CN107537359A - 滤饼成浆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滤饼成浆装置，包括打浆罐，罐腔内设有隔离筛网(8)，以在罐腔中隔离出搅拌腔(A)和碎料腔(B)，进料口(3)和出料口(14)分别设置在碎料腔和搅拌腔的罐壁上，碎料腔内设有对滤饼进料进行碎料的碎料搅拌构件，碎料腔中的浆液通过隔离筛网的过滤后进入搅拌腔中。本发明中通过碎料搅拌构件对滤饼进料进行破碎和搅动，以消除大块状滤饼料的存在，解决罐底积料的问题，同时碎料腔中的浆液通过隔离筛网后才能进入搅拌腔进行搅拌，严格控制了浆液中的固相粒径，使得成浆效果好，不易产生堵塞问题。此外，经由中空的搅拌桨还引入压缩空气，以增加液体流动混合，冲刷粘附在罐壁上的粘性物料，有效提高打浆效率和成浆效果。

Description

滤饼成浆装置

技术领域

本发明属于催化剂制备领域，特别地，涉及一种高粘滤饼的速效成浆装置及其方法。

背景技术

在催化剂的制备过程中，滤饼成浆是重要的工艺环节，滤饼通常需要在打浆罐(或打浆槽)中被充分搅拌以形成浆液。然而现有的打浆槽普遍存在着搅拌效果差，搅拌时间长、浆料排出困难、易在罐底沉积且存在死角等问题。

现有技术中，研究人员多对搅拌桨的结构改进研究，以期解决上述问题。例如专利公开CN103263864A中公开了一种打浆溶解装置，包括筒体、电机、减速机和组合式搅拌器，电机设置在筒体外与减速机连接，减速机通过联轴器与筒体内的组合式搅拌器联动连接。如图1所示，该组合式搅拌器包括搅拌轴1，搅拌轴1最上层设有带桨叶21的斜桨式搅拌器2，中间第二层设有带圆弧形桨叶31的窄叶旋桨式搅拌器3，下部第三层设有带桨叶41的翼型搅拌器4，最底层设置有U形的框式搅拌器5。其中，通过紧贴筒体的框式搅拌器5将底部积料搅动，以解决罐底积料的问题，并通过设置不同形态的桨叶，以获得更好的打浆效果。

但由于滤饼或其它物料有时粘度很大，不易分散，而搅拌桨的破碎效果毕竟有限，滤饼加入打浆罐后不能很快地被分散，依然会有大块浆料由于质量原因迅速沉到底部及堵塞出料口，框式搅拌器5难以搅动堵塞出料口的浆料，而对于未堵塞出料口的大块浆料，即使能够被框式搅拌器5搅动，也难以被其破碎、上浮，因而图1所示的组合式搅拌器对高粘度的滤饼的破碎、搅拌效果有限，难以很好地解决高粘度滤饼的积料问题。

此外，无论采用何种搅拌器或组合式搅拌器，对于高粘度滤饼而言均难以做到有效控制液态料浆中固体的粒径，使得排出的浆液中固体颗粒度大小不一，打浆效果达不到预期。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种滤饼成浆装置，能够有效解决罐底积料、料口堵塞的问题，提高打浆效率、成浆效果好。

为实现上述目的，本发明提供了一种滤饼成浆装置，包括设有进料口和出料口的打浆罐，该打浆罐的罐腔内设有隔离筛网，该隔离筛网在所述罐腔中隔离出搅拌腔和碎料腔，所述进料口设置在所述碎料腔的罐壁上，所述出料口设置在所述搅拌腔的罐壁上，所述碎料腔内设有对所述进料口的滤饼进料进行碎料的碎料搅拌构件，所述碎料腔中的浆液通过所述隔离筛网的过滤后进入所述搅拌腔中。

优选地，所述隔离筛网为8～80目的等间距网格型筛网。

优选地，所述搅拌腔和碎料腔分别位于罐腔上部和罐腔下部，所述进料口设置在所述打浆罐的底壁上。

优选地，所述滤饼成浆装置还包括从所述打浆罐的顶部向下伸入所述搅拌腔中的搅拌桨，该搅拌桨包括搅拌轴和桨叶，所述桨叶旋转时搅动所述搅拌腔中的浆液并能够带动所述碎料腔中的浆液向上流动。

优选地，所述桨叶为弧形叶片或翼型叶片。

优选地，所述搅拌轴穿过所述隔离筛网向下延伸至所述碎料腔中，所述碎料搅拌构件安装在所述搅拌轴的底端以跟随该搅拌轴旋转。

优选地，所述碎料搅拌构件为纤维毛刷，该纤维毛刷的顶端连接所述搅拌轴，底端罩设在所述进料口上，且所述纤维毛刷的底端的旋转覆盖面的直径大于所述进料口的直径。

优选地，所述隔离筛网上形成有过孔，该过孔的周缘安装有柔性密封圈或致密纤维材料的圈体，所述搅拌轴向下穿过所述柔性密封圈或致密纤维材料的圈体。

优选地，所述出料口设置在所述隔离筛网与所述桨叶之间的罐壁上，且所述桨叶在所述出料口与所述搅拌腔的浆液液位之间分层布置。

优选地，所述出料口处设有出料滤网。

优选地，所述打浆罐包括罐体和保护盖，该保护盖罩盖在所述罐体的顶部，所述保护盖上设有注水口；

其中，所述滤饼成浆装置还包括设置在所述保护盖上方的搅拌电机，所述搅拌轴向上穿出所述保护盖以连接所述搅拌电机。

优选地，所述滤饼成浆装置还包括螺旋输送机，该螺旋输送机将滤饼呈料条状输送至所述进料口。

优选地，所述滤饼成浆装置还包括形成在所述搅拌桨内的气流流道和向该气流流道供应压缩气体的供气装置，所述气流流道从所述搅拌轴的顶端延伸至所述桨叶的叶片末端。

优选地，所述气流流道在所述桨叶的叶片末端分散为多个出口缩径的微孔道。

通过上述技术方案，在本发明的滤饼成浆装置中特别增设了隔离筛网，以分隔出碎料腔，通过靠近进料口设置的碎料搅拌构件对滤饼进料进行破碎和搅动，以消除大块状滤饼料的存在，解决罐底积料的问题，同时碎料腔中的浆液通过隔离筛网后才能进入搅拌腔进行搅拌，严格控制了浆液中的固相粒径，使得成浆效果好，不易产生堵塞问题。此外，经由中空的搅拌桨引入压缩空气，压缩空气从桨叶的叶片末端高速流出，增加液体湍动程度和混合效果，并冲刷粘附在罐壁上的粘性物料，可有效提高打浆效率和效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有技术中的一种组合式搅拌器的立体图；

图2为根据本发明的优选实施方式的滤饼成浆装置的结构示意图；

图3为图2中的打浆罐的俯视图；

图4为图2所示的打浆罐中的搅拌桨的俯视图；

图5为隔离筛网的结构示意图；

图6为搅拌桨的桨叶的结构示意图。

本发明的附图标记说明

1 纤维毛刷 2 螺旋输送机

3 进料口 4 搅拌电机

5 罐体 6 搅拌轴

7 桨叶 8 隔离筛网

9 出料滤网 10 注水口

11 防震垫圈 12 保护盖

13 气体入口 14 出料口

15 气流流道 16 微孔道

21 加料漏斗

81 筛孔 82 柔性密封圈

A 搅拌腔 B 碎料腔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词；“内、外”通常指的是相对于腔室而言的腔室内外或相对于圆心而言的径向内外。上述方位词是为了便于理解本发明而定义的，因而不构成对本发明保护范围的限制。

如图2所示，本发明提供了一种滤饼成浆装置，包括设有进料口3和出料口14的打浆罐，该打浆罐的罐腔内设有隔离筛网8，该隔离筛网8在罐腔中隔离出搅拌腔A和碎料腔B，进料口3设置在碎料腔B的罐壁上，出料口14设置在搅拌腔A的罐壁上，碎料腔B内设有对进料口3的滤饼进料进行碎料的碎料搅拌构件，碎料腔B中的浆液通过隔离筛网8的过滤后方可进入搅拌腔A中。

可见，本发明的主旨在于防止大块状物料堵塞进料口和出料口，并控制浆液中的固相粒径，提高成浆效果，为此在罐内搅拌工序之前特别增设了碎料工序和网筛过滤工序，即设置隔离筛网8和碎料腔B中的碎料搅拌构件，碎料搅拌构件可率先强力破碎进料口3的滤饼进料，使高粘度滤饼高效成浆，同时防止堵塞进料口3。隔离筛网8的设置可有效防止粒径大的物料短路直接进入出料口14。通过隔离筛网8的浆液中的固相粒径大小符合要求，流动至搅拌腔后也不至于堵塞出料口14。

在本实施方式中，如图5所示，隔离筛网8一般采用8～80目的等间距网格型筛网，具体根据工艺需要选定。通过筛网的筛孔81大小控制流入搅拌腔的浆液中的固相粒径大小，当选用的筛网的筛孔81较小时，则较大块的滤饼进料需要在碎料腔中停留更长时间，直至被碎料搅拌构件破碎成更小颗粒。当然，也可实现为采用多层筛网进行多级过滤和多级破碎，最终得到固相粒径大小符合要求的浆液。

如图2所示，搅拌腔A和碎料腔B分别优选地位于罐腔上部和罐腔下部，进料口3则设置在打浆罐的底壁上。这样，由于碎料腔B位于打浆罐的底部，碎料搅拌构件始终对滤饼进料进行破碎、搅拌，因而可有效解决打浆罐底部沉渣的问题。

碎料搅拌构件的作用尤为关键，其靠近进料口3设置，需要对进料口3的滤饼进料进行强而有力地碎料、搅动，使得不产生大块状料体。显然图1所示的框式搅拌器难以适用，其碎料能力、搅拌能力均弱，难以符合要求。在本实施方式中，优选地采用纤维毛刷1，纤维毛刷1的纤维数量多，纤维具有一定的刚度和韧性，对于以条状进入破碎腔内的高粘度滤饼进料，其在遇水后呈表面粘稠状，高速转动的纤维毛刷1可将条状滤饼进料不断刷成小颗粒物料。因此纤维毛刷1特别适于高粘度滤饼的细化破碎。当然，碎料搅拌构件也不限于纤维毛刷1，只需碎料、搅动能力够强即可采用。

此外，本实施方式中的滤饼成浆装置还包括从打浆罐的顶部向下伸入搅拌腔A中的搅拌桨，该搅拌桨包括搅拌轴6和桨叶7，桨叶7旋转时搅动搅拌腔A中的浆液并能够带动碎料腔B中的浆液向上流动。这样，通过桨叶7旋转，形成向上旋流，产生负压，有助于促使部碎料腔B中的浆液上升。这种桨叶7可采用宽大叶片，例如翼型搅拌器中的宽大的翼型桨叶，或者具有引流效果的弧形叶片。当然，也可通过其他方式，例如增设其他引流构件等以形成向上旋流。

其中，搅拌轴6穿过隔离筛网8向下延伸至碎料腔B中，碎料搅拌构件(即纤维毛刷1)安装在搅拌轴6的底端以跟随该搅拌轴6旋转。这样，就通过搅拌轴6一体带动纤维毛刷1旋转，节约电机能耗。

搅拌轴6通常居中设置，纤维毛刷1由搅拌轴6驱动旋转，因而进料口3也应在底壁居中设置。如图2所示，纤维毛刷1的聚拢的顶端连接搅拌轴6，纤维散开的底端则罩设在进料口3上，纤维毛刷1的底端的旋转覆盖面(即纤维毛刷1的可刷范围)的直径应大于进料口3的直径。

如图5所示，由于搅拌轴6下穿隔离筛网8，隔离筛网8上形成有过孔，该过孔的周缘安装有柔性密封圈82或致密纤维材料的圈体，使得隔离筛网8与搅拌轴6之间形成柔性密封连接，搅拌轴6向下穿过柔性密封圈82或致密纤维材料的圈体。由于构成柔性密封连接，可避免振动带来的结构破坏或者产生缝隙，避免由此使得搅拌腔A与碎料腔B的浆液直接连通。

在本实施方式中，出料口14设置在隔离筛网8与桨叶7之间的罐壁上，且桨叶7在出料口14与搅拌腔A的浆液液位之间分层布置，以取得更好的搅拌效果。当罐内的料浆浓度达到设定值时，可通过控制出料口14及其管道中设置的阀门，开始出料。如图4所示，出料口14处还特别设有出料滤网9，进一步控制流出的浆液中的固相颗粒大小，获得完全符合要求的浆液。

如图2和图3所示，打浆罐还包括罐体5和保护盖12，该保护盖12罩盖在罐体5的顶部，一方面可以防止由于搅拌桨转速过快导致的浆料飞溅，另一方面可以防止外部的尘土或其他污染进入打浆罐。在保护盖12中心设有例如直径为2～5cm的防震垫圈11，用以保护搅拌桨，防止搅拌桨与保护盖12直接接触，造成磨损或损坏。保护盖12上设有注水口10，当浆液浓度达到设定值并开始出料后，开始补充新鲜水。其中，滤饼成浆装置还包括设置在保护盖12上方的搅拌电机4，搅拌轴6向上穿出保护盖12以连接搅拌电机4，搅拌电机4一体驱动桨叶7和纤维毛刷1。另外，在罐体5的外部还设有螺旋输送机2，高粘度滤饼从加料漏斗21加入螺旋输送机2中，进而通过机械力将滤饼压缩成料条状缓慢输送至进料口3。在进料口3处，在纤维毛刷和水的作用力下，料条状滤饼被迅速冲刷成细小颗粒。

此外，为获得更佳的浆液搅拌效果，防止高粘度滤饼粘壁，本发明的滤饼成浆装置还包括形成在搅拌桨内的气流流道15和向该气流流道15供应压缩气体的供气装置(未显示)，气流流道15从设于搅拌轴6的顶端的气体入口13延伸至桨叶7的叶面上，如图3至图6所示，即气流流道15包括搅拌轴6的中空流道和桨叶7内的中空流道。压缩空气从桨叶的叶片末端高速流出后，将大大增加浆液的湍动程度，增进混合搅拌效果，并能够冲刷粘附在罐壁上的粘性物料，从而有效提高打浆效率和成浆效果。通过控制压缩气体的通入流量，还有助于控制成浆效率。

如图6所示，气流流道15在桨叶7的末端分散为多个出口缩径的微孔道16，例如0.1～3毫米的孔径的微孔，使得高压气体从桨叶末端加速流出，获得更大出口气速，增进混流和冲刷效果。

实施例：

采用图2所示的根据本实施方式的滤饼成浆装置。

其中，控制参数为：浆液浓度为0％～55％，滤饼处理量0.1-12kg/h，底部进料口3的尺寸比纤维毛刷1的可刷范围的直径小1-3cm，搅拌桨的桨叶7均匀分布在液位下方3cm和出料口14上方1cm；桨叶7的叶片边缘与罐壁之间形成5～45°夹角，桨叶7的中空流道在靠近罐壁的末端分散成2-4个细微孔道，孔道出口处缩径；控制搅拌桨的转速为0～600r/min，压缩空气压力为0.5MPa～5MPa，隔离筛网8为等间距网格型筛网，8～80目；防震垫圈11的规格为：直径2-5cm；螺旋给料机2的倾角为15～45°，致密纤维材料的圈体的直径约0.5-2cm。当料浆浓度达到40％～60％时，控制开始出料。

过程步骤为：

1)、滤饼被加入到螺旋给料机2的加料漏斗21中，通过机械力输送到打浆罐的底部进料口3；

2)、纤维毛刷1不断的刷过从打浆罐底部被挤入的物料，在纤维毛刷1和水的作用力下，滤饼被迅速冲刷成细小颗粒；

3)、固相颗粒粒径合格的料浆通过隔离筛网8，靠近出料口14；

4)、料浆通过搅拌桨的作用，进一步混合，分散固相

5)、粒径不合格的料浆无法通过出料口14的出料滤网9，被水力继续分散；

6)、搅拌桨中通入压缩空气，增加罐内料浆的混流，并冲刷粘附在打浆罐罐壁上的物料；

7)、罐体内的水不断裹挟、冲洗打浆罐内的固相物料，最终形成浆料；

8)、当浆液浓度达到设定值时，浆料开始从出料口14中排出；

9)、开始排出浆料后，开启注水口10补充新鲜水。

通过以上过程步骤，通过控制搅拌桨转速、压缩空气压力或滤饼进料速度，可获得在不同的打浆时间段(30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟)下相应的浆液浓度，试验结果分别见下表一、表二和表三。

表一

表二

表三

通过以上表一至表三可见，采用本发明的滤饼成浆装置后，滤饼沉积量全部为0，即打浆罐底部无沉积。通入压缩空气并提高气压后，浆液浓度明显提高，成浆效果更好。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型、变化、拓展，例如，搅拌腔内的桨叶7不限于分层间隔布置，也可以是多种组合式桨叶，滤饼不限于通过螺旋给料机2输送，也可通过挤条机等输送，另外本发明也不限于用于粘度高的催化剂滤饼的成浆，也可以扩展应用至其他粘性物料的成浆，这些简单变型、变化、拓展均属于本领域技术人员能够轻易想到的或常规置换，因而属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (14)

1.一种滤饼成浆装置，包括设有进料口(3)和出料口(14)的打浆罐，该打浆罐的罐腔内设有隔离筛网(8)，该隔离筛网(8)在所述罐腔中隔离出搅拌腔(A)和碎料腔(B)，所述进料口(3)设置在所述碎料腔(B)的罐壁上，所述出料口(14)设置在所述搅拌腔(A)的罐壁上，所述碎料腔(B)内设有对所述进料口(3)的滤饼进料进行碎料的碎料搅拌构件，所述碎料腔(B)中的浆液通过所述隔离筛网(8)的过滤后进入所述搅拌腔(A)中。

2.根据权利要求1所述的滤饼成浆装置，其中，所述隔离筛网(8)为8～80目的等间距网格型筛网。

3.根据权利要求1所述的滤饼成浆装置，其中，所述搅拌腔(A)和碎料腔(B)分别位于罐腔上部和罐腔下部，所述进料口(3)设置在所述打浆罐的底壁上。

4.根据权利要求3所述的滤饼成浆装置，其中，所述滤饼成浆装置还包括从所述打浆罐的顶部向下伸入所述搅拌腔(A)中的搅拌桨，该搅拌桨包括搅拌轴(6)和桨叶(7)，所述桨叶(7)旋转时搅动所述搅拌腔(A)中的浆液并能够带动所述碎料腔(B)中的浆液向上流动。

5.根据权利要求4所述的滤饼成浆装置，其中，所述桨叶(7)为弧形叶片或翼型叶片。

6.根据权利要求4所述的滤饼成浆装置，其中，所述搅拌轴(6)穿过所述隔离筛网(8)向下延伸至所述碎料腔(B)中，所述碎料搅拌构件安装在所述搅拌轴(6)的底端以跟随该搅拌轴(6)旋转。

7.根据权利要求6所述的滤饼成浆装置，其中，所述碎料搅拌构件为纤维毛刷(1)，该纤维毛刷(1)的顶端连接所述搅拌轴(6)，底端罩设在所述进料口(3)上，且所述纤维毛刷(1)的底端的旋转覆盖面的直径大于所述进料口(3)的直径。

8.根据权利要求6所述的滤饼成浆装置，其中，所述隔离筛网(8)上形成有过孔，该过孔的周缘安装有柔性密封圈(82)或致密纤维材料的圈体，所述搅拌轴(6)向下穿过所述柔性密封圈(82)或致密纤维材料的圈体。

9.根据权利要求4所述的滤饼成浆装置，其中，所述出料口(14)设置在所述隔离筛网(8)与所述桨叶(7)之间的罐壁上，且所述桨叶(7)在所述出料口(14)与所述搅拌腔(A)的浆液液位之间分层布置。

10.根据权利要求9所述的滤饼成浆装置，其中，所述出料口(14)处设有出料滤网(9)。

11.根据权利要求4所述的滤饼成浆装置，其中，所述打浆罐包括罐体(5)和保护盖(12)，该保护盖(12)罩盖在所述罐体(5)的顶部，所述保护盖(12)上设有注水口(10)；

其中，所述滤饼成浆装置还包括设置在所述保护盖(12)上方的搅拌电机(4)，所述搅拌轴(6)向上穿出所述保护盖(12)以连接所述搅拌电机(4)。

12.根据权利要求11所述的滤饼成浆装置，其中，所述滤饼成浆装置还包括螺旋输送机(2)，该螺旋输送机(2)将滤饼呈料条状输送至所述进料口(3)。

13.根据权利要求4～12中任意一项所述的滤饼成浆装置，其中，所述滤饼成浆装置还包括形成在所述搅拌桨内的气流流道(15)和向该气流流道(15)供应压缩气体的供气装置，所述气流流道(15)从所述搅拌轴(6)的顶端延伸至所述桨叶(7)的叶片末端。

14.根据权利要求13所述的滤饼成浆装置，其中，所述气流流道(15)在所述桨叶(7)的叶片末端分散为多个出口缩径的微孔道(16)。