專利名稱：一種煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置及其除雜控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙草萃取液絮凝處理裝置及其除雜控制方法，主要應用于造紙法煙草薄片萃取液體的絮凝處理工序。
背景技術(shù)：
造紙法煙草薄片生產(chǎn)過程中，實現(xiàn)煙草萃取液(煙末萃取液、煙梗萃取液或者兩者的混合萃取液)和煙草纖維的固液分離是一個必經(jīng)的過程。通常采用擠漿機、濾網(wǎng)、真空抽濾、離心沉降等機械裝置來分離梗末萃取液中微小固態(tài)懸浮物，這些機械沉降設備存在以下不足1.擠漿機只能使用于固液粗級分離，通常處理后渣含量大于1%，液體澄清度差；
2.在煙草萃取液中使用很細密的網(wǎng)布，例如500-2000目，可以有效截流細小顆粒，但是網(wǎng)布過細很容易被顆粒堵塞，經(jīng)常需要通過人工干預沖洗和更換網(wǎng)布，難以實現(xiàn)連續(xù)化的工 業(yè)大生產(chǎn)；3.真空抽濾濾網(wǎng)網(wǎng)孔大則分離不徹底，網(wǎng)孔小則容易堵塞；4.離心沉降需要對應的微小固形懸浮物的當量直徑要求，如臥螺離心機對固相顆粒要求的當量直徑>3 μm。在實際生產(chǎn)中，煙草萃取液中沒有有效除去的固相顆粒仍然占有很大比例。由于固相顆粒的直徑越小，機械沉降難度越難，更不用說直徑更小的大分子組分了。常規(guī)分離的煙草萃取液中富含的蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等大分子成分通過萃取和擠漿工序大量存在于萃取液中，在后續(xù)長時間的高溫濃縮工序中，很容易使這些成分糊化和焦化，影響濃縮液的品質(zhì)。液相中過多的渣含量或者大分子不溶物，將造成渣在濃縮設備中的沉積，嚴重影響熱交換效率，在濃縮時造成較多的熱源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了針對現(xiàn)有機械裝置在煙草萃取液處理過程中深度凈化和除雜效果的不足，提出的一種煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置及其控制方法，能選擇性深度除掉不利于薄片生產(chǎn)和品質(zhì)的蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等大分子成分，實現(xiàn)對萃取液的成分重組和除雜，提高萃取液、濃縮液和薄片產(chǎn)品品質(zhì)。為此，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案一種煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置，其特征在于包括萃取液進液泵、絮凝劑儲罐、靜態(tài)混合器、絮凝反應罐、臥式螺旋沉降離心機，所述的絮凝劑儲罐外接絮凝劑計量泵，所述的萃取液進液泵和絮凝劑計量泵分別通過管道連接靜態(tài)混合器，靜態(tài)混合器通過管道連接絮凝反應罐，所述的絮凝反應罐內(nèi)設置攪拌裝置，所述的絮凝反應罐通過排液管連接臥式螺旋沉降離心機。絮凝劑是一種高分子物質(zhì)，有一定的粘稠性，在水或水溶液中需要不斷攪拌才能溶解。絮凝劑的添加方式可以是在絮凝劑注入待處理液體管道中混合，也可以是將絮凝劑加入管道出口處的待處理液中。絮凝劑的添加計量和絮凝劑在待處理液體中分布的均勻性，直接影響到絮凝的效果和絮凝劑的耗用量。絮凝劑通過計量泵和一定流量的煙草萃取液一起進入靜態(tài)混合器，經(jīng)過初步混合后進入絮凝反應罐，并通過攪拌裝置的攪拌來達到煙草萃取液與絮凝劑更為的充分接觸，攪拌裝置受變頻控制，以提高絮凝的效果。
所述的絮凝反應罐為三個且并列設置，三個絮凝反應罐分別通過管道與靜態(tài)混合器和臥式螺旋沉降離心機連接。處理裝置還包括電控系統(tǒng)，所述的電控系統(tǒng)控制絮凝反應罐的加液時機，攪拌裝置的攪拌時間和頻率，絮凝反應罐內(nèi)液體的靜置時間，排液時機及各中間液體的流量控制。所述的臥式螺旋沉降離心機還通過管道連接碟式分離機。所述的臥式螺旋沉降離心機與碟式分離機之間設置煙草萃取儲液槽，從所述臥式螺旋沉降離心機流出的液體流經(jīng)煙草萃取儲液槽后流至碟式分離機。所述的排液管上設有流量計和調(diào)節(jié)閥。絮凝反應罐內(nèi)設有液位感應器，電控系統(tǒng)控制萃取液進入第一絮凝反應罐，當?shù)谝恍跄磻薜妮腿∫阂何贿_到電控系統(tǒng)設定的第一液位時，攪拌裝置啟動攪拌；萃取液持續(xù)進入第一絮凝反應罐，當萃取液液位達到第二液位高度時，電控系統(tǒng)自動關(guān)閉該絮凝反應罐的氣動進液閥并開啟第二絮凝反應罐的氣動進液閥進液，第一絮凝反應罐維持原始 攪拌頻率一段時間后自動變頻控制攪拌速度降至低速攪拌，然后停止攪拌靜置萃取液一段時間后排出等待下一次進液；當?shù)诙跄磻迌?nèi)萃取液液位達到第二液位高度時，電控系統(tǒng)自動關(guān)閉第二絮凝反應罐的氣動進液閥并開啟第三絮凝反應罐的氣動進液閥進液，依照上述流程三個絮凝反應罐分別處于絮凝反應的進液攪拌反應、靜置和出液的不同階段，往復循環(huán)直至所有萃取液處理完畢。絮凝劑計量泵的流量和絮凝反應罐的高、低液位都可以在電腦上設置并自動可控，計量泵的使用使實際生產(chǎn)中絮凝劑的使用比例可以根據(jù)絮凝劑品種的不同或者絮凝效果要求的不同來控制；高低液位分別對應攪拌開啟和液體停止添加的液位，其設置可實現(xiàn)不同黏度不同規(guī)格的絮凝劑與煙草萃取液混合時，系統(tǒng)在混合均勻度和配用比例上都有更為理想的效果。系統(tǒng)攪拌時間、攪拌速度、靜置時間都可通過電腦設置，可以適應不同絮凝劑所對應的不同絮凝反應工藝條件的要求，有效提高煙草萃取液的凈化除雜效果。當絮凝反應罐的萃取液液位達到電控系統(tǒng)設定的第一液位時，攪拌裝置的攪拌速度為20-50轉(zhuǎn)/分，萃取液液位達到第二液位高度時，攪拌裝置通過變頻控制轉(zhuǎn)速降至1-2轉(zhuǎn)/分，維持該速度2-10分鐘后攪拌停止。當煙草萃取線煙灰的使用比例大于25%時，臥式螺旋沉降離心機處理后的液體再經(jīng)過碟式分離機再次固液分離。在化工、環(huán)保、醫(yī)藥等領(lǐng)域廣泛使用的動態(tài)混合絮凝是利用機械攪拌使懸浮顆粒碰撞抱團而絮凝。常見的動態(tài)混合絮凝池由一個或數(shù)個串聯(lián)組成，后續(xù)有注入池、反應池、沉淀池等。這種處理裝置占地面積較大，處理速度低、沉淀緩慢，影響處理效果和生產(chǎn)效率。在本發(fā)明裝置中，絮凝劑與煙草萃取液體從靜態(tài)混合器進入絮凝反應罐時，當混合液體高度達到低液位時，系統(tǒng)自動啟動攪拌裝置，在20-50轉(zhuǎn)/分的攪拌狀態(tài)下進一步混合，絮凝槽加液(即槽內(nèi)加液到高液位)結(jié)束后2-10分鐘內(nèi)，轉(zhuǎn)速控制在1-2轉(zhuǎn)/分，絮凝槽內(nèi)完成初步絮凝成型，同時，混合液體通過緩慢攪拌形成細小液流，使懸浮物再次絮凝成團和結(jié)構(gòu)重組，加速絮凝，使絮凝效果有效提高。并且本發(fā)明裝置是采用絮凝反應工藝和機械離心分離工藝的組合的高效處理工藝，可有效避免絮凝反應罐內(nèi)液體處理速度低、沉淀緩慢而造成的占地面積較大的缺陷。對應3m3/h的萃取液流量，絮凝反應罐實際利用體積可以在Im3以下。
本發(fā)明可廣泛應用于造紙法煙草薄片萃取液體的絮凝處理工序，功能完善、運行可靠、占地面積小，處理快速，能有效提高萃取液、濃縮液和薄片產(chǎn)品品質(zhì)。


圖I為本發(fā)明的萃取液深度凈化除雜處理裝置示意2為本發(fā)明的萃取液深度凈化除雜處理裝置電控3為本發(fā)明的萃取液深度凈化除雜處理的流程圖。圖中1-絮凝劑儲罐、2-放液閥、3-絮凝劑計量泵、4-第一流量計、5-靜態(tài)混合器、6-攪拌裝置、7-絮凝反應罐、8-液位傳感器、9-第三流量計、10-第二調(diào)節(jié)閥、11-臥式 螺旋沉降離心機、12-煙草萃取儲液槽、13-碟片分離機、14-電控柜15.第二流量計16.第一進液管17.第二進液管18.總排液管19.第一調(diào)節(jié)閥。
具體實施例方式下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。如圖I所示的煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置，絮凝劑儲罐I外接絮凝劑計量泵3和放液閥2，萃取液進液泵(圖中未示)和絮凝劑計量泵3分別通過管道第一進液管16和第二進液管17連接靜態(tài)混合器5，第一進液管16上設置安裝第一流量計4和第一調(diào)節(jié)閥19，第二進液管17上安裝第二流量計15。靜態(tài)混合器5通過三根進液管分別連接三個絮凝反應罐7，進液管上分別設置調(diào)節(jié)閥，絮凝反應罐7內(nèi)設置攪拌裝置6和液位傳感器8，三個絮凝反應罐7分別通過排液管連接臥式螺旋沉降離心機11，三個排液管上分別按照調(diào)節(jié)閥，三個排液管匯至一總排液管18上，總排液管18設有第三流量計9和第二調(diào)節(jié)閥10。臥式螺旋沉降離心機還通過管道連接碟式分離機13，臥式螺旋沉降離心機11與碟式分離機13之間設置煙草萃取儲液槽12。從臥式螺旋沉降離心機11流出的液體流經(jīng)煙草萃取儲液槽12后流至碟式分離機13。除雜裝置還包括電控柜14，電控柜系統(tǒng)控制絮凝反應罐7的加液時機，攪拌裝置6的攪拌時間和頻率，絮凝反應罐7內(nèi)液體的靜置時間，排液時機及各中間液體的流量控制。從擠漿機擠出出來的煙草原料萃取液經(jīng)過20— 80目振篩后，絮凝劑經(jīng)過計量泵和一定流量的煙草萃取液通過靜態(tài)混合器初步混合后進入絮凝反應罐，絮凝反應罐的萃取液液位達到第一液位高度時，電控系統(tǒng)控制攪拌裝置自動開啟攪拌，攪拌頻率為20-50轉(zhuǎn)/分，通過攪拌達到煙草萃取液與絮凝劑更為充分的接觸，提高絮凝的效果。當絮凝反應罐內(nèi)萃取液液位達到第二液位高度時，系統(tǒng)自動關(guān)閉該絮凝反應罐的進液閥并開啟另一空的絮凝反應罐的進液閥進液，原絮凝反應罐自動變頻控制攪拌速度至1-2轉(zhuǎn)/分，2-10分鐘后系統(tǒng)停止攪拌靜置。第一液位和第二液位可以由電腦輸入設定并通過液位傳感器來自動控制完成。當?shù)诙跄磻迌?nèi)萃取液液位達到第二液位高度時，電控系統(tǒng)自動關(guān)閉第二絮凝反應罐的氣動進液閥并開啟第三絮凝反應罐的氣動進液閥進液，依照上述流程三個絮凝反應罐分別處于絮凝反應的進液攪拌反應、靜置和出液的不同階段，往復循環(huán)直至所有萃取液處理完畢。經(jīng)過充分混合的煙草萃取液和絮凝劑經(jīng)過充分的靜置，靜置時間達到設計值后，系統(tǒng)自動開啟絮凝反應罐底部的閥門，絮狀、粘狀沉淀和澄清萃取液可以從絮凝槽底部排出。排出的絮凝混合液經(jīng)過流量自動控制后，恒流量進入臥式螺旋沉降離心機，萃取液渣被臥式螺旋沉降離心機排出，通過臥式螺旋沉降離心機的煙草萃取液體基本達到凈化合格和品質(zhì)提升的目的。當萃取線煙灰的使用比例大于25%時，則再經(jīng)過碟式分離機再次固液分離，可以適應造紙法煙草薄片生產(chǎn)線后續(xù)的膜濃縮或者真空濃縮工序，排空液體后的絮凝反應iil等待下一次進液。需要特別指出的是，上 述實施例的方式僅限于描述實施例，但本發(fā)明不止局限于上述方式，且本領(lǐng)域的技術(shù)人員據(jù)此可在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)方便的進行修飾，因此本發(fā)明的范圍應當包括本發(fā)明所揭示的原理和新特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1.一種煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置，其特征在于包括萃取液進液泵、絮凝劑儲罐、靜態(tài)混合器、絮凝反應罐、臥式螺旋沉降離心機，所述的絮凝劑儲罐外接絮凝劑計量泵，所述的萃取液進液泵和絮凝劑計量泵分別通過管道連接靜態(tài)混合器，靜態(tài)混合器通過管道連接絮凝反應罐，所述的絮凝反應罐內(nèi)設置攪拌裝置，所述的絮凝反應罐通過排液管連接臥式螺旋沉降離心機。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置，其特征在于所述的絮凝反應罐為三個且并列設置，三個絮凝反應罐分別通過管道與靜態(tài)混合器和臥式螺旋沉降離心機連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置，其特征在于還包括電控系統(tǒng)，所述的電控系統(tǒng)控制絮凝反應罐的加液時機，攪拌裝置的攪拌時間和頻率，絮凝反應罐內(nèi)液體的靜置時間，排液時機及各中間液體的流量控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置，其特征在于所述的臥式螺旋沉降離心機還通過管道連接碟式分離機。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置，其特征在于所述的臥式螺旋沉降離心機與碟式分離機之間設置煙草萃取儲液槽，從所述臥式螺旋沉降離心機流出的液體流經(jīng)煙草萃取儲液槽后流至碟式分離機。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置，其特征在于所述的排液管上設有流量計和調(diào)節(jié)閥。
7.一種煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置的除雜控制方法，所述的絮凝反應罐內(nèi)設有液位感應器，電控系統(tǒng)控制萃取液進入第一絮凝反應罐，當?shù)谝恍跄磻薜妮腿∫阂何贿_到電控系統(tǒng)設定的第一液位時，攪拌裝置啟動攪拌；萃取液持續(xù)進入第一絮凝反應罐，當萃取液液位達到第二液位高度時，電控系統(tǒng)自動關(guān)閉該絮凝反應罐的氣動進液閥并開啟第二絮凝反應罐的氣動進液閥進液，第一絮凝反應罐維持原始攪拌頻率一段時間后自動變頻控制攪拌速度降至低速攪拌，然后停止攪拌靜置萃取液一段時間后排出等待下一次進液；當?shù)诙跄磻迌?nèi)萃取液液位達到第二液位高度時，電控系統(tǒng)自動關(guān)閉第二絮凝反應罐的氣動進液閥并開啟第三絮凝反應罐的氣動進液閥進液，依照上述流程三個絮凝反應罐分別處于絮凝反應的進液攪拌反應、靜置和出液的不同階段，往復循環(huán)直至所有萃取液處理完畢。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置的除雜控制方法，其特征在于當絮凝反應罐的萃取液液位達到電控系統(tǒng)設定的第一液位時，攪拌裝置的攪拌速度為20-50轉(zhuǎn)/分，萃取液液位達到第二液位高度時，攪拌裝置通過變頻自動控制轉(zhuǎn)速降至1-2轉(zhuǎn)/分，維持該速度2-10分鐘后攪拌停止。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煙草萃取液深度凈化除雜處理裝置的除雜控制方法，其特征在于當煙草萃取線煙灰的使用比例大于25%時，臥式螺旋沉降離心機處理后的液體再經(jīng)過碟式分離機再次固液分離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種造紙法煙草薄片萃取液體的絮凝處理工序?，F(xiàn)有煙草萃取液除雜裝置存在除雜效果差，效率低的缺陷。本發(fā)明其特征在于包括萃取液進液泵、絮凝劑儲罐、靜態(tài)混合器、絮凝反應罐、臥式螺旋沉降離心機，所述的絮凝劑儲罐外接絮凝劑計量泵，所述的萃取液進液泵和絮凝劑計量泵分別通過管道連接靜態(tài)混合器，靜態(tài)混合器通過管道連接絮凝反應罐，所述的絮凝反應罐內(nèi)設置攪拌裝置，所述的絮凝反應罐通過排液管連接臥式螺旋沉降離心機。本發(fā)明可廣泛應用于造紙法煙草薄片萃取液體的絮凝處理工序，功能完善、運行可靠、占地面積小，處理快速，能有效提高萃取液、濃縮液和薄片產(chǎn)品品質(zhì)。
文檔編號B01D21/01GK102755765SQ20121026925
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者呂英敏, 周強, 戴劍明, 鄭勤安 申請人:杭州利群環(huán)保紙業(yè)有限公司