CN102225318B - 分体式高剪切分散乳化机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分体式高剪切分散乳化机，包括：电机、皮带、主轴，密封部件，储液平衡罐，三级多层定转子组成。将本发明设备进料口与输送液体或液体与固体混合物的管道相连，在高剪切分散乳化机的工作腔内将液体或液体与固体混合物进行剪切均质乳化后输出。整个过程均质乳化速度快，产品粒径小且粒径分布范围窄，反应时间短，优化了生产工艺。

Description

分体式高剪切分散乳化机

技术领域

本发明涉及液体或液体与固体混合物的分散均质乳化领域，具体来说，本发明涉及一种将多种不同液体或液体与固体混合物粒径破碎及重新组合的作用。

背景技术

图1为现有技术中的一种高剪切分散乳化机100的结构示意图，该分散乳化设备主要由电机101、主轴102、密封部件103和单层定转子组件104组成。工作腔105的进料口110预先有不同种类的液体或液体与固体的混合物，然后电机101驱动主轴102带动定转子组件104的转子旋转，最终将不同种类的液体或液体与固体混合物在105的工作腔中均匀分散均质乳化。上述高剪切分散乳化机100的缺点包括：

(1)电机与主轴刚性联接，如果负载过大，电机容易损坏。

(2)定转子为单级，物料分散均质乳化后的粒径较大，且粒径分布范围较宽，产品均匀性不好。

(3)顶部设置出料口112出料，工作腔内底部物料不易流动，长期停留，易产生变质；

图2为现有技术中的一种高剪切分散乳化机的结构示意图，该高剪切分散乳化设备200主要由电机201，轴承腔体202，主轴203，密封部件204，定转子组件205和反应釜206组成。反应釜206内预先放有不同种类的液体，然后电机201驱动主轴203带动定转子组件205的转子旋转，最终将不同种类的液体在反应釜206中均匀分散乳化。上述高剪切分散乳化机的缺点包括：

(1)电机与主轴刚性联接，如果负载过大，电机容易损坏。

(2)处理物料为批次生产，不能完成在线生产，易造成批次间品质差异。

(3)定转子为单级，物料分散均质乳化后的粒径较大，且粒径分布范围较宽，产品均匀性不好。

(4)反应釜体积大，物料在反应釜内循环时间长，效率低，同批物料剪切概率不均匀，单批物料粒径差异明显。

图3为现有技术中的一种锚式搅拌示意图，该锚式搅拌设备300主要由电机301，联体302，密封部件303，传动主轴304，锚式搅拌桨305和反应釜306组成。反应釜306内预先放有不同种类的液体，然后电机301驱动主轴304带动桨叶305旋转，最终将不同种类的液体在反应釜306中分散混合。上述锚式搅拌设备的缺点包括：

(1)电机与主轴刚性联接，如果负载过大，电机容易损坏。

(2)处理物料为批次生产，不能完成在线生产，易造成批次间品质差异。

(3)桨叶为锚式桨叶，对液体粒径无法进行剪切。

(4)反应釜体积大，物料在反应釜内循环时间长，效率低，品质不均一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分体式高剪切分散乳化机，在出现过载情况下能够对电机进行保护。

为解决上述技术问题，本发明的分体式高剪切分散乳化机，包括用于提供动力的电机、用于传动动力的主轴、工作腔体、定转子组件、轴承腔体以及密封部件，主轴由设置在轴承腔体内的轴承支撑，密封部件隔绝轴承腔体和工作腔体，定转子组件设置在工作腔体内并连接主轴，其特点是，电机和主轴分体设置并且由皮带轮传动机构连接。

所述的分体式高剪切分散乳化机，其进一步的特点是，定转子组件为三级多层定转子组件，三级多层定转子组件至少包括沿从工作腔体的进料口至出料口的物料流动方向依次设置的第一层定转子组件、第二层定转子组件和第三层定转子组件。

所述的分体式高剪切分散乳化机，其进一步的特点是，第一层定转子组件为粗齿定转子组件，第二层定转子组件为中齿定转子组件，第三层定转子组件为细齿定转子组件。

所述的分体式高剪切分散乳化机，其进一步的特点是，第一层定转子组件、第二层定转子组件和第三层定转子组件布置在竖直方向上。

所述的分体式高剪切分散乳化机，其进一步的特点是，进料口设置在工作腔体的顶部，出料口设置在工作腔体的底部。

所述的分体式高剪切分散乳化机，其进一步的特点是，还包括密封部件的冷却***的储液平衡罐。

与现有技术相比，由于具有分体式设计、皮带机构连接、三级多层定转子组件，本发明具有以下优点：在出现过载情况下能够对电机进行保护，物料在均质乳化后粒径小，粒径分布范围宽，均质乳化时间短，提高了乳化效率，优化了生产工艺。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为现有技术中的一种高剪切分散乳化机的结构示意图；

图2为现有技术中的高剪切分散乳化机的结构示意图；

图3为现有技术中的锚式搅拌的结构示意图；

图4为本发明的分体式高剪切分散乳化机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合如图4所示的实施例对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

图4为本发明一个实施例的分体式高剪切分散乳化机的结构示意图。如图所示，分体式高剪切分散乳化机400包括：提供动力的电机401、传递动力的主轴403、联接电机与主轴的皮带传动机构402、轴承腔体404、密封部件405、密封部件冷却***的储液平衡罐406、物料反应的工作腔体407、设置在工作腔体407内的分散乳化的三级定转子组件408。主轴403由轴承腔体404内的轴承支撑并与工作腔体内407的三级定转子组件408的转子连接。密封部件405设置在轴承腔体404内以隔绝工作腔体407和轴承腔体404。三级定转子组件408包括在竖直方向布置的三层共轴线的定转子组件，每层定转子组件由一定子和一转子构成，上层定转子组件为粗齿定转子组件，上层定转子组件为中齿定转子组件，下层定转子组件为细齿定转子组件，此处的“粗”、“中”、“细”的程度以三层定转子组件彼此相对为界定，在具体的实施例中，可根据不同的工况而设计计算。工作腔体407具有位于顶部的进料口411以及位于底部的出料口412。进料口411用于和物料管道相连，不同的物料在工作腔体内经过三级多层定转子分散乳化后从出料口输出。

本发明利用电机提供的动力，在皮带机构的传动下把动力传递给主轴，主轴带动转子在工作腔407内做高速的运转，进而带动工作腔体407内的液体与固定不动的定子做相对的运动。液体通过上层粗齿定转子间的狭缝挤出达到分散和均质乳化的初过程，分散后的液体经过中层中齿定转子时再次进行分散和均质乳化，分散后的液体最后经过下层细齿定转子时再次进行分散和乳化，最终从出料口排出。整个过程乳化时间短，物料粒径小且分布范围窄，提高了均质乳化效率，优化了生产工艺。

应用案例：氨纶聚合原液DOPE的预聚工段

原工艺：PTG(聚四亚甲基醚二醇)+MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)+DMAC(二甲基乙酰胺)同时添加到反应釜中，通过图3锚式搅拌反应混合。在反应釜中PTG和MDI反应生成PP(聚丙烯)，PP与DMAC在锚式搅拌的作用下进行物理混合形成PPS(聚苯硫醚)。PPS经过其它工段处理后得到氨纶聚合原液DOPE.该工艺缺陷：批量分散混合，存在批与批品质差异；每批分散混合时间长，效率低；批中由于锚式搅拌几乎无剪切力作用导致产品粒径不均匀，对后道均一反应造成不利影响，不利后道反应效率提高。

新工艺：PTG和MDI在前道工段中反应形成PP，PP与DMAC同时输送至本发明-分体式高剪切分散乳化机中进行均质乳化生成粒径均一且粒径分布范围窄的PPS，经过其它工段处理后得到氨纶聚合原液DOPE。该工艺优点：连续在线乳化分散，时间短、效率高；有效克服批与批间的差异，确保后道反应品质均一性；三级乳化分散，确保粒径最小化，提高后道反应效率。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (2)

1.一种分体式高剪切分散乳化机，用于液体或液体与固体混合物的分散均质乳化，包括用于提供动力的电机、用于传动动力的主轴、工作腔体、定转子组件、轴承腔体以及密封部件，主轴由设置在轴承腔体内的轴承支撑，密封部件隔绝轴承腔体和工作腔体，定转子组件设置在工作腔体内并连接主轴，其特征在于，电机和主轴分体设置并且由皮带轮传动机构连接，定转子组件为三级多层定转子组件，三级多层定转子组件至少包括沿从工作腔体的进料口至出料口的物料流动方向依次设置的第一层定转子组件、第二层定转子组件和第三层定转子组件，第一层定转子组件为粗齿定转子组件，第二层定转子组件为中齿定转子组件，第三层定转子组件为细齿定转子组件，第一层定转子组件、第二层定转子组件和第三层定转子组件布置在竖直方向上，进料口设置在工作腔体的顶部，出料口设置在工作腔体的底部。

2.如权利要求1所述的分体式高剪切分散乳化机，其特征在于，还包括密封部件的冷却***的储液平衡罐。

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