CN101121109A - 粉体改性流化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉体改性流化系统，包括进料系统，与进料系统连通的粉碎、分散系统，与粉碎、分散系统连通的粉体输送系统，与粉体输送系统连通的粉体收集系统；粉体输送系统包括输送管和让粉体沿输送管路定向运行的风力装置；粉体改性流化系统还包括粉体活化改性剂添加系统，粉体活化改性剂添加系统包括设置于粉体运行回路上的发射雾化活化改性剂的雾化装置。本发明在工作时，在将粗粉体粉碎打散的同时，雾化装置发射的雾化活化改性剂对粉体进行包裹，消除单个粉体表面的静电，达到粉体活化改性的目的。本发明能对微米级、亚微米级的粉体进行充分、高效的分散；用较粗的粉体作为原料，可以得到不同粒径的活化粉体。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及一种粉体改性设备，具体说是一种粉体改性流化系统。
(二)背景技术：
在化工材料业中，化学合成及非金属矿石等粉体的使用日益广泛，非金属粉体经先进的粉碎机加工后可以达到800目～1250目的细小程度，由于粉碎过程中产生的静电的相互作用，致使粉粒之间产生引力作用而吸附在一起，难以分离，聚合成一次粉粒粒径几倍的粉团在涂料里很难搅拌分散，造成沉底现象。在塑胶材料中，粉团会形成大量的空隙缺陷，使材料的机械性能低下，解决这问题的方法是在粉体表面包履一层分子级厚度的活性剂或偶联剂，而目前我国这一行业的做法是把粉碎好的粉体放入高速搅拌机内，加入一定量的活性剂进行搅拌包覆。目前粉体改性常用的设备是立式高速搅拌机，搅拌机的叶片线速度最高在40米/秒～70米/秒之间，对于较细的粉体所聚合成的粉团几乎难以打散，根本无法达到活性剂对较高比表面粉体改性的包覆率，最终导致该类产品的质量低下，几乎不能使用，这主要是由于立式高速搅拌机的分散能力低下所产生的结果。
(三)发明内容：
针对上述用立式搅拌机加工的粉粒聚集成团、不易于搅拌混合、改性的不足之处，本发明的目的是提供了一种能消除非金属粉体表面静电离子，改进粉体活化过程中分散功能差的粉体改性流化系统。
能够实现上述目的的粉体改性流化系统，包括进料系统，与进料系统连通的粉碎、分散系统，与粉碎、分散系统连通的粉体输送系统，与粉体输送系统连通的粉体收集系统，所不同的是：
粉体输送系统包括输送管和让粉体沿输送管路定向运行的风力装置。
粉体改性流化系统还包括粉体活化改性剂添加系统，粉体活化改性剂添加系统包括设置于输送管上并向管内发射雾化活化改性剂的雾化装置。
粉碎、分散系统将进料系统中的粗粉体打散粉碎成细小粉体，风力装置产生的高压空气与细小粉体形成混合体，高压混合体在由输送管向粉体收集系统的吹送过程中，分布在输送管道上的雾化喷头向输送管内发射对细小粉体进行包裹的雾化活化改性剂，粉粒与飞射的雾化活化改性剂相互混合、渗透、碰撞、包覆达到一定比例的粉体比表面包覆率，从而消除原来所携带的静电离子、组成新材料界面，达到粉体改性的目的。
粉碎、分散系统选用在机体内部产生高气压的旋转轮粉碎、分散机，旋转轮粉碎、分散机还可以取代所述的粉泵风力输送装置，简化了系统的结构；旋转轮粉碎、分散机安置于粉体改性流化系统的中间，旋转轮粉碎、分散机的出口连通输送管的进口。在旋转轮粉碎、分散机内，其转盘带动盘径上的刀片高速旋转，将进料系统中的粗粉料吸进密封的旋转轮粉碎、分散机机腔内，粗粉体被打散粉碎成细小粉体，由于转盘以90～110米/秒的线速高速旋转，可以产生3000～9000Pa的风压，在风压的作用下，把粉体推出机腔，进入输送系统，从而形成空气与细小粉体的混合流体作散式高速运动，得到了粉体较佳的分散状态。
所述进料系统为简单的进料斗，进料斗位于旋转轮粉碎、分散机的上方，进料斗的出口连通旋转轮粉碎、分散机设有负压的进口，粉体依靠重力和旋转轮粉碎、分散机转轴周围区域的负压吸力吸入机腔。
所述粉体收集系统包括旋风收尘器，旋风收尘器的进口连通输送管的出口，由于风压的作用，在输送管内经过初级活化的粉粒被吹入旋风收尘器，旋风收尘器的作用是加快粉粒在料仓中迅速沉积。以便在一次性定量加料后多次反复包覆改性作准备或连续加料出料方式保持粉碎、分散机的电机负荷稳定。
粉体收集系统中还有料仓，料仓的进口连通旋风收尘器的出口，在旋风收尘器沉积的粉体全部进入料仓集中收集。
除了旋风收尘器和料仓外，粉体收集系统还包括滤筒收尘器，滤筒收尘器的作用是收集极少数从旋风收尘器中随气流逸出的特细粉体，粉体循环系统中多余的空气还可以在滤筒收尘器的抽风机产生的负压下被分离抽走，避免循环系统过多的气体产生较高的腔内压力。滤筒收尘器一般位于旋转轮粉碎、分散机的上方，旋风收尘器出来的管路分为两支，分别连通滤筒收尘器的进口和旋转轮粉碎、分散机的进口，部分极少数的特细粉体经管路随负压气流进入旋转轮粉碎、分散机，进行下一次的粉体改性循环过程；而部分则进入滤筒收尘器，保持粉体循环系统的风量平稳，该管路上也可以设置有向管内发射雾化活化改性剂的雾化装置；为使粉体在打散粉碎的阶段就进行活化处理，在旋转轮粉碎、分散机的机壳上设置有向机壳内粉碎腔发射雾化活化改性剂的雾化装置。
本发明粉体改性流化系统还包括粉体回流循环系统，粉体回流循环系统包括回流管，回流管的一端与旋转轮粉碎、分散机的进口连通，回流管的另一端受控制地分别与料仓的出口和/或滤筒收尘器的出口连通。这样可以根据粉粒不同的比表面积或者不同包覆率等要求，对初级活化的粉体进行重复的多次包覆，此时控制料仓的出口与回流管连通再次进入旋转轮粉碎、分散机，初级活化的粉体进入下一次循环；如果初级活化的粉体达到质量要求，则直接在料仓的出口处排放收集。
所述旋转轮粉碎、分散机为单转盘粉碎、分散机或者为双转盘对撞式粉碎、分散机，单转盘破碎、分散机密封壳体内的旋转盘设置有刀片，在电动机的带动下，刀片的最大线速度可以达到110米/秒；而双转轮对撞式粉碎、分散机密封壳体内具有两个同轴的旋转盘，两个旋转盘相对设置且反向旋转，每个旋转盘轮上也设有刀片，在电动机的带动下，旋转方向相反的刀片之间的最大相对线速度可以达到220米/秒。由于线速度的大幅度增加，双转轮对撞式粉碎、分散机较单转盘粉碎、分散机的粉碎、分散效果更好。
粉体活化改性剂添加系统还包括向雾化装置提供活化改性剂的微流量定量控制系统。
本发明的优点：
1、本发明粉体改性流化系统具有较强的分散功能，能对微米级、亚微米级的粉体进行充分、高效的分散。
2、本发明粉体改性流化系统同时还可以用较粗的粉体作为原料，通过对旋转轮粉碎、分散机转速的调节，可以得到不同粒径的活化粉体。
3、本发明粉体改性流化系统具有粉体循环功能，对表面积大的粉体可以进行反复多次包覆，达到最佳的粉体改性效果，适用领域宽广。
(四)附图说明：
图1是本发明的一种实施方式的结构示意图。
图号标识：1、进料斗；2、输送管；3、旋转轮粉碎、分散机；4、雾化装置；5、回流管；6、旋风收尘器；7、料仓；8、滤筒收尘器；9、漏斗。
(五)具体实施方式：
如图1所示，本发明粉体改性流化管路系统为立式机架结构，具有进口和出口的旋转轮粉碎、分散机3设置于整个系统的底部机架上，根据需要，旋转轮粉碎、分散机3可以选用单转盘粉碎、分散机或者选用双转盘对撞式粉碎、分散机；旋转轮粉碎、分散机3的上方机架处固定设置一个漏斗9，漏斗9的出口连通旋转轮粉碎、分散机3的进口；漏斗9的左侧机架上方安装一个进料斗1，进料斗1的出口与一水平状的回流管5连通，回流管5还与漏斗9连通。
如图1所示，进料斗1的左侧机架上固定放置的是料仓7，料仓7的出口设有控制阀门，控制阀门可以与回流管5连通，也可以直接与外界相通；料仓7的上方机架上固定设置的是旋风收尘器6，旋风收尘器6的出口与料仓7相通；漏斗9的右侧设有另一根回流管5，这根回流管5的上方机架上固设的是一个滤筒收尘器8，滤筒收尘器8的出口设有控制阀门，控制阀门可以与回流管5连通，也可以直接与外界相通。
如图1所示，输送管2连通旋风收尘器6与旋转轮粉碎、分散机3，具体为输送管2的进口与旋转轮粉碎、分散机3的出口连通，输送管2的出口通至旋风收尘器6内；旋转轮粉碎、分散机3的壳体上，输送管2的管体上均匀间隔的开设有通孔，能向壳体内和管体内发射雾化活化改性剂的雾化装置4分别安装在这些通孔中。如图1所示，另一根管路连通着旋风收尘器6和漏斗9，具体为该管路的端口通至旋风收尘器6内，该管路的垂直段的端口通至漏斗9内；在所述管路的水平段上方还设有另一根管路，这根管路的一端口通至滤筒收尘器8内，其另一端口与下方管路连通，旋风收尘器6和漏斗9之间的管路的垂直段管体上也开设有通孔，能向管体内发射雾化活化改性剂的雾化装置4分别安装在这些通孔中。
Claims (10)
1.粉体改性流化系统，包括进料系统，与进料系统连通的粉碎、分散系统，与粉碎、分散系统连通的粉体输送系统，与粉体输送系统连通的粉体收集系统，其特征在于：
①、粉体输送系统包括输送管(2)和让粉体沿输送管路定向运行的风力装置；
②、粉体改性流化系统还包括粉体活化改性剂添加系统，粉体活化改性剂添加系统包括设置于粉体运行回路上的发射雾化活化改性剂的雾化装置(4)。
2.根据权利要求1所述的粉体改性流化系统，其特征在于：粉碎、分散系统为能在机体内部产生离心气压的旋转轮粉碎、分散机(3)，旋转轮粉碎、分散机(3)兼作所述的风力装置；旋转轮粉碎、分散机(3)处于粉体改性流化系统的底部，旋转轮粉碎、分散机(3)的出口连通输送管(2)的进口。
3.根据权利要求2所述的粉体改性流化系统，其特征在于：
①、进料系统为设于旋转轮粉碎、分散机(3)上方的进料斗(1)，进料斗(1)的出口连通旋转轮粉碎、分散机(3)具有负压的进料口；
②、粉体收集系统包括利于粉体快速沉淀的旋风收尘器(6)，旋风收尘器(6)的进口连通输送管(2)的出口；
③、粉体收集系统还包括料仓(7)，料仓(7)位于旋风收尘(6)的下方，料仓(7)的进口连通旋风收尘器(6)的出口。
4.根据权利要求3所述的粉体改性流化系统，其特征在于：粉体改性流化系统还包括让初级粉体再进行多次活化的粉体回流循环系统，粉体回流循环系统包括回流管(5)，回流管(5)的一端与旋转轮粉碎、分散机(3)的进口连通，回流管(5)的另一端受控制地与料仓(7)的出口连通。
5.根据权利要求3或4所述的粉体改性流化系统，其特征在于：粉体收集系统还包括收集极少数从旋风收尘器(6)中随气流逸出的特细粉体的滤筒收尘器(8)，旋风收尘器(6)的进口通过两只管路分别连通滤筒收尘器(8)的进口和旋转轮粉碎、分散机(3)的进口，以便粗细粉体的再次混合。
6.根据权利要求5所述的粉体改性流化系统，其特征在于：回流管(5)的另一端受控制地还与滤筒收尘器(8)的出口连通。
7.根据权利要求3所述的粉体改性流化系统，其特征在于：旋风收尘器(6)和旋转轮粉碎、分散机(3)连通的管路上和/或旋转轮粉碎、分散机(3)的机壳上设置有向管路内发射雾化活化改性剂的雾化装置(4)。
8.根据权利要求1所述的粉体改性流化系统，其特征在于：输送管(2)上设有向输送管(2)内发射雾化活化改性剂的雾化装置(4)。
9.根据权利要求2～4所述的任何一种粉体改性流化系统，其特征在于：旋转轮粉碎、分散机(3)为单转盘粉碎、分散机或者双转盘对撞式粉碎、分散机。
10.根据权利要求1～4所述的任何一种粉体改性流化系统，其特征在于：粉体活化改性剂添加系统还包括向雾化装置(4)提供活化改性剂的微流量定量控制系统。
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