專利名稱：一種臥式固液混合裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固液混合裝置，尤其涉及一種臥式固液混合裝置及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前，固液混合大都采用把固液兩相物料按照一定的比例加入到攪拌反應(yīng)釜 中，通過攪拌裝置來達(dá)到混合。但對(duì)要求混合均勻度高、顆粒度小、兩相不能溶融 的物料的混合效果不甚理想，主要表現(xiàn)在固體顆粒易沉積，易結(jié)塊，粉體易揚(yáng)長(zhǎng)， 混合時(shí)間長(zhǎng)，能耗高，效率低。在要求混合均勻度較高的情況下，往往需要多級(jí)混 合才能達(dá)到效果，導(dǎo)致工藝成本高。
中國(guó)專利申請(qǐng)200610119270公開了一種臥式固液混合裝置。該專利申請(qǐng)將混 合分為多級(jí)，每級(jí)用擋板隔開，為一個(gè)混合室，固液物料中固體物料用螺旋輸送， 液體進(jìn)料為圓環(huán)管進(jìn)料。這種固液混合裝置，要達(dá)到較好的混合效果，槳葉的轉(zhuǎn)速 不能太低，必須控制好槳葉的轉(zhuǎn)速。在混合固體粉末較細(xì)介質(zhì)時(shí)，當(dāng)攪拌槳葉轉(zhuǎn)速 較高時(shí)，在第一級(jí)混合室的液體介質(zhì)，附在攪拌槳葉上的液體介質(zhì)在離心力的作用 下，將被甩向固體進(jìn)料口，使固體介質(zhì)在進(jìn)料口附近吸附液體介質(zhì)結(jié)團(tuán)，隨著時(shí)間 的延長(zhǎng)，結(jié)團(tuán)介質(zhì)越結(jié)越大，或是整塊掉下不易分散混合，或是逐漸堵塞進(jìn)料口， 使混合裝置無法繼續(xù)進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種混合效率高、 兩相混合均勻充分的臥式固液混合裝置及其應(yīng)用。 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)-
一種臥式固液混合裝置，該混合裝置包括電機(jī)、減速箱、聯(lián)軸節(jié)、前軸承端、 旋轉(zhuǎn)閥、固體進(jìn)料口、液體進(jìn)料口、攪拌軸、混合筒體、排氣口、后軸承端、卸料 口、固液混合室，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速箱，減速后通過聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)攪拌軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述的前軸承端、后軸承端支撐并保持?jǐn)嚢栎S的安裝與筒體的同心度，所述的 旋轉(zhuǎn)閥與固體進(jìn)料口連接，控制固體進(jìn)料量，所述的固體進(jìn)料口設(shè)在混合筒體前端， 所述的液體進(jìn)料口分布在固體進(jìn)料口后面，其特征在于，還包括刮板、犁刀、犁刀 固定桿、擋板，所述的刮板固定于攪拌軸上，設(shè)在固體進(jìn)料口下方；所述的犁刀通 過犁刀固定桿固定于攪拌軸上，所述的犁刀的犁頭與攪拌軸成一角度；所述的擋板 設(shè)在混合筒體內(nèi)部，卸料口之前，擋板與筒體接觸面處設(shè)置一間隙。
所述的前軸承端、后軸承端通過螺栓固定于混合筒體上，所述的攪拌軸通過編 織碳纖維盤根密封。
所述的液體進(jìn)料口為3~12個(gè)，并在筒體上端成對(duì)稱性排列。
所述的刮板的數(shù)量為1~3個(gè)，刮板與攪拌軸的角度為35°~55°。
所述的刮板與攪拌軸的角度優(yōu)選42 48°。
所述的犁刀的數(shù)量為4 20個(gè)，犁刀均勻固定于攪拌軸上，犁刀在周向上均勻 分布，在軸向上的布置為相近兩個(gè)犁刀的犁尾旋轉(zhuǎn)時(shí)的周向運(yùn)動(dòng)路線有0~150mm 的重疊，犁刀的弧面與混合筒體內(nèi)壁的間隙為0.5~50mm。
所述的犁刀的數(shù)量?jī)?yōu)選4 12個(gè)，在軸向上的布置為相近兩個(gè)犁刀的犁尾旋轉(zhuǎn) 時(shí)的周向運(yùn)動(dòng)路線優(yōu)選2~80mm的重疊，犁刀的弧面與混合筒體內(nèi)壁的間隙優(yōu)選 l~15mm。
所述的犁刀包括主犁板、副犁板、弧面底板，所述的主犁板犁尾比副犁板犁尾長(zhǎng)。
所述的主犁板犁尾比副犁板犁尾長(zhǎng)5 300mm。
所述的擋板的高度為混合筒體直徑的四分之一 三分之一，擋板與筒體接觸面 處的間隙為混合器筒體直徑的0.5%~5%。
所述的擋板與筒體接觸面處的間隙優(yōu)選混合器筒體直徑的0.5%~2%。
一種臥式固液混合裝置的應(yīng)用，其特征在于，所述的應(yīng)用包括以下步驟固體 物料通過旋轉(zhuǎn)閥連續(xù)定量加入到固液混合室，液體物料通過泵計(jì)量輸送至液體進(jìn)料 管進(jìn)入固液混合室，電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速器，減速后通過聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)攪拌軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 固定在攪拌軸上的犁刀同時(shí)做周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，攪拌固液混合物，犁刀的犁頭與軸向 成一角度，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將固液混合物向前推進(jìn)，達(dá)到邊混合邊出料的連續(xù)制備， 混合好后物料通過擋板后進(jìn)入卸料口 ，得到混合均勻充分的固液混合料。
所述的固體物料包括煤。所述的液體物料包括水或溶劑油。
所述的攪拌軸的轉(zhuǎn)速為30 500rpm。 所述的攪拌軸的轉(zhuǎn)速優(yōu)選50 200rpm。
本發(fā)明的臥式高效固液混合裝置包括可調(diào)節(jié)減速電機(jī)、旋轉(zhuǎn)閥、固體進(jìn)料口、 液體進(jìn)料口、圓形混合筒體、固液混合室、擋板、刮板、攪拌犁刀、前端軸承座、 排氣口、卸料口、攪拌軸，后端軸承座等。固定在攪拌軸上的犁刀做周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 攪拌固液混合物，同時(shí)犁刀的犁頭與軸向成一角度，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將固液混合物 向前推進(jìn)，達(dá)到邊混合邊出料的連續(xù)制備的目的。筒體在卸料口前設(shè)置一擋板，擋 板與筒體間連接處留有較小的間隙，使一定量固液混合物不斷從此間隙的通過，避 免了物料沉積的死角，保證了物料在此連接處不會(huì)沉積。混合好后物料通過擋板后 進(jìn)入卸料口，泵將均勻混合后的物料連續(xù)不斷地輸送至后續(xù)的工藝中。
固體進(jìn)料量用旋轉(zhuǎn)閥控制，在固體進(jìn)料口下方設(shè)置兩刮板，前端刮板清理淤積 在混合筒體前蓋上的固體粉料，第二刮板清理進(jìn)料口周向的固體介質(zhì)形成的粉團(tuán)， 刮板與軸成35° 55°，最佳取45。。刮板在周向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)將固體粉料推向混合室， 避免粉團(tuán)的形成造成進(jìn)料口堵塞，保證連續(xù)的進(jìn)料和后續(xù)固液兩相的充分混合。
攪拌軸上均勻固定有犁刀，犁刀在周向上是均勻分布的，在軸向上的布置，要 保證相近兩個(gè)犁刀的犁尾旋轉(zhuǎn)時(shí)的周向運(yùn)動(dòng)路線應(yīng)有一定的重疊，犁刀的弧面與筒 體內(nèi)壁設(shè)有一定的間隙，使得混合物料在連續(xù)不斷混合且前行的過程中，通過狹小 的間隙時(shí)產(chǎn)生更強(qiáng)的湍流促進(jìn)混合。
犁刀由主副兩塊犁板和弧面底板組成，主犁板犁尾比副犁板犁尾長(zhǎng)， 一般長(zhǎng) 5 300mm，視犁刀大小而定。攪拌犁刀在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將固液介質(zhì)做周向湍流 運(yùn)動(dòng)，同時(shí)主犁板將混合介質(zhì)向卸料口的一端推移。這樣使固液介質(zhì)在較短的時(shí)間 里達(dá)到充分、均勻的混合。
在筒體的出料口處設(shè)置一快擋板，保證介質(zhì)在混合室里的填充量為0.35~0.65， 這樣增加了混合時(shí)間，保證了混合達(dá)到較高的均勻度。擋板的高度約為三分之一的 直徑。由于擋板與筒體接觸初是一死角，很容易沉積固體介質(zhì)，為避免結(jié)構(gòu)"死角"， 防止固體介質(zhì)的沉積，在擋板與筒體接觸面出設(shè)置的一間隙，間隙為混合器筒體直 徑的0.5% 5%，以0.5%~2%為佳。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能在較短時(shí)間內(nèi)將固液兩相充分混合，具有混合效率 高、能耗低、物料混合均勻等的優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生粉體與液體混合時(shí)產(chǎn)生的"粉團(tuán)"，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連續(xù)操作效果好，可廣泛應(yīng)用于石油、化工、煤化工、食品、醫(yī)藥等 行業(yè)，特別是煤粉與溶劑油介質(zhì)或水介質(zhì)的混合，制得的油煤漿或水煤漿質(zhì)量良好。


圖1為本發(fā)明混合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明中犁刀的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明中各犁刀布置示意圖4為本發(fā)明中犁刀與混合筒體布置示意圖5為本發(fā)明中擋板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)照附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1
如圖1所示， 一種臥式固液混合裝置，主要包括電機(jī)l、減速箱2、聯(lián)軸節(jié)3、 前軸承端4、旋轉(zhuǎn)閥5、固體進(jìn)料口6、液體進(jìn)料口7、攪拌軸8、混合筒體9、排 氣口 10、后軸承端11、卸料口 12、支架13、擋板14、固液混合室15、犁刀16、 犁刀固定桿17、第二刮板18、第一塊刮板19。
所述的電機(jī)1驅(qū)動(dòng)減速箱2，減速后通過聯(lián)軸節(jié)3帶動(dòng)攪拌軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所 述的前軸承端4、后軸承端5支撐并保持?jǐn)嚢栎S8的安裝與混合筒體9的同心度， 所述的前軸承端4、后軸承端5通過螺栓固定于混合筒體9上，所述的旋轉(zhuǎn)闊5與 固體進(jìn)料口6連接，控制固體進(jìn)料量，所述的固體進(jìn)料口6設(shè)在混合筒體9前端， 固體進(jìn)料口6設(shè)置比較大，滿足不堵塞為前提，所述的液體進(jìn)料口7有六個(gè)，在混 合筒體9上端成對(duì)稱性排列，分布在固體進(jìn)料口6后面，將液體介質(zhì)噴射到混合室 內(nèi)，所述的攪拌軸8通過編織碳纖維盤根密封。固體進(jìn)料為連續(xù)方式進(jìn)料，進(jìn)料量 由卸料閥控制，旋轉(zhuǎn)閥電機(jī)由變頻控制，調(diào)節(jié)變頻控制流量。
在固體進(jìn)料口下方設(shè)置第一刮板19、第二刮板18，第一刮板19刮混合筒體9 周向的介質(zhì)與端蓋形成的介質(zhì)，第二刮板18刮混合筒體9周向的介質(zhì)，刮板大小 要保證能夠刮到進(jìn)料口的區(qū)域，刮板防止形成的"粉團(tuán)"沉積。刮板與攪拌軸8 成45°，將固體粉料推向混合室，這樣就避團(tuán)狀介質(zhì)的形成造成進(jìn)料口堵塞，保證 了連續(xù)的進(jìn)料和后續(xù)固液兩相的充分混合。如圖2所示，犁刀16包括主犁板21、副犁板20、弧面底板22，所述的主犁 板21的犁尾比副犁板20的犁尾長(zhǎng)150mm。
犁刀16在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將固液介質(zhì)做周向湍流運(yùn)動(dòng)，同時(shí)主犁板21將混合 介質(zhì)向卸料口的一端推移，這樣使固液介質(zhì)在較短的時(shí)間里達(dá)到充分、均勻的混合。
如圖3、圖4所示，在攪拌軸8上通過犁刀固定桿17上均勻固定有十二個(gè)犁 刀16，犁刀16的犁頭與攪拌軸8成一角度，犁刀16在周向上均勻分布，在軸向 上的布置為相近兩個(gè)犁刀的犁尾旋轉(zhuǎn)時(shí)的周向運(yùn)動(dòng)路線D有80mm的重疊，犁刀 16的弧面22與混合筒體9內(nèi)壁的間隙S為15mm。
如圖5所示，所述的擋板14設(shè)在混合筒體9內(nèi)部、最后一個(gè)犁刀與卸料口 12 之間，擋板14的高度為混合筒體9直徑的三分之一，擋板14增加了混合時(shí)間，保 證了混合到達(dá)較高的均勻度。由于擋板14與混合筒體9接觸的地方是一個(gè)"死角"， 很容易沉積固體介質(zhì)，所以在擋板14與混合筒體9接觸的地方有一定的間隙d， 該間隙d為混合器筒體9直徑的1%，由此避免了固體介質(zhì)的沉積。
將本實(shí)施例的臥式固液混合裝置應(yīng)用在煤直接液化工藝中，將煤粉和溶劑油混 合成50%的油煤漿，具體操作如下
將已制備好的200目的煤粉微粒儲(chǔ)存在固體儲(chǔ)料罐內(nèi)，儲(chǔ)料罐上裝一電子稱重 儀，可讀取煤粉進(jìn)料量。固體儲(chǔ)料罐下方裝一變頻控制的旋轉(zhuǎn)閥，旋轉(zhuǎn)閥的口徑為 150mm，轉(zhuǎn)速80rpm，根據(jù)電子稱重儀讀數(shù)控制旋轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)速，使煤粉進(jìn)料量在 1000kg/h。溶劑油儲(chǔ)存在溶劑油罐內(nèi)，溶劑油罐上裝一電子稱重儀，可以讀取溶劑 油進(jìn)料量。溶劑油用計(jì)量泵將其輸入煤漿連續(xù)制備裝置內(nèi)，根據(jù)溶劑油電子稱重儀 控制計(jì)量泵流量1200kg/h。
開啟混合裝置的電機(jī)，控制轉(zhuǎn)速為85rpm，攪拌軸及犁刀隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)開啟 旋轉(zhuǎn)閥和計(jì)量泵，將煤粉、油同時(shí)加入混合室內(nèi)，攪拌犁刀在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將固 液介質(zhì)做周向湍流運(yùn)動(dòng)，同時(shí)主犁板將混合介質(zhì)向卸料口的一端推移。在筒體的出 料口前設(shè)置一快擋板，筒體直徑300mm，擋板的高度100mm。設(shè)置的擋板與筒體 連接處間隙為3mm，防止固體介質(zhì)的沉積，這樣使固液介質(zhì)在較短的時(shí)間里達(dá)到 充分、均勻的混合，保證了混合到達(dá)較高的均勻度。 一分鐘后，混合物料從出口流 出，混合好后物料通過擋板后進(jìn)入卸料口，最后用泵將均勻混合后的物料輸送至后 續(xù)的工藝中。
權(quán)利要求
1. 一種臥式固液混合裝置，該混合裝置包括電機(jī)、減速箱、聯(lián)軸節(jié)、前軸承端、旋轉(zhuǎn)閥、固體進(jìn)料口、液體進(jìn)料口、攪拌軸、混合筒體、排氣口、后軸承端、卸料口、固液混合室，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速箱，減速后通過聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)攪拌軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述的前軸承端、后軸承端支撐并保持?jǐn)嚢栎S的安裝與筒體的同心度，所述的旋轉(zhuǎn)閥與固體進(jìn)料口連接，控制固體進(jìn)料量，所述的固體進(jìn)料口設(shè)在混合筒體前端，所述的液體進(jìn)料口分布在固體進(jìn)料口后面，其特征在于，還包括刮板、犁刀、犁刀固定桿、擋板，所述的刮板固定于攪拌軸上，設(shè)在固體進(jìn)料口下方；所述的犁刀通過犁刀固定桿固定于攪拌軸上，所述的犁刀的犁頭與攪拌軸成一角度；所述的擋板設(shè)在混合筒體內(nèi)部，卸料口之前，擋板與筒體接觸面處設(shè)置一間隙。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式固液混合裝置，其特征在于，所述的前軸承端、 后軸承端通過螺栓固定于混合筒體上，所述的攪拌軸通過編織碳纖維盤根密封。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式固液混合裝置，其特征在于，所述的液體進(jìn)料 口為3 12個(gè)，并在筒體上端成對(duì)稱性排列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式固液混合裝置，其特征在于，所述的刮板的數(shù) 量為1~3個(gè)，刮板與攪拌軸的角度為35°~55°。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的臥式固液混合裝置，其特征在于，所述的刮板與攪 拌軸的角度優(yōu)選42~48°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式固液混合裝置，其特征在于，所述的犁刀的數(shù) 量為4 20個(gè)，犁刀均勻固定于攪拌軸上，犁刀在周向上均勻分布，在軸向上的布 置為相近兩個(gè)犁刀的犁尾旋轉(zhuǎn)時(shí)的周向運(yùn)動(dòng)路線有0 150mm的重疊，犁刀的弧面 與混合筒體內(nèi)壁的間隙為0.5 50mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的臥式固液混合裝置，其特征在于，所述的犁刀的數(shù) 量?jī)?yōu)選4 12個(gè)，在軸向上的布置為相近兩個(gè)犁刀的犁尾旋轉(zhuǎn)時(shí)的周向運(yùn)動(dòng)路線優(yōu) 選2 80mm的重疊，犁刀的弧面與混合筒體內(nèi)壁的間隙優(yōu)選l~15mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式固液混合裝置，其特征在于，所述的犁刀包括 主犁板、副犁板、弧面底板，所述的主犁板犁尾比副犁板犁尾長(zhǎng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的臥式固液混合裝置，其特征在于，所述的主犁板犁尾比副犁板犁尾長(zhǎng)5~300mm。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式固液混合裝置，其特征在于，所述的擋板的高 度為混合筒體直徑的四分之一 三分之一，擋板與筒體接觸面處的間隙為混合器筒 體直徑的0.5%~5%。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式固液混合裝置，其特征在于，所述的擋板與筒 體接觸面處的間隙優(yōu)選混合器筒體直徑的0.5% 2%。
12. —種如權(quán)利要求l所述的臥式固液混合裝置的應(yīng)用，其特征在于，所述的 應(yīng)用包括以下步驟固體物料通過旋轉(zhuǎn)閥連續(xù)定量加入到固液混合室，液體物料通 過泵計(jì)量輸送至液體進(jìn)料管進(jìn)入固液混合室，電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速器，減速后通過聯(lián)軸節(jié) 帶動(dòng)攪拌軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，固定在攪拌軸上的犁刀同時(shí)做周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，攪拌固液混 合物，犁刀的犁頭與軸向成一角度，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將固液混合物向前推進(jìn)，達(dá)到 邊混合邊出料的連續(xù)制備，混合好后物料通過擋板后進(jìn)入卸料口，得到混合均勻充 分的固液混合料。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的臥式固液混合裝置的應(yīng)用，其特征在于，所述的 固體物料包括煤。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的臥式固液混合裝置的應(yīng)用，其特征在于，所述的 液體物料包括水或溶劑油。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的臥式固液混合裝置的應(yīng)用，其特征在于，所述的 攪拌軸的轉(zhuǎn)速為30 500rpm。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的臥式固液混合裝置的應(yīng)用，其特征在于，所述的 攪拌軸的轉(zhuǎn)速優(yōu)選50 200rpm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種臥式固液混合裝置及其應(yīng)用，所述的混合裝置包括電機(jī)、減速箱、聯(lián)軸節(jié)、前軸承端、旋轉(zhuǎn)閥、固體進(jìn)料口、液體進(jìn)料口、攪拌軸、混合筒體、排氣口、后軸承端、卸料口、固液混合室、刮板、犁刀、犁刀固定桿、擋板，所述的刮板固定于攪拌軸上，設(shè)在固體進(jìn)料口下方，所述的犁刀通過犁刀固定桿固定于攪拌軸上，所述的犁刀的犁頭與攪拌軸成一角度，所述的擋板設(shè)在混合筒體內(nèi)部，卸料口之前，擋板與筒體接觸面處設(shè)置一間隙。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能在較短時(shí)間內(nèi)將固液兩相充分混合，混合效率高、能耗低、物料混合均勻，不會(huì)產(chǎn)生粉體與液體混合時(shí)產(chǎn)生的“粉團(tuán)”，連續(xù)操作效果好，可廣泛應(yīng)用于石油、化工、煤化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。
文檔編號(hào)B01F7/04GK101444705SQ20081020432
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者何建鏵, 蘭建華, 鋒 劉, 彭東輝, 徐靜安, 李永倫, 楊葛靈, 章序文, 健 陳, 陳芳星, 高山松 申請(qǐng)人:上?；ぱ芯吭?神華煤制油研究中心有限公司