CN212560907U - 挤压分丝及组分分离机构以及秸秆纤维丝生产*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种挤压分丝及组分分离机构以及秸秆纤维丝生产***，包括：壳体，内部形成容腔，壳体包括进料端和出料端；分离组件，设置于容腔内，分离组件包括一对相互啮合的主动螺旋杆和从动螺旋杆，分离组件包含有反向分丝螺纹段和研磨螺纹段，反向分丝螺纹段设置为至少一组，各组反向分丝螺纹段的两侧均设置有正向输送螺纹段，反向分丝螺纹段靠近进料端设置，研磨螺纹段靠近出料端设置，反向分丝螺纹段的螺旋线方向均与正向输送螺纹段以及研磨螺纹段的螺旋线方向相反；以及驱动机构，驱动主动螺旋杆转动。由于反向分丝螺纹段可以设置成多组，物料多次经过反向分丝螺纹段，实现多次组分分离，确保了良好的组分分离效果。

Description

挤压分丝及组分分离机构以及秸秆纤维丝生产***

技术领域

本实用新型涉及生物质化工领域，特别涉及一种挤压分丝及组分分离机构以及秸秆纤维丝生产***。

背景技术

我国有丰富的秸秆类生物质资源，但其利用率仍然不高，秸秆用之为宝、弃之为害的理念还没有深入人心，其资源化、商品化程度低，综合利用产业化发展缓慢。目前，秸秆焚烧现象仍十分严重，我国每年约有3亿多吨的农作物秸秆被燃烧或废弃。因此，要实现我国2020年秸秆综合利用率超过80％的目标，任务仍相当艰巨。

木质素作为仅次于纤维素的世界第二大生物质资源，也是自然界中唯一能提供可再生芳基化合物的非化石资源。同时，木质素分子具有甲氧基、酚(醇)羟基、羰基和羧基等多种功能基团和不饱和双键等活性位点。所以木质素作为天然的高分子材料具有巨大的应用价值。然而，目前工业木质素多来源于造纸制浆行业，普遍存在纯度低、化学结构破坏严重、活泼基团减少、纯化成本高等问题，这严重制约木质素的高值化应用。因此，开发集成生物质组分(木质素、半纤维素)高效分离及植物纤维高效制备的生产模式将具有重要意义。

目前用于秸秆组分分离主要是采用化学蒸煮法，然后通过磨浆机进行磨浆制备秸秆纤维，该方法存在能耗高，化学品用量大，生产连续化程度低且秸秆组分破坏严重的问题。因此开发适用于连续化、节能高效的工业化秸秆组分分离及秸秆纤维制备装置及其生产***具有重要意义。

双螺杆技术目前已经应用于化学机械制浆和机械制浆领域，但大多针对的是木本类植物，并且制浆生产多采用碱性及中性体系，螺杆磨浆机的材质大多不耐腐蚀。秸秆类生物质属禾本类植物，其很多特性与禾本有很大不同，因此采用双螺杆处理秸秆类生物质必须对其结构进行改进，同时作为一种组分分离装置，为提高其针对不同工艺的适应性，其螺杆也需要耐腐蚀材质进行加工。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决背景技术中的问题之一，提供一种挤压分丝及组分分离机构以及秸秆纤维丝生产***，精磨效果较佳。

本实用新型所采用的技术方案是：

挤压分丝及组分分离机构，包括：

壳体，内部形成容腔，所述壳体一端设有进料端，另一端设有出料端；

分离组件，设置于所述容腔内，所述分离组件包括一对相互啮合的主动螺旋杆和从动螺旋杆，所述分离组件包含有反向分丝螺纹段和研磨螺纹段，所述反向分丝螺纹段设置为至少一组，各组所述反向分丝螺纹段的两侧均设置有正向输送螺纹段，所述反向分丝螺纹段靠近所述进料端设置，所述研磨螺纹段靠近所述出料端设置，所述反向分丝螺纹段的螺旋线方向均与所述正向输送螺纹段以及所述研磨螺纹段的螺旋线方向相反；以及

驱动机构，驱动所述主动螺旋杆转动。

有益效果：主动螺旋杆与从动螺旋杆啮合转动，物料首先被正向输送螺纹段输送至反向分丝螺纹段，物料经过反向分丝螺纹段时实现组分分离及解离分丝。由于反向分丝螺纹段可以设置成多组，物料多次经过反向分丝螺纹段，实现多段组分分离。之后经过多次分离的物料再次被正向输送螺纹段输送至研磨螺纹段，进一步被精研磨，确保了良好的组分分离及分丝效果。

在其中的一些实施例中，各组反向分丝螺纹段内所设置螺纹的螺距大小不一，螺距大小由进料端指向所述出料端的方向上依次减小。

在其中的一些实施例中，所述反向分丝螺纹段内的螺纹沿螺旋线的延伸方向设置成隔断状。

在其中的一些实施例中，所述研磨螺纹段的螺纹的横截面为等腰梯形。

在其中的一些实施例中，相邻的等腰梯形的两条腰之间构成5°～60°的夹角。

在其中的一些实施例中，所述壳体上设置有蒸汽进口和蒸汽出口，所述蒸汽进口和所述蒸汽出口沿出料端指向进料端的方向依次布置。

在其中的一些实施例中，所述挤压分丝及组分分离机构还包括出料盒，所述出料盒与所述容腔连通，所述出料盒设置在所述研磨螺纹段的后端。

在其中的一些实施例中，所述出料盒内设置有输送螺旋杆，所述输送螺旋杆与所述主动螺旋杆同轴转动。

在其中的一些实施例中，所述挤压分丝及组分分离机构的制成材料为耐腐蚀合金。

秸秆纤维丝生产***，包括依次连接的破碎除尘装置、水洗除砂装置、第一脱水装置、所述的挤压分丝及组分分离机构以及第二脱水装置。

有益效果：采用该秸秆纤维丝生产***生产秸秆纤维丝时，可以对秸秆依次进行破碎除尘、水洗除砂、第一次脱水、组分分离以及第二次脱水，进而得到分离效果好的秸秆纤维丝。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明：

图1为本实用新型实施例挤压分丝及组分分离机构的整体结构示意图；

图2为主动螺旋杆和从动螺旋杆的啮合状态示意图；

图3为图2的前视图；

图4为本实用新型实施例秸秆纤维丝生产***的流程框图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图4，本实用新型实施例一种秸秆纤维丝生产***，该秸秆纤维丝生产***主要由依次连接的破碎除尘装置100、水洗除砂装置200、第一脱水装置300、挤压分丝及组分分离机构400以及第二脱水装置500组成。采用该秸秆纤维丝生产***生产秸秆纤维丝时，可以对秸秆依次进行破碎除尘、水洗除砂、第一次脱水、组分分离及解离分丝以及第二次脱水，进而得到分离效果好的秸秆纤维丝。

再次参照图1，挤压分丝及组分分离机构400主要由壳体12、分离组件5以及驱动机构组成。其中壳体12内部形成容腔，壳体12一端设有进料端，用于输入物料，另一端设有出料端，用于输出加工后的物料。分离组件5设置于容腔内，分离组件5包括一对相互啮合的主动螺旋杆和从动螺旋杆，主动螺旋杆和从动螺旋杆分别与壳体12的两端转动安装。驱动机构驱动主动螺旋杆转动。

分离组件5上设置有反向分丝螺纹段52和研磨螺纹段53，其中反向分丝螺纹段52设置为3组，各组反向分丝螺纹段52的两侧均设置有正向输送螺纹段51，反向分丝螺纹段52靠近进料端设置，研磨螺纹段53靠近出料端设置，反向分丝螺纹段52的螺旋线方向均与正向输送螺纹段51以及研磨螺纹段53的螺旋线方向相反。

其中，相互啮合的正向输送螺纹段51构成了输送挤压区，相互啮合的反向分丝螺纹段52构成浸渍处理区和加压揉搓分丝区，相互啮合的研磨螺纹段53构成压力精磨区。秸秆纤维通过输送挤压区后进入浸渍处理区和加压揉搓分丝区，进而实现秸秆纤维组分分离。本实施例中，秸秆纤维3次通过浸渍处理区和加压揉搓分丝区，得以充分的组分分离及解离分丝，最后通过压力精磨区，完成较高精度的精磨。

主动螺旋杆与从动螺旋杆啮合转动，物料经进料端进入后落入分离组件5上的第一段输送挤压区，物料首先被正向输送螺纹段51输送至反向分丝螺纹段52，物料经过反向分丝螺纹段52时实现组分分离及解离分丝。由于反向分丝螺纹段52可以设置成多组，物料多次经过反向分丝螺纹段52，实现多次组分分离及解离分丝。之后经过多次分离的物料再次被正向输送螺纹段51输送至研磨螺纹段53，进一步被精研磨，确保了良好的组分分离及解离分丝效果。

需要理解的是，多组反向分丝螺纹段52不限于3组，还可以是2组、4组或更多组。

同时，反向分丝螺纹段52靠近进料端设置，研磨螺纹段53靠近出料端设置，可以理解的是，反向分丝螺纹段52和研磨螺纹段53均设置在进料端和出料端之间，此处的“靠近”描述的是一种相对位置关系，即反向分丝螺纹段52相对研磨螺纹段53靠近进料端设置，研磨螺纹段53相对反向分丝螺纹段52靠近出料端设置。

进一步地，驱动机构包括主电机1、第一联轴器2、齿轮变速箱3、第二联轴器4，主电机1与第一联轴器2、齿轮变速箱3、第二联轴器4以及主动螺旋杆依次串联，以实现转动动力的传递。

在其中的一些实施例中，各组反向分丝螺纹段52内所设置螺纹的螺距大小不一，螺距大小由进料端指向出料端的方向上依次减小。便于实现逐级的组分分离及解离分丝，越是设置在远离进料端一侧的反向分丝螺纹段52，其螺距大小越小，其所需处理的物料已经经过初步的组分分离处理，所以螺距设置的越小。通过逐级的减小螺距的大小，便于充分实现秸秆纤维丝的组分分离。

具体地，靠近进料端的反向分丝螺纹段52的螺纹螺距设置成15mm～20mm，之后的两处反向分丝螺纹段52的螺纹螺距依次递减3mm～5mm。

在其中的一些实施例中，反向分丝螺纹段52内的螺纹沿螺旋线的延伸方向设置成隔断状。再次参照图2和图3，隔断的螺纹在外周形成凹槽，便于实现秸秆纤维丝的一边分离和一边向前输送。

在其中的一些实施例中，研磨螺纹段53的螺纹的横截面为等腰梯形。主动螺旋杆和从动螺旋杆上的等腰梯形相互啮合，秸秆纤维丝在等腰梯形的顶部以及两腰部完成研磨，效果较佳。

在其中的一些实施例中，相邻的等腰梯形的两条腰之间构成5°～60°的夹角，以取得较好的研磨效果。

再次参照图1，同时，壳体12上设置有喂料装置6、进药口8、出液口9、蒸汽进口10以及蒸汽出口11。喂料装置6安装在进料端，进药口8以及蒸汽出口11设置在壳体12的上方，出液口9以及蒸汽进口10设置在壳体12的下方。物料可经喂料装置6输入至容腔内，药液经进药口8注入至容腔内，容腔内的液体经出液口9排出。出料端安装有出料盒7，出料盒7与容腔连通，出料盒7设置在研磨螺纹段53的后端。经过研磨的秸秆纤维丝可以通过出料盒7输出，以便进入下一个工艺流程。

在其中的一些实施例中，出料盒7内设置有输送螺旋杆，输送螺旋杆与主动螺旋杆同轴转动，节约了动力源，且结构紧凑。

在其中的一些实施例中，蒸汽进口10和蒸汽出口11沿出料端指向进料端的方向依次布置，使得蒸汽能够逆着物料的传送方向，从而起到逆流萃取的效果，提高蒸汽对物料的作用。

在其中的一些实施例中，挤压分丝及组分分离机构400的制成材料为耐腐蚀合金，延长了使用寿命。

采用本秸秆纤维丝生产***处理秸秆，可解决秸秆利用率低、秸秆焚烧带来的环境问题。同时可实现高品质木质素的分离、戊糖及低聚戊糖的分离，而且可产高质量秸秆纤维丝。

挤压分丝及组分分离机构400中的分离组件5可以结合实际需求设计，通过调节反向分丝螺纹段52的设置组数或者其内部螺距的大小等参数，以及通过调节研磨螺纹段53中等腰梯形的参数等，可以有效的实现对秸秆纤维丝的长径比的控制，并提高物料精磨效果。分离组件5可根据工艺需求进行调变，提高了反应体系多样性和适应性。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.挤压分丝及组分分离机构，其特征在于，包括：

壳体，内部形成容腔，所述壳体包括进料端和出料端；

分离组件，设置于所述容腔内，所述分离组件包括一对相互啮合的主动螺旋杆和从动螺旋杆，所述分离组件包含有反向分丝螺纹段和研磨螺纹段，所述反向分丝螺纹段设置为至少一组，各组所述反向分丝螺纹段的两侧均设置有正向输送螺纹段，所述反向分丝螺纹段靠近所述进料端设置，所述研磨螺纹段靠近所述出料端设置，所述反向分丝螺纹段的螺旋线方向均与所述正向输送螺纹段以及所述研磨螺纹段的螺旋线方向相反；以及

驱动机构，驱动所述主动螺旋杆转动。

2.根据权利要求1所述的挤压分丝及组分分离机构，其特征在于：各组反向分丝螺纹段内所设置螺纹的螺距大小不一，螺距大小由进料端指向所述出料端的方向上依次减小。

3.根据权利要求1或2所述的挤压分丝及组分分离机构，其特征在于：所述反向分丝螺纹段内的螺纹沿螺旋线的延伸方向设置成隔断状。

4.根据权利要求1所述的挤压分丝及组分分离机构，其特征在于：所述研磨螺纹段的螺纹的横截面为等腰梯形。

5.根据权利要求4所述的挤压分丝及组分分离机构，其特征在于：相邻的等腰梯形的两条腰之间构成5°～60°的夹角。

6.根据权利要求1所述的挤压分丝及组分分离机构，其特征在于：所述壳体上设置有蒸汽进口和蒸汽出口，所述蒸汽进口和所述蒸汽出口沿出料端指向进料端的方向依次布置。

7.根据权利要求1所述的挤压分丝及组分分离机构，其特征在于：所述挤压分丝及组分分离机构还包括出料盒，所述出料盒与所述容腔连通，所述出料盒设置在所述研磨螺纹段的后端。

8.根据权利要求7所述的挤压分丝及组分分离机构，其特征在于：所述出料盒内设置有输送螺旋杆，所述输送螺旋杆与所述主动螺旋杆同轴转动。

9.根据权利要求1所述的挤压分丝及组分分离机构，其特征在于：所述挤压分丝及组分分离机构的制成材料为耐腐蚀合金。

10.秸秆纤维丝生产***，其特征在于：包括依次连接的破碎除尘装置、水洗除砂装置、第一脱水装置、如权利要求1-8任一项所述的挤压分丝及组分分离机构以及第二脱水装置。

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