32]其中:1、腔室，2、刮板，3、齒，4、轉(zhuǎn)子，5、電機(jī)，6、進(jìn)料口，7、布料段，8、抽真空口，9、抽真空段，10、底部錐段，11、錐段出料螺旋，12、底部直段，13、直段出料螺旋。21、豎直設(shè)置的刮板，22、成正角度的刮板，23、成負(fù)角度的刮板。
【具體實(shí)施方式】
[0033]如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明所述一種用于纖維素溶解的薄膜蒸發(fā)器，所述薄膜蒸發(fā)器包括一腔室1，一設(shè)置在腔室I內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的柱形轉(zhuǎn)子4，一列或多列沿軸線方向設(shè)置在轉(zhuǎn)子4外周的刮板2，所述刮板2包括豎直設(shè)置的刮板21和傾斜設(shè)置的刮板，所述傾斜設(shè)置的刮板包括與豎直方向成負(fù)角度的刮板23和與豎直方向成正角度的刮板22。所述與豎直方向成負(fù)角度的刮板23有效提高了薄膜表面更新速度和幅度，增加了薄膜表面更新深度，并在溶解過(guò)程中對(duì)物料提供一種反混合效果，有效提高了薄膜蒸發(fā)器單位面積的溶解能力和溶解均勻性。并且由于溶解效率的提高，在工藝條件的選擇方面，能一定程度使用更低的溶解溫度和真空度，從而降低了物料分解的風(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)安全生產(chǎn)更為有利。
[0034]利用轉(zhuǎn)子4上的刮板2將進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器內(nèi)的纖維素混合物刮延成可往下流動(dòng)的薄膜。隨著刮板2的轉(zhuǎn)動(dòng)，膜的表面不斷被刮延，從而表面的物料不斷進(jìn)行更新，而且傾斜設(shè)置的刮板對(duì)成膜的物料施加一定推力，使其在內(nèi)壁移動(dòng)，這個(gè)過(guò)程配合合適的溫度和真空條件，即可實(shí)現(xiàn)物料在薄膜蒸發(fā)器內(nèi)連續(xù)、快速的溶解。而且在薄膜蒸發(fā)器底部出口端再配備一段出料螺旋，可實(shí)現(xiàn)溶解的物料連續(xù)穩(wěn)定的出料及輸送至后續(xù)工段。
[0035]刮板2中，有一種豎直設(shè)置的刮板21，與豎直方向所成角度等于0°。這種刮板轉(zhuǎn)動(dòng)后可以快速更新薄膜表面，促使纖維素物料更充分的溶解。這種刮板由于轉(zhuǎn)動(dòng)方向與物料總體向下的流動(dòng)方向垂直，且相比傾斜的刮板其刮膜面積更大，所以轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生的阻力較大，尤其在高粘度物料及大產(chǎn)能溶解時(shí)會(huì)增加薄膜蒸發(fā)器負(fù)荷，所以這種豎直設(shè)置的刮板列數(shù)占薄膜蒸發(fā)器刮板總列數(shù)的1/2或以下。
[0036]刮板2中，還有傾斜設(shè)置的刮板，所述傾斜設(shè)置的刮板包括與豎直方向成負(fù)角度的刮板23和與豎直方向成正角度的刮板22。與豎直方向成正角度的刮板22除了起刮膜及表面更新作用外，由于其具有一定的正向角度，轉(zhuǎn)動(dòng)后對(duì)物料有向下的推力，使成膜的物料更易于在內(nèi)壁上向下流動(dòng)。這種刮板與轉(zhuǎn)子方向的角度α合適范圍為O?45°，優(yōu)選5?25。。
[0037]刮板2中，還有傾斜設(shè)置的刮板，所述傾斜設(shè)置的刮板包括與豎直方向成負(fù)角度的刮板23和與豎直方向成正角度的刮板22。與豎直方向成負(fù)角度的刮板23除了起刮膜及表面更新作用外，還對(duì)在內(nèi)壁向下流動(dòng)的物料起到一定的向上的阻力，而這種阻力會(huì)對(duì)物料有一定反混的效果，從而促使物料有更大的翻新幅度，正是這種效果使成膜的物料表面混合并更新，實(shí)現(xiàn)快速溶解。在豎直設(shè)置的刮板和成正角度的刮板的輔助下，這種成負(fù)角度的刮板的設(shè)計(jì)可以大大提高物料表面更新頻率及更新程度，增加更新深度，更易于實(shí)現(xiàn)纖維素溶解。而且在進(jìn)料量一定，刮板與內(nèi)壁間隙一定的條件下，物料在薄膜蒸發(fā)器內(nèi)的停留時(shí)間并不會(huì)因?yàn)橛谐韶?fù)角度的刮板的阻力而增大，所以這種成負(fù)角度的刮板的存在，能有效提高單位面積內(nèi)纖維素的溶解量，從而大大提高薄膜蒸發(fā)器在纖維素溶解中的產(chǎn)能。所述成負(fù)角度的刮板與豎直方向所成角度為α，所述α為-40°?0°，優(yōu)選α為-20?-2。，更優(yōu)選α為-10?-3。。
[0038]對(duì)纖維素這類天然高分子而言，本身就存在分子量、分子結(jié)構(gòu)等方面的不均勻性，而這種不均勻性也造成了溶解過(guò)程中形成的纖維素溶液的不均勻性。本發(fā)明中成負(fù)角度的刮板的設(shè)計(jì)對(duì)溶解過(guò)程中的物料起一定反混作用，這種作用能避免纖維素類天然高分子的不均勻性造成的溶解不均勻，從而使形成的溶液溶解徹底均一，這種優(yōu)點(diǎn)在產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)線上極其重要。這可以減少溶液過(guò)濾工序中，由于溶解不均勻或不徹底造成的濾網(wǎng)堵塞等現(xiàn)象，也可以增加濾網(wǎng)使用時(shí)間，減少換網(wǎng)過(guò)程中造成的物料浪費(fèi)、溶劑損失等現(xiàn)象，利于提高溶劑回收率。
[0039]而且這種成負(fù)角度的刮板對(duì)溶解效率的幫助，可以使薄膜蒸發(fā)器在選擇溶解條件時(shí)降低溶解溫度以及真空度要求，這在大產(chǎn)能的生產(chǎn)中將尤其受益。因?yàn)槿芙鉁囟鹊慕档?，可以大大減少纖維素物料的分解風(fēng)險(xiǎn)，保證生產(chǎn)安全。真空條件的降低，可以減少真空機(jī)組的工作負(fù)荷，降低能耗，節(jié)約成本。
[0040]這種成負(fù)角度的刮板23，因其對(duì)向下流動(dòng)的物料有向上阻力和反混效果，將引起刮板旋轉(zhuǎn)時(shí)額外增加一定扭力，這在電機(jī)功率的選擇及電能消耗方面是不利的，所以這種刮板在所有刮板數(shù)量中應(yīng)該最少，合適的刮板列數(shù)為2?6列，優(yōu)選2至4列。
[0041]所述成正角度的刮板22為沿逆時(shí)針傾斜設(shè)置的刮板，所述成負(fù)角度的刮板為沿順時(shí)針傾斜設(shè)置的刮板。
[0042]所述相鄰兩列刮板的的傾斜角度不同。為保證物料被有效的刮延成膜以及物料有足夠的推力產(chǎn)生流動(dòng)和表面更新，刮板排布為一列豎直設(shè)置的刮板和一列傾斜設(shè)置的刮板間隔排布的方式，相鄰兩列刮板方向不能相同。且為保證各種刮板對(duì)物料作用的均勻性，每列刮板包括多個(gè)沿軸向間隔設(shè)置的刮板，相鄰兩列刮板交錯(cuò)設(shè)置。避免產(chǎn)生有刮板刮不到物料的現(xiàn)象，相鄰兩列刮板高低錯(cuò)位排布，刮膜面不在同一個(gè)面上。
[0043]所述刮板中的一列或幾列刮板由上至下均為負(fù)角度的刮板，或者所述刮板中的一列或幾列刮板由上至下的部分刮板為負(fù)角度的刮板，優(yōu)選所述刮板中的一列或幾列刮板由上至下的下半部分為負(fù)角度的刮板。較為優(yōu)選的排布方式為，成負(fù)角度傾斜的刮板只排布在該列的一部分，并非整列都是成負(fù)角度的刮板，該列其他部分刮板為成正角度傾斜的刮板。更為優(yōu)選的排布方式為成負(fù)角度傾斜的刮板只排布在該列的下半部分。因?yàn)樘幱诒∧ふ舭l(fā)器內(nèi)的纖維素混合物，在較高溫度和真空條件下，一旦被鋪成均勻的薄膜，會(huì)立即實(shí)現(xiàn)溶解，再加上刮板刮延使膜表面不斷地更新，薄膜蒸發(fā)器的上半部分是纖維素快速溶解段。多數(shù)纖維素物料會(huì)在上半段實(shí)現(xiàn)溶解，但部分分子量高、分子量分布窄的纖維素卻難以快速溶解，并且這種未完全溶解的纖維素會(huì)被包裹在已溶解的纖維素溶液中。下半段若分布有成負(fù)角度的刮板，這種刮板的反混及大幅度翻新效果，會(huì)促使未溶解完全的纖維素物料混合、更新、移動(dòng)、脫水溶解。
[0044]所述成負(fù)角度的刮板，其列數(shù)為2至8列，優(yōu)選2至4列。當(dāng)纖維素百分含量小于13%，或單臺(tái)薄膜蒸發(fā)器溶解產(chǎn)能小于25萬(wàn)噸/年時(shí)，刮板分布形式為成負(fù)角度傾斜的刮板只分布于下半部分，且為2?4列。當(dāng)纖維素百分含量大于13%，或單臺(tái)薄膜蒸發(fā)器溶解產(chǎn)能大于25萬(wàn)噸/年時(shí)，為實(shí)現(xiàn)纖維素的充分溶解，優(yōu)選使用整列均為成負(fù)角度的刮板排布形式，合適的列數(shù)為2?6列。
[0045]所述刮板末端為齒型，相比于沒(méi)有齒的末端較平的刮板，這種齒形刮板可以減少轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)物料對(duì)刮板的阻力，同時(shí)由于刮板是多列分布，且是上下錯(cuò)位的，刮膜面不在同一個(gè)面上，不存在有物料刮不到的現(xiàn)象，所以不但保證了刮膜效果，還可以有效降低電機(jī)運(yùn)行時(shí)消耗的功率，減小薄膜機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)，并且有效降低了能耗。
[0046]如圖4所示，齒3的長(zhǎng)度與相鄰齒之間間隙之比小于2:1，優(yōu)選小于1.8:1，更優(yōu)選小于1.5:1，這樣的分布增加了每塊刮板上齒的數(shù)量，使齒和內(nèi)壁的貼合更