一种二醋酸纤维素浆液的制备调整装置及方法与流程

1.本发明涉及一种二醋酸纤维素浆液制备装置，尤其涉及一种二醋酸纤维素浆液的制备调整装置及方法。


背景技术：

2.二醋酸纤维素产品是以二醋酸纤维素及其它原料配置的浆液为源头，再经过后续工艺加工，最终形成合格的二醋酸纤维素产品。二醋酸纤维素产品在制备过程中对浆液的配比、性质、质量等要求均较高，稍有波动，对最终的产品影响巨大，进而产生大量的废品，同时也给企业带来巨大的损失。
3.随着市场多元化需求的发展，人们对各类功能性二醋酸纤维素产品的需求也有所提高，若要进行各类功能性二醋酸纤维素产品的制备，一般会先对浆液的配比进行精确地调整，直至配比符合要求方可进行后续加工。现有的二醋酸纤维素浆液制备工艺采用的设备体积较为庞大且结构复杂，其按照正常配比调配浆液尚可，若要对工艺进行微调，则改进难度大，调整风险高且成本巨大，进而无法适用于目前市场对各类二醋酸纤维素产品的多元化需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种二醋酸纤维素浆液的制备调整装置及方法，用于解决现有的浆液制备设备的工艺改进难度大、调整风险高等技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：
6.一种二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，其特殊之处在于，包括罐体、固定支架、搅拌单元、监测单元、过滤单元及控制单元；
7.所述罐体安装于固定支架上；罐体顶部分别设有物料入口、浆液入口，底部分别设有浆液出口、取样口及排液口；
8.所述搅拌单元包括设置在罐体内的搅拌组件，以及设置在罐体外用于驱动搅拌组件的搅拌电机；
9.所述监测单元用于监测罐体的内部环境参数；
10.所述过滤单元的入口端通过管路连接浆液出口，出口端通过管路连接浆液入口；所述过滤单元的入口端和出口端分别设有入口压力表和出口压力表，用于测量过滤单元内的压力变化情况；过滤单元入口端的管路上设有输送泵及与输送泵连接的输送电机；
11.所述控制单元分别与搅拌电机和输送电机连接，用于控制罐体内浆液的搅拌速度和浆液的输送速度。
12.进一步地，所述罐体的顶部还设有至少两个用于调整罐体内压力的功能口，以此进一步提高装置的安全性。
13.进一步地，所述罐体的外侧设有热媒夹套，热媒夹套的底部设有热媒入口，顶部设有热媒出口；热媒入口处设有控制阀，控制单元与控制阀连接，用于控制热媒的流量，确保
为罐体内的浆液提供适配的溶解环境。
14.进一步地，所述过滤单元包括过滤器、过滤芯及密封件；
15.所述过滤芯设置在过滤器内部，用于调整过滤精度；所述过滤器两端分别通过管路与罐体连接；所述密封件位于过滤器的入口处，通过紧固螺栓与过滤器固定连接。
16.进一步地，所述监测单元包括分别安装于罐体上的罐内压力表、罐槽温度计及罐槽液位计。
17.进一步地，所述搅拌组件包括搅拌轴及均布在搅拌轴上的多个搅拌桨；所述搅拌轴的上端与搅拌电机连接，下端悬空。
18.进一步地，所述固定支架底部设有多个移动轮，提高装置的便利性及使用范围。
19.本发明还提供一种二醋酸纤维素浆液的制备调整方法，其特殊之处在于，采用上述二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，包括以下步骤：
20.1】将二醋酸纤维素和其它原料按照配比要求分别经物料入口依次送至罐体内；
21.2】启动搅拌电机，搅拌电机驱动搅拌组件使罐体内的原料混合、溶解并形成浆液；
22.3】将浆液输送至过滤单元内经过滤后，再次输送至罐体内；
23.4】持续搅拌并重复步骤3】，直至过滤单元两端的压差小于1.0mpa时，通过取样口获取浆液样品并对其进行检测，若浆液样品不符合配比要求，则依据检测结果对浆液制备过程对应的技术参数进行调整后，返回步骤3】；若浆液样品符合配比要求，则完成二醋酸纤维素浆液的制备调整；所述技术参数包括原料的配比、罐体内的温度和压力、浆液的搅拌速度和浆液的输送速度。
24.进一步地，步骤4】中，所述罐体内的温度通过调整热媒的加入量进行控制，所述热媒为20～56℃的水；所述罐体内的压力通过经功能口加入氮气或排出罐体内浆液在溶解过程中产生的气体进行调整；所述浆液的搅拌速度通过控制单元调整搅拌电机的转速进行调整，所述浆液的输送速度通过控制单元调整输送电机的转速进行调整。
25.进一步地，步骤4】中，所述技术参数还包括过滤精度，过滤精度可通过更换过滤芯进行调整。
26.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
27.1、本发明的制备调整装置包括罐体、固定支架、搅拌单元、监测单元、过滤单元及控制单元，装置整体体积小、成本低；无需对现有的设备进行改进，只需通过过滤单元对罐体内的浆液进行反复过滤调整，并通过观察过滤单元内压力变化情况，即可制备出符合要求的二醋酸纤维素浆液，调整工艺简单、方便，调整过程安全性较高。
28.2、本发明在罐体的顶部还设有至少两个功能口，可通过功能口加入氮气或及时排出罐体内浆液在溶解搅拌过程中产生的气体，进一步提高了装置的安全性。
29.3、本发明在罐体的外侧还设有热媒夹套，热媒夹套的底部设有热媒入口，顶部设有热媒出口，热媒入口处设有控制阀，控制单元与控制阀连接，可精确控制热媒的流量，确保罐体内的温度满足浆液制备所需，从而提高二醋酸纤维素浆液的制备精度。
30.4、本发明在固定支架底部设有多个移动轮，从而可会根据生产需求将制备调整装置移动至所需位置，进而提高了装置的便利性，同时也提高了生产效率。
31.5、基于本发明的制备调整装置，可根据实际生产需求，进行多种物料配比、溶解搅拌工艺调整、过滤精度调整，从而满足不同产品需求，制备出相应的符合要求的浆液，适用
范围较广。
32.6、通过本发明的制备调整方法获得的二醋酸纤维素浆液可在单筒上进行多种试验，为后续正常的生产线工艺调整提供了有效的数据支撑。
附图说明
33.图1为本发明一种二醋酸纤维素浆液的制备调整装置实施例的结构示意图。
34.附图标记如下：
35.1-罐体，11-物料入口，12-浆液入口，13-浆液出口，14-取样口，15-排液口，16-功能口，17-罐内压力表，18-罐槽温度计，19-罐槽液位计；2-固定支架，21-移动轮；3-搅拌单元，31-搅拌组件，311-搅拌轴，312-搅拌桨，32-搅拌电机；4-过滤单元，41-入口压力表，42-出口压力表，43-输送泵，44-输送电机，45-过滤器，46-过滤芯，47-密封件；5-控制单元；6-热媒夹套，61-热媒入口，62-热媒出口。
具体实施方式
36.本发明的设计原理为：因现有的浆液制备工艺采用的设备均较为庞大，其工艺改进难度大，调整风险高且成本巨大，无法适用于目前市场的多元化需求。为了满足多元化的产品需求市场，本发明设计了一种小型的多功能二醋酸纤维素浆液制备调整装置，该装置体积小、功能全、工艺调整方便、且成本较低，其制备的浆液可在单筒上进行多种试验，为后续正常的生产线工艺调整提供有效的数据支撑。
37.以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
38.如图1所示，一种二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，包括罐体1、固定支架2、搅拌单元3、监测单元、过滤单元4及控制单元5，其中罐体1安装于固定支架2上。固定支架2底部设有多个移动轮21，本实施例中的移动轮21为万向轮，以此提高装置使用时的便利性，节约浆液的运送时间，进而提高生产效率。
39.罐体1顶部分别设有物料入口11、浆液入口12，以及至少两个用于调整罐体1内压力的功能口16，底部分别设有浆液出口13、取样口14及排液口15。物料入口11用于输送制备二醋酸纤维素浆液所需的原料。通过取样口14可对罐体1内的浆液取样进行检测，以便对浆液的制备过程监测，确保最终输出的浆液是符合设计要求的浆液。制备好的浆液通过排液口15排出，进而输送至相应的存储装置中。罐体1内的压力需要保证为微正压，约0～200pa，可通过功能口16加入氮气或排出内部丙酮蒸汽进行调整，以确保加料、溶解及搅拌过程的安全性。
40.罐体1的外侧设有热媒夹套6，用于确保罐体1内的温度符合浆液制备要求，热媒夹套6一般选择不锈钢材质，一方面有利于热传导，另一方面使得装置整体的重量更为轻便。热媒夹套6的底部设有热媒入口61，顶部设有热媒出口62；热媒入口61处设有控制阀，控制单元5与控制阀连接，用于控制热媒的流量，进而调整罐体1的内部温度。本实施例中，热媒入口61处的控制阀也可手动调节。
41.搅拌单元3包括设置在罐体1内的搅拌组件31，以及设置在罐体1外用于驱动搅拌组件31的搅拌电机32。搅拌组件31包括搅拌轴311及均布在搅拌轴311上的多个搅拌桨312；搅拌轴311的上端与搅拌电机32连接，下端悬空。搅拌电机32与控制单元5连接，通过控制单
元5调整搅拌电机32的转速，进而调整浆液的搅拌速度。
42.监测单元用于监测罐体1的内部环境参数，包括分别安装于罐体1上的罐内压力表17、罐槽温度计18及罐槽液位计19。在实际使用过程中，也可根据监测需求，安装相应的监测设备，确保制备过程顺利开展。
43.过滤单元4包括过滤器45、过滤芯46及密封件47；过滤芯46设置在过滤器45内部，用于调整过滤精度；过滤器45两端分别通过管路与罐体1连接。密封件47位于过滤器45的入口处，通过紧固螺栓与过滤器45固定连接，以此提高装置的密封性。过滤器45的入口端通过管路连接浆液出口13，出口端通过管路连接浆液入口12；过滤器45的入口端和出口端分别设有入口压力表41和出口压力表42，用于测量过滤单元4内的压力变化情况。过滤器45入口端的管路上设有输送泵43及与输送泵43连接的输送电机44，控制单元5与输送电机44连接，用于控制罐体1内浆液的输送速度。
44.本发明还提供一种二醋酸纤维素浆液的制备调整方法，采用本发明的二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，包括以下步骤：
45.1】将二醋酸纤维素和其它的所需原料按照配比要求分别经物料入口11依次送至罐体1内；
46.2】启动搅拌电机32，搅拌电机32驱动搅拌组件31使罐体1内的原料混合、溶解并形成浆液；
47.3】将浆液输送至过滤单元4内经过滤后，再次输送至罐体1内；
48.4】持续搅拌并重复步骤3】，直至过滤单元4两端的压差小于1.0mpa时，通过取样口14获取浆液样品并对其进行检测，若浆液样品不符合配比要求，则依据检测结果对浆液制备过程对应的技术参数进行调整后，返回步骤3】；若浆液样品符合配比要求，则完成二醋酸纤维素浆液的制备调整。
49.本实施例中，技术参数包括原料的配比、罐体1内的温度和压力、浆液的搅拌速度、浆液的输送速度(即罐体1内的浆液通过管路输送至过滤器45的输送速度)、浆液的过滤精度等。其中，原料的配比参数一般包括浆液粘度、浆液浓度、浆液水分、浆液色度等，其中，浆液粘度控制范围为30～50pa
·
s；浆液浓度控制范围为27％～30％；浆液水分控制范围为1％～4％；浆液色度可根据各种试验用途，加入不同的染色剂进行着色。浆液粘度、浆液浓度的调整主要调整二醋片及丙酮的加入量进行修正，浆液水分主要是通过控制加入罐中的纯水量来进行修正。
50.罐体1内的温度一般通过调整热媒的加入量进行控制，热媒为20～56℃的水，也可根据实际温度需求调整水温。罐体1内的压力通过经功能口16加入氮气或排出罐体1内浆液在溶解过程中产生的气体进行调整。浆液的搅拌速度通过控制单元5调整搅拌电机32的转速进行调整。浆液的输送速度通过控制单元5调整输送电机44的转速进行调整。过滤精度可通过更换过滤芯46进行调整。
51.以上实施例仅为示例性说明本发明的技术方案，本领域的技术人员基于本发明的构思对本实施例所做的变化和变形均视为落入本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，其特征在于：包括罐体(1)、固定支架(2)、搅拌单元(3)、监测单元、过滤单元(4)及控制单元(5)；所述罐体(1)安装于固定支架(2)上；罐体(1)顶部分别设有物料入口(11)、浆液入口(12)，底部分别设有浆液出口(13)、取样口(14)及排液口(15)；所述搅拌单元(3)包括设置在罐体(1)内的搅拌组件(31)，以及设置在罐体(1)外用于驱动搅拌组件(31)的搅拌电机(32)；所述监测单元用于监测罐体(1)的内部环境参数；所述过滤单元(4)的入口端通过管路连接浆液出口(13)，出口端通过管路连接浆液入口(12)；所述过滤单元(4)的入口端和出口端分别设有入口压力表(41)和出口压力表(42)，用于测量过滤单元(4)内的压力变化情况；过滤单元(4)入口端的管路上设有输送泵(43)及与输送泵(43)连接的输送电机(44)；所述控制单元(5)分别与搅拌电机(32)和输送电机(44)连接，用于控制罐体(1)内浆液的搅拌速度和浆液的输送速度。2.根据权利要求1所述的二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，其特征在于：所述罐体(1)的顶部还设有至少两个用于调整罐体(1)内压力的功能口(16)。3.根据权利要求2所述的二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，其特征在于：所述罐体(1)的外侧设有热媒夹套(6)，热媒夹套(6)的底部设有热媒入口(61)，顶部设有热媒出口(62)；热媒入口(61)处设有控制阀，控制单元(5)与控制阀连接，用于控制热媒的流量。4.根据权利要求1或2或3所述的二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，其特征在于：所述过滤单元(4)包括过滤器(45)、过滤芯(46)及密封件(47)；所述过滤芯(46)设置在过滤器(45)内部，用于调整过滤精度；所述过滤器(45)两端分别通过管路与罐体(1)连接；所述密封件(47)位于过滤器(45)的入口处，通过紧固螺栓与过滤器(45)固定连接。5.根据权利要求4所述的二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，其特征在于：所述监测单元包括分别安装于罐体(1)上的罐内压力表(17)、罐槽温度计(18)及罐槽液位计(19)。6.根据权利要求5所述的二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，其特征在于：所述搅拌组件(31)包括搅拌轴(311)及均布在搅拌轴(311)上的多个搅拌桨(312)；所述搅拌轴(311)的上端与搅拌电机(32)连接，下端悬空。7.根据权利要求6所述的二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，其特征在于：所述固定支架(2)底部设有多个移动轮(21)。8.一种二醋酸纤维素浆液的制备调整方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一所述的二醋酸纤维素浆液的制备调整装置，包括以下步骤：1】将二醋酸纤维素和其它原料按照配比要求分别经物料入口(11)依次送至罐体(1)内；2】启动搅拌电机(32)，搅拌电机(32)驱动搅拌组件(31)使罐体(1)内的原料混合、溶解并形成浆液；3】将浆液输送至过滤单元(4)内经过滤后，再次输送至罐体(1)内；
4】持续搅拌并重复步骤3】，直至过滤单元(4)两端的压差小于1.0mpa时，通过取样口(14)获取浆液样品并对其进行检测，若浆液样品不符合配比要求，则依据检测结果对浆液制备过程对应的技术参数进行调整后，返回步骤3】；若浆液样品符合配比要求，则完成二醋酸纤维素浆液的制备调整；所述技术参数包括原料的配比、罐体(1)内的温度和压力、浆液的搅拌速度和浆液的输送速度。9.根据权利要求8所述的二醋酸纤维素浆液的制备调整方法，其特征在于：步骤4】中，所述罐体(1)内的温度通过调整热媒的加入量进行控制，所述热媒为20～56℃的水；所述罐体(1)内的压力通过经功能口(16)加入氮气或排出罐体(1)内浆液在溶解过程中产生的气体进行调整；所述浆液的搅拌速度通过控制单元(5)调整搅拌电机(32)的转速进行调整；所述浆液的输送速度通过控制单元(5)调整输送电机(44)的转速进行调整。10.根据权利要求8所述的二醋酸纤维素浆液的制备调整方法，其特征在于：步骤4】中，所述技术参数还包括过滤精度，过滤精度可通过更换过滤芯(46)进行调整。

技术总结
本发明提供一种二醋酸纤维素浆液的制备调整装置及方法，用于解决现有的浆液制备设备的工艺改进难度大、调整风险高等技术问题。本发明的制备调整装置，包括罐体、固定支架、搅拌单元、监测单元、过滤单元及控制单元；罐体顶部分别设有物料入口、浆液入口，底部分别设有浆液出口、取样口及排液口；搅拌单元包括设置在罐体内的搅拌组件，以及设置在罐体外用于驱动搅拌组件的搅拌电机；监测单元用于监测罐体的内部环境参数；过滤单元的入口端通过管路连接浆液出口，出口端通过管路连接浆液入口；过滤单元入口端的管路上设有输送泵及输送电机；控制单元分别与搅拌电机和输送电机连接，用于控制罐体内浆液的搅拌速度和浆液的输送速度。制罐体内浆液的搅拌速度和浆液的输送速度。制罐体内浆液的搅拌速度和浆液的输送速度。


技术研发人员：吴双智 鱼志杰 刘涛 贾晓龙
受保护的技术使用者：西安惠大化学工业有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/8/31