[發明專利]用于棉漿漂白的水力超聲空化裝置

在審

• 申請號: 202011439629.8
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112593440A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 孫遜;陳頌英;玄曉旭;王正權;楊澤
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: D21C9/10
• 分類號: D21C9/10;D21C9/16;D21C9/153
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 陳桂玲

一種用于棉漿漂白的水力超聲空化裝置，包括定子、轉子、轉軸、超聲波換能器和氧化劑注入裝置，定子兩側分別設置有進液口和排液口，定子的進液口一側與氧化劑注入裝置連接，定子為密封筒體，定子內壁上分布有超聲波換能器，轉軸安裝在定子中，轉子處于定子中并固定安裝在轉軸上，轉子上分布有葉片，葉片內帶有空腔，葉片中在空腔的兩側分布有空化通孔。棉漿沉淀后送至定子中，氧化劑注入裝置將氧化劑輸入定子，與棉漿混合，通過空化技術進行處理，實現有機物的降解。本發明結合水力空化、超聲空化與高級氧化技術協同漂白棉漿，處理效率高，處理效果好，可連續作業。

技術領域

本發明涉及一種用于棉漿漂白的水力超聲空化裝置，屬于棉漿漂白技術領域。

背景技術

棉漿粕又稱精制棉漿，是以棉短絨為原料，經堿法蒸煮、漂洗精制而成的一種高純度纖維素。主要用于制造醋酸纖維素、硝化纖維素和醚類纖維素，廣泛用于食品、醫藥、牙膏、日化、建材、造紙、電子、塑料、航天和軍工等領域。漿粕生產中,漂白過程是一個極其重要的階段，對漿粕的性質和化學加工性能產生重要的影響

白度是反映棉漿質量優劣的重要物理指標之一。對于棉漿的漂白而言,一般采取單段次氯酸鈉漂白,單段漂白的過程控制比較簡單,操作的靈活性大,但次氯酸鹽單段漂所得的漿白度不高,尤其對質量較差的棉漿,漂漿的白度偏低。要達到較高的白度需采用CEH三段漂,而傳統的三段漂白用水量高,廢水的污染負荷大。

CN102561093A公開的一種棉漿節水洗滌連續漂白工藝，采用了重新設計的鼓式真空洗漿機代替現在棉漿粕漂白時常用的水平帶式洗漿機，采用逆流洗滌的方式對棉漿進行洗滌。該方法處理工藝復雜，對使用水的依賴性大，成本較高。

CN102505551A公開的一種紙漿堿性過氧化氫漂白方法，是在高得率漿或廢紙脫瞾漿堿性過氧化氫漂白過程中加入脫乙酰度大于80％的殼聚糖作為過氧化氫的穩定劑，殼聚糖用量為0.5-5kg/噸漿，漂白時同時加入過氧化氫、氫氧化鈉和硅酸鈉。與無元素氯(ECF)漂白和全無氯(TCF)漂白的發展趨勢相悖。

發明內容

本發明針對現有棉漿漂白技術存在的不足，提出一種處理效率高、效果好的用于棉漿漂白的水力超聲空化裝置。

本發明用于棉漿漂白的水力超聲空化裝置，采用以下技術方案：

該裝置，包括定子、轉子、轉軸、超聲波換能器和氧化劑注入裝置，定子兩側分別設置有進液口和排液口，定子的進液口一側與氧化劑注入裝置連接，定子為密封筒體，定子內壁上分布有超聲波換能器，轉軸安裝在定子中，轉子處于定子中并固定安裝在轉軸上，轉子上分布有葉片，葉片內帶有空腔，葉片中在空腔的兩側分布有空化通孔。

所述定子內徑為300～600mm，定子的寬度為200～500mm，壁厚為15～30mm。

所述進液口和排液口對角設置，所述進液口的進液流量為1.5～4.5m³/h。

所述氧化劑注入裝置包括依次連接的氧化劑輸送管、氧化劑泵和氧化劑箱。氧化劑輸送管連接在定子的進液口一側，氧化劑箱儲存氧化劑溶液(濃度為0.5～1g/L，過氧化氫、臭氧等)，通過氧化劑泵和氧化劑輸送管輸送至定子內，定子內溶液中氧化劑的添加量為1.5～4.5g/h。

所述超聲波換能器等間距沿軸向與周向嵌入于定子內壁，每圈2～8個，共2～6圈；所述超聲波換能器與超聲波發生器連接，超聲波發生器頻率為40～80kHz，單機功率為1500～3000W。

所述轉子在轉軸上軸向等距分布，共有2～6個。所述轉軸帶動轉子以3000～4000r/min的轉速轉動。

所述葉片在轉子的圓周上分布有4～10個，所述葉片長度為50～200mm，寬度為30～60mm，厚度為10～30mm。

所述空化通孔的軸線方向與轉子的轉動切線方向一致，而不是與轉子的軸向一致。