专利名称：漂浮固相和液相的搅拌混合机械的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种漂浮固相和液相的搅拌混合机械，且特别适用于混合和分散在液体表面发生聚集的固相和液相。
实际生产中经常需要在搅拌罐内将轻固相混合于液相，使之分散、溶解和/或进行反应。由于轻固相漂浮在液体表面，且往往聚集成团或“盖”，两相之间的接触面积小，混合和分散过程缓慢。为了解决这一问题，一般采取两种办法，一是将固体破碎或切割成十分小的颗粒，并调节加料速度，使加入罐内的固体维持较小的数量，有充裕的时间分散；此外为阻止漂浮固体聚集，在液面上设置搅拌桨。这样一来缓和了固体聚集的问题，但时间较长，增加了工作量，且随之带来一些其他问题。比如有些在液相中进行的反应由于溶解过程长，物料不“同步”开始反应，特别是连串反应，产物的反应深度不同会引起质量上的问题，以乙丙共聚物(干胶)为原料，在稀释液中溶解和降解(分子量降低)生产粘度指数改进剂的过程就是这种情况。乙丙胶为热塑性材料，常温下呈固态，在搅拌罐内漂浮在热的稀释油表面，粘结成牢固的胶“盖”。茂名石油公司研究所在中国石化总公司发展部组织的添加剂攻关组技术交流会上宣读的论文“进口乙丙胶研制增粘剂试验报告”(1987)认为“避免胶粒在膨胀之后结成团而浮在油面上，是热熔解法生产中时间长短的关键，因此搅拌速度和方式十分重要。”他们的具体措施是把胶切成10mm大小的颗粒、在液面上设置括胶耙。但是溶解时间仍需6至7小时，乙丙胶还常常不能充分分散和溶解，降解不能均匀地进行，产品(溶液中的乙丙胶)分子量分布宽，性能受影响。
本实用新型的目的是提供一种漂浮固相和液相的搅拌混合机械，一方面可破碎固体团块或“盖”，另一方面使固、液两相在整个罐内形成有利于混合和分散的理想循环流动状态。以达到加速混合、溶解和反应过程，提高产品质量的目的。
本实用新型的技术解决方案是这样实现的，在罐中装设一搅拌混合机械，该搅拌混合机械是由上层螺旋输送器和下层涡轮搅拌器组成，所述的螺旋输送器即是在一螺杆的外部套设一导流筒后构成，所述螺杆沿轴向又顺势延伸形成一中轴，位于所述螺杆的下部中轴上再联接一蜗轮，构成所述的蜗轮搅拌器。
所述的螺杆两端暴露在所述的导流筒的外部，所述的导流筒为圆柱形结构，其顶部周缘上开设预定数目的通槽，所述的蜗轮为一普通蜗轮。
由于本实用新型采用了上层螺旋输送器，从而可利用具有强剪切力的螺杆“咬住”和撒碎固体团或“盖”，并带动固、液两相做螺杆运动形成向下层的流动状态，同时下层蜗轮搅拌器使固体进一步分散于液相，并推动液体向上层流动，使罐中的固、液两相形成了一种理想的循环流动状态，增大了固液接触面积，加速了固、液两相的混合、溶解和/或进行反应，缩短了时间，加快了生产进程，提高了产品质量，且不必再限制固体物料的加入速度，降低了劳动强度，提高了生产率。而且本实用新型还能可靠地采用输送体积原则来放大。
下面将举一较佳实施例并结合附图详细阐述本实用新型
图1是本实用新型的螺旋输送器的轴向剖面组装图。
图2是本实用新型工作时的罐内流动状态图。
图3是本实用新型的导流筒的主视图。
图4是本实用新型的导流筒的俯视图。
本实用新型的漂浮固相和液相的搅拌混合机械是由上层的螺旋输送器1和下层的普通蜗轮搅拌器2两部组成的。参见
图1，在螺杆11的外部套设一导流筒12，即构成了螺旋输送器1，该螺杆11的两端沿轴向顺势延伸形成了中轴3，并在螺杆11的下部中轴3上穿设联接蜗轮2，该蜗轮2即构成了蜗轮搅拌器2。其中，螺杆11的上端应暴露在导流筒2的外面，也就是说螺杆11的顶端111应高于导流筒12的顶端121，螺杆11暴露在导流筒12外面的高度可为半个螺距，其目的是使螺杆能直接“撕咬”住固体团块或“盖”。另外导流筒12的顶部121周缘上开设了两条对称通槽123(参见图3、图4)，当搅拌混合机械在罐4中工作时，罐4中的液体可方便地从槽123中吸入导流筒12内，利于固、液两相混合和分散。在本实用新型中的蜗轮2采用普通蜗轮，以增大搅拌力，便于带动液体流动。导流筒12是嵌套在螺杆11的外部，当搅拌混合机械工作时，旋转时产生的惯性力将使导流筒12牢固地定位在螺杆11的外表面，而导流筒12与螺杆11之间的缝隙被液体填充，形成了一液体层，将导流筒12与螺杆11隔开，避免了摩擦。
另外螺杆11的下端也可暴露于导流筒12外面，方便液体从导流筒12中甩出。本实用新型中的螺杆11及普通蜗轮2的结构均为本领域所属技术人员所熟知，故不再赘述。
本实用新型的操作方法由以下实例阐述，参见图2。
实施例一个分散和溶解过程。
溶质为分子量Mw2.4×105热塑性乙丙共聚物(干胶)，溶液是150SN中性油，干胶浓度10(m)％，干胶门尼(Mooney)粘度(121℃)ML(1＋4)为28，中性油运动粘度(100℃)5.12mm2/S。使用的搅拌罐容积0.5m3，表1列出了相应的几何尺寸。螺杆11比导流筒12顶端高40mm(半个螺距)，导流筒12上沿开宽15mm、深40mm对称槽123两条。
首先是用泵向罐内加入279Kg150SN中性油，启动搅拌并加热油品到规定温度。乙丙干胶用切胶机切成大约50×50×300mm的胶条，边切边加入罐中，31Kg加毕封好加料口，气体空间用氮气置换并保持微正压，以防空气氧化油品和引起乙丙共聚物氧化降解。
此时，罐4中的乙丙干胶有可能在液面上聚集成团或“盖”，那么，具有强剪切力并旋转着的螺杆11，则立刻用暴露的上端111“咬住”固体团块或“盖”，并将其撕成絮状的固体，连同液体一起由导流筒12导送到罐4下层深处，同时液体也不断地从导流筒12中的通槽123处被卷入导流筒12内，与固体混合和分散，而送到罐4深处的固液两相又进一步受到下层开式蜗轮搅拌器2的搅拌混合，使固体进一步分散于液相并沿罐壁上升到上层，推动上层固体进一步向中心螺旋输送器1聚集，即刻再被螺杆11“咬住”，于是，固、液两相再做螺杆运动，并被导送到罐4下层深处，并再次受到下层蜗轮搅拌器搅拌、混合……。从而形成了一种理想的整体循环流动状态，创造了一个大的固、液接触面积使固体在罐4中迅速被分散，并与液相混合，溶解和/或进行反应。
搅拌1小时后，液面上看不到浮胶，又1小时后，乙丙胶完全溶解(从罐内连续采样，粘度值不变)。
本实用新型能采用输送体积原则来可靠地放大其中的螺旋输送器。表1中同时列出了采用本实用新型的螺旋输送器按照输送体积原则放大的5m3搅拌罐的输送器几何尺寸。5m3罐工业设备每次投中性油2790Kg，乙丙胶310Kg。固相消失所用时间与0.5m3设备相同，完全溶解时间则稍长，须1.5小时。
另外加入罐4内的物料截面以不超过输送器螺间距为限。
表1 螺旋输送器主要参数
＊Q＝60(b2-f2).π/4cn.0.8[m3/h]
权利要求1.一种漂浮固相和液相的搅拌混合机械，它主要是由螺旋输送器和蜗轮搅拌器组成，其特征在于所述的螺旋输送器即是在一螺杆的外部套设一导流筒后构成，所述螺杆沿轴向又顺势延伸形成一中轴，位于所述螺杆的下部中轴上再联接一蜗轮，构成所述的蜗轮搅拌器。
2.如权利要求1所述的一种漂浮固相和液相的搅拌混合机械，其特征在于所述的螺杆两端暴露在所述导流筒的外部。
3.如权利要求1所述的一种漂浮固相和液相的搅拌混合机械，其特征在于所述的导流筒为一圆柱形。
专利摘要本实用新型涉及一种漂浮固相和液相的搅拌混合机械，特别适用于混合和分散在液体表面发生聚集的固相和液相。该机械由上层螺旋输送器和下层普通蜗轮搅拌器组成，螺旋输送器用螺杆“撕咬”团或“盖”，并由导流筒将固、液两相导向下层深处，再由蜗轮搅拌，进一步混合推动使固液混合物沿罐壁向上运动，在罐内形成一理想的循环流动状态。加速溶解和/或反应过程。
文档编号B01F7/16GK2231574SQ9520486
公开日1996年7月24日 申请日期1995年3月16日 优先权日1995年3月16日
发明者姚亚平, 阎泉成, 王嘉盛, 赵素春 申请人:中国石化兰州炼油化工总厂