專利名稱：連續(xù)混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)混合不同種類物料的設(shè)備。尤其是涉及這樣一種連續(xù)混合器，通過(guò)向殼體內(nèi)連續(xù)提供不同種類的物料例如液體或者粉末與液體，來(lái)連續(xù)生產(chǎn)液體混合物，或包括大量液體的混合物。這些物料通過(guò)頂部旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)和底部旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)而混合。這些旋轉(zhuǎn)盤互相獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，并連續(xù)產(chǎn)生粗的混合物?？梢詾闅んw連續(xù)補(bǔ)充液體，再與粗的混合物混合。
日本專利申請(qǐng)公開No.2000-449A公開了一種方法，其中有機(jī)聚硅氧烷液體、乳化劑、和水被加入到混合室，通過(guò)裝備有刮板的旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，來(lái)生產(chǎn)、有機(jī)聚硅氧烷含水液體形態(tài)的油脂。但是，因?yàn)槌跏际且韵♂屝螒B(tài)來(lái)進(jìn)行乳化的，存在的問(wèn)題是乳液的顆粒尺寸大而且乳液不穩(wěn)定。
美國(guó)專利4691867(1987年9月8日)公開了一種連續(xù)混合器，用于由超細(xì)粉和粉末例如石油焦炭來(lái)生成一種漿液。在‘867這篇專利中，粉末和液體被加入到上部混合室，通過(guò)上部旋轉(zhuǎn)混合盤的旋轉(zhuǎn)，使粉末被所述液體潤(rùn)濕，從而生產(chǎn)濕的粗混合物。所述粗混合物被傳送到下部混合室，通過(guò)下部旋轉(zhuǎn)混合盤的旋轉(zhuǎn)，而使組分完全混合成淤漿。但是，在傳送到下部混合室的過(guò)程中，粗混合物發(fā)生震動(dòng)，導(dǎo)致下部混合室中的混合物回流到上部混合室。因?yàn)樗械姆勰┖鸵后w都被加入到上部混合室，粉末和液體從一開始在稀釋狀態(tài)下被混合，這樣導(dǎo)致粉末的可分散性差。
美國(guó)專利5599102(1997年2月4日)公開了一種混合器，通過(guò)下述方法連續(xù)生產(chǎn)低粘度混合物，i)將粉末和液體加入到混合室，ii)通過(guò)旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)制備粉末和液體的粗混合物，iii)從旋轉(zhuǎn)盤下部補(bǔ)充液體，和iv)將液體和粗混合物混合。但是，在補(bǔ)充液體之后，使旋轉(zhuǎn)盤附近的液位上升，而且在制備乳狀液時(shí)，粒徑增加，同時(shí)乳液變得不穩(wěn)定。在制備粉末和液體的混合物時(shí)，混合物的粘度太高。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種連續(xù)混合器，其中隨后補(bǔ)充的液體不會(huì)上升到混合器的頂部，這樣可以快速生產(chǎn)均一的、高穩(wěn)定性的混合物，而且混合物具有小的粒徑，或具有較低的粘度。
根據(jù)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明，能很明顯地看出本發(fā)明的這些和其他的特征。


圖1是按照本發(fā)明一種實(shí)施方案的連續(xù)混合器A的剖面示意圖。
圖2是按照本發(fā)明另一種實(shí)施方案的連續(xù)混合器的剖面示意圖。圖2中的設(shè)備與圖1中的設(shè)備相比，不同之處在于圖2中沒有進(jìn)液管9c，和圖2有一個(gè)進(jìn)液管9d為下部混合室2d補(bǔ)充液體，進(jìn)液管9d穿過(guò)倒置的圓錐體1c的外部斜面，而其它都相同。
在圖1和圖2中，相似的部件以相同的數(shù)字和字母表示。在圖中，A代表連續(xù)混合器的一種實(shí)施方案，B代表連續(xù)混合器的另一種實(shí)施方案，1是殼體1a是圓柱體，1b是蓋子，1c是倒置的圓錐體，2a是最上部混合室，2b是上部混合室，2c是中部混合室，2d是下部混合室，3a是上部旋轉(zhuǎn)盤，3b是下部旋轉(zhuǎn)盤，4a是旋轉(zhuǎn)軸，4b是旋轉(zhuǎn)軸，5a是滑輪，5b是滑輪，6是軸承，7a是上部刮板，7b是側(cè)面的刮板，7c是下部刮板，7d是上部刮板，7e是側(cè)面的刮板，7f是下部刮板，7g是槽口，8a是上部環(huán)狀板，8b是下部環(huán)狀板，9是物料的進(jìn)口端，9a是物料的進(jìn)口管，9b是物料的進(jìn)口管，9c是液體進(jìn)料管，9d是液體進(jìn)料管，10是排放端口。
連續(xù)混合器包括上部旋轉(zhuǎn)盤和下部旋轉(zhuǎn)盤，它們安裝在殼體的混合室內(nèi)，相互獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。刮板連接在上部旋轉(zhuǎn)盤的頂側(cè)和底側(cè)，以及下部旋轉(zhuǎn)盤的頂側(cè)和底側(cè)。上部環(huán)狀板從殼體的內(nèi)壁伸展出來(lái)，它位于上部旋轉(zhuǎn)盤的底部刮板與下部旋轉(zhuǎn)盤的頂部刮板之間，與刮板處于不接觸的狀態(tài)。下部環(huán)狀板從殼體下部的內(nèi)壁伸展出來(lái)，它與下部旋轉(zhuǎn)盤的下部刮板上的槽口交叉，處于不接觸的狀態(tài)。
殼體內(nèi)的混合室被上部旋轉(zhuǎn)盤、上部環(huán)狀板、下部環(huán)狀板分成最上部混合室、上部混合室、中部混合室和下部混合室。物料的進(jìn)口端位于殼體上部，它可以為最上部混合室提供不同種類的物料。液體進(jìn)料端位于殼體的側(cè)壁，它可以為中部混合室或下部混合室補(bǔ)充液體。排放端口位于殼體的底部，它可以排放下部混合室中的混合物。
在連續(xù)混合器中，不同種類的物料，例如粉末和液體，或不同種類的粉末，或不同種類的液體，被加入到最上部混合室中，這些物料i)通過(guò)上部旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，沿旋轉(zhuǎn)盤的徑向向外運(yùn)動(dòng)并粘附在混合室的頂壁上，ii)被頂部刮板刮掉，還iii)受到剪切作用。刮掉的物料落在上部旋轉(zhuǎn)盤上，通過(guò)上部旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，繼續(xù)沿旋轉(zhuǎn)盤的徑向向外運(yùn)動(dòng)。因此，物料受到第一次捏和作用而變成粗混合物。所述粗混合物穿過(guò)介于上部旋轉(zhuǎn)盤的邊緣和殼體的內(nèi)側(cè)壁之間的空間，進(jìn)入到上部混合室，然后，被上部旋轉(zhuǎn)盤的底部刮板刮掉，從而受到剪切作用。結(jié)果，物料受到第二次捏和作用而變成更為均一的粗混合物。
所述粗混合物穿過(guò)介于上部環(huán)狀板和旋轉(zhuǎn)軸之間的空間，進(jìn)入到中部混合室，在這里，混合物通過(guò)下部旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，沿旋轉(zhuǎn)盤的徑向向外運(yùn)動(dòng)，并粘附在上部環(huán)狀板的底側(cè)。它被下部旋轉(zhuǎn)盤的頂部刮板刮掉，并受到剪切作用。被刮掉的粗混合物運(yùn)動(dòng)到下部旋轉(zhuǎn)盤，而且再一次沿旋轉(zhuǎn)盤的徑向向外運(yùn)動(dòng)。物料受到第三次捏和作用而變成更為均一的粗混合物。粗混合物繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)介于環(huán)狀板邊緣和軸承表面之間的空間，進(jìn)入到下部混合室，在這里，粘附在殼體底部斜面上的和下部環(huán)狀板上的任何混合物都被下部旋轉(zhuǎn)盤的底部刮板刮掉，并受到剪切作用。
結(jié)果，物料受到第四次捏和作用。在此期間，粗混合物被由液體進(jìn)料管加入的液體所稀釋，在一種實(shí)施方案中，液體進(jìn)料管位于中部混合室的殼體側(cè)壁上，或者，在另一種實(shí)施方案中，液體進(jìn)料管位于下部混合室的殼體側(cè)壁上。在經(jīng)過(guò)四次捏和作用并被補(bǔ)充液體稀釋后，混合物通過(guò)位于殼體底部的排放端口排出設(shè)備。
設(shè)備中混合的物料是流體，典型地是液體和粉末的混合物。粉末不必是單一的物質(zhì)，而可以是不同種類粉末的混合物。粉末的一些實(shí)例包括淀粉，小麥，顏料，金屬粉末，粉狀的填料，粉狀的聚合物和橡膠粉末。粉狀的填料的一些實(shí)例包括經(jīng)疏水處理的氣相法二氧化硅，濕法二氧化硅，硅藻土粉末，石英粉末，碳酸鈣粉末，氧化鎂粉末，氧化鋁粉末，和炭黑。粉狀的聚合物的一些實(shí)例包括硅樹脂粉末和不同種類的熱塑性樹脂粉末。
類似地，液體不必是純的，而可以是如溶液的液體。液體的一些實(shí)例包括水溶液，麥芽糖漿，食用油，有機(jī)溶劑，非水性溶液，液體化合物，和液體聚合物。一些液體化合物的實(shí)例包括乳化劑，表面活性劑，增稠劑，增塑劑和穩(wěn)定劑。一些液體聚合物的實(shí)例包括液體硅氧烷聚合物，液體聚丁二烯，液體聚丁烯，液體聚氨酯，和液體環(huán)氧樹脂。
連續(xù)混合器特別可用于連續(xù)混合不同種類的物質(zhì)，這些不同種類的物質(zhì)例如粉末和液體，不同種類的粉末，或不同種類的液體。術(shù)語(yǔ)不同種類的粉末意思是包括，例如，物質(zhì)種類相同，但是不同形狀或平均粒徑的粉末。術(shù)語(yǔ)不同種類的液體意思是包括，例如，物質(zhì)種類相同，但是粘度不同的液體。一些實(shí)例包括呈粗橡膠形式的聚二有機(jī)基硅氧烷，低粘度的聚二有機(jī)基硅氧烷，和它的不同濃度的溶液。
根據(jù)本發(fā)明，可以用來(lái)作為補(bǔ)充液體的實(shí)例包括與粗混合物中所使用的液體相同的液體，或者可以是不同種類的補(bǔ)充液體。
從連續(xù)混合器排放出來(lái)的混合物可以呈許多不同的形態(tài)，這是由被混合物質(zhì)的種類和其混合比決定的。一些實(shí)例包括化合物，漿液，膏狀物，油脂，乳狀液，分散體，和溶液。連續(xù)混合器特別可用于生產(chǎn)下述產(chǎn)品i)乳狀液，使用乳化劑使液體例如液體聚合物在水中乳化，或通過(guò)混合液體如聚合物液體與粉末如增強(qiáng)性填料來(lái)生產(chǎn)ii)化合物，漿液，或膏狀物。
現(xiàn)在參照附圖，圖1表示根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合器A的一個(gè)實(shí)施例。在圖1中，上部旋轉(zhuǎn)盤3a和下部旋轉(zhuǎn)盤3b相互獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，并水平地安裝在殼體1內(nèi)的混合室2a，2b，2c，和2d中。上部旋轉(zhuǎn)盤3a的中心固定在旋轉(zhuǎn)軸4a的上端，而下部旋轉(zhuǎn)盤3b的中心固定在旋轉(zhuǎn)軸4b的上端。旋轉(zhuǎn)軸4a安裝在旋轉(zhuǎn)軸4b內(nèi)，但是旋轉(zhuǎn)軸4a和4b相互獨(dú)立旋轉(zhuǎn)?；?a連接在旋轉(zhuǎn)軸4a的底部，而旋轉(zhuǎn)軸4a通過(guò)第一電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，第一電動(dòng)機(jī)在圖中沒有表示。
上部旋轉(zhuǎn)盤3a的圓周速度優(yōu)選為3-240m/sec。滑輪5b連接在旋轉(zhuǎn)軸4b的底部，而旋轉(zhuǎn)軸4b通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，第二電動(dòng)機(jī)在圖中沒有表示。下部旋轉(zhuǎn)盤3b的圓周速度優(yōu)選為3-60m/sec。只要上部旋轉(zhuǎn)盤3a的圓周速度比下部旋轉(zhuǎn)盤3b的圓周速度大，來(lái)自進(jìn)液管的補(bǔ)充液體就不會(huì)上升和滲入到最上部混合室和上部混合室。最好是保持上部旋轉(zhuǎn)盤3a的圓周速度比下部旋轉(zhuǎn)盤3b的圓周速度高。為此，上部旋轉(zhuǎn)盤3a的圓周速度與下部旋轉(zhuǎn)盤3b的圓周速度之比最好是4∶1，到略大于1∶1，不包括比例1.0∶1.0。
旋轉(zhuǎn)軸4b由軸承6支撐，刮板7a連接在上部旋轉(zhuǎn)盤3a的頂側(cè)，刮板7b連接在上部旋轉(zhuǎn)盤3a的側(cè)面，刮板7c連接在上部旋轉(zhuǎn)盤3a的底側(cè)。刮板7d連接在下部旋轉(zhuǎn)盤3b的頂側(cè)，刮板7e連接在下部旋轉(zhuǎn)盤3b的側(cè)面，刮板7f連接在下部旋轉(zhuǎn)盤3b的底側(cè)。側(cè)向刮板7b和7e，對(duì)于設(shè)備的操作并不重要，所以如必要可以省略。盡管每個(gè)旋轉(zhuǎn)盤可以使用一個(gè)刮板，每個(gè)旋轉(zhuǎn)盤最好使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的刮板。然而，在使用兩個(gè)或兩個(gè)以上刮板時(shí)，應(yīng)安裝得使它們與軸4a和4b的中心線成相同的角度。
刮板7f連接在下部旋轉(zhuǎn)盤3b的底側(cè)，刮板的形式可以是薄片或格柵，并沿徑向和垂直方向伸展。在下部刮板7f中切有水平槽口7g，并且所述槽口朝向旋轉(zhuǎn)軸4a和4b向內(nèi)延伸。刮板7f可相對(duì)于下部環(huán)形板8b做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
上部環(huán)形板8a自殼體1的圓柱體1a的內(nèi)壁延伸，并位于上部旋轉(zhuǎn)盤3a的底部刮板7c和下部旋轉(zhuǎn)盤3b的頂部刮板7d之間，而且，混合物可以從介于旋轉(zhuǎn)軸4a和上部環(huán)形板8a的邊緣之間的空間穿過(guò)。下部環(huán)狀板8b自殼體1的倒置圓錐體1c的內(nèi)壁延伸，并且與下部旋轉(zhuǎn)盤3b的底部刮板7f上的槽口7g交叉，處于不接觸的狀態(tài)。下部旋轉(zhuǎn)盤3b按照這種模式旋轉(zhuǎn)。
殼體1的混合室被上部旋轉(zhuǎn)盤3a、上部環(huán)狀板8a、和下部環(huán)狀板8b、分成最上部混合室2a、上部混合室2b、中部混合室2c和下部混合室2d。物料的進(jìn)口端9a和9b設(shè)置在殼體1的頂蓋1b的中心，為最上部混合室2a提供不同種類的物料。物料的進(jìn)料管9a和9b的底端位于最上部混合室2a內(nèi)。
為中部混合室2c提供補(bǔ)充液體的液體進(jìn)料管9c穿過(guò)殼體1的圓柱體1a部分。倒置的圓錐體部分1c與圓柱體1a的下部相鄰。軸承6從倒置圓錐體1c的中心向上延伸，形成一個(gè)凹陷，該凹陷的橫截面是環(huán)形或V-形。來(lái)自下部混合室2d的最終混合物通過(guò)排放端口10排放，該排放端口位于倒置的圓錐體1c處，并且形成殼體1的底部。
由該實(shí)施例能明顯地看出，本發(fā)明的連續(xù)混合器可以用來(lái)混合不同種類的流體物質(zhì)，而且，任何隨后加入的補(bǔ)充液體都不會(huì)上升到設(shè)備的頂部。該設(shè)備可以快速生產(chǎn)均一的，強(qiáng)穩(wěn)定性的，有小粒徑顆?；虻驼扯鹊幕旌衔?。
在不偏離本發(fā)明的基本特征的條件下，對(duì)這里敘述的化合物，組合物和方法還可進(jìn)行變化。這里具體說(shuō)明的實(shí)施方案只是舉例性的，并非對(duì)所附的權(quán)利要求所要求書所限定的范圍進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)混合器，包括一個(gè)殼體；安裝在殼體的混合室內(nèi)、可以相互獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)的上部旋轉(zhuǎn)盤和下部旋轉(zhuǎn)盤；連接在上部旋轉(zhuǎn)盤的頂側(cè)和底側(cè)、以及下部旋轉(zhuǎn)盤的頂側(cè)和底側(cè)的多個(gè)刮板；自殼體內(nèi)壁延伸并位于上部旋轉(zhuǎn)盤的底部刮板與下部旋轉(zhuǎn)盤的頂部刮板之間的上部環(huán)狀板；自殼體下部的內(nèi)壁延伸的下部環(huán)狀板，在下部旋轉(zhuǎn)盤的底側(cè)刮板上有一槽口，這一槽口能夠使下部旋轉(zhuǎn)盤的底部刮板經(jīng)過(guò)下部環(huán)形板；殼體內(nèi)的混合室，它被上部旋轉(zhuǎn)盤、上部環(huán)狀板、和下部環(huán)狀板分別分隔成最上部混合室、上部混合室、中部混合室和下部混合室；位于殼體上部的物料的進(jìn)口端，它可以為最上部混合室提供不同種類的物料；用于加入補(bǔ)充液體的液體進(jìn)料端，所述液體進(jìn)料端自殼體的側(cè)壁延伸至中部混合室或下部混合室；和用于排放物料混合物的在下部混合室中的排放端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)混合器，其中上部旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)速度與下部旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)速度之比為4∶1到大于1.0∶1.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)混合器，其中所述不同種類的物料是液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)混合器，其中所述不同種類的液體是硅油和乳化劑；其中補(bǔ)充液體是水；和其中物料混合物是含有硅油的含水乳狀液。
全文摘要
一種連續(xù)混合器，其中隨后補(bǔ)充的液體不會(huì)上升到混合器的頂部，而且可以快速生產(chǎn)均一的、高穩(wěn)定性的混合物，且所述混合物具有小的顆粒粒徑或低粘度。
文檔編號(hào)B01F7/26GK1404909SQ0114102
公開日2003年3月26日 申請(qǐng)日期2001年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月10日
發(fā)明者森秀之, 小松厚志, 國(guó)分誠(chéng), 山寺豐彥, 浜田光男 申請(qǐng)人:陶氏康寧東麗硅氧烷株式會(huì)社