CN109304109A - 一种固液混合设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固液混合设备，包括储罐；第一泵体，其进料口与所述储罐相连；喷嘴，其尾部与所述第一泵体的出料口相连；接料管，其一端位于所述喷嘴的料液喷出方向；第二泵体，其进料口连接于所述接料管的另一端；砂磨机，其入料口连接于所述第二泵体的出料口，其入料口连接于所述接料管的另一端，其出料口连接于所述储罐。本发明还基于上述的固液混合设备公开了一种固液混合方法。该固液混合设备将储罐与砂磨机分离，能够均匀处理固液混合物料，延长了料液的混合时间，从而使混合程度更均匀。喷嘴的设置使得喷射出的流体快速进入接料管内，从而在接料管管口的四周形成负压，能够吸入物料进入接料管。

Description

一种固液混合设备及方法

技术领域

本发明涉及分散混合技术领域，尤其涉及一种固液混合设备及方法。

背景技术

在化工生产中，经常需要将固体和液体进行混合，因而需要用到固液混合设备。传统的固液混合设备一般包括一个容器，容器的上端具有加料口，容器内设置有搅拌装置和/或砂磨机等，这样在混合过程中，固相和液相物质不断从加料口注入，利用砂磨机将固体粉碎，再通过搅拌装置将固液混合在一起。但是，对于一些高粘度的液体或易发生团聚的粉体来说，固液不易混合且混合过程中需要一定研磨破碎。这种情况下，由于固体物料可能一直漂浮在液体表面，混合效率低，传统的固液混合设备不再能够满足需求，因而需要一定的作用力将物料带入浆料中，进而开发出了新型的固液混合方式，一般包括以下几种：

1)将固体块或颗粒加入到盛有溶剂的罐内进行高速剪切搅拌；2)将固体块或颗粒加入到溶剂与另一种研磨介质的混合液中并进行搅拌；3)利用真空或者其他负压技术将固体或粉体颗粒吸入容器内进行剪切混匀并不断循环。然而，这三种方式均存在一定的局限性，一是混合过程中容易有死角，可能最终存在部分大颗粒或团聚体影响后续的加工，并且当粘度较大时，会有相当一部分的物料无法被破碎；二是混合速度较慢，且当物料粘度比较高时，不容易将物料排出；三是采用真空或者较大的负压，能耗较高，有可能产生空气介入。

因此，需要一种固液混合设备及方法，解决现有设备的混合效率低且粉碎不均匀的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固液混合设备及方法，能够将固体研磨粉碎并提高固液混合的效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种固液混合设备，包括：储罐；第一泵体，其进料口与所述储罐相连；喷嘴，其尾部与所述第一泵体的出料口相连；接料管，其一端位于所述喷嘴的料液喷出方向；第二泵体，其进料口连接于所述接料管的另一端；砂磨机，其入料口连接于所述第二泵体的出料口，其入料口连接于所述接料管的另一端，其出料口连接于所述储罐。

作为优选，所述固液混合设备还包括：放料装置，其连接于所述接料管的所述一端。放料装置用于分批次加入固体或液体物料，从而增加储罐内料液的质量。设置放料装置后，无需停机即可增加整个设备内的料液质量，从而提高了混合效率。

作为优选，所述放料装置为漏斗状，所述放料装置的上部设置有电磁振动器。漏斗状的放料装置可以增大物料的容纳量，防止物料漏出。电磁振动器可以对放料装置的侧壁进行震动，从而使物料更快下落至接料管内，避免物料在放料装置处的堆积。

作为优选，所述接料管的开口处为文丘里管。文丘里管为一种流体导流装置，两头大中间小，中间直径较小的区域称为咽喉部。流体在经过咽喉部时速度加大，压力降低，与外界大气之间产生了压力差，这一负压进一步地能够吸入更多的物料进入接料管。

作为优选，所述放料装置和所述文丘里管之间连接有波纹管或橡胶管。由于电磁振动器的设置，使得放料装置会发生振动，若不连接软性接管如波纹管或橡胶管等，文丘里管就会发生振动，这就导致文丘里管不能对准喷嘴的位置，可能导致喷嘴喷出的料液洒出文丘里管外。而设置软性接管后，可以防止文丘里管跟随电磁振动器一起震颤。

作为优选，所述砂磨机内设置有5-8mm的研磨介质，所述砂磨机的出料口为筛孔状结构，筛孔的孔径为2-4mm。砂磨机内部采用小颗粒的研磨介质，内部空间具有更多的紊流和接触面积，利于难混合固液物料的混合。另外，砂磨机的出料口为筛孔状，有利于物料的快速通过。

作为优选，所述储罐的底部设置有成品出料口。该设置可以随时排出料液，保证整个混合装置可以不停机工作。

作为优选，所述成品出料口连接有出料管，所述出料管上安装有流量阀。该设置可以检测料液的混合程度是否达到需求，也可以用于排出成品料液。

作为优选，所述第一泵体和所述第二泵体均为螺杆泵或隔膜泵。这两种泵均具有很强的输送磨蚀性流体的能力，且能够输送高粘度流体，给料液较大的循环压力。二者的占地面积较小。节省空间。

本发明还提供一种固液混合方法，采用上述的固液混合设备，包括如下步骤：

S1、向储罐内加入待混合的料液；

S2、使所述料液在第一泵体的带动下从喷嘴中喷出，进入接料管；

S3、所述料液在第二泵体的带动下进入砂磨机，经研磨混合后流入储罐。

本发明中固液混合设备及方法的有益效果在于：

1)该固液混合设备将储罐与砂磨机分离，能够均匀处理固液混合物料，相比剪切或者其他混合破碎方式，砂磨机具有更高的混合和破碎接触面积，延长料液的混合时间，从而使混合程度更均匀；

2)喷嘴的设置使得喷射出的流体快速进入接料管内，从而在接料管管口的四周形成负压，根据文丘里效应，能够吸入物料进入接料管；

3)文丘里管的设置也会使之附近产生负压，进一步加快了放料装置中物料进入接料管的速率；

4)该固液混合方法将料液在第一泵体和第二泵体的作用下进行多次循环，能够将物料混合均匀，且提高了料液的颗粒精细度。

附图说明

图1为本发明中实施例1的固液混合设备图；

图2为本发明中实施例2的固液混合设备图。

图中：

1、储罐；2、第一泵体；3、喷嘴；4、接料管；5、砂磨机；51、剪切头；52、剪切电机；6、放料装置；7、电磁振动器；8、出料管；9、流量阀。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种固液混合设备，主要包括储罐1、第一泵体2、喷嘴3、接料管4、第二泵体10和砂磨机5。其中储罐1、第一泵体2、喷嘴3、接料管4、第二泵体10和砂磨机可看作依次首尾相连。具体地，储罐1的底部连接于第一泵体2的进料口，第一泵体2的出料口连接于喷嘴3的尾部，喷嘴3的头部用于喷出料液，接料管4的一端位于喷嘴3的料液喷出方向，本实施例中接料管4的一端开口位于喷嘴3的下方，接料管4的另一端与第二泵体10的进料口相连，第二泵体10的出料口与砂磨机5的入料口相连，砂磨机5的出料口连接于储罐1。储罐1的底部设置有成品出料口，料液可以随时从成品出料口排出，保证整个固液混合设备可以不停机工作。成品出料口处连接有出料管8，出料管8上安装有流量阀9，这样，可以检测料液的混合程度是否达到需求，也可以用于成品料液的排出。

本实施例中砂磨机5内设置有5-8mm的研磨介质，砂磨机5的出料口为筛孔状结构，筛孔的孔径为2-4mm。砂磨机5采用偏心盘研磨结构，并按一定顺序排列，该***克服了传统研磨机研磨介质分布不均的缺点，使研磨介质能够得到最大的能量传递，研磨效率高。本实施例中砂磨机5选用氧化锆粗砂磨机，研磨介质为球形的氧化锆珠，其研磨作用以撞击和剪切力为主，氧化锆珠本身易清洁，硬度高，比玻璃珠及天然沙更耐磨。工作时，砂磨机5的主电机提供能量输入，分散盘充分搅动研磨介质和浆料，为其提供动能，使料液充分分散研磨，达到要求的研磨效果。

本实施例中第一泵体2和第二泵体10均为螺杆泵，螺杆泵具有很强的输送磨蚀性流体的能力，且能够输送高粘度流体以及各种混合杂质含有气体及固体颗粒或纤维的介质，可以施加给料液较大的循环压力，螺杆泵的体积小，占地面积较小。节省空间。另外，螺杆泵是无振动的，运行平缓、安静。

实施例2

为简单起见，仅描述实施例2与实施例1的不同之处，其不同之处在于：

本实施例中固液混合设备还包括放料装置6，其形状为漏斗状，连接于接料管4的一端。漏斗状的放料装置6可以增大物料的容纳量，防止物料漏出。放料装置6用于分批次加入固体物料，从而增加储罐1内物料的质量。设置放料装置6后，无需停机即可增加整个设备内的料液质量，从而提高了混合效率。漏斗状放料装置6的上部设置有电磁振动器7。电磁振动器7可以对放料装置6的侧壁进行震动，从而使物料更快下落至接料管4内，避免物料在放料装置6处的堆积。放料装置6的设置也保证了整个固液混合设备可以不停机工作。

本实施例中，接料管4的开口处为文丘里管。文丘里管为一种流体导流装置，两头大中间小，中间直径较小的区域称为咽喉部。流体在经过咽喉部时速度加大，压力降低，与外界大气之间产生了压力差，这一负压进一步地能够吸入更多的物料进入接料管4。为了防止文丘里管受到电磁振动器7的影响而振动，在放料装置6和文丘里管之间还连接有软性的波纹管或橡胶管。由于电磁振动器7的设置，使得放料装置6会发生振动，若不连接软性接管如波纹管或橡胶管等，文丘里管就会发生振动，这就导致文丘里管不能对准喷嘴3的位置，可能导致喷嘴3喷出的料液洒出文丘里管外。而设置软性接管后，可以防止文丘里管跟随电磁振动器7一起震颤。为了使喷嘴处喷出的料液更加均匀，喷嘴3选用为静电雾化喷嘴，其能够将料液挤压入喷嘴的头部，并雾化喷出，从而形成直径为微米级的雾化颗粒。当然，在其他实施例中，喷嘴3还可以选择为超声雾化喷嘴。

本实施例中第一泵体2和第二泵体10均为隔膜泵，隔膜泵具有很强的输送磨蚀性流体的能力，也可以输送腐蚀性、高粘度的流体，可以施加给料液较大的循环压力，隔膜泵的体积小，占地面积较小，节省空间。但是，在使用时，隔膜泵会产生较大的振动，并通过管线扩散，导致管线和基础设施振动，因此一般需要在泵脚处安装振动缓冲装置，以减少振动。

本实施例还提供了一种固液混合方法，采用上述的固液混合设备，包括如下步骤：

S1、向储罐1内加入待混合的料液；

S2、使料液在第一泵体2的带动下从喷嘴3中喷出，进入接料管4；

S3、料液在第二泵体10的带动下进入砂磨机5，经剪切混合后流入储罐1。

待储罐1内的料液达到生产要求后，拧开出料管8上的流量阀9，将料液排出。

该固液混合设备及方法，将储罐1与砂磨机5分离，能够均匀处理固液混合物料，相比剪切或者其他混合破碎方式，砂磨机具有更高的混合和破碎接触面积，延长料液的混合时间，从而使混合程度更均匀。喷嘴3和文丘里管的设置能够使接料管4在喷嘴3一端的开口处形成负压，利用文丘里效应的原理，物料能够从放料装置6内被吸入到接料管4，从而提高了混合效率；砂磨机5对料液进行深度剪切和研磨，该设备及方法解决了现有的固液混合设备的混合效率低且粉碎不均匀的问题。

申请人声明，本发明通过上述实施例进行了示例性的描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固液混合设备，其特征在于，包括：

储罐(1)；

第一泵体(2)，其进料口与所述储罐(1)相连；

喷嘴(3)，其尾部与所述第一泵体(2)的出料口相连；

接料管(4)，其一端位于所述喷嘴(3)的料液喷出方向；

第二泵体(10)，其进料口连接于所述接料管(4)的另一端；

砂磨机(5)，其入料口连接于所述第二泵体(10)的出料口，其出料口连接于所述储罐(1)。

2.根据权利要求1所述的固液混合设备，其特征在于，还包括：

放料装置(6)，其连接于所述接料管(4)的所述一端。

3.根据权利要求2所述的固液混合设备，其特征在于，所述放料装置(6)为漏斗状，所述放料装置(6)的上部设置有电磁振动器(7)。

4.根据权利要求3所述的固液混合设备，其特征在于，所述接料管(4)的开口处为文丘里管。

5.根据权利要求4所述的固液混合设备，其特征在于，所述放料装置(6)和所述文丘里管之间连接有波纹管或橡胶管。

6.根据权利要求1所述的固液混合设备，其特征在于，所述砂磨机(5)内设置有5-8mm的研磨介质，所述砂磨机(5)的出料口为筛孔状结构，筛孔的孔径为2-4mm。

7.根据权利要求1所述的固液混合设备，其特征在于，所述储罐(1)的底部设置有成品出料口。

8.根据权利要求7所述的固液混合设备，其特征在于，所述成品出料口连接有出料管(8)，所述出料管(8)上安装有流量阀(9)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的固液混合设备，其特征在于，所述第一泵体(2)和所述第二泵体(10)均为螺杆泵或隔膜泵。

10.一种固液混合方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的固液混合设备，包括如下步骤：

S1、向储罐(1)内加入待混合的料液；

S2、使所述料液在第一泵体(2)的带动下从喷嘴(3)中喷出，进入接料管(4)；

S3、所述料液在第二泵体(10)的带动下进入砂磨机(5)，经研磨混合后流入储罐(1)。