一种重质碳酸钙改性剂硬脂酸添加系统的制作方法

1.本实用新型涉及重质碳酸钙改性技术领域，特别涉及一种重质碳酸钙改性剂硬脂酸添加系统。


背景技术：

2.重质碳酸钙在树脂类材料中的应用，因其亲水疏油的特性而不能直接加填，需要通过改性技术使其由亲水疏油变为疏水亲油。硬脂酸作为重质碳酸钙的表面改性剂的一种，因其性能的优异性和成本的经济性，而得到广泛的应用。
3.硬脂酸在碳酸钙行业的应用，需要根据比表面积的大小，按配方添加。硬脂酸传统的添加方式为固体颗粒状的硬脂酸通过皮带秤定量添加或采用导热油融化后进行液态定量添加。这套添加方式存在着添加量精度不高、自动化程度低、安全风险高的缺陷，由于硬脂酸属于可燃物，因此在采用导热油直接融化时容易导致硬脂酸被点燃的现象，引发安全事故。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种添加精度高、自动化程度高、安全风险低的重质碳酸钙改性剂硬脂酸添加系统。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种重质碳酸钙改性剂硬脂酸添加系统，其创新点在于：包括
6.一硬脂酸添加单元，所述硬脂酸添加单元包括一硬脂酸料仓，在硬脂酸料仓的上方设置有单轨吊，在硬脂酸料仓的顶端具有一入料口，在硬脂酸料仓的底端具有一出料口；
7.一补水单元，所述补水单元包括一补水水箱，该补水水箱的一侧通过第一管道与自来水源相连接；
8.一融化单元，所述融化单元包括一位于硬脂酸料仓下方的融化罐，该融化罐由内外分布的内罐、外罐共同组成，所述内罐的顶端通过第二管道与硬脂酸料仓的出料口相连，外罐通过第三管道与补水水箱相连，所述内罐与外罐之间共同形成一夹层，在夹层内设置有数个热电偶；
9.一改性设备，所述改性设备通过第四管道与内罐相连通，在第四管道的外侧还包覆有第五管道，所述第五管道的一侧与外罐的底端相连通，另一侧与外罐的顶端相连通。
10.进一步的，所述第一管道上安装有浮球阀，第二管道上安装有闸板阀、旋转阀，在第三管道上安装有阀门，在第四管道上安装有出口阀门、齿形计量泵、y型过滤器，在第五管道上安装有出液阀门、伴热热水泵、过滤器。
11.进一步的，所述补水水箱与外罐之间通过连通管实现液位等高连通。
12.进一步的，所述内罐的顶端安装有第一温度变送器、液位变送器，在外罐的顶部安装有第二温度变送器，在外罐的侧面安装有低液位传感器。
13.进一步的，所述硬脂酸料仓的入料口处设置有一孔板筛。
14.本实用新型的优点在于：在本实用新型中，通过硬脂酸添加单元、补水单元、融化单元、改性设备的共同配合，通过热交换的方式来实现对硬脂酸的间接加热，避免了对硬脂酸直接加热而带来的安全隐患，而且采用水作为硬脂酸融化介质和伴热介质，既安全又经济。
15.本实用新型的添加系统密闭，实现了硬脂酸物料从进入料仓开始，不再和外界任何人、物和能量的接触，十分安全；而且后续系统可添加plc进行融化罐进出料的自动控制，并配合pid调节实现添加量的精准控制。
16.通过对各个管道上安装的不同的阀门，从而能够实现对不同管道的自动启闭，为后续实现高度自动化、减少人工提供了基础；另外通过温度变送器、液位变送器等部件的配合，是为了对温度、液位等参数进行实现检测，同样也是为了后续实现高度自动化、减少人工提供了基础。
17.入料口处的孔筛板的设计，则是为对进入硬脂酸料仓内的颗粒硬脂酸进行过滤筛选，以去除硬脂酸中的大粒径的固体颗粒，提高硬脂酸的纯度。
18.对于补水水箱与外罐之间通过连通管进行连通，从而实现了补水水箱与外罐之间的液位的等高设计，后续在向外罐内补充水时，对于补水水箱与外罐无需再通过打开阀门的方式即可实现，非常的方便。
附图说明
19.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
20.图1为本实用新型中重质碳酸钙改性剂硬脂酸添加系统的示意图。
具体实施方式
21.下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
22.如图1所示的一种重质碳酸钙改性剂硬脂酸添加系统，包括
23.一硬脂酸添加单元，硬脂酸添加单元包括一硬脂酸料仓6，在硬脂酸料仓6的上方设置有单轨吊5，在硬脂酸料仓6的顶端具有一入料口，在硬脂酸料仓6的底端具有一出料口。本实用新型中推荐的硬脂酸料仓6的直径2000mm，上部圆柱体高2000mm，下部圆锥体高2000mm，从而有效容积8立方米，实际应用，可按产能需要设计容积更大或更小的料仓，硬脂酸料仓6的顶部直径600mm的入料口配有网眼直径5mm的孔板筛，用于拦截异物及团聚的硬脂酸颗粒，硬脂酸料仓6的出口直径为300mm。
24.在硬脂酸料仓6的入料口处设置有一孔板筛。对于硬脂酸料仓6的入料口处的孔筛板的设计，则是为了对进入硬脂酸料仓6内的颗粒硬脂酸进行过滤筛选，以去除硬脂酸中的大粒径的固体颗粒，提高硬脂酸的纯度。
25.一补水单元，补水单元包括一补水水箱24，该补水水箱24的一侧通过第一管道2与自来水源1相连接，在第一管道2上安装有浮球阀3。
26.一融化单元，融化单元包括一位于硬脂酸料仓6下方的融化罐，该融化罐由内外分布的内罐21、外罐22共同组成，融化罐的形制为圆柱体，内罐21固定在圆柱体外罐22内，且内罐21、外罐22之间间和底部间共同形成150mm间隙的夹层，在夹层内设置有数个热电偶，
通过热电偶的设置，从而对夹层内的水进行加热，并进行保温，实现水温维持在控制范围内，内罐21、外罐22和夹层共用整体顶板。
27.在本实施例中，采用单支功率4千万的热电偶，共8支，在夹层的顶板上均布，内罐21的直径1800mm，外罐22的直径2100mm，内罐21的高度1500mm，外罐22的高度1650mm，内罐21可装融化后的硬脂酸约3.0吨，实际应用，可按产能需要设计容积更大或更小的内罐21及外罐22，但保持内罐21、外罐22之间间和底部间形成150mm间隙的夹层，从而安装热电偶。
28.内罐21的顶端通过第二管道8与硬脂酸料仓6的出料口相连，第二管道8上自上而下依次安装有闸板阀7、旋转阀9，闸板阀7和旋转阀9规格均为dn300，其中旋转阀9变频控制，外罐22通过第三管道23与补水水箱24相连，在第三管道23上安装有阀门。
29.在内罐21的顶端安装有第一温度变送器、液位变送器，用于检测和控制内罐里硬脂酸的温度和液位，在外罐22的顶部安装有第二温度变送器，用于检测和控制夹层里的水温，在外罐22的侧面安装有低液位传感器，用于检测和控制夹层里的水液位。
30.补水水箱24与外罐22之间通过连通管4实现液位等高连通。对于补水水箱与外罐之间通过连通管进行连通，从而实现了补水水箱与外罐之间的液位的等高设计，后续在向外罐内补充水时，对于补水水箱与外罐无需再通过打开阀门的方式即可实现，非常的方便。
31.一改性设备11，该改性设备11通过第四管道15与内罐21相连通，在第四管道15上依次安装有出口阀门17、齿形计量泵16、y型过滤器14，在第四管道15的外侧还包覆有第五管道。
32.第五管道的一侧与外罐22的底端相连通，第五管道的另一侧与外罐22的顶端相连通，第五管道为分段式结构，分别为依次连接的第一分段13、第二分段12、第三分段10，其中，第一分段13的一侧与外罐22的底端相连通，第一分段13的另一侧与第二分段12相连通，在第一分段13上安装有出液阀门20、伴热热水泵19、过滤器18，第二分段12直接套装在第四管道15的外壁上，第三分段10的一侧与第二分段12相连，第三分段10的另一侧与外罐22的顶端相连通。第五管道的设计，则是为了对第四管道15内流通的硬脂酸进行全程伴热，从而避免硬脂酸固化堵管。
33.本实用新型的重质碳酸钙改性剂硬脂酸添加系统，通过硬脂酸添加单元、补水单元、融化单元、改性设备的共同配合，通过热交换的方式来实现对硬脂酸的间接加热，避免了对硬脂酸直接加热而带来的安全隐患，而且采用水作为硬脂酸融化介质和伴热介质，既安全又经济。
34.本实用新型的添加系统密闭，实现了硬脂酸物料从进入料仓开始，不再和外界任何人、物和能量的接触，十分安全；而且后续系统可添加plc进行融化罐进出料的自动控制，并配合pid调节实现添加量的精准控制。
35.在进行工作时，首先，采用1吨的单轨吊5将太空袋包装的固体颗粒状硬脂酸吊到硬脂酸料仓6的正上方，由于硬脂酸堆积密度小，太空袋包装重量约为650公斤，然后人工解袋将硬脂酸卸入硬脂酸料仓6中备用。
36.从自来水源1处向补水水箱24中加入自来水，再由补水水箱24向内罐21与外罐22之间的夹层中补充自来水，然后由热电偶将夹层里的水加热至85℃并通过pid自动调节维持水温控制范围为
±
2.5℃。
37.打开闸板阀7、旋转阀9，使得硬脂酸料仓6的颗粒状的硬脂酸进入内罐21后，硬脂
酸在进入内罐21后吸收夹层传导来的热量而逐渐融化行程液体，通过pid调节内罐21内的液位控制在40%至80%之间，当低于40%液位时，plc打开硬脂酸料仓6出口的闸板阀7和旋转阀9，开始加料至80%液位后停止，加入的硬脂酸从固体颗粒变为液体需要吸热，从而夹层里的水温有下降趋势，则plc通过分组投入热电偶实现水温维持在控制范围内，夹层里的水低于控制液位时，plc打开自动补水水箱24的浮球阀3进行补水，通过连通管4的设计，补水水箱24通过浮球阀3进行自动补充自来水，维持补水水箱24的液位即维持夹层里的水的最低液位。
38.当需要进行添加液态硬脂酸时，打开第四管道15上的出口阀门17、齿形计量泵16、y型过滤器14，使得内罐21中的液态硬脂酸通过齿形计量泵16泵送进改性设备11中，同时打开第五管道上的出液阀门20、伴热热水泵19、过滤器18，通过热的自来水对第四管道15内的硬脂酸进行伴热，避免硬脂酸的凝固。
39.本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。