本發(fā)明屬于催化劑制備領(lǐng)域，特別地，涉及一種高粘濾餅的高效成漿裝置及其方法。

背景技術(shù)：

在催化劑的制備過(guò)程中，濾餅成漿往往是重要的工藝環(huán)節(jié)，濾餅通常需要在打漿槽中被充分?jǐn)嚢枰孕纬蓾{液。

例如，ZL201320342061.7公開(kāi)了一種白炭黑濾餅打漿槽(或稱打漿罐)，包括槽體、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和泵，槽體內(nèi)安裝有攪拌軸，攪拌軸與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置相連接，攪拌軸上沿軸向安裝有一個(gè)以上的攪拌槳，槽體的內(nèi)壁上安裝有一個(gè)以上的固定葉片，攪拌槳和固定葉片的工作面均呈鋸齒形，槽體的上部開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口和漿料循環(huán)入口，槽體的下部開(kāi)設(shè)有出料口和漿料循環(huán)出口，槽體的底面傾斜設(shè)置，泵的進(jìn)液口與出料口管路連接，泵的出液口分別與漿料循環(huán)入口和漿料收集裝置管路連接。

在此專利中，在打漿槽內(nèi)采用了攪拌槳和固定葉片的配合攪拌方式，并采用循環(huán)打漿以取得更好的攪拌效果。然而，由于濾餅有時(shí)粘度很大(即高粘濾餅)，在直接被投入打漿槽內(nèi)后，因攪拌槳的破碎效果畢竟有限，所以加入打漿槽后不能很快地被分散，依然會(huì)有大塊漿料由于自身重力原因迅速沉到底部而堵塞出料口，同時(shí)在打漿槽的器壁上設(shè)置固定葉片、折流板等也會(huì)因?yàn)V餅在其上沉積而使得其破碎和攪拌效果變差。因此，現(xiàn)有的打漿槽普遍存在著攪拌效果差，攪拌時(shí)間長(zhǎng)、漿料排出困難且存在死角等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，本發(fā)明提供了一種濾餅成漿裝置，能夠充分破碎濾餅，攪拌效果好，成漿效率高，有效緩解打漿罐的出料口堵塞和底部沉積。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種濾餅成漿裝置，包括內(nèi)設(shè)攪拌槳的打漿罐和擠條機(jī)，該擠條機(jī)具有進(jìn)料口和擠料出口，該擠料出口的端口處設(shè)有篩網(wǎng)，所述擠料出口伸入所述打漿罐的罐體內(nèi)，從所述進(jìn)料口加入的濾餅?zāi)軌虮凰鰯D條機(jī)擠壓成濾餅擠條，濾餅擠條在所述擠料出口處通過(guò)所述篩網(wǎng)被分散后進(jìn)入所述罐體內(nèi)，以在所述攪拌槳的攪拌下形成漿液。

優(yōu)選地，所述擠條機(jī)具有進(jìn)水口，該進(jìn)水口連通至所述擠料出口的內(nèi)腔中；

或者，所述打漿罐的頂部設(shè)有進(jìn)水口，由所述進(jìn)水口進(jìn)入的水流入罐體中；

其中，所述濾餅擠條通過(guò)所述篩網(wǎng)后被水的剪切作用力分散，從而形成漿料進(jìn)入所述罐體內(nèi)。

優(yōu)選地，所述篩網(wǎng)為8～32目的等間距網(wǎng)格型篩網(wǎng)。

優(yōu)選地，所述濾餅成漿裝置還包括攪拌電機(jī)，所述攪拌槳包括內(nèi)攪拌槳和外攪拌槳，所述外攪拌槳徑向間隔地套設(shè)在所述內(nèi)攪拌槳外，所述攪拌電機(jī)通過(guò)攪拌軸能夠分別獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)攪拌槳和外攪拌槳，并且能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)攪拌槳和外攪拌槳同向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，所述攪拌電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)攪拌槳和外攪拌槳豎直升降。

優(yōu)選地，所述攪拌軸包括內(nèi)攪拌軸和外攪拌軸，該外攪拌軸為空心軸，所述內(nèi)攪拌軸沿軸向穿過(guò)所述外攪拌軸；

所述內(nèi)攪拌槳為螺旋攪拌槳，該螺旋攪拌槳的螺旋槳葉從所述內(nèi)攪拌軸的底端呈螺旋狀向下延伸；

所述外攪拌槳為籠形攪拌槳，該籠形攪拌槳形成為圓球或橢圓球形狀的 籠體結(jié)構(gòu)，該籠體結(jié)構(gòu)連接于所述外攪拌軸的底端且籠體內(nèi)腔容納有所述螺旋攪拌槳，所述籠體結(jié)構(gòu)包括多個(gè)相應(yīng)的圓形槳葉或橢圓形槳葉，多個(gè)所述圓形槳葉或橢圓形槳葉沿所述籠體結(jié)構(gòu)的圓周方向間隔排布以形成所述籠體結(jié)構(gòu)的骨架。

優(yōu)選地，所述螺旋攪拌槳與所述籠形攪拌槳之間的最小徑向間距為5mm～20mm。

優(yōu)選地，所述打漿罐的內(nèi)底面呈圓弧狀，該內(nèi)底面的弧度小于圓球或橢圓球形狀的所述籠體結(jié)構(gòu)的底面弧度。

優(yōu)選地，所述打漿罐的內(nèi)底面的弧度為π/3～π，所述籠體結(jié)構(gòu)的底面弧度為π/2～π。

優(yōu)選地，所述打漿罐還包括保護(hù)蓋，該保護(hù)蓋可打開(kāi)地罩蓋在所述罐體的頂部。

優(yōu)選地，所述攪拌電機(jī)設(shè)置在所述保護(hù)蓋外，所述保護(hù)蓋上形成有貫通孔，該貫通孔的周緣設(shè)有防震墊圈，所述攪拌軸豎直向下地穿過(guò)所述防震墊圈以伸入所述罐體內(nèi)。

通過(guò)上述技術(shù)方案，在本發(fā)明的濾餅成漿裝置中，首先改變了直接往打漿罐內(nèi)投入濾餅的方式，而是通過(guò)擠條機(jī)的擠條，擠條再通過(guò)篩網(wǎng)的分散，甚至遇水成漿料狀再進(jìn)入打漿罐中，這樣就明顯減輕了攪拌槳的負(fù)荷，攪拌槳無(wú)需擔(dān)負(fù)過(guò)多破碎功能，也能避免大塊的濾餅沉到底部而堵塞出料口，或者粘附在攪拌槳上。此外，還采用了雙層攪拌槳，可反向攪動(dòng)，更進(jìn)一步地提高攪拌效果，而且攪拌槳可升降，從而能夠解決打漿罐底部的沉積，實(shí)現(xiàn)更充分的攪拌，提高成漿效率。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的濾餅成漿裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1裝置的俯視圖，其中去除了保護(hù)蓋以顯示打漿罐內(nèi)的攪拌槳；

圖3為帶有保護(hù)蓋的圖1裝置的俯視圖；

圖4為圖1所示的裝置中設(shè)置在擠料出口處的篩網(wǎng)的主視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1 打漿罐 2 擠條機(jī)

3 篩網(wǎng) 4 攪拌電機(jī)

5 內(nèi)攪拌軸 6 外攪拌軸

7 內(nèi)攪拌槳 8 外攪拌槳

9 防震墊圈

11 罐體 12 保護(hù)蓋

81 圓形槳葉或橢圓形槳葉 13 漿液出口

21 進(jìn)料口 22 擠料出口

23 孔板

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本發(fā)明中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的方位詞如“上、下、頂、底”通常是針對(duì)附圖所示的方向而言的或者是針對(duì)豎直、垂直或重力方向上 而言的各部件相互位置關(guān)系描述用詞；“豎直方向”指的是圖示的紙面上下方向，“橫向”值得是圖示的大致水平的紙面左右方向；“內(nèi)、外”通常指的是相對(duì)于腔室而言的腔室內(nèi)外或相對(duì)于圓心、中心而言的徑向內(nèi)外。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種濾餅成漿裝置，該裝置包括內(nèi)設(shè)攪拌槳的打漿罐1和擠條機(jī)2，該擠條機(jī)具有進(jìn)料口21和擠料出口22，該擠料出口22的端口處設(shè)有篩網(wǎng)3，所述擠料出口22伸入所述打漿罐1的罐體11內(nèi)，從所述進(jìn)料口21加入的濾餅?zāi)軌虮凰鰯D條機(jī)2擠壓成濾餅擠條，濾餅擠條在所述擠料出口22處通過(guò)所述篩網(wǎng)3被分散后進(jìn)入所述罐體11內(nèi)，以在所述攪拌槳的攪拌下形成漿液。其中篩網(wǎng)3位于攪拌槳的上方，本實(shí)施方式中篩網(wǎng)3與籠形攪拌槳相距1mm-10mm。

其中，不同于現(xiàn)有技術(shù)的打漿罐(槽)的直接加入濾餅的方式，將濾餅(尤其是高粘濾餅)投入擠條機(jī)2的進(jìn)料口21，濾餅在擠條機(jī)2的擠壓力作用下通過(guò)孔板23，孔板23的圓孔孔徑例如為1cm～5cm，從而形成1cm～5cm的圓條型濾餅擠條，在擠料出口22處，圓條型濾餅擠條被篩網(wǎng)3破碎而分散成小塊，甚至可遇水成漿，從而在根本上減輕了打漿罐內(nèi)的攪拌槳的工作負(fù)荷，小塊濾餅條可更容易地被攪拌槳充分?jǐn)嚢?，而且不易造成堵塞和沉積。

具體地，為促進(jìn)圓條型濾餅擠條的分散，減輕篩網(wǎng)3的承壓，擠條機(jī)2可具有高壓進(jìn)水口(未顯示)，該高壓進(jìn)水口連通至擠料出口22的內(nèi)腔中，使得濾餅擠條與水混合后再通過(guò)篩網(wǎng)3，更容易被分散且形成漿料。或者，在打漿罐1的頂部設(shè)有進(jìn)水口(未顯示)的情況下，由頂部進(jìn)水口進(jìn)入的水可直接流入打漿罐1的罐體11內(nèi)，同時(shí)濾餅擠條通過(guò)篩網(wǎng)3被分散且在水的剪切作用力下被分散和充分混合形成漿料。如圖4所示，篩網(wǎng)3為耐腐蝕的金屬篩網(wǎng)，優(yōu)選為8～32目的等間距網(wǎng)格型篩網(wǎng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，篩網(wǎng)3的安裝方向、形狀以及網(wǎng)孔目數(shù)等可根據(jù)具體工況進(jìn)行優(yōu)化選擇，在此不再細(xì)述。

濾餅成漿裝置還包括攪拌電機(jī)4，攪拌槳優(yōu)選為雙層攪拌槳，包括內(nèi)攪拌槳7和外攪拌槳8，外攪拌槳8徑向間隔地套設(shè)在內(nèi)攪拌槳7外，攪拌電機(jī)4通過(guò)攪拌軸能夠分別獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)內(nèi)攪拌槳7和外攪拌槳8以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)內(nèi)攪拌槳7和外攪拌槳8同向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)。這樣，采用內(nèi)外套設(shè)的雙層攪拌槳，有利于充分?jǐn)嚢瑁w粒碎化，增加液體流動(dòng)性，提高攪拌效率，分散后的濾餅擠條(或漿料)能夠在充分?jǐn)嚢韬笮纬筛邼舛鹊臉骸?/p>

其中，內(nèi)攪拌槳7和外攪拌槳8也可由單一的攪拌電機(jī)4驅(qū)動(dòng)而統(tǒng)一的同步旋轉(zhuǎn)，即共用單一的攪拌軸。也可如圖1所示的分別具有不同的攪拌軸，從而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制、反向旋轉(zhuǎn)等，以滿足不同層次的攪拌要求。參見(jiàn)圖1，其中的攪拌軸包括內(nèi)攪拌軸5和外攪拌軸6，該外攪拌軸6為空心軸，內(nèi)攪拌軸5沿軸向穿過(guò)外攪拌軸6。內(nèi)攪拌槳7優(yōu)選為螺旋攪拌槳，該螺旋攪拌槳包括單根的螺旋槳葉，由強(qiáng)度較高的耐腐蝕材料制成，螺旋槳葉從內(nèi)攪拌軸5的底端以一定角度呈螺旋狀向下延伸；其中，螺旋線的徑向尺寸從中間部向兩端逐漸減小。

外攪拌槳8優(yōu)選為籠形攪拌槳，該籠形攪拌槳形成為圓球或橢圓球形狀的籠體結(jié)構(gòu)，該籠體結(jié)構(gòu)連接于外攪拌軸6的底端且籠體內(nèi)腔容納有螺旋攪拌槳。籠體結(jié)構(gòu)由多個(gè)相應(yīng)的圓形槳葉或橢圓形槳葉81構(gòu)成，多個(gè)圓形槳葉或橢圓形槳葉81沿籠體結(jié)構(gòu)的圓周方向間隔排布以形成籠體結(jié)構(gòu)的骨架(或稱框架)。例如圖1和圖2所示，其中的外攪拌槳8為橢圓形籠體結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)橢圓形槳葉，兩個(gè)橢圓形槳葉在頂部搭接于外攪拌軸6的底端，并且兩個(gè)橢圓形槳葉在底端也搭接在一起，以形成籠體的框架。優(yōu)選地，籠形攪拌槳可由2-8個(gè)槳葉葉片組成，每根槳葉葉片為粗細(xì)均等的耐腐蝕材料，所有槳葉葉片在頂部和底部都是相連的。

由于內(nèi)外攪拌槳的獨(dú)立控制，二者不可接觸以免機(jī)械干涉，根據(jù)一般工 藝要求，在本實(shí)施方式中，要求螺旋攪拌槳與籠形攪拌槳之間的最小徑向間距為5mm～20mm，以達(dá)到較好的攪拌和流體流動(dòng)效果。

另外，為解決底部沉積的問(wèn)題，攪拌電機(jī)4優(yōu)選為能夠驅(qū)動(dòng)內(nèi)攪拌槳7和外攪拌槳8豎直升降。相應(yīng)的，打漿罐1的內(nèi)底面優(yōu)選為呈圓弧狀，該內(nèi)底面的弧度小于圓球或橢圓球形狀的籠體結(jié)構(gòu)的底面弧度。優(yōu)選地，打漿罐1的內(nèi)底面的弧度為π/3～π，籠體結(jié)構(gòu)的底面弧度為π/2～π，從而在大塊的濾餅塊沉積在打漿罐1的底部中心時(shí)，可驅(qū)動(dòng)籠形攪拌槳下降以接近打漿罐1的內(nèi)底面中心，從而在內(nèi)外攪拌槳反向旋轉(zhuǎn)的情況下，通過(guò)負(fù)壓吸收的方式，將沉積物吸入籠體內(nèi)進(jìn)行攪拌，增加混流，從而通過(guò)升降攪拌漿能夠有效解決沉渣，避免濾餅沉渣堵塞漿液出口13。

參見(jiàn)圖1，打漿罐1還包括保護(hù)蓋12，該保護(hù)蓋12可打開(kāi)地罩蓋在罐體11的頂部，一方面可以防止由于攪拌槳轉(zhuǎn)速過(guò)快導(dǎo)致的漿料飛濺，另一方面可以防止外部的塵土或其他污染進(jìn)入打漿罐1內(nèi)。在安裝有保護(hù)蓋12時(shí)，可將攪拌電機(jī)4設(shè)置在保護(hù)蓋12外，保護(hù)蓋12上形成有比攪拌軸的孔徑稍大的貫通孔，如圖3所示，該貫通孔的周緣設(shè)有防震墊圈9，攪拌軸豎直向下地穿過(guò)防震墊圈9以伸入罐體內(nèi)。防震墊圈9用以保護(hù)攪拌槳，防止攪拌槳與保護(hù)蓋12直接接觸，造成磨損或損壞。在打漿罐1的底部設(shè)有漿液出口13，當(dāng)漿液濃度達(dá)到設(shè)定值(例如5％～50％)時(shí)，開(kāi)始出料。當(dāng)漿液濃度達(dá)到設(shè)定值并開(kāi)始出料后，可通過(guò)進(jìn)水口開(kāi)始補(bǔ)充新鮮水。

實(shí)施例

采用圖1所示的濾餅成漿裝置。其中，擠條機(jī)2的濾餅處理量為0.1-10kg/h，擠條機(jī)的孔板23的孔徑為1-5cm，螺旋攪拌槳轉(zhuǎn)速控制為0～600r/min，籠形攪拌槳轉(zhuǎn)速為0～900r/min，二者反向旋轉(zhuǎn)，篩網(wǎng)3為8～32目的等間距網(wǎng)格型篩網(wǎng)，防震墊圈9為直徑2-5cm的規(guī)格，以期獲得漿液濃度 0％～50％的最終漿液。

濾餅成漿的操作方法包括步驟：

1、濾餅通過(guò)擠條機(jī)2的進(jìn)料口21，進(jìn)入擠條機(jī)2；

2、濾餅在擠條機(jī)2的壓力作用下，通過(guò)擠條機(jī)2前端的孔板23被擠壓成圓條型濾餅擠條；

3、濾餅擠條最終到達(dá)擠條機(jī)2的擠料出口22處設(shè)置的篩網(wǎng)3；

4、濾餅擠條在篩網(wǎng)3中通過(guò)水的作用力進(jìn)行分散；

5、由攪拌電機(jī)4控制螺旋攪拌槳和籠形攪拌槳同軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)；

6、同時(shí)升降攪拌槳，控制攪拌槳每間隔5分鐘，垂直向下位移至離打漿罐1的底部5mm，保持1分鐘，然后復(fù)位；

7、當(dāng)漿液濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，漿料開(kāi)始從漿液出口13中排出；

8、開(kāi)始排出漿料后，開(kāi)啟進(jìn)水管線補(bǔ)充新鮮水。

表一：各控制參數(shù)、打漿時(shí)間及打漿效果

在上述實(shí)施例中，參見(jiàn)表一可見(jiàn)，采用本發(fā)明裝置的濾餅成漿效率高，成漿速度可控，濾餅沉積量低，能夠有效避免漿液出口堵塞以及打漿罐底部沉渣。此外，還能有效降低攪拌槳負(fù)荷，起到節(jié)能效果，并防止因攪拌槳轉(zhuǎn)速高造成的飛濺，以及外部落塵等。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，例如內(nèi)外攪拌槳的具體形狀，也可內(nèi)部采用籠形攪拌槳，而外部采用大直徑的螺旋攪拌槳等，這些簡(jiǎn)單變型均未超出本發(fā)明的構(gòu)思，因而均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。