CN105854721B - 一种用于膨润土改性的加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于膨润土改性的加工装置，包括第一罐体和与所述第一混合罐体相通的第二罐体，所述第一罐体上设置有第一进料部件、第二进料部件和出料口，所述第二罐体上设置有位于所述第二罐体上部的第一进料口，所述出料口和所述第一进料口之间具有高度差，所述第二罐体上还设置第二进料口和第三进料口，所述第二罐体内设置有搅拌轴一，所述搅拌轴一为内空结构，所述搅拌轴一的内腔连接有位于所述第二罐体外的进气管，所述搅拌轴一的轴壁上设置有出气口。本发明通过改进对物料的添加方式，使其对物料有搅拌作用，同时对搅拌轴进行改进，大大提高搅拌效率，提高改性剂的质量，对膨润土的改性效果更好。

Description

一种用于膨润土改性的加工装置

技术领域

本发明涉及一种加工设备，尤其是一种用于膨润土改性的加工装置。

背景技术

膨润土也称蒙脱土，是主要由蒙脱石组成的矿物质。蒙脱石的主要成分是复合硅酸盐。该矿物质为天然纳米级层间距的无机物，片层间距约几十纳米，具有特殊的吸水性、水塑性、粘结性以及较强的离子交换性等，是当今应用范围最广、经济价值较高的粘土矿物之一，它已被广泛应用于冶金、机械、石油、化工、高分子材料和环境保护等各个领域。但是由于膨润土微粉的表面活化，其在高分子基质中的相容性和分散存在问题。所以需要对膨润土进行改性。

目前很多关于对膨润土改性的研究，如专利号为CN102660159A的发明专利于2012年9月12日公开的一种改性超细膨润土的制备方法、制备的改性超细膨润土及其应用，使用硼酸酯类改性剂，解决了超细膨润土与高分子材料的相容性和分散性问题。

在对膨润土的改性过程中，改性剂的制备也尤其重要，目前，改性剂多采用叔胺与水和氯甲烷进行制备，为了改性剂的效果，采用两种不同的叔胺混合，因为叔胺的粘稠性高，所以对改性剂制备所用到的设备要求也高，制备过程中由于搅拌等因素，往往导致质量达不到要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于膨润土改性的加工装置，针对改性剂的制备，可以提高膨润土改性的质量。

本发明采用如下的技术方案：一种用于膨润土改性的加工装置，包括第一罐体和与所述第一混合罐体相通的第二罐体，所述第一罐体上设置有第一进料部件、第二进料部件和出料口，所述第二罐体上设置有位于所述第二罐体上部的第一进料口，其特征在于，所述出料口和所述第一进料口之间具有高度差，所述第二罐体上还设置第二进料口和第三进料口，所述第二罐体内设置有搅拌轴一，所述搅拌轴一为内空结构，所述搅拌轴一的内腔连接有位于所述第二罐体外的进气管，所述搅拌轴一的轴壁上设置有出气口。

上述方案，第二罐体加入第三种原料，通过设置出料口和第一进料口之间的高度差，进料时就可以对物料起到打散、作用，通过第二罐体外的进气管，如果用到气体原料，例如膨润土改性剂中的氯甲烷，就通入氯甲烷气体，既是添加物料的方式，同时这种添加方式，又能对里面的物料进行冲击、混合作用，提高反应的效率；如果没有气体原料，可以采用惰性气体，具有搅拌混合物料的作用。

作为优选，所述第二进料口为设置在所述第二罐体罐壁上的多个，多个同时进来，提高物料的分散性，尤其是物料进入粘稠的物料中。

作为优选，所述搅拌轴一上的出气口的出气方向非平行设置，起到更好的混合效果。

作为优选，所述搅拌轴一包括轴向段和设置在所述轴向段端部的横向段，所述横向段包括基部、设置在所述基部前端的阻挡部和空挡部，通过空挡部对物料进行打散，尤其是针对粘稠状的物料，起到更好的混合效果。

作为优选，所述基部和所述阻挡部设置有相通、并与所述搅拌轴一的内腔相通的气体通道，所述气体通道设置有第二出气口，起到更好的混合效果。

作为优选，不同的第二进料口的出料方向至少有两个相互交叉，起到更好的分散、混合效果。

作为优选，所述阻挡部和所述空挡部交替设置，且所述空挡部的宽度小于所述阻挡部的宽度，对物料的分散更充分。

作为优选，所述搅拌轴一的轴向段上设置搅拌件和刮片，靠近所述刮片内侧的出气口的出气方向平行于所述刮片。

作为优选，所述搅拌件包括与所述搅拌轴一连接的根部、与所述根部连接的相互平行的搅拌叶，所述第二搅拌叶上设置有穿孔。

作为优选，所述第一罐体上设置有第一进料部件、第二进料部件和出料口，所述第一罐体内设置搅拌轴二，所述搅搅拌轴二穿过所述第一罐体的底部与电机相连，所述搅拌轴二具有一设置在所述搅拌轴二的顶端的开口的中空段，所述中空段的轴壁上设置出料孔，所述第一进料部件的出口和所述第二进料部件的出口相对设置，两者之间形成混合出料口，所述混合出料口对准所述中空段的开口。

上述技术方案，改性剂的制备采用两种不同物料经两个进料部件进入，调节两个进料部件的出口位置，使物料能够充分混合，膨润土改性剂原料很多都用到十六叔胺、十八叔胺，为粘稠状的，这种进料方式，再借助之间在搅拌轴一上设置的出料孔，将物料甩出进行混合，可以对这种粘稠状的物质混合更均匀，反应更充分。

作为优选，所述第一进料部件和第二进料部件均包括设置在所述第一罐体外的设置投料口的投料部、位于所述第一罐体外内的进料部，所述进料部具有位于前端的减速段。减速段使得物料并不快速掉落，给两个进料部件出口的物料充分接触的时间。

作为优选，所述减速段的下壁延伸出出料板，所述第一进料部件的出料板的前端部位于所述第二进料部件的出料板上方，通过从第一进料部件的出料板跌落到第二进料部件的出料板，可以对物料进行打散，起到分散作用，从而更好的混合均匀。

作为优选，所述第一进料部件减速段的倾斜角度大于所述第二进料部件减速段的倾斜角度，第一进料部件上物料掉落的速度大于第二进料部件上物料掉落的速度，保证物料可以在第二进料部件上停留，物料从第一进料部件的出料板跌落到第二进料部件的出料板，可以对物料进行打散，分散，在第二进料部件的出料板上停留混合，混合效果更好。

作为优选，所述第一进料部件的进料部下方设置有第一跌落板，所述第二进料部件的进料部下方设置有第二跌落板，所述第一跌落板的前端部位于所述第一进料部件出料板下方，第二跌落板的前端部位于所述第一跌落板的下方。本方案设置跌落板，物料可以多次跌落、打散、混合，混合效果更佳。

作为优选，所述第二进料部件的出料板端部到所述第一跌落板的竖直距离为5-15㎝，上一层的物料可以落入下一层物料上，跌落一定的深度，又不至于对下一层的物料冲击力过大，完全打散开，保证两种物料的接触量，利于混合。

作为优选，所述第二进料部件减速段的倾斜角度为40-50°。

作为优选，所述第一、第二跌落板均包括沿着物料流动方向依次设置的缓冲段、混合段和出料段，缓冲段使得物料掉落在跌落板上，不至于立即从跌落板滑落，而是经过混合段，加强混合效果，所述混合段设置有波浪混合面，混合效果会更好，所述混合段倾斜设置。

作为优选，所述搅拌轴二的外壁上设有第二搅拌叶和轴向设置的第二刮片。

作为优选，所述第二搅拌叶上设置有若干贯穿孔，搅拌时，部分物料穿出贯穿孔，形成物料流，对后面的物料进行打散、混合。

通过实施上述技术方案，本发明具有如下的有益效果：本发明针对膨润土改性过程中改性剂的制备，设计合理，通过改进对物料的添加方式，使其对物料有搅拌作用，同时对搅拌轴进行改进，大大提高搅拌效率，提高改性剂的质量，对膨润土的改性效果更好。

附图说明

附图1为本发明一实施例的结构示意图；

附图2为本发明一实施例中第二罐体内部示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种用于膨润土改性的加工装置，如附图1所示，包括第一罐体1和与第一罐体1相通的第二罐体2，第一罐体1上设置有第一进料部件11、第二进料部件12和出料口13，第二罐体2的结构如附图2所示，其上设置有多个第二进料口22和位于第二罐体2上部的第一进料口21，不同的第二进料口22的出料方向有两个相互交叉，本实施例第二进料口22设置三个，物料分开送入，提高反应效率。出料口13和第一进料口21之间具有高度差，第二罐体2内设置有搅拌轴一3，搅拌轴一3为内空结构，搅拌轴一3的内腔连接有位于所述第二罐体2外的进气管4，搅拌轴一3的轴壁上设置有出气口31，出气口31的出气方向非平行设置。搅拌轴一3包括轴向段32和设置在所述轴向段32端部的横向段33，所述横向段33包括基部331、设置在所述基部331前端的阻挡部332和空挡部333；阻挡部332和空挡部333交替设置，且空挡部333的宽度小于阻挡部332的宽度；基部331和阻挡部332设置有相通、并与所述搅拌轴一3的内腔相通的气体通道334，气体通道334设置有第二出气口。

实施例2：

一种用于对膨润土改性的加工设备，主要是对膨润土改性剂进行制备的设备，包括依次相通连接的第一罐体1、第二罐体2和第三罐体。第一罐体1上设置有分别加入两种反应物的第一进料部件11和第二进料部件12，例如膨润土改性剂的原料十六叔胺和十八叔胺，第一罐体1内设置搅拌轴二，搅拌轴二穿过第一罐体1的底部与电机相连，搅拌轴二具有一设置在搅拌轴二的顶端的开口的中空段，中空段的轴壁上设置出料孔，所述第一进料部件11的出口和所述第二进料部件12的出口相对设置，两者之间形成混合出料口，对准所述中空段的开口，物料从第一、第二进料部进入，在两者出口处可以进行初步混合，经混合出料口进入搅拌轴二的中空段，在搅拌轴二的旋转下，经出料孔甩出，进行二次混合，再在搅拌轴二的搅拌下，进行最后混合。第一进料部件11和第二进料部件12均包括设置在所述第一罐体1外的设置投料口的投料部、位于第一罐体1内的进料部，进料部具有位于前端的减速段，减速段使得物料并不快速掉落，给两个进料部件出口的物料充分接触的时间。

减速段的下壁延伸出出料板，第一进料部件11的出料板的前端部位于所述第二进料部件12的出料板上方；第一进料部件11的进料部112下方设置有第一跌落板，第二进料部件11的进料部下方设置有第二跌落板，第一跌落板的前端部位于所述第一进料部件11出料板下方，第二跌落板的前端部位于所述第一跌落板的下方。第二进料部件12的出料板端部到第一跌落板的竖直距离为5-15㎝，本实施例选用8cm。第一、第二跌落板均包括沿着物料流动方向依次设置的缓冲段、混合段和出料段，所述混合段设置有波浪混合面，混合段倾斜设置。

实施例3：

一种用于对膨润土改性的加工设备，主要是对膨润土改性剂进行制备的设备，包括依次相通连接的第一罐体1、第二罐体和第三罐体。第一罐体1上设置有分别加入两种反应物的第一进料部件11和第二进料部件12，第一罐体1内设置搅拌轴二，搅拌轴二穿过第一罐体1的底部与电机相连，搅拌轴一13具有一设置在搅拌轴一13的顶端的开口的中空段，中空段的轴壁上设置出料孔，外壁上设有第二搅拌叶和轴向设置的第二刮片，第二搅拌叶上设置有若干贯穿孔，个数根据搅拌叶的面积和搅拌物的粘稠度而定，面积越大，粘稠度越大，则越多。

第二罐体2上设置有多个第二进料口22和位于第二罐体2上部的第一进料口21，不同的第二进料口22的出料方向有三个相互交叉，本实施例第二进料口22设置三个，物料分开送入，提高反应效率。出料口13和第一进料口21之间具有高度差，第二罐体2内设置有搅拌轴一3，搅拌轴一3为内空结构，搅拌轴一3的内腔连接有位于所述第二罐体2外的进气管4，搅拌轴一3的轴壁上设置有出气口31，出气口31的出气方向非平行设置。

第一进料部件11的出口和所述第二进料部件12的出口相对设置，两者之间形成混合出料口，对准所述中空段的开口，物料从第一、第二进料部进入，在两者出口处可以进行初步混合，经混合出料口进入搅拌轴二的中空段，在搅拌轴二的旋转下，经出料孔甩出，进行二次混合，再在搅拌轴二的搅拌下，进行最后混合。第一进料部件11和第二进料部件12均包括设置在所述第一罐体1外的设置投料口的投料部、位于第一罐体1内的进料部，进料部具有位于前端的减速段，减速段使得物料并不快速掉落，给两个进料部件出口的物料充分接触的时间，且第一进料部件11减速段的倾斜角度大于第二进料部件12减速段的倾斜角度，优选，第二进料部件12减速段的倾斜角度为40-50°，本实施例设置为45°。

减速段的下壁延伸出出料板，第一进料部件11的出料板的前端部位于所述第二进料部件12的出料板上方；第一进料部件11的进料部下方设置有第一跌落，第二进料部件11的进料部下方设置有第二跌落板，第一跌落板的前端部位于所述第一进料部件11出料板下方，第二跌落板的前端部位于所述第一跌落板的下方。

实施例4：

一种用于对膨润土改性的加工设备，主要是对膨润土改性剂进行制备的设备，包括依次相通连接的第一罐体1、第二罐体2。第一罐体1上设置有分别加入两种反应物的第一进料部件11和第二进料部件12，例如膨润土改性剂的原料十六叔胺和十八叔胺，第一罐体1内设置搅拌轴二，搅拌轴二穿过第一罐体1的底部与电机相连，搅拌轴二具有一设置在搅拌轴二的顶端的开口的中空段，中空段的轴壁上设置出料孔，外壁上设有搅拌叶和轴向设置的第二刮片，搅拌叶上设置有若干贯穿孔，个数根据搅拌叶的面积和搅拌物的粘稠度而定，面积越大，粘稠度越大，则越多。

第二罐体2上设置有多个第二进料口22和位于第二罐体2上部的第一进料口21，不同的第二进料口22的出料方向有三个相互交叉，本实施例第二进料口22设置三个，物料分开送入，提高反应效率。出料口13和第一进料口21之间具有高度差，第二罐体2内设置有搅拌轴一3，搅拌轴一3为内空结构，搅拌轴一3的内腔连接有位于所述第二罐体2外的进气管4，搅拌轴一3的轴壁上设置有出气口31，出气口31的出气方向非平行设置。

第一进料部件11的出口和所述第二进料部件12的出口相对设置，两者之间形成混合出料口，对准所述中空段的开口，物料从第一、第二进料部进入，在两者出口处可以进行初步混合，经混合出料口进入搅拌轴二的中空段，在搅拌轴二的旋转下，经出料孔甩出，进行二次混合，再在搅拌轴二的搅拌下，进行最后混合。第一进料部件11和第二进料部件12均包括设置在所述第一罐体1外的设置投料口的投料部、位于第一罐体1内的进料部，进料部具有位于前端的减速段，减速段使得物料并不快速掉落，给两个进料部件出口的物料充分接触的时间，且第一进料部件11减速段的倾斜角度大于第二进料部件12减速段的倾斜角度，优选，第二进料部件12减速段的倾斜角度为40°。

减速段的下壁延伸出出料板，第一进料部件11的出料板的前端部位于所述第二进料部件12的出料板上方；第一进料部件11的进料部下方设置有第一跌落板，第二进料部件11的进料部下方设置有第二跌落板，第一跌落板的前端部位于所述第一进料部件11出料板下方，第二跌落板的前端部位于所述第一跌落板的下方。

搅拌轴一3包括轴向段32和设置在所述轴向段32端部的横向段33，所述横向段33包括基部331、设置在所述基部331前端的阻挡部332和空挡部333；阻挡部332和空挡部333交替设置，且空挡部333的宽度小于阻挡部332的宽度；基部331和阻挡部332设置有相通、并与所述搅拌轴一3的内腔相通的气体通道334，气体通道334设置有第二出气口。搅拌轴一3的轴向段上设置搅拌件和刮片，靠近所述刮片内侧的出气口的出气方向平行于所述刮片。搅拌件包括与所述搅拌轴一3连接的根部、与所述根部连接的相互平行的搅拌叶，所述搅拌叶上设置有穿孔。

Claims (6)

1.一种用于膨润土改性的加工装置，包括第一罐体（1）和与所述第一罐体（1）相通的第二罐体（2），所述第一罐体（1）上设置有第一进料部件（11）、第二进料部件（12）和出料口（13），所述第二罐体（2）上设置有位于所述第二罐体（2）上部的第一进料口（21），其特征在于，所述出料口（13）和所述第一进料口（21）之间具有高度差，所述第二罐体（2）上还设置第二进料口（22），所述第二罐体（2）内设置有搅拌轴一（3），所述搅拌轴一（3）为内空结构，所述搅拌轴一（3）的内腔连接有位于所述第二罐体（2）外的进气管（4），所述搅拌轴一（3）的轴壁上设置有出气口（31）；所述搅拌轴一（3）包括轴向段（32）和设置在所述轴向段（32）端部的横向段（33），所述横向段（33）包括基部（331）、设置在所述基部（331）前端的阻挡部（332）和空挡部（333）；所述基部（331）和所述阻挡部（332）设置有相通、并与所述搅拌轴一（3）的内腔相通的气体通道（334），所述气体通道（334）设置有第二出气口；所述阻挡部（332）和所述空挡部（333）交替设置，且所述空挡部（333）的宽度小于所述阻挡部（332）的宽度；所述第一进料部件和第二进料部件均包括设置在所述第一罐体外的设置投料口的投料部、位于所述第一罐体内的进料部，所述进料部具有位于前端的减速段；所述减速段的下壁延伸出出料板，所述第一进料部件的出料板的前端部位于所述第二进料部件的出料板上方，所述第一进料部件减速段的倾斜角度大于所述第二进料部件减速段的倾斜角度。

2.根据权利要求1所述一种用于膨润土改性的加工装置，其特征在于，所述第二进料口（22）为设置在所述第二罐体（2）罐壁上的多个。

3.根据权利要求1所述一种用于膨润土改性的加工装置，其特征在于，所述搅拌轴一（3）上的出气口（31）的出气方向非平行设置。

4.根据权利要求2所述一种用于膨润土改性的加工装置，其特征在于，不同的第二进料口（22）的出料方向至少有两个相互交叉。

5.根据权利要求1所述一种用于膨润土改性的加工装置，其特征在于，所述搅拌轴一（3）的轴向段（32）上设置搅拌件和刮片，靠近所述刮片内侧的出气口（31）的出气方向平行于所述刮片。

6.根据权利要求5所述一种用于膨润土改性的加工装置，其特征在于，所述搅拌件包括与所述搅拌轴一（3）连接的根部、与所述根部连接的相互平行的搅拌叶，所述搅拌叶上设置有穿孔。