一種固液混合裝置及固液混合方法
【專利摘要】該發(fā)明涉及固液混合【技術(shù)領(lǐng)域】,公開一種固液混合裝置及固液混合方法,固液混合裝置包括:釜體;位于釜體內(nèi)的攪拌器;安裝于釜體以驅(qū)動(dòng)攪拌器的驅(qū)動(dòng)裝置;真空抽氣管,真空抽氣管的一端與釜體頂部設(shè)置的抽氣口連通;液體加料管,液體加料管的一端與釜體內(nèi)部空間連通;粉體管道,粉體管道的一端與釜體底部設(shè)置的粉體進(jìn)料口連通,另一端具有粉體入口和氣體入口。上述固液混合裝置,在粉體通過氣體被送入釜體中的液體內(nèi)時(shí),粉體是以均勻的形式直接投放入液體內(nèi)部,且此時(shí)釜體內(nèi)的液體已經(jīng)處于攪動(dòng)狀態(tài),進(jìn)而能夠降低粉體進(jìn)入液體時(shí)聚團(tuán)的可能性。所以,上述固液混合裝置能夠提高固液混合后分體育液體混合的均勻性,提高混合效率。
【專利說明】一種固液混合裝置及固液混合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固液混合【技術(shù)領(lǐng)域】,特別涉及一種固液混合裝置及固液混合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在固液混合【技術(shù)領(lǐng)域】,粉體的分散是基礎(chǔ)研宄領(lǐng)域及工業(yè)生產(chǎn)部門廣泛遇到的課題之一,粉體與高粘度涂料液體漿料的混合分散是一個(gè)重要的工藝步驟,良好的分散技術(shù)不僅能夠提高復(fù)合產(chǎn)品的性能及質(zhì)量,同時(shí)也對(duì)提高工藝效率起到舉足輕重的作用。
[0003]傳統(tǒng)的固液混合方法中,粉體一般通過粉體加料管從釜體頂部加入后散落在釜體內(nèi)的高粘度液體表面,最后通過釜體內(nèi)的攪拌槳的攪拌作用完成粉體與高粘度液體的多相混合。
[0004]但是,由于粉體的堆密度相對(duì)較低,故粉體容易聚團(tuán)漂浮在液面上,液面上團(tuán)聚得到的粉體團(tuán)難以再次均勻分散至液體內(nèi),從而引起粉體分散不均勻;同時(shí),相較于攪拌槳附近液體,液面處液體湍動(dòng)較小,加上粉體在高粘度液體中的分散速度遠(yuǎn)低于其在水或低粘度液體內(nèi)的分散速度,更不利于粉體與高粘度液體的分散。
[0005]因此,現(xiàn)有技術(shù)中采用的固液混合方法多數(shù)會(huì)導(dǎo)致聚團(tuán)的粉體與液體混合不均勻、混合效率低等缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明提供了一種固液混合裝置及固液混合方法,以提高固液混合后分體育液體混合的均勻性,提高混合效率。
[0007]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0008]一種固液混合裝置,包括:
[0009]釜體;
[0010]位于釜體內(nèi)的攪拌器;
[0011]安裝于所述釜體以驅(qū)動(dòng)所述攪拌器的驅(qū)動(dòng)裝置;
[0012]真空抽氣管,所述真空抽氣管的一端與所述釜體頂部設(shè)置的抽氣口連通;
[0013]液體加料管,所述液體加料管的一端與所述釜體內(nèi)部空間連通;
[0014]粉體管道,所述粉體管道的一端與所述釜體底部設(shè)置的粉體進(jìn)料口連通,另一端具有粉體入口和氣體入口。
[0015]上述固液混合裝置使用過程中,可以驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)攪拌器對(duì)通過液體加料管向釜體內(nèi)添加的液體進(jìn)行攪拌,通過真空抽氣管對(duì)釜體內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行抽真空以保證釜體內(nèi)的真空度;然后通過粉體管道的氣體入口向粉體管道內(nèi)通入氣體,通過粉體管道的粉體入口向粉體管道內(nèi)加入粉體,然后加入粉體管道的粉體在粉體管道內(nèi)的氣體帶動(dòng)下自釜體底部設(shè)置的粉體進(jìn)料口進(jìn)入釜體、并直接進(jìn)入釜體內(nèi)的液體中,由于粉體進(jìn)入粉體管道后在粉體管道內(nèi)氣體中的分布比較均勻,因此,在粉體通過氣體被送入釜體中的液體內(nèi)時(shí),粉體是以均勻的形式直接投放入液體內(nèi)部,且此時(shí)釜體內(nèi)的液體已經(jīng)處于攪動(dòng)狀態(tài),進(jìn)而能夠降低粉體進(jìn)入液體時(shí)聚團(tuán)的可能性。
[0016]所以,上述固液混合裝置能夠提高固液混合后分體育液體混合的均勻性,提高混合效率。
[0017]優(yōu)選地,所述攪拌器包括盤式帶鋸齒攪拌器和錨式攪拌器。
[0018]優(yōu)選地,還包括用于檢測(cè)所述釜體內(nèi)液體液面高度的液位計(jì)。
[0019]優(yōu)選地,所述液位計(jì)為雷達(dá)液位計(jì)。
[0020]本發(fā)明還提供了一種基于上述任意一種固液混合裝置的固液混合方法,包括:
[0021]向釜體內(nèi)充入液體;
[0022]開啟攪拌器,對(duì)釜體內(nèi)的液體進(jìn)行攪拌;
[0023]對(duì)釜體內(nèi)進(jìn)行抽真空,使釜體內(nèi)的真空度保持在設(shè)定范圍內(nèi);
[0024]通過氣體將粉體輸送至釜體中的液體內(nèi)。
[0025]采用上述方法進(jìn)行固液混合時(shí),由于在向釜體內(nèi)通入粉體之前已經(jīng)開啟了固液混合裝置的攪拌器,由于粉體進(jìn)入粉體管道后在粉體管道內(nèi)氣體中的分布比較均勻,因此,在粉體通過氣體被送入釜體中的液體內(nèi)時(shí),粉體是以均勻的形式直接投放入液體內(nèi)部,且此時(shí)釜體內(nèi)的液體已經(jīng)處于攪動(dòng)狀態(tài),進(jìn)而能夠降低粉體進(jìn)入液體時(shí)聚團(tuán)的可能性。
[0026]所以,采用上述固液混合方法對(duì)粉體和液體進(jìn)行混合能夠提高固液混合后分體育液體混合的均勻性,提高混合效率。
[0027]優(yōu)選地,所述向藎體內(nèi)充入液體時(shí),所述液體的粘度為100mPas-3000mPas。
[0028]優(yōu)選地,當(dāng)所述攪拌器包括盤式帶鋸齒攪拌器和錨式攪拌器時(shí),所述開啟攪拌器,對(duì)釜體內(nèi)的液體進(jìn)行攪拌,具體包括:
[0029]開啟盤式帶鋸齒攪拌器,且盤式帶鋸齒攪拌器的轉(zhuǎn)速在400r/min-900r/min ;
[0030]開啟錨式攪拌器,所述錨式攪拌器的轉(zhuǎn)速為30r/min-80r/min。
[0031]優(yōu)選地,所述通過氣體將粉體輸送至釜體中的液體內(nèi),具體包括:
[0032]通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器的下方。
[0033]優(yōu)選地,所述通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器的下方,具體包括:
[0034]通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器下方3cm_15cm范圍內(nèi),且粉體到達(dá)該范圍內(nèi)后的豎向速度〈0.5m/so
[0035]優(yōu)選地,所述通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器下方3cm-15cm范圍內(nèi),且粉體到達(dá)該范圍內(nèi)后的豎向速度〈0.5m/s,具體包括:
[0036]根據(jù)釜體內(nèi)液體的密度、粘度以及液面高度在設(shè)定的壓力閾值范圍內(nèi)確定氣體壓力;
[0037]開啟粉體管道氣力輸送介質(zhì)閥門,粉體管道開始通氣;
[0038]按照設(shè)定的粉體與氣體的比例向粉體管道內(nèi)添加粉體;
[0039]打開粉體管道的進(jìn)料閥門,粉體通過氣力輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器下方3cm-15cm范圍內(nèi),且粉體到達(dá)該范圍內(nèi)后的豎向速度〈0.5m/s。
[0040]優(yōu)選地,所述粉體管道內(nèi)通入的氣體為惰性氣體或空氣。
[0041]優(yōu)選地,所述設(shè)定的壓力閾值范圍為10kPaG_600kPaG。
[0042]優(yōu)選地,對(duì)釜體內(nèi)進(jìn)行抽真空,使釜體內(nèi)的真空度保持在設(shè)定范圍內(nèi),具體包括:
[0043]開啟抽真空管對(duì)釜體內(nèi)進(jìn)行抽真空,其中,釜體內(nèi)的真空度大于等于-1OOkPaG且小于等于_10kPaG。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0044]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的固液混合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0045]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的固液混合方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0047]請(qǐng)參考圖1,圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的固液混合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]上文中已經(jīng)提到的以及下文中即將提到的“頂部”、“底部”等詞語僅僅是針對(duì)圖1所述方位而言,并無特指含義。
[0049]如圖1所示,本發(fā)明提供的一種固液混合裝置,包括:
[0050]釜體I ;
[0051]位于釜體I內(nèi)的攪拌器2,優(yōu)選地,攪拌器2包括盤式帶鋸齒攪拌器21和錨式攪拌器22 ;
[0052]安裝于釜體I以驅(qū)動(dòng)攪拌器2的驅(qū)動(dòng)裝置23 ;
[0053]真空抽氣管6,真空抽氣管6的一端與藎體I頂部設(shè)置的抽氣口連通;
[0054]液體加料管5,液體加料管5的一端與釜體I內(nèi)部空間連通;
[0055]粉體管道4,粉體管道4的一端與釜體I底部設(shè)置的粉體進(jìn)料口 3連通,另一端具有粉體入口 41和氣體入口 42。
[0056]上述固液混合裝置使用過程中,可以驅(qū)動(dòng)裝置23啟動(dòng)攪拌器2對(duì)通過液體加料管5向釜體I內(nèi)添加的液體進(jìn)行攪拌,通過真空抽氣管6對(duì)釜體I內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行抽真空以保證釜體I內(nèi)的真空度,并可以通過釜體I設(shè)有的壓力表7監(jiān)察釜體內(nèi)的真空度;然后開啟進(jìn)料閥門31,通過粉體管道4的氣體入口 42向粉體管道4內(nèi)通入氣體,通過粉體入口 41向粉體管道4內(nèi)加入粉體,然后加入粉體管道4的粉體在粉體管道4內(nèi)的氣體帶動(dòng)下自釜體I底部設(shè)置的粉體進(jìn)料口 3進(jìn)入釜體、并直接進(jìn)入釜體I內(nèi)的液體中,由于粉體進(jìn)入粉體管道4后在粉體管道4內(nèi)氣體中的分布比較均勻,因此,在粉體通過氣體被送入釜體I中的液體內(nèi)時(shí),粉體是以均勻的形式直接投放入液體內(nèi)部,且此時(shí)釜體I內(nèi)的液體已經(jīng)處于攪動(dòng)狀態(tài),進(jìn)而能夠降低粉體進(jìn)入液體時(shí)聚團(tuán)的可能性。
[0057]所以,上述固液混合裝置能夠提高固液混合后分體育液體混合的均勻性,提高混合效率。
[0058]上述固液混合裝置適用于粘度為100mPas-3000mPa的液體,如液體的粘度可以為10mPas、300mPas、500mPas、800mPas、100mPas、I500mPas、2000mPas、2200mPas、2500mPas、2800mPas、3000mPas 等。
[0059]一種優(yōu)選實(shí)施方式中,為了便于對(duì)釜體I內(nèi)液體的液面高度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),上述固液混合裝置還包括用于檢測(cè)釜體I內(nèi)液體液面高度的液位計(jì)8。優(yōu)選地,上述液位計(jì)8為雷達(dá)液位計(jì)。雷達(dá)液位計(jì)能夠在不接觸液體的情況下對(duì)液體的液面高度進(jìn)行檢測(cè),防止液體對(duì)雷達(dá)液位計(jì)的損害,進(jìn)而雷達(dá)液位計(jì)的使用壽命較長。
[0060]另一種實(shí)施例中,如圖2所示,本發(fā)明還提供了一種基于上述實(shí)施例中提供的任意一種固液混合裝置的固液混合方法,該固液混合方法包括:
[0061 ] 步驟S201,向釜體內(nèi)充入液體;
[0062]步驟S202,開啟攪拌器,對(duì)釜體內(nèi)的液體進(jìn)行攪拌,以使通過步驟S201充入釜體內(nèi)的液體處于攪動(dòng)狀態(tài);
[0063]步驟S203,對(duì)釜體內(nèi)進(jìn)行抽真空,使釜體內(nèi)的真空度保持在設(shè)定范圍內(nèi);
[0064]步驟S204,通過氣體將粉體輸送至釜體中的液體內(nèi),以使粉體在進(jìn)入釜體之前在粉體管道內(nèi)均勻分布。
[0065]采用上述方法進(jìn)行固液混合時(shí),由于在步驟S204之前已經(jīng)進(jìn)行了步驟S202,并且步驟S204中,粉體進(jìn)入粉體管道后在粉體管道內(nèi)氣體中的分布比較均勻,因此,在粉體通過氣體被送入釜體中的液體內(nèi)時(shí),粉體是以均勻的形式直接投放入液體內(nèi)部,且此時(shí)釜體內(nèi)的液體已經(jīng)處于攪動(dòng)狀態(tài),進(jìn)而能夠降低粉體進(jìn)入液體時(shí)聚團(tuán)的可能性。
[0066]所以,采用上述固液混合方法對(duì)粉體和液體進(jìn)行混合能夠提高固液混合后分體育液體混合的均勻性,提高混合效率。
[0067]優(yōu)選地,步驟S201中向釜體內(nèi)充入的液體中,液體的粘度為100mPas-3000mPas。
[0068]一種優(yōu)選實(shí)施方式中,當(dāng)攪拌器包括盤式帶鋸齒攪拌器和錨式攪拌器時(shí),步驟S202可以具體包括:
[0069]開啟盤式帶鋸齒攪拌器,且盤式帶鋸齒攪拌器的轉(zhuǎn)速在400r/min-900r/min,如400r/min、450r/min、500r/min、600r/min、800r/min、850r/min、900r/min ;
[0070]同時(shí),開啟銷式攪拌器,銷式攪拌器的轉(zhuǎn)速為30r/min-80r/min,如30r/min、40r/min、45r/min、50r/min、60r/min、75r/min、80r/min。同時(shí)開啟盤式帶鋸齒攪拌器和銷式攪拌器,能夠時(shí)釜體內(nèi)的液體在進(jìn)行步驟S204之間盡快處于攪動(dòng)狀態(tài),縮短工藝時(shí)間,提高混合效率。
[0071]—種優(yōu)選實(shí)施方式中,上述步驟S204中,通過氣體將粉體輸送至釜體中的液體內(nèi)時(shí),可以直接通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器的下方,避免了粉體位于液面上時(shí)受到攪拌器的液體湍動(dòng)過小的缺點(diǎn),增加了粉體在高粘度液體中的分散性,能夠使粉體更快地與液體混合均勻。
[0072]更優(yōu)選地,當(dāng)步驟S204中通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器的下方時(shí),具體地,步驟S204中可以通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器下方3cm-15cm范圍內(nèi),且粉體到達(dá)該范圍內(nèi)后的豎向速度〈0.5m/s。
[0073]進(jìn)一步地,當(dāng)步驟S204中通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器下方3cm-15cm范圍內(nèi),且粉體到達(dá)該范圍內(nèi)后的豎向速度〈0.5m/s時(shí),步驟S204可以具體包括:
[0074]根據(jù)釜體內(nèi)液體的密度、粘度以及液面高度在設(shè)定的壓力閾值范圍內(nèi)確定氣體壓力;
[0075]開啟粉體管道氣力輸送介質(zhì)閥門,粉體管道開始通氣;
[0076]按照設(shè)定的粉體與氣體的比例向粉體管道內(nèi)添加粉體;
[0077]打開粉體管道的進(jìn)料閥門,粉體通過氣力輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器下方3cm-15cm范圍內(nèi),且粉體到達(dá)該范圍內(nèi)后的豎向速度〈0.5m/s。
[0078]具體地,粉體管道內(nèi)通入的氣體可以為惰性氣體,如氮?dú)?,還可以為空氣。
[0079]且,上述步驟S204中設(shè)定的壓力閾值范圍可以為10kPaG_600kPaG。S卩,步驟S204中,粉體管道內(nèi)通入的氣體的壓力可以為10kPaG、20kPaG、50kPaG、100kPaG、150kPaG、200kPaG、300kPaG、500kPaG、600kPaG。
[0080]一種優(yōu)選實(shí)施方式中,在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,上述步驟S203可以具體包括:
[0081]開啟抽真空管對(duì)釜體內(nèi)進(jìn)行抽真空,其中,釜體內(nèi)的真空度大于等于-1OOkPaG且小于等于-1OkPaG,如-100kPaG、-90kPaG、-70kPaG、-50kPaG、-40kPaG、-30kPaG、-15kPaG、-lOkPaG0
[0082]顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種固液混合裝置,其特征在于,包括: 釜體; 位于釜體內(nèi)的攪拌器; 安裝于所述釜體以驅(qū)動(dòng)所述攪拌器的驅(qū)動(dòng)裝置; 真空抽氣管,所述真空抽氣管的一端與所述釜體頂部設(shè)置的抽氣口連通; 液體加料管,所述液體加料管的一端與所述釜體內(nèi)部空間連通; 粉體管道,所述粉體管道的一端與所述釜體底部設(shè)置的粉體進(jìn)料口連通,另一端具有粉體入口和氣體入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液混合裝置,其特征在于,所述攪拌器包括盤式帶鋸齒攪拌器和錨式攪拌器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液混合裝置,其特征在于,還包括用于檢測(cè)所述釜體內(nèi)液體液面高度的液位計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固液混合裝置,其特征在于,所述液位計(jì)為雷達(dá)液位計(jì)。
5.一種基于如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的固液混合裝置的固液混合方法,其特征在于,包括: 向釜體內(nèi)充入液體; 開啟攪拌器,對(duì)釜體內(nèi)的液體進(jìn)行攪拌; 對(duì)釜體內(nèi)進(jìn)行抽真空,使釜體內(nèi)的真空度保持在設(shè)定范圍內(nèi); 通過氣體將粉體輸送至釜體中的液體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固液混合方法,其特征在于,所述向釜體內(nèi)充入液體時(shí),所述液體的粘度為100mPas-3000mPas。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固液混合方法,其特征在于,當(dāng)所述攪拌器包括盤式帶鋸齒攪拌器和錨式攪拌器時(shí),所述開啟攪拌器,對(duì)釜體內(nèi)的液體進(jìn)行攪拌,具體包括: 開啟盤式帶鋸齒攪拌器,且盤式帶鋸齒攪拌器的轉(zhuǎn)速在400r/min-900r/min ; 開啟銷式攪拌器,所述銷式攪拌器的轉(zhuǎn)速為30r/min-80r/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固液混合方法,其特征在于,所述通過氣體將粉體輸送至釜體中的液體內(nèi),具體包括: 通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器的下方。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固液混合方法,其特征在于,所述通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器的下方,具體包括: 通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器下方3cm-15cm范圍內(nèi),且粉體到達(dá)該范圍內(nèi)后的豎向速度〈0.5m/so
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固液混合方法,其特征在于,所述通過氣體將粉體輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器下方3cm-15cm范圍內(nèi),且粉體到達(dá)該范圍內(nèi)后的豎向速度〈0.5m/s,具體包括: 根據(jù)釜體內(nèi)液體的密度、粘度以及液面高度在設(shè)定的壓力閾值范圍內(nèi)確定氣體壓力; 開啟粉體管道氣力輸送介質(zhì)閥門,粉體管道開始通氣; 按照設(shè)定的粉體與氣體的比例向粉體管道內(nèi)添加粉體; 打開粉體管道的進(jìn)料閥門,粉體通過氣力輸送至釜體內(nèi)盤式帶鋸齒攪拌器下方3cm-15cm范圍內(nèi),且粉體到達(dá)該范圍內(nèi)后的豎向速度〈0.5m/s。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的固液混合方法,其特征在于,所述粉體管道內(nèi)通入的氣體為惰性氣體或空氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的固液混合方法,其特征在于,所述設(shè)定的壓力閾值范圍為10kPaG-600kPaG。
13.根據(jù)權(quán)利要求5?12任一項(xiàng)所述的固液混合方法,其特征在于,對(duì)釜體內(nèi)進(jìn)行抽真空,使釜體內(nèi)的真空度保持在設(shè)定范圍內(nèi),具體包括: 開啟抽真空管對(duì)釜體內(nèi)進(jìn)行抽真空,其中,釜體內(nèi)的真空度大于等于-lOOkPaG且小于等于-lOkPaG。
【文檔編號(hào)】B01F13/06GK104474954SQ201410799810
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】張昊, 吳衛(wèi)兵, 冷陽, 黃巖, 王春軍, 馬文瀟 申請(qǐng)人:中國電子工程設(shè)計(jì)院