本发明属于蒙脱石加工设备技术领域,主要涉及的是一种蒙脱石钠化反应釜。
背景技术:
蒙脱石(montmodUonite)又名微晶高岭石,是一种层状结构、片状结晶的硅酸盐粘土矿,是从膨润土中提纯获得的。由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子,如Cu、Mg、Na、K等,且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不牢固,易被其它阳离子交换,故具有较好的离子交换性。根据膨润土中所含阳离子的含量、种类及结晶化学性质,膨润土可分为钙基膨润土、钠基膨润土,就其膨胀性、阳离子交换容量及其他性质而言,钠基膨润土的性质均较为优良。由于自然界产出的蒙脱石绝大部分以钙基形式存在, 因此需要对钙基膨润土进行钠化改性,以提高其应用价值。
蒙托石钠化改性的原理主要是利用膨润土具有阳离子交换的特性,在一定条件下使得非钠离子被钠离子所取代,从而获得钠化膨润土。由于膨润土在钠化反应过程中,对反应浓度、温度以及时间等有较严格的要求,因此,对膨润土的钠化反应设备——反应釜也相应提出来更高的要求:首先,参与钠化反应的蒙托石的浓度比较低,只要8-10%,所以需要较大体积的反应釜,增加了加热的难度;其次,不能与钠以外的大多数金属离子结合,需要在反应釜内的金属表面覆盖一层耐温非金属材料,影响传热效率。
现有的蒸汽加热反应釜的加热方式是:在釜体的釜壁中间设置加热夹套,该热夹套通过管道连接热蒸汽发生器。由于受这种加热方式的局限,反应釜的体积不能太大,反应温度很难满足膨润土的钠化反应需求。虽然,本发明也尝试过将蒸汽直接加入到反应釜内来直接加热液体物料,但是由于未能较好解决蒸汽的撞击问题,导致反应釜稳定性差,噪音大。
技术实现要素:
本发明的目的由此产生,提出一种蒙脱石钠化反应釜。通过改变反应釜的加热方式,解决了蒸汽撞击问题,达到提高热效率,消除噪音、降低加热成本、实现对膨润土钠化反应的全自动精确控制的目的。
本发明实现上述目的采取的技术方案是:一种蒙脱石钠化反应釜
包括釜体及设置在其内的搅拌轴,与釜体连通的蒸汽加热管以及在釜体上设有的加料口、固体物料加料口和钠化剂加料口,所述的蒸汽加热管为组合管结构,包括一个主管路及多个并联设置的分支管路,主管路连接热蒸汽发生器,每个分支管路的进口端均与主管路连通、出口端均位于所述的釜体内。
本发明在所述的搅拌轴上连接有径向叶片和轴向叶片。
本发明所述搅拌轴下端与轴承连接,该轴承与所述釜体内的底部接触连接。
本发明所述在搅拌轴上连接的径向叶片和轴向叶片为交错设置,由上至下为轴向叶片、径向叶片。
本发明在所述蒸汽加热管的每个分支管路的端口设有消音孔。
本发明在所述的釜体内还设置有与单片机连接的温度传感器和液位传感器。
本发明在所述的加料口、固体物料加料口和钠化剂加料口上均连接有电磁控制阀,这些电磁控制阀与所述的控制阀均与单片机连接。
本发明所述轴向叶片为直叶片结构,径向叶片为弯曲结构。
本发明所述消音孔为圆孔或长条孔。
本发明利用蒸汽直接对物料进行加热,通过对蒸汽输送管路进行改进,改变了蒸汽的输送方式,使传统的单点加热改为多点加热,通过对蒸汽进行分流,在不影响加热性能的前提下,有效解决了蒸汽撞击问题,减轻了设备的剧烈振动,确保了设备的稳定运行,提高了热效率(热效率利用率达100%),有效降低了生产成本并提高了生产成本。通过设置消音孔解决了噪音问题,消除了噪音干扰。通过设置径向和轴向搅拌方式,使物料的搅拌更加均匀,使钠化反应能充分进行。通过对膨润土钠化反应的全自动控制,确保了工艺流程的精准性,保证了产品的品质,提高了生产效率,降低了劳动强度,满足了膨润土钠化反应的需求。喷涂的耐温非金属材料,可防止与钠以外的金属离子结合,进一步保证了产品的品质。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中:1、釜体,2、搅拌电机,3、搅拌轴,4、径向叶片,5、轴向叶片,6、轴承,7、控制阀,8、蒸汽加热管,9、消音孔,10、加料口,11、固体物料加料口,12、钠化剂加料口,13、温度传感器,14、液位传感器,15、固体残渣排除口,16、残液排除口,17、人孔。
具体实施方式
结合附图,对本发明进一步详细说明。
如图1所示:本实施例所述的蒙脱石钠化反应釜是在釜体1内设置搅拌轴3,该搅拌轴的上端与固定在釜体1外的搅拌电机2固定连接、下端与轴承6的内圈套接连接,轴承6与釜体1底部接触连接,作用是保持平衡、防止搅拌轴摆动,其内圈采用陶瓷材料制作、外圈采用聚四氟乙烯制作。在搅拌轴3上连接有径向叶片4和轴向叶片5,所述径向叶片4和轴向叶片5在搅拌轴3交错设置,即由上至下为轴向叶片5、径向叶片4,再轴向叶片5、再径向叶片4,由此类推设置。轴向叶片5为直叶片结构,作用是在搅拌时将物料向下压,径向叶片4为弯曲结构,作用是能够与液体有大面接触,同时保持对液体最大推力。通过径向叶片4和轴向叶片5对物料的搅拌,使钠化反应能充分进行。在所述的釜体1上还连接有蒸汽加热管8,所述的蒸汽加热管8为组合管结构,即在一个主管路上并联有多个分支管路,主管路通过控制阀7连接热蒸汽发生器,每个分支管路的进口端均与主管路连接、出口端均位于釜体1内,并且在出口端的端口设有消音孔9(端口为盲端,开有孔,可以是圆孔、长条孔等,本实施例为多个圆孔)。这样,通过对蒸汽进行分流,有效解决了蒸汽撞击问题,确保了设备的稳定性;通过设置消音孔解决了噪音问题,消除了噪音干扰。在所述的釜体1内还设置有温度传感器13和液位传感器14,所述的温度传感器13和液位传感器14采用的均是公知产品,均与单片机连接。在釜体1上还设有加料口10、固体物料加料口11、钠化剂加料口12及固体残渣排除口15、残液排除口16和人孔17。所述的加料口10、固体物料加料口11、钠化剂加料口12上均连接有电磁控制阀,这些电磁控制阀与蒸汽加热管8上的控制阀7均与单片机连接,由此构成对膨润土钠化反应的全自动控制,当液体物料由加料口10加入反应釜内至设定值时,由液位传感器14将传输至单片机,单片机通过控制加料口10上的电磁控制阀停止供料;当反应釜内的温度达到设定值时,由温度传感器13将传输至单片机,单片机通过控制固体物料加料口11和钠化剂加料口12上的电磁控制阀使钠化剂从钠化剂加料口12定量加入反应釜内、分散剂由固体物料加料口11定量加入反应釜内;当反应釜内的温度超过或低于设定值时,单片机通过控制蒸汽加热管8上的控制阀7实现对温度的控制。本实施例所述的单片机及控制方式均为常规技术,再次不再赘述。
在上述部件中,凡是与膨润土钠化反应接触的部件均表面喷涂有一层耐温非金属材料,防止与钠以外的金属离子结合,保证产品的品质。