循环水出口3，中部设有用于引入厌氧菌的厌氧菌入口12，滤板2底端与椭圆封头15相连，用于密封麻纤维脱胶区14底部，椭圆封头15底部与支架固定1连接，椭圆封头15中部与三通管17相连，三通管17上端与麻纤维脱胶区14连通，下端设有排出废液的清空阀18，中部设有排出厌氧菌反应液的厌氧菌出口16；厌氧菌出口16和厌氧菌入口12分别与厌氧反应器入水口21和厌氧反应器出水口22连通，脱胶罐循环水出口3和脱胶罐循环水入口6与第一循环泵5连接。自动排气阀7设有便于收集沼气的沼气自动收集器。

厌氧菌出口16和厌氧反应器入水口21之间的管路设置有第二循环泵19，厌氧菌入口12和厌氧反应器出水口22之间的管路设置有第三循环泵20。

图2展示了本实施例的各个储存，其中：滤板2至可控增温架构4底端的高度为h1；脱胶罐循环水入口6至液面高度为h；滤板2至液面的高度为h；两相邻换热槽25的中心线相距为d；脱胶罐罐体高度为l；麻纤维厌氧生物脱胶罐i的外直径为d。

如图3、图4所示，可控增温结构4包括若干利于交换热量的换热槽25，换热槽25均设有热水源进口23和热水源出口24，并通过“s”形或并联方式连接，实现逆流换热。换热槽25的数量n＝[π*d/d]，d＝150～200(mm)，要求引入的修正系数φ＝f(p,r)＞0.9，要求混流热交换的传热有效度ε＝q/qmax＝0.85～0.9，其中q为实际传热量，qmax为最大可能传热量。第一循环泵5要求水力停留时间(hrt)＝v/q(l)＝5(min)，要求h/h＝1/3～1/2，要求q(l)/v＝60(h^-1)，要求d/l＝1/4～1/8，其中脱胶反应液回流流量为q(l),脱胶液体积为v。

如图5所示，圆筒形存麻筛网10内置多根起支撑作用的筛网骨架28，外部设有细目的不锈钢筛网27。滤板2至可控增温结构4底端的高度与滤板2至脱胶反应液液面的高度比为1：10，即h1/h＝1/10。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。