一种用于制备纳米二氧化硅水溶胶的反应釜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纳米二氧化硅生产设备的技术领域，尤其涉及一种用于制备纳米二氧化硅水溶胶的反应釜。
【背景技术】
[0002]纳米二氧化娃(英文名称nano-silicon d1xide)是一种无机化工材料，俗称白炭黑。由于是超细纳米级，尺寸范围在I?lOOnm，因此具有许多独特的性质，如具有对抗紫外线的光学性能，能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能。用途非常广泛。纳米级二氧化硅为无定形白色粉末，无毒、无味、无污染，微结构为球形，呈絮状和网状的准颗粒结构，分子式和结构式为Si02，不溶于水。纳米二氧化硅水溶胶是指以水为分散介质、纳米级二氧化硅为分散相的分散体系。纳米二氧化硅水溶胶的制备方法有物理和化学法。物理法又称机械法，是指将粉体的纳米二氧化硅(一般是微米级)通过机械作用(搅拌或高速剪切)分散于添加有各类偶联剂(例如硅氧烷偶联剂)的水中所制得；化学法即溶胶凝胶法，以硅氧化物的前驱体(例如TE0S)在碱性(例如氨水)或酸性下水性反应来制得。虽然物理法较为简单，但其制备的水溶胶分散性较差。化学法成为制备纳米二氧溶胶的主流途径。
[0003]现有技术中，大多数用于纳米二氧化硅水溶胶的结构相对简单，其搅拌桨与装置内壁和底部存在一定的间隙，这使得印染助剂在反应或乳化中搅拌不充分和不均匀，在反应液较为粘稠的情况下，甚至会出现物料“粘壁”的现象，这就直接导致反应速度慢，且反应不完全，提高了生产成本，且残留在釜身内壁的一些物料影响了反应设备，需专门进行清理。另外，反应釜配备的搅拌装置的搅拌效果较差，造成反应液因搅拌不均所出现的局部沉淀。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种用于制备纳米二氧化硅水溶胶的反应釜，该反应釜可防止物料的粘壁，且具有较好的搅拌效果。
[0005]一种用于制备纳米二氧化硅水溶胶的反应釜，包括釜身、设置于釜身内的搅拌轴以及安装于所述搅拌轴上的搅拌桨叶，还包括聚PVDF的刮刀，所述刮刀的刀背安装于搅拌桨叶，刮刀的刀刃接触所述釜身的内壁；所述搅拌桨叶包括搅拌框和位于所述搅拌框内部且垂直于搅拌轴设置的搅拌片。
[0006]其中，所述刮刀安装于搅拌桨叶的外侧；刮刀有多个，多个刮刀的刀刃分别接触于釜身内壁的中部和底部。
[0007]其中，所述釜身底部中央设有高剪切机。
[0008]其中，所述釜身的外壁固设有可注入冷凝介质的外夹套，所述外夹套设有进油口和位于所述进油口上方的出油口。
[0009]其中，还包括可卡接于釜身的釜盖，所述釜盖设有入料孔和盖合该入料孔的孔盖，所述孔盖设有用于观察入料情况和乳化情况的透视镜。
[0010]其中，还包括与所述拌桨叶连接的搅拌轴，所述搅拌轴与釜身顶端结合处设有填料密封箱。
[0011]其中，所述釜身的底部通过安装孔安装有温度计套管，所述温度计套管内设有温度计。
[0012]其中，所述外夹套的外壁固定安装有釜耳。
[0013]本发明的反应釜于搅拌桨叶上设置刮刀，刮刀的刀背安装于搅拌桨叶，刮刀的刀刃接触釜身的内壁。搅拌桨叶在搅拌的过程中，刮刀的刀刃能够刮下附着于釜身的内壁的物料，防止了反应物料的粘壁；搅拌桨叶由搅拌框和位于所述搅拌框内部且垂直于搅拌轴设置的搅拌片所构成，该结构的搅拌桨叶提高了搅拌效果。另外，釜身底部中央设有高剪切机，使得釜底能得到搅拌，保证搅拌全方位无死角，由此有助于反应的彻底性。
【附图说明】
[0014]图1是本发明反应乳化装置的结构示意图。
[0015]图中，I—藎身；10—出料孔；11—安装孔；2—藎盖；20—入料孔；21—透视镜；3—外夹套；30—进油口 ；31—出油口 ；32—釜耳；4一高剪切机；5—搅拌轴；50—搅拌桨叶；501—搅拌框；502—搅拌片；51—刮刀；6—放料阀；7—电机；8—填料密封箱；9一温度计套管。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图及实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0017]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0018]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0019]在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0020]如图1所示，为本发明反应釜的结构示意图。本发明的反应乳化装置包括釜身I和可卡接盖合于釜身I的釜盖2。釜身I的内部设有搅拌轴5和安装于搅拌轴上的搅拌桨叶50。
[0021]搅拌桨叶50安装有刮刀51。刮刀51的刀背安装于搅拌桨叶50，刀背安装于搅拌桨叶50的位置可以为搅拌桨叶50的外侧。刮刀51的刀刃接触于釜身I的内壁。当搅拌桨叶50搅拌时，刮刀51通过与釜身I内壁接触的刀刃对附着于釜身I内壁的物料进行刮料，有效防止了反应物料的粘壁现象。刮刀51可以设置多个，其刀刃分别接触釜身I的内壁的中部和底部，这样可保证刮刀51对釜身I内壁刮料更为全方位，减少刮料的死角。刮刀51优选为PVDF材质，这样可提高其耐酸耐碱性等耐化学腐蚀性。
[0022]这里，术语“刀刃”指用于刮刀51实现刮料的一端，并不意味着其具有锋利的切口。“刀背”指与刀刃相对的另一端，即不用于刮料的一端，同样地也不意味着其具有较钝的一面。
[0023]搅拌桨叶由搅拌框501和搅拌片502所构成。搅拌框501优选为非封闭的框状体，其可以为由一体结构的框(例如由一根金属管件直接弯曲而成)，也可以由多段通过常规的连接工艺(焊接，或者螺钉或铆钉连接)进行拼接而成。搅拌框501的形状可以为锚形，可也为方形。搅拌片502位于搅拌501内部且垂直于搅拌轴5设置。容易理解的是，这里“内部”即搅拌片502位于搅拌框501所围成的空间内。
[0024]进一步地为了提高搅拌的效果，可于釜身I底部中央可以设有高剪切机4。高剪切机4能够对身底部在搅拌桨叶50搅拌的死角进行搅拌。
[0025]为了提高釜身I的保温效果，可于釜身I的外壁固设有外夹套3，外夹套3内可注入冷凝介质。冷凝介质可以采用本领域熟悉的冷凝介质，在此不再赘述。外夹套3设有进油口 30和出油口 31，出油口 31位于进油口 30上方。出油口 31位于较进油口 30较高的位置，充分保证了冷凝的效果。外夹套3的外壁可以固定安装有釜耳32，一方面便于在对釜身I进行移动操作时对釜身I的施力，另一方面便于对釜身I的固定。
[0026]釜盖2设有入料孔20和盖合该入料孔20的孔盖。孔盖设有用于观察入料情况和乳化情况的透视镜21。与入料孔20相对的可设置出料孔10，出料孔10下端装有放料阀6。
[0027]搅拌轴5可位于釜身I内部的中心位置，搅拌轴5通过电机7驱动。搅拌轴5与釜身I顶端结合处设有填料密封箱8。
[0028]釜身I的底部通过安装孔11安装有温度计套管9，温度计套管9内设有温度计，这样反应过程中无论物料量多少，均能准确探测出物料的实际温度，提高设备的利用率，减少资源浪费。
[0029]尽管以上较多使用了表示结构的术语，例如“填料密封箱”、“安装孔”等，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
[0030]以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于制备纳米二氧化硅水溶胶的反应釜，包括釜身(I)、设置于釜身(I)内的搅拌轴(5)以及安装于所述搅拌轴(5)上的搅拌桨叶(50)，其特征在于，还包括聚PVDF的刮刀(51)，所述刮刀(51)的刀背安装于搅拌桨叶(50)，刮刀(51)的刀刃接触所述釜身(I)的内壁；所述搅拌桨叶(50)包括搅拌框(501)和位于所述搅拌框(501)内部且垂直于搅拌轴(5)设置的搅拌片(502) ο2.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述刮刀(51)安装于搅拌桨叶(50)的外侧；刮刀(51)有多个，多个刮刀(51)的刀刃分别接触于釜身(I)内壁的中部和底部。3.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述釜身(I)底部中央设有高剪切机4.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述釜身(I)的外壁固设有可注入冷凝介质的外夹套(3)，所述外夹套(3)设有进油口(30)和位于所述进油口(30)上方的出油口(31)。5.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，还包括可卡接于釜身(I)的釜盖(2)，所述釜盖(2)设有入料孔(20)和盖合该入料孔(20)的孔盖，所述孔盖设有用于观察入料情况和乳化情况的透视镜(21)。6.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述搅拌轴(5)与釜身(I)顶端结合处设有填料密封箱(8)。7.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述釜身(I)的底部通过安装孔(11)安装有温度计套管(9)，所述温度计套管(9)内设有温度计。8.根据权利要求4所述的反应釜，其特征在于，所述外夹套(3)的外壁固定安装有釜耳(32)。
【专利摘要】本发明公开了一种用于制备纳米二氧化硅水溶胶的反应釜。该反应釜于搅拌桨叶上设置刮刀，刮刀的刀背安装于搅拌桨叶，刮刀的刀刃接触釜身的内壁。搅拌桨叶在搅拌的过程中，刮刀的刀刃能够刮下附着于釜身的内壁的物料，防止了反应物料的粘壁；搅拌桨叶由搅拌框和位于所述搅拌框内部且垂直于搅拌轴设置的搅拌片所构成，该结构的搅拌桨叶提高了搅拌效果。另外，釜身底部中央设有高剪切机，使得釜底能得到搅拌，保证搅拌全方位无死角，由此有助于反应的彻底性。
【IPC分类】B01J19/18
【公开号】CN104923144
【申请号】CN201510340851
【发明人】陈南飞
【申请人】无锡恒诚硅业有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月18日