專利名稱：混合裝置和制漿裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將粉體和液體混合的混合裝置。
背景技術：
生石灰或消石灰與水混合后得到的石灰漿液，廣泛用于除去酸性氣體、排水的中和等工業(yè)。另外，眾所周知的是，氫氧化鎂或氧化鎂、氫氧化鈣等的粉體與水混合而制成漿液后，用作排煙脫硫吸收劑或排水中和劑等。并且，特公昭55-51852號公報、特許第2706384號公報記載了以消石灰漿液作為原料制造所希望的結(jié)晶類的碳酸鈣的方法，所述碳酸鈣作為紙張涂層材料時表示出優(yōu)良的物性。
通常，將生石灰或消石灰等的粉體與水等的液體混合而制漿時，使用從上部直接將粉體投入儲存水等液體的溶解槽的方法。該方法中，將粉體投入到溶解槽時，粉體飛揚，并成為粉塵后在周圍顯著地擴散。為此，通常，封閉溶解槽的同時，在溶解槽的上部設置大型的集塵過濾裝置，由此吸引粉塵后在過濾器中收集。
這樣直接投入粉體的方法，由于產(chǎn)生的粉塵量多，因而集塵過濾裝置必須是大型設備，并且過濾器容易被堵塞，并且還需要頻繁地進行清洗或更換等維護。并且，還存在粉體的塊接觸溶解槽的側(cè)壁后，未溶解完全而粘著，容易產(chǎn)生所謂水垢的問題。沒有完全溶解的粉體的塊狀物混入漿液中后，還容易產(chǎn)生結(jié)塊現(xiàn)象。
特公平5-35013號公報公開了防止將粉體投入到水時的揚塵的制漿裝置。該制漿裝置，具有漿液貯存槽和連接在其旁邊的用于儲存水的制漿槽。在制漿槽內(nèi)，粉體供給管從水面插入，其前端達至底部附近。粉體通過粉體供給管加壓力而運送，從前端向水中噴出。由此，粉體在制漿槽的底部附近與水混合而制漿。如上所述，通過在水的底部與水混合，能夠抑制揚塵。
如上所述，將粉體直接投入溶解槽的方法，需要大型的集塵過濾裝置，因而導致整個裝置大型化。另外，由于需要維護集塵過濾裝置，因而需要花費維護的費用。并且，還存在粉體溶解殘留容易產(chǎn)生水垢或結(jié)塊的問題。
并且，上述特公平5-35013號公報記載的制漿裝置，除了漿液貯存槽以外，還需要設置制漿槽，因而存在裝置大型化、花費設置費用的問題。另外，制漿槽啟動后，將要停止時，由于粉體供給管的前端或內(nèi)部殘留的粉體與水接觸，因而在這些部分容易產(chǎn)生水垢，下次啟動時可能會引發(fā)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種混合裝置，小型并且不花費維護費用而將粉體制成漿液。
為了達成上述目的，在本發(fā)明中，使用包括隨著從上部開口接近下部開口時直徑變小的部分的旋流型筒狀體，在該筒狀體的內(nèi)部使液體旋轉(zhuǎn)地落下而加速，并產(chǎn)生渦流。將粉體投入渦流的中心，通過以渦流包住而混合兩者。由此，粉體不會接觸筒狀體的內(nèi)壁，因而筒狀體上不會產(chǎn)生堵塞。另外，渦流的中心附近成為負壓而吸入粉體，因而幾乎不產(chǎn)生粉塵。
具體說明的話，其結(jié)構(gòu)可以為例如，在筒狀體的上部側(cè)面上，設置向內(nèi)壁的周向注入液體的液體供給口。從液體供給口供給的液體，沿著筒狀體的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)地落下。其結(jié)構(gòu)也可以為在筒狀體的上部具有粉體投入口。粉體從粉體投入口沿著筒狀體的軸方向投入。
另外，例如，也可以構(gòu)成為在筒狀體的上部開口上配置粉體投入管，在筒狀體的上部側(cè)面上插入液體供給管的混合裝置。粉體投入管的軸方向設定成與筒狀體的軸方向大致平行，液體供給管的軸方向設定成與筒狀體的切線方向大致平行。
此時，只要能夠不接觸到筒狀體的內(nèi)壁地向筒狀體的中心部投入粉體，粉體投入管的軸方向也可以與筒狀體的軸方向不是完全地平行，并且，只要能夠沿著筒狀體的內(nèi)壁使液體旋轉(zhuǎn)地供給液體，液體供給管的軸方向也可以與筒狀體的切線方向不是完全地平行，在上述混合裝置中，也可以是在筒狀體的下部開口上連接分散管的結(jié)構(gòu)。分散管的內(nèi)部，配置能夠?qū)⒎垠w分散在液體中的分散裝置。
作為上述分散裝置，例如，可以是包含將板形部件組合成十字型的分散板的結(jié)構(gòu)。
上述分散裝置的下部，可以配置用于貯存被混合的粉體和液體的槽。


圖1是表示本發(fā)明一個實施方式的混合裝置100的全體構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖2是圖1的混合裝置100的剖視圖。
圖3是圖2的混合裝置100的A-A’剖視圖。
圖4是表示本實施方式的混合裝置100內(nèi)的粉體和液體軌跡的說明圖。
具體實施例方式
利用附圖，對本發(fā)明一個實施方式的混合裝置進行說明。
本實施方式的混合裝置100是將粉體和液體混合而制漿的裝置。如圖1所示，混合裝置100包括旋流型筒狀部10和連接在筒狀部下部的分散管11。旋流型筒狀部10是通過液體產(chǎn)生渦流，并以渦流卷進粉體而進行混合的部分。分散管11是用于將通過旋流型筒狀部10混合的粉體和液體進一步混合并分散的部分。旋流型筒狀部10和分散管11，通過框體20被支撐在貯存漿液的儲漿槽30的上部。分散管11的下部開口插入到儲漿槽30的上部開口。
旋流型筒狀部10的上部，具有粉體投入管13。該粉體投入管13上，通過連接器43連接有粉體運送軟管42。粉體運送軟管42，通過粉體運送管44連接在粉體運送車40的槽41上。裝載在粉體運送車40中的粉體，通過粉體運送管44和粉體運送軟管42運送，并從粉體投入管13投入到旋流型筒狀部10內(nèi)。
旋流型筒狀部10的側(cè)面上具有液體供給管12，并連接有液體供給軟管(未圖示)。從該液體供給管12向旋流型筒狀部10內(nèi)供給液體。
投入的粉體和液體，在通過旋流型筒狀體10和分散管11時，粉體分散在液體中而成為漿液，漿液落下到儲漿槽30而被貯存。
利用圖2的剖視圖詳細說明旋流型筒狀部10的結(jié)構(gòu)。旋流型筒狀部10包括圓筒部10a和連接在圓筒部10a下部的圓錐部10b。圓錐部10b的前端，設有直徑與分散管11相等的下部開口17，并通過連接部18與分散管11的上部開口相連接。另外，圓筒部10a的上部開口上安裝有蓋部15。在蓋部15的中心，插入并固定有上述粉體投入管13。此時，進行對位，使得粉體投入管13的中心軸與旋流型筒狀部10的中心軸相一致。
另外，如圖2和作為圖2的A-A’剖視圖的圖3所示，上述液體供給管12安裝在旋流型筒狀部10的圓筒部10a的外周面上部。液體供給管12的軸方向設定為與圓筒部10a內(nèi)周面的切線方向平行。液體供給管12前端的形狀加工成與圓筒部10a內(nèi)周面的曲面形狀相一致。
并且，如圖2和圖3所示，將具有剛性的板形部件固定成十字型的分散板19a、19b，沿著分散管11的中心軸多段(圖2中共計6段)地固定在分散管11的內(nèi)部。分散板19b，使板形部件的十字型的方向相對分散板19a的十字型的方向錯開45度而固定。分散板19a和分散板19b交互地配置。
由于是如上所述的結(jié)構(gòu)，因而如圖4所示，從液體供給管12供給的液體，沿著圓筒部10a的內(nèi)周面的周向流入，并沿著內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)而落下，成為渦流(圖4中的標號A)。并且，在圓錐部10b，隨著直徑變細，渦流的旋轉(zhuǎn)速度加速(圖4中的標號B)。并且，粉體從旋流型筒狀部10的中心部落下后，被卷進渦流的中心而被混合。在旋流型筒狀部10中被混合的液體和粉體的混合物流，在分散管11的最上段的分散板19a上劇烈沖撞(圖4中的標號C)。這樣，混合物流通過分散板19a被分割，并且各自通過被十字型劃分的四個區(qū)域，由此混合物的液體和粉體被進一步混合(圖4中的標號D)。接著，通過第二段的分散板19b至第六段的分散板19b被分割，通過分散板時，被反復分割而混合。通過第六段的分散板19b時，粉體完全分散在液體中而制成漿液。
并且，如圖2、圖3所示，旋流型筒狀部的圓筒部10a和圓錐部10b的連接部分上，其外周上具有凸緣16。該凸緣16，用于將旋流型筒狀部10固定到框體20上。并且，如圖1所示，旋流型筒狀部10的外周面上部，設有用于檢查內(nèi)部的檢查口14。檢查口14上安裝有可開閉的蓋。
接著，以消石灰(氫氧化鈣)與水混合后制成氫氧化鈣漿液的場合為例，具體說明本實施方式的混合裝置100各部分的作用。
首先，如圖1所示，通過連接器43將粉體運送軟管42連接在粉體投入管13上。粉體運送車40，向裝載在槽41中的消石灰施加壓力后，將其送入粉體運送管44。消石灰，通過粉體運送管44和粉體運送軟管42被運送至粉體投入管13。被運送的消石灰，從粉體投入管13的前端，以如圖4所示的軌跡，沿著旋流型筒狀部10的中心軸落下。
另外，液體供給管12上連接有未圖示的水供給軟管，用于供給水(乳化水)。被供給的水從液體供給管12沿著旋流型筒狀部10的內(nèi)周面向周向注入，因而如圖4所示，沿著內(nèi)周面旋轉(zhuǎn)地落下。隨著旋流型筒狀部10的圓錐部10b直徑變細，水的旋轉(zhuǎn)速度加速，從而在下部開口17附近形成渦流。通過這種加速，在旋流型筒狀部10的內(nèi)部，圓錐部10b的中心部成為負壓，沿著中心軸落下的消石灰被吸進渦流的中心而落下，并包入渦流中而被混合。并且，當從液體供給管12供給的水量多時，渦流中心部的水面會上升到高于下部開口17的位置，因而消石灰在到達開口部17前，被包入渦流而混合。
如上所述，與渦流混合的消石灰，由于渦流的流速，從下部開口17沖入分散管11，并與最上段的分散板19a劇烈沖撞。通過這種劇烈沖撞，消石灰和水被進一步混合。另外，劇烈沖撞的渦流和消石灰通過十字型的分散板被分割成四個混合物流，分別通過被十字型的分散板分成的四個區(qū)域而進一步混合。通過第一段分散板19a的水和消石灰到達第二段分散板19b后，以與第一段分散板10a不同的角度分割并通過第二段分散板19b，由此進一步被混合。接著，每通過從第三段至第六段的分散板19a～19b時，均被分割而混合。這樣一來，消石灰完全分散于水，成為漿液。漿液從分散管11的下部開口放出，落下到儲漿槽30后被貯存。
本實施方式的混合裝置100為如下的構(gòu)造利用模仿作為離心力分離裝置的旋流器的形狀的旋流型筒狀部10，使水流(液體流)沿著旋流型筒狀部10的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)的同時，在中心部投入消石灰(粉體)，并在開口部17附近形成的渦流的中心部卷進消石灰。因此，消石灰不會直接接觸旋流型筒狀部10的內(nèi)壁，因而內(nèi)壁上不會粘著消石灰的結(jié)塊，因而制漿時不會產(chǎn)生堵塞。
另外，在旋流型筒狀部10的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)的水流，朝向圓錐部10b的前端加速，因而旋流型筒狀部10內(nèi)的壓力在下部開口17附近成為負壓。由此，從粉體投入管13投入的粉體，向成為負壓的下部開口17而被吸入，因而粉塵幾乎不飛揚。所以，本實施方式的混合裝置不需要現(xiàn)有的用于除去粉塵的集塵過濾裝置，因而也不必維護集塵過濾裝置。
另外，如圖1、圖2明確地示出，本實施方式的混合裝置100是筒狀的簡單的結(jié)構(gòu)，因而能夠容易并且低成本地制造得到。另外，混合裝置100由于是小型裝置，因而可以裝載在儲漿槽30上，不需要在儲漿槽30旁另外準備用于設置混合裝置的場所。并且，也很容易從儲漿槽30拆卸混合裝置100。所以，在需要制漿裝置的儲漿槽30上，可以低成本并且容易地設置混合裝置100，并且可以根據(jù)需要拆卸。另外，如上所述，由于混合裝置100是粉體不接觸內(nèi)壁的結(jié)構(gòu)，因而粉體不會粘著在內(nèi)壁上，并且維護也容易。
另外，在上述實施方式的混合裝置100中，從液體供給管12供給的水量多時，渦流的流速也快，并在旋流型筒狀部10內(nèi)與粉體完全混合而制漿。在這種條件下進行混合時，可以從混合裝置100拆卸分散管11，而只使用旋流型筒狀部10。
分散管11內(nèi)配置的分散管19a、19b的形狀和配置，并不限定于本實施方式中的十字型的形狀和配置，可以是所希望的形狀。另外，分散板19a、19b的數(shù)目，本實施方式中是6段，但是也可以根據(jù)制漿狀態(tài)進行增減。
并且，在上述實施方式中，說明了作為粉體使用消石灰(氫氧化鈣)，作為液體使用水(乳化水)來制造氫氧化鈣漿液的例子，但是，本實施方式的混合裝置，不僅適用于消石灰和水的制漿，也適用于混合所有的粉體和液體而制漿的場合。例如，可用于將水泥、生石灰、碳酸鈣、氫氧化鎂、氧化鎂、氫氧化鈣、粘土性礦物等的粉體與水等液體混合而制漿。
并且，上述實施方式中，將粉體投入管13的軸方向設定為與旋流型筒狀部10的軸方向平行，也可以不是完全地平行，只要不接觸筒狀部10內(nèi)壁而將粉體投入到筒狀部10的中心部即可。并且，液體供給管12的軸方向，也可以不與筒狀體10的切線方向完全平行，只要能夠使液體沿著筒狀體10的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)地供給液體即可。
另外，上述實施方式中，從粉體投入管13向旋流型筒狀部10投入粉體，但是，也可以不設置粉體投入管13，可以只在蓋部15的中心設置開口，從該開口投入粉體。此時，可將連接在粉體運送車40上的粉體運送軟管42直接插入蓋部的開口來投入粉體。
下面，對實施例進行說明。
(實施例1)作為實施例，利用上述實施方式中的如圖1、圖2所示結(jié)構(gòu)的混合裝置100，將消石灰粉和乳化水混合后制漿。在本實施例中使用的混合裝置100的尺寸，旋流型筒狀部10的圓筒部10a的內(nèi)徑為300mm、長度為600mm，圓錐部10b，其下端的內(nèi)徑為150mm、長度為400mm。液體供給管12，連接在從圓筒部10a的上端起300mm的位置上。液體供給管12的內(nèi)徑為80mm。并且，粉體投入管13的內(nèi)徑為100mm。另外，分散管11，其內(nèi)徑為150mm、長度為800mm，如圖2所示，具有6段的分散板19a、19b。
從粉體投入管13以10～40t/h的速度供給消石灰粉，并從液體供給管12以25～75m3/h的速度噴射水溫為1～85℃的乳化水(工業(yè)用水)時，消石灰粉通過混合裝置100與乳化水混合，從而制造出溶解濃度為20％以下的氫氧化鈣漿液。所制造的漿液，落下到儲漿槽30后被貯存。
沒有發(fā)現(xiàn)來自混合裝置100和儲漿槽30的揚塵。并且，確認儲漿槽30內(nèi)的漿液時，沒有發(fā)現(xiàn)混合不良造成的粉體塊。
(實施例2)使用與實施例1相同的混合裝置100，以1t/h的速度從粉體投入管13投入生石灰粉，并以17m3/h的速度從液體供給管12供給熟化水(工業(yè)用水)。
生石灰粉，通過混合裝置100與熟化水混合，成為懸濁液(漿液)后落下到儲漿槽30。沒有發(fā)現(xiàn)來自混合裝置100和儲漿槽30的揚塵。對于儲漿槽30內(nèi)的懸濁液(漿液)，沒有發(fā)現(xiàn)混合不良造成的粉體塊以及未熟化物。
(實施例3)使用與實施例1相同的裝置，以10～80t/h的速度從粉體投入管13投入水泥粉，并以25～75m3/h的速度從液體供給管12供給水溫為1～85℃的溶解水(工業(yè)用水)。水泥粉通過混合裝置100與溶解水混合，成為漿液后落下到儲漿槽30。由此，可以制造溶解濃度為50％以下的漿液。沒有發(fā)現(xiàn)來自混合裝置100和儲漿槽30的揚塵。對于儲漿槽30內(nèi)的懸濁液(漿液)也沒有發(fā)現(xiàn)混合不良造成的粉體塊。
(實施例4)在本實施例4中，構(gòu)成為將貯存在粉體貯槽中的粉體(碳酸鈣)通過螺旋運輸機運送，并投入到混合裝置100?；旌涎b置100使用與實施例1相同的構(gòu)成的裝置。螺旋運輸機，從粉體貯槽切出碳酸鈣后，運送至混合裝置100的粉體投入管13的上部并投入。在此，驅(qū)動螺旋運輸機，以2t/h的速度向混合裝置100供給碳酸鈣粉。另外，以10m3/h的速度向混合裝置100的液體供給管12供給乳化水(工業(yè)用水)。
碳酸鈣粉，通過混合裝置100與乳化水混合，成為懸濁液(漿液)后落下到儲漿槽30。儲漿槽30上雖然設置了用于防止揚塵的集塵機，但即使停止該集塵機并開放儲漿槽30的上部檢查口，也沒有發(fā)現(xiàn)揚塵。另外，對于儲漿槽30內(nèi)的懸濁液(漿液)，沒有發(fā)現(xiàn)混合不良造成的粉體塊。
(比較例1)從實施例4中使用的粉體溶解設備中拆下實施例1的混合裝置100，從螺旋運輸機向儲漿槽30直接投入碳酸鈣粉并將乳化水直接供給到溶解槽時，揚塵很嚴重，因而必須啟動安裝在溶解槽上的集塵機。
權利要求
1.一種混合裝置，將粉體和液體混合，其特征在于具有旋流型筒狀體，該旋流型筒狀體在上部和下部具有開口，包含隨著從上部開口接近下部開口內(nèi)徑變小的部分，為了使所述液體沿著該筒狀體的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)地落下，在該筒狀體的上部側(cè)面上設置液體供給口，該液體供給口將所述液體向所述內(nèi)壁面的周向注入，所述筒狀體的所述上部開口作為將所述粉體向所述下部開口投下的投入口而使用。
2.一種混合裝置，其特征在于具有用于投入粉體的粉體投入管、用于供給液體的液體供給管、和對從所述粉體投入管投入的粉體和從所述液體供給管供給的液體進行混合的筒狀體，所述筒狀體，在上部和下部具有開口，并包含隨著從所述上部開口接近下部開口內(nèi)徑變小的部分，所述粉體投入管設置在所述筒狀體的上部開口上，其軸方向與所述筒狀體的軸方向大致平行，所述液體供給管連接在設置于所述筒狀體的上部側(cè)面上的液體供給口上，其軸方向與所述筒狀體的內(nèi)周面的切線方向大致平行。
3.一種混合裝置，其特征在于具有用于投入粉體的粉體投入口、用于供給液體的液體供給管、和對從所述粉體投入口投入的粉體和從所述液體供給管供給的液體進行混合的筒狀體，所述筒狀體，在上部和下部具有開口，并包含隨著從所述上部開口接近下部開口內(nèi)徑變小的部分，所述粉體投入口是所述筒狀體的上部開口，所述液體供給管連接在設置于所述筒狀體的上部側(cè)面上的液體供給口上，其軸方向與所述筒狀體的切線方向大致平行。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的混合裝置，其特征在于所述筒狀體在所述上部開口的附近是在軸方向上內(nèi)徑一定的圓筒，所述液體供給口設置在所述圓筒的側(cè)面上。
5.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的混合裝置，其特征在于所述筒狀體的所述下部開口上連接有分散管，所述分散管的內(nèi)部配置有使所述粉體分散在所述液體中的分散裝置。
6.根據(jù)權利要求5所述的混合裝置，其特征在于所述分散裝置包括將板形部件組合成十字型的分散板。
7.根據(jù)權利要求2所述的混合裝置，其特征在于所述筒狀體的上部開口用蓋部覆蓋，所述粉體投入管插入所述蓋部的中心。
8.一種制漿裝置，混合粉體和液體而制漿，并對其進行貯存，其特征在于包括漿液貯存槽和設置在所述漿液貯存槽的上部的混合裝置，所述混合裝置是所述權利要求1至3中任一項所述的混合裝置。
9.根據(jù)權利要求8所述的制漿裝置，其特征在于在所述筒狀體的下部開口上連接有內(nèi)部具有分散裝置的分散管，該分散管的下部開口插入所述漿液貯存槽上設置的開口。
10.一種將粉體和液體混合的混合方法，其中，旋流型筒狀體在上部和下部具有開口，隨著從上部開口接近下部開口內(nèi)徑變小，從該旋流型筒狀體的所述上部開口投入粉體，并在上部開口附近向所述筒狀體的周向噴射液體，使所述液體沿著所述筒狀體的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)地落下，從而將粉體和液體混合。
11.一種制造氫氧化鈣漿液的方法，將氫氧化鈣粉體與乳化水混合而制造氫氧化鈣漿液，其中，旋流型筒狀體在上部和下部具有開口，隨著從上部開口接近下部開口內(nèi)徑變小，從該旋流型筒狀體的所述上部開口投入氫氧化鈣粉體，并在上部開口附近向所述筒狀體的周向噴射乳化水，使乳化水沿著所述筒狀體的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)地落下，將粉體和液體混合而制造氫氧化鈣漿液。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合裝置，小型并且不花費維護費用而可以將粉體制成漿液。使用隨著從上部開口接近下部開口直徑變小的旋流型筒狀體(10)，在該筒狀體(10)的內(nèi)部使液體旋轉(zhuǎn)地落下而加速，產(chǎn)生渦流。將粉體投入到渦流的中心，以渦流包住而混合兩者。由此，粉體不會接觸到筒狀體的內(nèi)壁，因而筒狀體上不會產(chǎn)生堵塞。另外，渦流的中心附近形成負壓而吸入粉體，因而幾乎不產(chǎn)生粉塵。
文檔編號C04B2/08GK1756590SQ20048000552
公開日2006年4月5日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權日2003年2月28日
發(fā)明者后藤昇, 關根幸司 申請人:奧多摩工業(yè)株式會社