專利名稱:臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉體加工設(shè)備，特別是一種球磨機，可用于粉體球磨，也可用于固一固相反應(yīng)或液一固相反應(yīng)，如用于強化多糖高聚物改性的反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
固體與固體之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新的固體物質(zhì)的反應(yīng)過程稱為固相反應(yīng)。由于固相反應(yīng)具有不使用溶劑，具有高選擇性、高產(chǎn)率、工藝過程簡單和不污染環(huán)境、節(jié)約溶媒、減少能耗和無爆燃性等優(yōu)點，是一種較理想的合成方法，已成為發(fā)展綠色化學(xué)與技術(shù)的新途徑和開發(fā)制備綠色材料和產(chǎn)·品的重要手段。目前已廣泛應(yīng)用于有機合成反應(yīng)、配位化學(xué)反應(yīng)、高聚物改性、制備納米粉體等領(lǐng)域。
在固相反應(yīng)中，反應(yīng)是固體與固體接觸，物料之間的混合與接觸不充分，物料間的能量交換受到限制，且各固相反應(yīng)物的晶格是高度有序的，晶格分子的移動較困難，因此必須提高反應(yīng)溫度。但固體物質(zhì)除金屬外，大多是熱的不良導(dǎo)體，依靠常規(guī)的外加熱方式，即依靠在溫度梯度推動下的熱傳導(dǎo)形式向反應(yīng)物分子提供反應(yīng)和擴散速度所需的能量，必須用很高的溫度才能使反應(yīng)達(dá)到具有實際意義的速度。但有機物常常是不能耐受高溫的，在高溫條件下易于分解、炭化等，所以長期以來固相合成大多局限于無機材料的高溫?zé)Y(jié)。
近年來采用微波、超聲輻射、研磨等方法應(yīng)用于加快固相有機合成方面取得了較好的研究進(jìn)展。但多糖高聚物的固相反應(yīng)不同于一般的固相有機合成，如植物纖維的固相酯化反應(yīng)植物纖維主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，以纖維素的結(jié)晶微纖絲為骨架，木質(zhì)素和半纖維素形成了牢固的結(jié)合層。這樣的超分子形態(tài)結(jié)構(gòu)使得纖維素大量的羥基難于被其他反應(yīng)試劑所觸及，而且酯化劑的碳鏈越長，空間位阻越大，嚴(yán)重影響纖維素酯化反應(yīng)的速度和均勻度。因此尋找一種合適的強化方法在低熱條件下即可使反應(yīng)物分子獲得反應(yīng)和加速擴散所需的能量，并能打破其致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，更好地改善酯化劑與纖維素大分子接觸狀態(tài)和反應(yīng)性、提高反應(yīng)速度是實現(xiàn)植物纖維固相酯化的關(guān)鍵。
同時針對多糖聚合物一些化學(xué)特性，如粘彈性、溫度依賴性等，采用傳統(tǒng)的球磨機作為反應(yīng)器混合物料，會出現(xiàn)物料粘在球磨筒底部，不能充分混合，影響混合效率；球磨時產(chǎn)生的局部高溫，導(dǎo)致反應(yīng)溫度不均勻，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，傳統(tǒng)的球磨機無法滿足強化多糖高聚物改性的要求。
目前，我們檢索到以下一些球磨機的公開文獻(xiàn)，例如
I、中國專利公開號CN200820081427. 9，
公開日2009年5月6日，該申請案公開了一種高能球磨機的犁片式攪拌裝置，包括花鍵安裝板、犁片、擺動桿、銷軸、螺釘組成，克服了傳統(tǒng)球磨機在攪拌棒磨損后，棒頂端與球磨筒的間距變大，使得物料和研磨球的攪拌不充分，球磨效率下降的問題。其不足之處在于花鍵安裝板為整體式，仍存在增減犁片數(shù)量時不方便的問題。
2、中國專利公開號CN02211632.X，
公開日2003年3月5日，該申請案公開了一種攪拌式球磨機，包括缸體、冷卻水套、攪拌軸、攪拌棒，裝球和粉的缸體可通過扳動轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動后用定位銷固定，轉(zhuǎn)動角度可達(dá)180度，克服了傳統(tǒng)球磨機的筒體底部結(jié)塊的缺點。其不足之處是缸體兩端未設(shè)有圓弧板，有死角存在；攪拌棒與內(nèi)筒壁之間有間隙，如球磨有粘性的物料，部分物料不能充分?jǐn)嚢瑁桓左w在旋轉(zhuǎn)后，有些位置不方便隨時進(jìn)料。
3、中國專利公開號CN200920106322. 9，
公開日2010年I月13日，該申請案公開了用于制備納米復(fù)合氧化物的球磨機，包括球磨筒、電動機、傳動裝置、研磨球、物料進(jìn)出口、支架，球磨筒罐體帶有冷卻夾套，實現(xiàn)了研磨溫度相對較低，有效防止物料的結(jié)焦、晶粒尺寸的增長。其不足之處在于球磨筒體底部沿軸線呈O 30度，物料堆積在底部，攪拌棒與內(nèi)筒壁之間有間隙，不利于物料的充分?jǐn)嚢琛?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種物料混合均勻、無攪拌死角、球磨溫度可控、可隨時增加物料、維修方便的用于強化多糖高聚物改性的球磨機。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下方案實現(xiàn)的
一種臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，主體結(jié)構(gòu)包括攪拌裝置、球磨筒、置于球磨筒內(nèi)的研磨球、進(jìn)料口、電動機和出料口，所述的攪拌裝置包括依次連接的主軸、傳遞扭矩的導(dǎo)向鍵、花鍵座、U型架和犁片，所述的電動機通過傳動裝置與攪拌裝置的主軸連接并帶動U型架沿主軸徑向擺動，所述的犁片在U型架帶動下攪動研磨球在球磨筒內(nèi)滾動。
作進(jìn)一步的改進(jìn)，以上所述球磨筒的內(nèi)筒兩端各設(shè)有圓弧板。
作進(jìn)一步的改進(jìn)，以上所述的花鍵座對角線兩端各設(shè)有一個銷軸孔，并通過銷軸與彈性擋圈與U型架鉸接。
作進(jìn)一步的改進(jìn)，以上所述的主軸設(shè)有2或4或6個鍵槽，所述的導(dǎo)向鍵分段用螺釘固定在鍵槽里。
作進(jìn)一步的改進(jìn)，以上所述的花鍵座可對稱拆開，用連接板與螺栓、螺母固定在一起。
作進(jìn)一步的改進(jìn)，以上所述的主軸設(shè)有可對稱拆開的定位套，所述的定位套通過螺釘套裝在主軸上。
作進(jìn)一步的改進(jìn)，以上所述的研磨筒設(shè)有外筒與內(nèi)筒兩層，在所述的外筒設(shè)有冷卻劑進(jìn)液管與冷卻劑回流管，外筒上與內(nèi)筒之間設(shè)有隔板，隔板設(shè)有供冷卻液流通的小孔，外筒與內(nèi)筒之間形成冷卻液導(dǎo)流道。
作進(jìn)一步的改進(jìn)，以上所述的球磨反應(yīng)器還包括恒溫系統(tǒng)，所述的恒溫系統(tǒng)包括在冷卻劑進(jìn)液管與冷卻劑回流管，所述的冷卻劑進(jìn)液管設(shè)有流量控制閥，流量控制閥之前設(shè)有泵，所述冷卻劑回流管都設(shè)有流量控制閥。
作進(jìn)一步的改進(jìn)，以上所述的進(jìn)料口位于球磨反應(yīng)器正上方，出料口位于球磨反應(yīng)器側(cè)面并與進(jìn)料口成90度布置。
作進(jìn)一步的改進(jìn)，以上所述的球磨反應(yīng)器還設(shè)有機架，所述研磨筒外筒兩端端面設(shè)有定位板并通過定位銷與機架連接。
本發(fā)明的工作原理
接通恒溫系統(tǒng)，多糖高聚物與反應(yīng)劑從進(jìn)料口加入球磨筒，電動機帶動攪拌裝置高速旋轉(zhuǎn)，攪拌裝置上的犁片帶動研磨球與多糖高聚物、反應(yīng)劑作旋轉(zhuǎn)運動，在離心力的作用下，可徑向擺動的U型架向外擺動，使犁片緊緊貼著球磨筒內(nèi)壁，粘在內(nèi)壁上的物料被犁片刮下來，實現(xiàn)所有多糖高聚物與反應(yīng)劑充分參與反應(yīng)，多糖高聚物與反應(yīng)劑隨研磨球一起運動，靠研磨球之間及研磨球與球磨筒之間的撞擊，破壞多糖高聚物的木質(zhì)保護層和改變纖維素的晶體機構(gòu)，增加纖維素的無定形區(qū)，增強多糖高聚物與反應(yīng)劑的反應(yīng)性，球磨過程產(chǎn)生的熱量由冷卻劑帶走，保證恒溫球磨，球磨完成后，把球磨筒順時針旋轉(zhuǎn)90度，合成的材料便由出料口出料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果I.攪拌裝置上的犁片在離心力的作用下緊貼著內(nèi)筒壁，無攪拌死角，保證所有物料都能充分?jǐn)嚢琛?br>2.通過恒溫系統(tǒng)控制反應(yīng)溫度，保證球磨過程在恒溫中進(jìn)行，抑制物料發(fā)生熱敏性反應(yīng)。
3.反應(yīng)過程中可隨時添加反應(yīng)試劑，并能與原物料充分混合。
4.攪拌裝置上的花鍵座與套筒為組合式，犁片的數(shù)量、軸向位置可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)最佳工況。
5.攪拌裝置磨損后，只需更換攪拌裝置上的犁片，維修費用大大降低。


圖I為本發(fā)明的主視圖。
圖2為本發(fā)明的左視圖。
圖3為本發(fā)明的恒溫系統(tǒng)示意圖。
圖中零部件名稱及序號
攪拌裝置I、球磨筒2、研磨球3、進(jìn)料口 4、電動機5、機架6、犁片7、U型架8、連接板9、螺栓10、螺母11、銷軸12、彈性擋圈13、花鍵座14、隔板15、圓弧板16、定位套17、螺釘
18、泵19、流量控制閥20、主軸21、定位板22、定位銷23、導(dǎo)向鍵24、螺釘25、出料口 26、冷卻劑進(jìn)液管27、冷卻劑回流管28、流量控制閥29。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例描述本發(fā)明長行程磁懸浮減震器。
實施例I :
如圖I所示，一種臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，主體結(jié)構(gòu)包括攪拌裝置I、球磨筒2、置于球磨筒2內(nèi)的研磨球3、進(jìn)料口 4、電動機5和出料口 26，所述的攪拌裝置I包括依次連接的主軸21、傳遞扭矩的導(dǎo)向鍵24、花鍵座14、U型架8和犁片7，所述的電動機5通過傳動裝置與攪拌裝置I的主軸21連接并帶動U型架8沿主軸21徑向擺動，所述的犁片7在U型架8帶動下攪動研磨球3在球磨筒2內(nèi)滾動，所述的進(jìn)料口 4位于球磨反應(yīng)器正上方，出料口 4位于球磨反應(yīng)器側(cè)面并與進(jìn)料口 26成90度布置。
本實施例中，對粘性物料進(jìn)混合試驗，經(jīng)過2個小時，球磨筒內(nèi)壁未粘有物料。
實施例2
與實施例I不同之處在于，所述球磨筒的內(nèi)筒兩端各設(shè)有圓弧板16。[0041]本實施例中，對粘性物料進(jìn)混合試驗，攪拌期間加入反應(yīng)試劑,經(jīng)過2個小時，球磨筒內(nèi)壁及圓弧板處未粘有物料。
實施例3
與實施例I不同之處在于，所述的花鍵座14對角線兩端各設(shè)有一個銷軸孔，并通過銷軸12與彈性擋圈13與U型架8鉸接，所述的主軸21設(shè)有4個鍵槽，所述的導(dǎo)向鍵24分段用螺釘25固定在鍵槽里，所述的花鍵座14可對稱拆開，用連接板9與螺栓10、螺母11固定在一起，所述的主軸21設(shè)有可對稱拆開的定位套17，所述的定位套17通過螺釘18套裝在主軸21上。
本實施例中，在主軸21上增加一組攪拌犁片，先把原主軸21上所有定位套17上的螺釘18拆下，調(diào)節(jié)花鍵座14的位置，在所需增加的位置增加一個花鍵座14，用連接板9與螺栓10、螺母11固定在一起，通過導(dǎo)向鍵24定位到主軸21上，最后用螺釘18把定位套17連接成一組把所有花鍵座14的軸向距離固定。
實施例4
與實施例I不同之處在于，所述的研磨筒2設(shè)有外筒與內(nèi)筒兩層，在所述的外筒設(shè)有冷卻劑進(jìn)液管27與冷卻劑回流管28，外筒上與內(nèi)筒之間設(shè)有隔板15，隔板15設(shè)有供冷卻液流通的小孔，外筒與內(nèi)筒之間形成冷卻液導(dǎo)流道，所述的球磨反應(yīng)器還包括恒溫系統(tǒng)，所述的恒溫系統(tǒng)包括在冷卻劑進(jìn)液管27與冷卻劑回流管28，所述的冷卻劑進(jìn)液管27設(shè)有流量控制閥20，流量控制閥20之前設(shè)有泵19，所述冷卻劑回流管28都設(shè)有流量控制閥29。
本實施例中，通過恒溫系統(tǒng)向研磨筒通入5度的冷凍水，放入物料攪拌2個小時，測量出冷凍水的回管溫度在8 10度之間波動。
實施例5
與實施例I、實施例2和實施例3任一實施例不同之處在于，所述的球磨反應(yīng)器還設(shè)有機架6，所述研磨筒外筒兩端端面設(shè)有定位板22并通過定位銷23與機架6連接。
本實施例中，在物料攪拌完畢后，旋轉(zhuǎn)研磨筒，通過磨筒外筒兩端端面設(shè)有定位板22并通過定位銷23與機架6固定，使出料口朝下，完成出料。
權(quán)利要求
1.一種臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，主體結(jié)構(gòu)包括攪拌裝置(I)、球磨筒(2)、置于球磨筒(2)內(nèi)的研磨球(3)、進(jìn)料口(4)、電動機(5)和出料口(26)，其特征在于所述的攪拌裝置(I)包括依次連接的主軸(21)、傳遞扭矩的導(dǎo)向鍵(24 )、花鍵座(14 )、U型架(8)和犁片(7)，所述的電動機(5)通過傳動裝置與攪拌裝置(I)的主軸(21)連接并帶動U型架(8)沿主軸(21)徑向擺動，所述的犁片(7)在U型架(8)帶動下攪動球磨筒(2)內(nèi)的研磨球(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，其特征在于所述球磨筒的內(nèi)筒兩端各設(shè)有圓弧板(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，其特征在于所述的花鍵座(14)對角線兩端各設(shè)有一個銷軸孔，并通過銷軸(12)與彈性擋圈(13)與U型架(8)鉸接。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1-3任一所述的臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，其特征在于所述的主軸(21)設(shè)有2個以上鍵槽，所述的導(dǎo)向鍵(24)分段用螺釘(25)固定在鍵槽里。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，其特征在于所述的花鍵座(14 )可對稱拆開，用連接板(9 )與螺栓(10 )、螺母(11)固定在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，其特征在于所述的主軸(21)設(shè)有可對稱拆開的定位套(17)，所述的定位套(17)通過螺釘(18)套裝在主軸(21)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，其特征在于所述的研磨筒(2)設(shè)有外筒與內(nèi)筒兩層，在所述的外筒設(shè)有冷卻劑進(jìn)液管(27)與冷卻劑回流管(28),外筒上與內(nèi)筒之間設(shè)有隔板(15),隔板(15)設(shè)有供冷卻液流通的小孔,外筒與內(nèi)筒之間形成冷卻液導(dǎo)流道。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，其特征在于所述的球磨反應(yīng)器還包括恒溫系統(tǒng)，所述的恒溫系統(tǒng)包括在冷卻劑進(jìn)液管(27)與冷卻劑回流管(28)，所述的冷卻劑進(jìn)液管(27)設(shè)有流量控制閥(20)，流量控制閥(20)之前設(shè)有泵(19),所述冷卻劑回流管(28)設(shè)有流量控制閥(29)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1-3任一所述的臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，其特征在于所述的進(jìn)料口(4)位于球磨反應(yīng)器正上方，出料口(4)位于球磨反應(yīng)器側(cè)面并與進(jìn)料口(26)成90度布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1-3任一所述的臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，其特征在于所述的球磨反應(yīng)器還設(shè)有機架(6)，所述研磨筒外筒兩端端面設(shè)有定位板(22)并通過定位銷(23 )與機架(6 )連接。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種臥式強化多糖高聚物改性攪拌球磨反應(yīng)器，旨在提供一種物料攪拌均勻、無球磨死角、球磨溫度可控、維修方便的球磨機。主體結(jié)構(gòu)包括攪拌裝置、研磨筒、恒溫系統(tǒng)、機架，攪拌裝置與研磨筒水平臥式安裝在機架上，其中攪拌裝置由電機驅(qū)動，攪拌裝置安裝有可徑向擺動的U型架，U型架上安裝有可置換的犁片，研磨筒具有作為冷卻水套的雙層結(jié)構(gòu)，研磨筒上設(shè)冷卻劑的進(jìn)排口，進(jìn)料口與出料口成90度布置，研磨筒兩端有定位板，出料時旋轉(zhuǎn)90度使出料口向下完成出料。本發(fā)明可用于多糖高聚物改性的反應(yīng)器。
文檔編號B02C17/16GKCN102921512SQ201210466391
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月16日
發(fā)明者黃祖強, 張燕娟, 黃愛民, 林國友, 馮振飛, 覃宇奔, 胡華宇, 覃杏珍 申請人:廣西大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan