CN101766967A - 一种两腔卧式混合装置及其混合方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种两腔卧式混合装置及其混合方法，通过该装置及方法可以将固体粉末、液体、添加剂等与固液混合物按一定配比进行均匀混合，特别适用于固体粉末、液体、添加剂等与高粘度的固液混合物的均匀混合。所述的两腔卧式混合装置包含进料系统201、外层壳体204、出料系统209、相交的中空圆筒结构的第一腔壳202和第二腔壳203、其内部形成有轴心相互平行的第一腔体205和第二腔体206、分别位于两个腔体圆心的第一转轴501和第二转轴502、分别位于两个转轴上并随之转动的第一搅拌系统6和第二搅拌系统7。

Description

一种两腔卧式混合装置及其混合方法

技术领域

本发明涉及一种卧式混合装置，特别涉及一种两腔卧式混合装置，属于机械混合设备领域。

本发明还涉及一种采用两腔卧式混合装置进行混合的混合方法。

背景技术

在复原米加工过程中，需要将谷物的固体粉末和水等液体进行均匀混合，得到粘度高的固液混合物，而上述固液混合物中，又需要进一步均匀添加各种固体和/或液体添加剂。而上述各种物料需要均匀分布在所得固液混合物中，以使得制得的复原米的各物质含量符合标准。

然而由于谷物的固体粉末与水混合后得到的固液混合物的粘度高，其后进一步添加的各种液体、固体粉末、添加剂等，难以均匀的分布在其中。尤其是固体粉末与粘度高的固液混合物的混合过程中，会产生固体粉末的二次凝聚颗粒，即，粉团，该粉团外部是粉末与高粘度固液混合物的混合物，而内部则是没有混合的固体粉末。并且即便在混合过程中进行搅拌，在相当长的时间内，仍会混合不均匀，而已经产生的二次凝聚再次分散到混合物中十分困难。同时，如果需要同时向粘度高的固液混合物中添加液体和固体粉末，添加的液体和固体粉末之间由于混合也会带来二次凝聚问题。

如果采用少量的液体、固体粉末、添加剂和粘度高的固液混合物进行搅拌混合，虽然可以得到较为均匀的混合物，但是混合的速度较慢，所得混合物较少，无法满足大批量的工业化生产的需要。

基于日本专利申请278598/202、21188/2003、185502/2003的中国专利申请03164908.4中，公开了一种搅拌混合装置及搅拌混合方法，该装置包括一个近似圆筒状的混合容器，其内部具有搅拌叶片，粉体和液体通过不同的入口进入混合容器，然后在搅拌叶片的搅拌下，进行混合。搅拌叶片之间形成了分隔室，从而将粉体和液体分隔成若干组进行混合，然而在实际混合过程中，无法良好的进行分组混合，并且混合容器的内壁上会存积又大量混合物，无法被均匀搅拌。并且该装置不适用于粉体与高粘度固液混合物的混合。

PCT国际申请PCT/US2003/011426中，公开了一种混合设备，该设备包括一个底部充满液体的桶，一个插入液体中并且内部具有旋转叶片的竖直导管，固体粉末从该竖直导管从上至下的添加之导管中具有液体的部分，并在搅拌叶片的作用下，和液体进行混合，然后再分散到导管外侧的桶中和液体进行进一步的混合。然而该设备适用于将少量的固体粉末分散到大量的液体中，并且所得固液混合物不能具有较高粘度，否则将会堵塞导管。

基于日本专利的中国专利申请03122966.2中，公开了一种粉体和液体的混合装置及其方法，该装置中粉体从混合容器的顶部发散落下，然后在下落过程中与容器四周喷射的液体相互混合。虽然这种混合方法可以在一定程度上让粉体和液体进行分散混合，避免粉团产生，然后并不是所有下落的粉体都可以和喷射的液体进行混合，未混合的粉体和液体落到混合容器的底部，仍不能进行均匀混合。同时，具有高粘度的固液混合物无法从容器四周喷射，故该装置不适用于粉体与高粘度固液混合物的混合。

中国专利申请200410084721.1中，公开了一种立式固液混合装置及混合方法，该装置包含一组沿着混合容器内壁设置的挡板，将混合容器划分成若干中空的搅拌室，然后利用混合容器中央的一组搅拌叶片搅拌各搅拌室内的粉体和液体进行混合。然而由于水平中空的搅拌室的存在，从混合容器顶部投料的各物料将会大量积攒在上部的几个搅拌室内，而导致各个搅拌室内物料分布的不均，同时如果粉体和液体的混合物具有较高粘度的话，该混合物也将因各个挡板及搅拌室的存在而阻塞混合容器。同时单一的粉体添加入口，会导致物料在混合容器的横截面上不能沿各个方向均匀分布。

同时中国专利200610011506.8和欧洲专利EP06113920.0分别公开了两种静态混合装置，利用各物料的分流，进行混合，然而上述装置不适用于粉体与高粘度固液混合物的混合。

同时中国专利200410090534.4中，公开了一种内部具有搅拌叶片的卧式混合装置，粉体和液体分别从卧式混合装置的一侧的顶部和底部注入装置中，然后利用叶片进行搅拌混合。然而这种装置无法解决需要同时向具有高粘度的固液混合物中添加液体和固体粉末，并同时避免添加的液体和固体粉末之间产生粉团的问题。

除上述外，中国专利200510009386.3、200510042674.9、200510129550.4、200510103613.9等也都公开了多种混合装置，然而上述装置仍旧未能解决粘度高的固液混合物和液体、固体粉末、添加剂等按一定配比进行均匀混合的技术问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种两腔卧式混合装置，通过该装置可以将固液混合物和固体粉末、液体、添加剂等按一定配比进行均匀混合，特别适用于粘度高的固液混合物和固体粉末、液体、添加剂的均匀混合。

本发明的另一目的在于提供一种采用两腔卧式混合装置进行混合的混合方法，通过该方法可以将固液混合物和固体粉末、液体、添加剂等按一定配比进行均匀混合，特别适用于粘度高的固液混合物和固体粉末、液体、添加剂的均匀混合。

本发明所公开的一种两腔卧式混合装置包含进料系统201、第一腔壳202、第二腔壳203、外层壳体204、第一转轴501、第二转轴502、第一搅拌系统6、第二搅拌系统7和出料系统209。

所述的第一腔壳202和第二腔壳203是相交的两个中空圆筒结构，两者的轴心相互平行，并位于外层壳体204的内部。所述的第一腔壳202内部形成有第一腔体205，第二腔壳203内部形成有第二腔体206，所述的第一腔体205与第二腔体206相互连通。

所述的第一转轴501位于第一腔体205内部，并通过其圆心。所述的第一搅拌系统6连接在第一转轴501上，并随之转动。

所述的第一搅拌系统6是一组连接在第一转轴501上的叶轮，所述的每一个叶轮包含2～4片包含有搅拌板602和刮料板603的叶片，叶片间的间隔角相等。所述的搅拌板602的一端连接在转轴501上，另一端连接有刮料板603，该刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有2mm～20mm的安全间隙。

所述的搅拌板602为扇形结构，其圆心角度为10°～45°，其内径与转轴501外径相等，其外径为第一腔壳202内径与刮料板603厚度之差。

所述的刮料板603为扇形结构，其圆心角度与其所连接的搅拌板602的圆心角度相等，其内径与搅拌板602外径相等，其外径与第一腔壳202内径相等。

所述的刮料板603与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌板602与竖直平面和刮料板603成0°～45°夹角，优选30°夹角。

所述的第一搅拌系统6的每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错0°～45°夹角。

所述第一搅拌系统6的各组叶轮之间的间隔相等。

所述的第二转轴502位于第二腔体206内部，并通过其圆心。所述的第二搅拌系统7连接在第二转轴502上，并随之转动。

所述的第二搅拌系统7是一组连接在第二转轴502上的叶轮，所述的每一个叶轮包含2～4片包含有搅拌板702和刮料板703的叶片，叶片间的间隔角相等。所述的搅拌板702的一端连接在转轴502上，另一端连接有刮料板703，该刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有2mm～20mm的安全间隙。

所述的搅拌板702为扇形结构，其圆心角度为10°～45°，其内径与转轴502外径相等，其外径为第二腔壳203内径与刮料板703厚度之差。

所述的刮料板703为扇形结构，其圆心角度与其所连接的搅拌板702的圆心角度相等，其内径与搅拌板702外径相等，其外径与第二腔壳203内径相等。

所述的刮料板703与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌板702与竖直平面和刮料板703成0°～45°夹角，优选30°夹角。

所述的第二搅拌系统7的每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错0°～45°夹角。

所述第二搅拌系统7的各组叶轮之间的间隔相等。

所述第一搅拌系统6的叶轮与第二搅拌系统7的叶轮交错排布，任两组相邻的第一搅拌系统6的叶轮之间分布有一组第二搅拌系统7的叶轮，并且该第一搅拌系统6叶轮与第二搅拌系统7叶轮的间距和另一第一搅拌系统6叶轮与该第二搅拌系统7叶轮的间距相等。所述第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有2mm～20mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1～1∶2.2。

所述第一转轴501与第二转轴502做相对转动，其转速比为1∶1～5.5∶1。

所述外层壳体204和第一腔壳202进一步包括位于其上并穿过其中的第一腔门2020，以使得打开所述第一腔门2020时，暴露出第一腔体205。所述外层壳体204和第二腔壳203进一步包括位于其上并穿过其中的第二腔门2030，以使得打开所述第二腔门2030时，暴露出第二腔体206。

所述的进料系统201包含固体进料口2011、液体进料口2012、第一添加剂进料口2013、第二添加剂进料口2014、位于外层壳体204底部的预混物料进口。

所述的固体进料口2011和液体进料口2012相邻地设置在所述外层壳体204顶面上，并分别穿透所述外层壳体204和第一腔壳202、第二腔壳203，连通所述第一腔体205和第二腔体206。

所述的第一添加剂进料口2013、第二添加剂进料口2014设置在所述外层壳体204顶面上，并穿透所述外层壳体204和第一腔壳202，连通所述第一腔体205。

所述的出料系统209设置在所述外层壳体204底面上，并穿透所述外层壳体204和第二腔壳203，连通所述第二腔体206。

本发明公开的一种采用两腔卧式混合装置进行混合的混合方法，包含以下步骤：

步骤1：从外层壳体204底部的预混物料进口输入预混物料进入第一腔体205和第二腔体206，并在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，均匀分布在第一腔体205和第二腔体206内部。

步骤2：从所述的固体进料口2011输入固体粉末进入第一腔体205内部，在第一搅拌系统6的旋转搅拌作用下，所述固体粉末与预混物料充分均匀混合。

步骤3：同时，从所述液体进料口2012输入气体、液体或气液混合物进入第二腔体206内部，在第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，所述气体、液体或气液混合物与预混物料充分均匀混合。

步骤4：在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的相对旋转搅拌作用下，混合有固体粉末的预混物料和混合有气体、液体或气液混合物的预混物料充分均匀混合，得到混合物料。

所述的混合物料在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅拌板602和702的作用下，向第一腔体206和第二腔体207后部传输。

第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的刮料板603和703分别将第一腔壳202内壁、第二腔壳203内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。

步骤5：从第一添加剂进料口2013输入添加剂进入第一腔体206和第二腔体207，在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，所述添加剂和混合物料充分均匀混合，得到含有添加剂的混合物料。

所述的含有添加剂的混合物料在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅拌板602和702的作用下，向第一腔体206和第二腔体207后部传输。

第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的刮料板603和703分别将第一腔壳202内壁、第二腔壳203内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。

步骤6：从第二添加剂进料口2014输入添加剂进入第一腔体206和第二腔体207，在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，所述添加剂和混合物料充分均匀混合，得到混合物。

所述的混合物在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅拌板602和702的作用下，向第一腔体206和第二腔体207后部传输。

第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的刮料板603和703分别将第一腔壳202内壁、第二腔壳203内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。

步骤7：借助第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅拌板602和702的旋转搅拌以及重力作用，所述的混合物从出料系统209输出。

利用上述装置及方法，从外层壳体204底部的预混物料进口输入预混物料，在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的搅拌下，均匀分布在第一腔体205和第二腔体206内部。此时同时从固体进料口2011和液体进料口2012添加固体粉末和液体进入第一腔体205和第二腔体206，固体粉末在第一腔体205内部和预混物料进行均匀混合，液体在第二腔体206内部和预混物料进行均匀混合，从而避免了添加的固体粉末和液体之间由于混合而带来的二次凝聚。之后相对转动的第一搅拌系统6和第二搅拌系统7，将添加有固体粉末的预混物料和添加有液体的预混物料进行再次的混合，此时的混合相当于将粘度、密度稍高的固液混合物和粘度、密度稍低的同种固液混合物进行混合，此时的混合非常容易进行并且容易混合均匀。随后通过第一添加剂进料口2013和第二添加剂进料口2014向混合物输入添加剂，此时由于存在两个腔体，输入的添加剂在搅拌系统的带动下被分散成两组，每组内部添加剂进行分散混合，然后两组之间在搅拌系统的带动下进行再次分散混合，通过两个腔体和两个搅拌系统的设置，一次输入的物料可以进行多次的分散和混合，从而达到充分均匀混合的目的并避免二次凝聚现象，即粉团现象。综上，本发明的实质是借助两个腔体和两个搅拌系统的存在，使得腔体内部的物料不时的被各组叶轮随机分成两组，每组自行进行混合，然后两组再次被对转的叶轮带动相互混合，这种多次的随机分组和再混合使得物料内部的各成分通过多次的随机分组和随机混合而达到均匀分布的状态。

同时搅拌系统的各组叶轮之间交错有一定的角度，更加便于所述的随机分组和随机混合的进行。同时各叶轮叶片的搅拌板与竖直面成一定的角度，便于粘度高的混合物从混合装置内部的一端传输向另一端。

通过上述装置和方法，本发明利用多次的随机分组和随机混合有效的避免了高粘度固液混合物和固体粉末、液体、添加剂等的混合过程中存在的各种问题，可以快速、持续、稳定的以一定配比对高粘度固液混合物、固体粉末、液体、添加剂进行均匀的混合。

附图说明

图1是本发明的两腔卧式混合装置的整体结构侧视图。

图2是本发明的两腔卧式混合装置沿图1的A-A’的横截面视图。

图3是本发明的两腔卧式混合装置的搅拌板和刮料板的侧视图。

图4是本发明的两腔卧式混合装置的沿图1的B-B’的横截面视图。

图5a、5b、5c、5d是本发明的两腔卧式混合装置的一组相邻叶轮的各叶轮间交错角度关系的示意图。

具体实施方式

根据本发明的权利要求和发明内容所公开的内容，本发明的技术方案具体如下所述。

实施例一：

一种两腔卧式混合装置包括如下部分：

根据图1和图2：

一种两腔卧式混合装置包含进料系统201、第一腔壳202、第二腔壳203、外层壳体204、第一转轴501、第二转轴502、第一搅拌系统6、第二搅拌系统7和出料系统209。

所述的第一腔壳202和第二腔壳203是相交的两个中空圆筒结构，两者的轴心相互平行，并位于外层壳体204的内部。所述的第一腔壳202内部形成有第一腔体205，第二腔壳203内部形成有第二腔体206，所述的第一腔体205与第二腔体206相互连通。

根据图2：

所述的第一转轴501位于第一腔体205内部，并通过其圆心。所述的第一搅拌系统6连接在第一转轴501上，并随之转动。

所述的第一搅拌系统6是一组连接在第一转轴501上的叶轮，所述的每一个叶轮包含2～4片包含有搅拌板602和刮料板603的叶片，叶片间的间隔角e相等。所述的搅拌板602的一端连接在转轴501上，另一端连接有刮料板603，该刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有2mm～20mm的安全间隙。

所述的搅拌板602为扇形结构，其圆心角d为10°～45°，其内径与转轴501外径相等，其外径为第一腔壳202内径与刮料板603厚度之差。

所述的刮料板603为扇形结构，其圆心角度与其所连接的搅拌板602的圆心角度相等，其内径与搅拌板602外径相等，其外径与第一腔壳202内径相等。

根据图2：

所述的第二转轴502位于第二腔体206内部，并通过其圆心。所述的第二搅拌系统7连接在第二转轴502上，并随之转动。

所述的第二搅拌系统7是一组连接在第二转轴502上的叶轮，所述的每一个叶轮包含2～4片包含有搅拌板702和刮料板703的叶片，叶片间的间隔角e’相等。所述的搅拌板702的一端连接在转轴502上，另一端连接有刮料板703，该刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有2mm～20mm的安全间隙。

所述的搅拌板702为扇形结构，其圆心角d’为10°～45°，其内径与转轴502外径相等，其外径为第二腔壳203内径与刮料板703厚度之差。

所述的刮料板703为扇形结构，其圆心角度与其所连接的搅拌板702的圆心角度相等，其内径与搅拌板702外径相等，其外径与第二腔壳203内径相等。

根据图2和图5a、5b、5c、5d：

所述的第一搅拌系统6的每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为0°～45°。

所述的第二搅拌系统7的每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为0°～45°。

根据图3：

所述的刮料板603与竖直平面处于同一平面并沿第一腔壳202内壁延伸，所述的搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为0°～45°。

所述的刮料板703与竖直平面处于同一平面并沿第二腔壳203内壁延伸，所述的搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为0°～45°。

根据图2和图4：

所述第一腔体205和第二腔体206划分成多个腔室，每一腔室的侧壁分别设有第一腔门2020和第二腔门2030。

所述第一搅拌系统6的各组叶轮之间的间隔相等，如叶轮60011、叶轮60012和叶轮60013之间的间隔相等。

所述第二搅拌系统7的各组叶轮之间的间隔相等，如叶轮70011和叶轮70012之间的间隔相等。

所述第一搅拌系统6的叶轮与第二搅拌系统7的叶轮交错排布。任两组相邻的第一搅拌系统6的叶轮之间分布有一组第二搅拌系统7的叶轮，并且该第一搅拌系统6叶轮与第二搅拌系统7叶轮的间距和另一第一搅拌系统6叶轮与该第二搅拌系统7叶轮的间距相等。如相邻的叶轮60011和叶轮60012之间分布有叶轮70011，并且叶轮60011和叶轮70011之间的间距与叶轮70011和叶轮60012之间的间距相等，叶轮相邻的70011和叶轮70012之间分布有叶轮60012，并且叶轮70011和叶轮60012之间的间距与叶轮60012和叶轮70012之间的间距相等。

所述第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有2mm～20mm的安全间隙。

根据图1、图2和图4：

所述外层壳体204和第一腔壳202进一步包括位于其上并穿过其中的第一腔门2020，以使得打开所述第一腔门2020时，暴露出第一腔体205。所述外层壳体204和第二腔壳203进一步包括位于其上并穿过其中的第二腔门2030，以使得打开所述第二腔门2030时，暴露出第二腔体206。

根据图1和图2：

所述的进料系统201包含固体进料口2011、液体进料口2012、第一添加剂进料口2013、第二添加剂进料口2014、位于外层壳体204底部的预混物料进口。

所述的固体进料口2011和液体进料口2012相邻地设置在所述外层壳体204顶面上，并分别穿透所述外层壳体204和第一腔壳202、第二腔壳203，连通所述第一腔体205和第二腔体206。

所述的第一添加剂进料口2013、第二添加剂进料口2014设置在所述外层壳体204顶面上，并穿透所述外层壳体204和第一腔壳202，连通所述第一腔体205。

所述的出料系统209设置在所述外层壳体204底面上，并穿透所述外层壳体204和第二腔壳203，连通所述第二腔体206。

根据图2：

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1～1∶2.2。所述第一转轴501与第二转轴502做相对转动，其转速比为1∶1～5.5∶1。

本发明公开的一种采用两腔卧式混合装置进行混合的混合方法，包含以下步骤：

根据图1和图2：

步骤1：从外层壳体204底部的预混物料进口输入预混物料进入第一腔体205和第二腔体206，并在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，均匀分布在第一腔体205和第二腔体206内部。

步骤2：从所述的固体进料口2011输入固体粉末进入第一腔体205内部，在第一搅拌系统6的旋转搅拌作用下，所述固体粉末与预混物料充分均匀混合。

步骤3：同时，从所述液体进料口2012输入气体、液体或气液混合物进入第二腔体206内部，在第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，所述气体、液体或气液混合物与预混物料充分均匀混合。

根据图2和图4：

步骤4：在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的相对旋转搅拌作用下，混合有固体粉末的预混物料和混合有气体、液体或气液混合物的预混物料充分均匀混合，得到混合物料。

所述的混合物料在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅拌板602和702的作用下，向第一腔体206和第二腔体207后部传输。

第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的刮料板603和703分别将第一腔壳202内壁、第二腔壳203内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。

根据图1和图2

步骤5：从第一添加剂进料口2013输入添加剂进入第一腔体206和第二腔体207，在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，所述添加剂和混合物料充分均匀混合，得到含有添加剂的混合物料。

所述的含有添加剂的混合物料在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅拌板602和702的作用下，向第一腔体206和第二腔体207后部传输。

第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的刮料板603和703分别将第一腔壳202内壁、第二腔壳203内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。

步骤6：从第二添加剂进料口2014输入添加剂进入第一腔体206和第二腔体207，在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的旋转搅拌作用下，所述添加剂和混合物料充分均匀混合，得到混合物。

所述的混合物在第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅拌板602和702的作用下，向第一腔体206和第二腔体207后部传输。

第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的刮料板603和703分别将第一腔壳202内壁、第二腔壳203内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合。

步骤7：借助第一搅拌系统6和第二搅拌系统7的各叶轮的搅拌板602和702的旋转搅拌以及重力作用，所述的混合物从出料系统209输出。

根据图4，需要指出的是上述物料添加、分散和混合过程具体是按照如下所述的方式进行的：

在第一腔体205和第二腔体206内填充有固液混合物。在第一腔体205和第二腔体206的第一组腔室中，从固体进料口2011输入固体粉末，固体粉末在第一搅拌系统6的第一组叶轮6001的旋转搅拌作用下与固液混合物进行充分分散混合。同时，从液体进料口2012输入液体，液体在第二搅拌系统7的第一组叶轮7001的旋转搅拌作用下与固液混合物进行充分分散混合。第一批固液混合物在叶轮60011作用下向后传输、第二批固液混合物在叶轮70011作用下向后传输，然后由于叶轮60011和叶轮70011对转，混合有固体粉末的第一批固液混合物和混合有液体的第二批固液混合物进行第一次相互混合，添加的固体粉末和液体相互混合并且分布在固液混合物中，然后上述固液混合物又被随机分成两批，并分别被叶轮60012和叶轮70012搅拌，被叶轮60012搅拌的第一批固液混合物中添加进的固体粉末的含量减少而添加进的液体的含量增加，被叶轮70012搅拌的第二批固液混合物中添加进的固体粉末的含量增加而添加进的液体的含量减少，然后在叶轮60012和叶轮70012的对转作用下，两批固液混合物又被混合，使得添加的固体粉末和液体随着固液混合物的混合进行第二次的相互混合，然后再次被随机分成两批。通过上述若干次的随机混合和随机分开，添加的固体粉末和液体均匀的分布在固液混合物中，并且固体粉末和液体之间也充分均匀混合。

随后上述固液混合物被第一组叶轮6001和7001向后传输至第二组腔室，自此，从第一添加剂进料口2013输入添加剂，混有添加剂的固液混合物在第二组叶轮6002和7002作用下，以前所述的方式进行多次的随机混合和随机分开，以使得添加剂均匀分布。随后所得固液混合物被第二叶轮组6002和7002向后传输至第三腔室，以与从第二添加剂进料口2014输入的添加剂相互混合。混合所得的固液混合物继续在随后的若干腔室中，在搅拌系统6和7的作用下，进行多次的随机混合和随机分开以及搅拌，使得添加进的固液粉末、液体、添加剂等均匀分布，得到混合物，并输出。

其中，所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1～1∶2.2并且所述第一转轴501与第二转轴502的其转速比为1∶1～5.5∶1，即第二腔体206内部的体积及物料转速等于或大于第一腔体，此时，第二腔体206主要起到储存混合物，并缓慢搅拌，增加混合物滞留时间，以使得混合物内部的可能的各种反应有足够的时间进行、如交联、乳化等等反应。如果不需要上述反应时间，则可以将第一腔壳202和第二腔壳203的半径比设为1∶1并且所述第一转轴501与第二转轴502的其转速比设为1∶1。

实施例二：

采用以下技术参数改进实施例一：

所述的第一搅拌系统6中：

刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有3mm的安全间隙；

搅拌板602的其圆心角d为14°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为7°。

搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为4°；

所述的第二搅拌系统7中：

刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有3mm的安全间隙；

搅拌板702的圆心角d’为14°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为7°。

搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为4°；

第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有3mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1.2。

所述第一转轴501与第二转轴502的转速比为1.6∶1。

实施例三：

采用以下技术参数改进实施例一：

所述的第一搅拌系统6中：

刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有5mm的安全间隙；

搅拌板602的其圆心角d为17°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为8°。

搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为8°；

所述的第二搅拌系统7中：

刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有5mm的安全间隙；

搅拌板702的圆心角d’为17°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为8°。

搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为8°；

第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有5mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1.3。

所述第一转轴501与第二转轴502的转速比为2.0∶1。

实施例四：

采用以下技术参数改进实施例一：

所述的第一搅拌系统6中：

刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有7mm的安全间隙；

搅拌板602的其圆心角d为20°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为10°。

搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为12°；

所述的第二搅拌系统7中：

刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有7mm的安全间隙；

搅拌板702的圆心角d’为20°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为10°。

搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为12°；

第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有7mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1.4。

所述第一转轴501与第二转轴502的转速比为2.4∶1。

实施例五：

采用以下技术参数改进实施例一：

所述的第一搅拌系统6中：

刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有9mm的安全间隙；

搅拌板602的其圆心角d为23°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为11°。

搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为16°；

所述的第二搅拌系统7中：

刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有9mm的安全间隙；

搅拌板702的圆心角d’为23°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为11°。

搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为16°；

第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有9mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1.5。

所述第一转轴501与第二转轴502的转速比为2.8∶1。

实施例六：

采用以下技术参数改进实施例一：

所述的第一搅拌系统6中：

刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有11mm的安全间隙；

搅拌板602的其圆心角d为26°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为13°。

搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为20°；

所述的第二搅拌系统7中：

刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有11mm的安全间隙；

搅拌板702的圆心角d’为26°

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为13°。

搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为20°；

第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有11mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1.6。

所述第一转轴501与第二转轴502的转速比为3.2∶1。

实施例七：

采用以下技术参数改进实施例一：

所述的第一搅拌系统6中：

刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有12mm的安全间隙；

搅拌板602的其圆心角d为29°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为14°。

搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为24°；

所述的第二搅拌系统7中：

刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有12mm的安全间隙；

搅拌板702的圆心角d’为29°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为14°。

搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为24°；

第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有12mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1.7。

所述第一转轴501与第二转轴502的转速比为3.6∶1。

实施例八：

采用以下技术参数改进实施例一：

所述的第一搅拌系统6中：

刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有13mm的安全间隙；

搅拌板602的其圆心角d为32°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为16°。

搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为28°；

所述的第二搅拌系统7中：

刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有13mm的安全间隙；

搅拌板702的圆心角d’为32°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为16°。

搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为28°；

第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有13mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1.8。

所述第一转轴501与第二转轴502的转速比为4.0∶1。

实施例九：

采用以下技术参数改进实施例一：

所述的第一搅拌系统6中：

刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有15mm的安全间隙；

搅拌板602的其圆心角d为35°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为17°。

搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为32°；

所述的第二搅拌系统7中：

刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有15mm的安全间隙；

搅拌板702的圆心角d’为35°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为17°。

搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为32°；

第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有15mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1.9。

所述第一转轴501与第二转轴502的转速比为4.4∶1。

实施例十：

采用以下技术参数改进实施例一：

所述的第一搅拌系统6中：

刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有17mm的安全间隙；

搅拌板602的其圆心角d为38°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为19°。

搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为36°；

所述的第二搅拌系统7中：

刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有17mm的安全间隙；

搅拌板702的圆心角d’为38°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为19°。

搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为36°；

第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有17mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶2.0。

所述第一转轴501与第二转轴502的转速比为4.8∶1。

实施例十一：

采用以下技术参数改进实施例一：

所述的第一搅拌系统6中：

刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有19mm的安全间隙；

搅拌板602的其圆心角d为41°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为20°。

搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为40°；

所述的第二搅拌系统7中：

刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有19mm的安全间隙；

搅拌板702的圆心角d’为41°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为20°。

搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为40°；

第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有19mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶2.1。

所述第一转轴501与第二转轴502的转速比为5.2∶1。

优选实施例：

根据上述实施例，采用以下技术参数改进实施例一：

所述的第一搅拌系统6中：

刮料板603与第一腔壳202的内壁相切，并留有6mm的安全间隙；

搅拌板602的其圆心角d为30°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f为15°。

搅拌板602与竖直平面和刮料板603间的夹角g为10°；

所述的第二搅拌系统7中：

刮料板703与第二腔壳203的内壁相切，并留有6mm的安全间隙；

搅拌板702的圆心角d’为30°；

每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错夹角f’为15°。

搅拌板702与竖直平面和刮料板703间的夹角g’为10°；

第二搅拌系统7的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴501靠近第二转轴502的一侧相切，并留有6mm的安全间隙。

所述第一腔壳202和第二腔壳203的半径比为1∶1.5。

所述第一转轴501与第二转轴502的转速比为3.0∶1。

Claims (10)

1.一种卧式固液混合装置，其特征在于，包含进料系统(201)、第一腔壳(202)、第二腔壳(203)、外层壳体(204)、第一转轴(501)、第二转轴(502)、第一搅拌系统(6)、第二搅拌系统(7)和出料系统(209)；

所述的第一腔壳(202)和第二腔壳(203)是相交的两个中空圆筒结构，两者的轴心相互平行，并位于外层壳体(204)的内部；

所述的第一腔壳(202)内部形成有第一腔体(205)，第二腔壳(203)内部形成有第二腔体(206)，所述的第一腔体(205)与第二腔体(206)相互连通；

所述的第一转轴(501)位于第一腔体(205)内部，并通过其圆心；

所述的第二转轴(502)位于第二腔体(206)内部，并通过其圆心；

所述的第一搅拌系统(6)连接在第一转轴(501)上，并随之转动；

所述的第二搅拌系统(7)连接在第二转轴(502)上，并随之转动。

2.如权利要求1所述的一种卧式固液混合装置，其特征在于，所述的第一搅拌系统(6)是一组连接在第一转轴(501)上的叶轮，所述的每一个叶轮包含2～4片包含有搅拌板(602)和刮料板(603)的叶片，叶片间的间隔角相等；

所述的搅拌板(602)的一端连接在转轴(501)上，另一端连接有刮料板(603)，该刮料板(603)与第一腔壳(202)的内壁相切，并留有2mm～20mm的安全间隙；

所述的第二搅拌系统(7)是一组连接在第二转轴(502)上的叶轮，所述的每一个叶轮包含2～4片包含有搅拌板(702)和刮料板(703)的叶片，叶片间的间隔角相等；

所述的搅拌板(702)的一端连接在转轴(502)上，另一端连接有刮料板(703)，该刮料板(703)与第二腔壳(203)的内壁相切，并留有2mm～20mm的安全间隙。

3.如权利要求2所述的一种卧式固液混合装置，其特征在于，所述的第一搅拌系统(6)的每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错0°～45°夹角；

所述的第二搅拌系统(7)的每一个叶轮的搅拌板与其相邻叶轮的搅拌板之间交错0°～45°夹角。

4.如权利要求3所述的一种卧式固液混合装置，其特征在于，所述的搅拌板(602)为扇形结构，其内径与转轴(501)外径相等，其外径为第一腔壳(202)内径与刮料板(603)厚度之差；

所述的扇形搅拌板(602)的圆心角度为10°～45°；

所述的搅拌板(702)为扇形结构，其内径与转轴(502)外径相等，其外径为第二腔壳(203)内径与刮料板(703)厚度之差；

所述的扇形搅拌板(702)的圆心角度为10°～45°。

5.如权利要求4所述的一种卧式固液混合装置，其特征在于，所述的刮料板(603)为扇形结构，其内径与搅拌板(602)外径相等，其外径与第一腔壳(202)内径相等；

所述刮料板(603)与其所连接的搅拌板(602)的圆心角度相等；

所述的刮料板(703)为扇形结构，其内径与搅拌板(702)外径相等，其外径与第二腔壳(203)内径相等；

所述刮料板(703)与其所连接的搅拌板(702)的圆心角度相等。

6.如权利要求5所述的一种卧式固液混合装置，其特征在于，所述的刮料板(603)与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌板(602)与竖直平面和刮料板(603)成0°～45°夹角，优选30°夹角；

所述的刮料板(703)与竖直平面处于同一平面，所述的搅拌板(702)与竖直平面和刮料板(703)成0°～45°夹角，优选30°夹角。

7.如权利要求6所述的一种卧式固液混合装置，其特征在于，所述第一搅拌系统(6)的各组叶轮之间的间隔相等；

所述第二搅拌系统(7)的各组叶轮之间的间隔相等；

所述第一搅拌系统(6)的叶轮与第二搅拌系统(7)的叶轮交错排布，任两组相邻的第一搅拌系统(6)的叶轮之间分布有一组第二搅拌系统(7)的叶轮，并且该第一搅拌系统(6)叶轮与第二搅拌系统(7)叶轮的间距和另一第一搅拌系统(6)叶轮与该第二搅拌系统(7)叶轮的间距相等；

所述第二搅拌系统(7)的任一叶轮的任一叶片上的刮料板并与第一转轴(501)靠近第二转轴(502)的一侧相切，并留有2mm～20mm的安全间隙。

8.如权利要求7所述的一种卧式固液混合装置，其特征在于，所述第一腔壳(202)和第二腔壳(203)的半径比为1∶1～1∶2.2；

所述第一转轴(501)与第二转轴(502)做相对转动，其转速比为1∶1～5.5∶1。

9.如权利要求8所述的一种卧式固液混合装置，其特征在于，所述外层壳体(204)和第一腔壳(202)进一步包括位于其上并穿过其中的第一腔门(2020)，以使得打开所述第一腔门(2020)时，暴露出第一腔体(205)；所述外层壳体(204)和第二腔壳(203)进一步包括位于其上并穿过其中的第二腔门(2030)，以使得打开所述第二腔门(2030)时，暴露出第二腔体(206)；

所述的进料系统(201)包含固体进料口(2011)、液体进料口(2012)、第一添加剂进料口(2013)、第二添加剂进料口(2014)、位于外层壳体(204)底部的预混物料进口；

所述的固体进料口(2011)和液体进料口(2012)相邻地设置在所述外层壳体(204)顶面上，并分别穿透所述外层壳体(204)和第一腔壳(202)、第二腔壳(203)，连通所述第一腔体(205)和第二腔体(206)；

所述的第一添加剂进料口(2013)、第二添加剂进料口(2014)设置在所述外层壳体(204)顶面上，并穿透所述外层壳体(204)和第一腔壳(202)，连通所述第一腔体(205)；

所述的出料系统(209)设置在所述外层壳体(204)底面上，并穿透所述外层壳体(204)和第二腔壳(203)，连通所述第二腔体(206)。

10.一种采用如权利要求9所述的卧式固液混合装置进行混合的混合方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1：从外层壳体(204)底部的预混物料进口输入预混物料进入第一腔体(205)和第二腔体(206)，并在第一搅拌系统(6)和第二搅拌系统(7)的旋转搅拌作用下，均匀分布在第一腔体(205)和第二(206)内部；

步骤2：从所述的固体进料口(2011)输入固体粉末进入第一腔体(205)内部，在第一搅拌系统(6)的旋转搅拌作用下，所述固体粉末与预混物料充分均匀混合；

步骤3：同时，从所述液体进料口(2012)输入气体、液体或气液混合物进入第二腔体(206)内部，在第二搅拌系统(7)的旋转搅拌作用下，所述气体、液体或气液混合物与预混物料充分均匀混合；

步骤4：在第一搅拌系统(6)和第二搅拌系统(7)的相对旋转搅拌作用下，混合有固体粉末的预混物料和混合有气体、液体或气液混合物的预混物料充分均匀混合，得到混合物料；

所述的混合物料在第一搅拌系统(6)和第二搅拌系统(7)的各叶轮的搅拌板(602)和(702)的作用下，向第一腔体(206)和第二腔体(207)后部传输；

第一搅拌系统(6)和第二搅拌系统(7)的各叶轮的刮料板(603)和(703)分别将第一腔壳(202)内壁、第二腔壳(203)内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合；

步骤5：从第一添加剂进料口(2013)输入添加剂进入第一腔体(206)和第二腔体(207)，在第一搅拌系统(6)和第二搅拌系统(7)的旋转搅拌作用下，所述添加剂和混合物料充分均匀混合，得到含有添加剂的混合物料；所述的含有添加剂的混合物料在第一搅拌系统(6)和第二搅拌系统(7)的各叶轮的搅拌板(602)和(702)的作用下，向第一腔体(206)和第二腔体(207)后部传输；

第一搅拌系统(6)和第二搅拌系统(7)的各叶轮的刮料板(603)和(703)分别将第一腔壳(202)内壁、第二腔壳(203)内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合；

步骤6：从第二添加剂进料口(2014)输入添加剂进入第一腔体(206)和第二腔体(207)，在第一搅拌系统(6)和第二搅拌系统(7)的旋转搅拌作用下，所述添加剂和混合物料充分均匀混合，得到混合物；

所述的混合物在第一搅拌系统(6)和第二搅拌系统(7)的各叶轮的搅拌板(602)和(702)的作用下，向第一腔体(206)和第二腔体(207)后部传输；

第一搅拌系统(6)和第二搅拌系统(7)的各叶轮的刮料板(603)和(703)分别将第一腔壳(202)内壁、第二腔壳(203)内壁上粘附的物料刮除，以再次进行混合；

步骤7：借助第一搅拌系统(6)和第二搅拌系统(7)的各叶轮的搅拌板(602)和(702)的旋转搅拌以及重力作用，所述的混合物从出料系统(209)输出。

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