CN117339497A - 一种液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于液体灭火剂微胶囊制备技术领域,公开了一种液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置及方法,包括反应釜一体载物平台、转动系统、酸碱度控制系统、温度控制系统、物料投递控制系统和中心控制系统,所述转动系统、酸碱度控制系统、物料投递控制系统设置在反应釜一体载物平台上,所述温度控制系统设置在反应釜一体载物平台一侧,所述中心控制系统与反应釜一体载物平台、转动系统、酸碱度控制系统、温度控制系统、物料投递控制系统之间电信息连接,用于控制每个系统的工作状况并控制系统各个部件的开启和关闭。本发明采用全自动智能化生产,减少了人为操作误差,整套设备只需一人在中控台控制,降低了人工成本,自动化生产提升了产品合格率。
Description
技术领域
本发明属于液体灭火剂微胶囊制备技术领域,尤其涉及一种液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置及方法。
背景技术
灭火剂微胶囊液体作为一种预防和控制火灾的灭火剂载体形式。通过微胶囊技术将易挥发液体转变成内部仍为液体的粉末状微胶囊,可以实现易挥发液体的保存,提高易挥发液体的储存稳定性。被微胶囊化后的液体能够在一定条件下瞬时释放,最大限度地发挥灭火剂芯材原有功效。目前国内外研究者主要研究微胶囊技术在食品、香精和医药领域的应用,而对于灭火剂微胶囊的应用非常少。利用微胶囊技术将灭火剂包覆后,能够使其完全与外部环境隔离,当周围环境温度升高或出现火苗时,灭火剂微胶囊液体颗粒外壁破裂,自动释放出灭火剂并将火灾消灭于未成之时。利用化学聚合法虽然可以得到质量较高的灭火剂微胶囊液体,但无法大规模生产,使得灭火剂微胶囊液体无法实现大规模应用。原位聚合法生产过程过于粗放,人工干预过程较多,没有成套智能化的灭火剂微胶囊液体制造装备,这对灭火剂微胶囊液体的量产品质会产生较大影响。现在机械法制备高质量灭火剂微胶囊液体成套智能化装备成为市场迫切的需要,因此寻求设计一种灭火剂微胶囊液体智能化制造设备以降低人工操作存在的误差,实现灭火剂微胶囊液体智能化生产、降低成本、提高效率、绿色环保,具有良好的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明目的在于提供一种液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置及方法,以解决上述的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明的一种液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置及方法的具体技术方案如下:
一种液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置,包括反应釜一体载物平台,转动系统、酸碱度控制系统、温度控制系统、物料投递控制系统和中心控制系统,所述转动系统、酸碱度控制系统、物料投递控制系统设置在反应釜一体载物平台上,所述温度控制系统设置在反应釜一体载物平台一侧,所述中心控制系统与反应釜一体载物平台、转动系统、酸碱度控制系统、温度控制系统、物料投递控制系统之间电信息连接,用于控制每个系统的工作状况并控制系统各个部件的开启和关闭。
进一步的,所述反应釜一体载物平台包括双层反应釜、入水口连接法兰、反应釜手孔、载物平台和出水口连接法兰,所述出水口连接法兰设置在双层反应釜上方一侧,用于输出换热介质;所述入水口连接法兰设置在另一侧,用于输入换热介质,所述载物平台固定设置在双层反应釜上方,所述载物平台上承载酸碱度控制系统、物料投递控制系统和转动系统,所述双层反应釜上方两侧分别具有液体物料进料口和酸碱液进料口,所述双层反应釜底部具有底排出料阀,所述底排出料阀与双层反应釜内层连通,并与中心控制系统电连接,以受中心控制系统控制开关,所述底排出料阀包括滤网集成阀出口一和滤网集成阀出口二,所述滤网集成阀出口一和滤网集成阀出口二用于在洗涤处理时分别开启;所述反应釜手孔设置在双层反应釜上方的酸碱液进料口,用于输入酸碱液,所述物料投递控制系统输出连接液体物料进料口。
进一步的,所述转动系统包括U型搅拌头、均质头、均质电机、搅拌电机,所述均质电机和搅拌电机固定安装在载物平台上,所述U型搅拌头一端与搅拌电机固定连接,另一端伸入双层反应釜内层,所述均质头一端与均质电机固定连接,另一端伸入双层反应釜内层,所述U型搅拌头、均质头用于对物料进行均质。
进一步的,所述酸碱度控制系统包括酸碱度电子探针、自流玻璃滴管、耐酸碱出液管、多管智能流量泵、耐酸碱自流管和耐酸碱储罐,所述耐酸碱储罐固定安装在载物平台上,用于存储酸碱液,所述耐酸碱自流管一端与耐酸碱储罐下方连接,另一端与多管智能流量泵连接,所述多管智能流量泵另一端与自流玻璃滴管上端连接,所述自流玻璃滴管下端连接反应釜手孔,所述酸碱度电子探针伸入双层反应釜内层,用于探测双层反应釜内反应液的酸碱度。
进一步的,所述物料投递控制系统包括物料出液管、流量泵、电子流量计、物料进液管、变温物料箱和物料口盖,所述物料口盖设置在变温物料箱上,用于输入反应物料,所述物料进液管一端伸入变温物料箱内,另一端连接流量泵,所述流量泵包括物料泵一、物料泵二和物料泵三,所述流量泵分别连接三个物料出液管,所述物料出液管伸入液体物料进料口,所述电子流量计设置在物料进液管上,用于监测流量并反馈给中心控制系统。
进一步的,所述温度控制系统包括物料箱连接法兰、循环水泵、注水口盖、保温水箱、循环水管和温度传感器,所述循环水泵设置在保温水箱内,所述注水口盖设置在保温水箱上,用于注入换热介质,所述保温水箱通过循环水管分别连接物料箱连接法兰和出水口连接法兰,所述物料箱连接法兰与变温物料箱的夹层连接,所述变温物料箱夹层与双层反应釜夹层通过入水口连接法兰连通,所述温度传感器伸入双层反应釜内层,实时探测双层反应釜内层反应液的温度并反馈给中心控制系统,所述保温水箱分别为变温物料箱夹层和双层反应釜外层通过换热介质,以便对预进入双层反应釜的物料和双层反应釜处理过的物料进行工艺温度调节,所述循环水泵为循环水提供动力水源。
进一步的,所述中心控制系统包括中控台、输入键盘、扬声器、警报灯、显示屏、急停按钮、一键生产触摸屏和操作按钮,所述输入键盘设置在中控台中间平台上,用于输入控制指令,所述扬声器设置在中控台中间平台上,用于发出语音提示,所述显示屏设置在中控台的上部,以显示各系统工作的状态信息;所述中控台中间平台上设置一键生产触摸屏,以便采用触控式操作控制显示屏中所显示部件的运行;所述中控台中间平台上对应设置多个警报灯和操作按钮,每个警报灯和操作按钮对应一个控制部件,所述操作按钮控制该按钮对应部件的工作,所述警报灯显示其对应部件是否故障;所述急停按钮设置在操作按钮的一侧,以便在部件发生故障时停止运行整个灭火剂微胶囊液体成套智能化制备装置的运行;所述中控台开关设置在中控台的一侧,以开关中控台,所述中心控制系统通过酸碱度控制模块驱动控制酸碱度控制系统的工作,通过转动模块驱动控制转动系统的工作,通过物料控制模块驱动控制物料投递控制系统的工作,通过温度控制模块驱动控制温度控制系统的工作。
进一步的,所述双层反应釜内还包括粒度检测器,所述粒度检测器设置在双层反应釜内层并与中心控制系统电连接,以便在线监测物料的粒度变化状态,所述耐酸碱储罐上部和下部分别设置有液位传感器,所述液位传感器与多管智能流量泵电信息连接,以便控制多管智能流量泵的开启和关闭。
本发明还公开了一种液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置进行液体灭火剂微胶囊制备的方法,包括物料加注、均质处理、固化处理、洗涤处理和干燥处理五个步骤:
物料加注:由中控台控制流量泵从变温物料箱向双层反应釜中加入所需流量的液体物料,加入的液体物料流量由电子流量计进行反馈控制;液体物料加注后,再由中控台控制转动系统向反应釜中进行物料搅拌至均匀;
均质处理:物料加注完毕后,保持转动系统运行,由中控台控制均质电机开启,对物料在18000rpm转速下进行均质处理;均质电机运行50s后,开启粒度检测器,当监测到粒度为100-200μm时,关闭均质机,得均质处理物料;
固化处理:在关闭转动系统的同时开启多管智能流量泵,将循环水温度和酸碱液物料按照工艺参数进行流程控制滴定,通过酸碱度电子探针和温度传感器进行反馈控制,将釜内物料控制与25℃和PH值4.18-4.2之间,而后开启流量泵进行磷酸钠注入,流量由电子流量计33进行反馈控制,而后搅拌1h,静置3h,通过取样口取出检测后,通过泵入碱液将PH调制8-9,,通过酸碱度电子探针进行反馈控制,而后泵入固化剂进行初步固化,而后改变PH值为7-7.5,搅拌60min,而后开启流量泵加入二次固化剂;搅拌1.5h后静置得微胶囊成品分散液;
洗涤处理:开启滤网集成阀出口一,同时保持滤网集成阀出口二关闭,使固化处理后形成的灭火剂微胶囊成品分散液通过滤网进行滤液操作,然后关闭滤网集成阀出口一,开启物料泵,注入洗涤液到预定水位开启搅拌器进行辅助洗涤,然后关闭搅拌器。重复上诉控制操作3遍,即获得洁净微胶囊成品湿料,通过关闭滤网集成阀出口一,并开启滤网集成阀出口二进行出料;
干燥处理:使洗涤操作形成的灭火剂微胶囊湿料在40~50℃旋转干燥机下形成灭火剂微胶囊粉体,回收即得成品。
本发明的一种液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置及方法具有以下优点:
本发明与现有技术相比,采用全自动智能化生产,所有物料均在密封的条件下全自动生产,减少了人为操作误差,提升了灭火剂微胶囊液体品质;整套设备只需一人在中控台控制,降低了人工成本,自动化生产提升了产品合格率;其灭火剂微胶囊液体生产工艺原理可靠,设计合理,装置结构简单,操作便捷,应用环境友好。
附图说明
图1为本发明涉及的灭火剂微胶囊液体成套智能化制备装置的主体结构原理示意图。
图2为本发明涉及的中控台主体结构原理示意图。
图3为本发明涉及的灭火剂微胶囊液体成套智能化制备工艺的控制参数框图。
图中标记说明:1、反应釜一体载物平台;11、桁架防滑底座;12、底排出料阀;121、滤网集成阀出口一;122、滤网集成阀出口二;13、夹层底阀;14、合金支撑桁架;15、双层反应釜;151、液体物料进料口;152、酸碱液进料口;16、出水口连接法兰;17、反应釜手孔;18、载物平台;19、入水口连接法兰;2、酸碱度控制系统;21、酸碱度电子探针;22、自流玻璃滴管;23、耐酸碱出液管;24、多管智能流量泵;25、耐酸碱自流管;26、耐酸碱储罐;110、粒度检测器;3、物料投递控制系统;31、物料出液管;32、流量泵;33、电子流量计;34、物料进液管;35、变温物料箱;36、物料口盖;4、温度控制系统;43、物料箱连接法兰;44、循环水泵;45、注水口盖;46、保温水箱;47、循环水管;48、温度传感器;5、转动系统;51、U型搅拌头;52、均质头;53、均质电机;54、搅拌电机;6、中心控制系统;60、中控台;61、输入键盘;62、扬声器;63、警报灯;64、显示屏;65、急停按钮;66、一键生产触摸屏;67、操作按钮。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能,下面结合附图,对本发明一种液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置及方法做进一步详细的描述。
如图1、图2所示,本发明的一种液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置,包括反应釜一体载物平台1、转动系统5、酸碱度控制系统2、温度控制系统4、物料投递控制系统3、中心控制系统6,所述转动系统5、酸碱度控制系统2、物料投递控制3系统设置在反应釜一体载物平台1上,所述温度控制系统4设置在反应釜一体载物平台1一侧。中心控制系统6独立设置在灭火剂微胶囊液体成套智能化制备装置其他各个部件外,与反应釜一体载物平台1、转动系统5、酸碱度控制系统2、温度控制系统4、物料投递控制系统3之间电信息连接,用于控制每个系统的工作状况并控制系统各个部件的开启和关闭。
所述反应釜一体载物平台1包括桁架防滑底座11、底排出料阀12、夹层底阀13、合金支撑桁架14、双层反应釜15、出水口连接法兰16、反应釜手孔17、载物平台18和入水口连接法兰19。桁架防滑底座11固定安装在双层反应釜15底部,合金支撑桁架14固定安装在桁架防滑底座11底部,桁架防滑底座11和合金支撑桁架14用于固定双层反应釜15,双层反应釜15底部具有底排出料阀12,底排出料阀12与双层反应釜15内层连通,并与中心控制系统6电连接,以受中心控制系统6控制开关,用于出料。底排出料阀12包括滤网集成阀出口一121和滤网集成阀出口二122,滤网集成阀出口一121和滤网集成阀出口二122用于在洗涤处理时分别开启。双层反应釜15底部底排出料阀12两边具有夹层底阀13,夹层底阀13与双层反应釜15的外层连通,用于排出换热介质。出水口连接法兰16设置在双层反应釜15上方一侧,用于输入换热介质;出水口连接法兰19设置在另一侧,用于输出换热介质。载物平台18固定设置在双层反应釜15上方,载物平台18上承载酸碱度控制系统2、物料投递控制系统3和转动系统5。双层反应釜15上方两侧分别具有液体物料进料口151和酸碱液进料口152,反应釜手孔17设置在双层反应釜15上方的酸碱液进料口152,用于输入酸碱液。物料投递控制系统3输出连接液体物料进料口151。
所述转动系统5包括U型搅拌头51、均质头52、均质电机53、搅拌电机54。均质电机53和搅拌电机54固定安装在载物平台18上,U型搅拌头51一端与搅拌电机54固定连接,另一端伸入双层反应釜15内层,均质头52一端与均质电机53固定连接,另一端伸入双层反应釜15内层。U型搅拌头51、均质头52用于对物料进行均质。
所述酸碱度控制系统2包括酸碱度电子探针21、自流玻璃滴管22、耐酸碱出液管23、多管智能流量泵24、耐酸碱自流管25、耐酸碱储罐26。耐酸碱储罐26固定安装在载物平台18上,用于存储酸碱液,耐酸碱自流管25一端与耐酸碱储罐26下方连接,另一端与多管智能流量泵24连接,多管智能流量泵24另一端与自流玻璃滴管22上端连接,自流玻璃滴管22下端连接反应釜手孔17,酸碱度电子探针21伸入双层反应釜15内层,用于探测双层反应釜15内反应液的酸碱度。
所述物料投递控制系统3包括物料出液管31、流量泵32、电子流量计33、物料进液管34、变温物料箱35和物料口盖36。物料口盖36设置在变温物料箱35上,用于输入反应物料。物料进液管34一端伸入变温物料箱35内,另一端连接流量泵32,流量泵32包括物料泵一、物料泵二和物料泵三,流量泵32分别连接三个物料出液管31,物料出液管31伸入液体物料进料口151,电子流量计33设置在物料进液管34上,用于监测流量并反馈给中心控制系统6。
所述温度控制系统4包括物料箱连接法兰43、循环水泵44、注水口盖45、保温水箱46、循环水管47和温度传感器48。循环水泵44设置在保温水箱46内,注水口盖45设置在保温水箱46上,用于注入换热介质,保温水箱46通过循环水管47分别连接物料箱连接法兰43和出水口连接法兰16,物料箱连接法兰43与变温物料箱35的夹层连接,变温物料箱35夹层与双层反应釜15夹层通过出水口连接法兰19连通,温度传感器48伸入双层反应釜15内层,实时探测双层反应釜15内层反应液的温度并反馈给中心控制系统6,保温水箱46分别为变温物料箱35夹层和双层反应釜15外层通过换热介质,以便对预进入双层反应釜15的物料和双层反应釜15处理过的物料进行工艺温度调节,循环水泵44为循环水提供动力水源。
如图2所示,所述中心控制系统6包括中控台60、输入键盘61、扬声器62、警报灯63、显示屏64、急停按钮65、一键生产触摸屏66、操作按钮67。输入键盘61设置在中控台60中间平台上,用于输入控制指令,扬声器62设置在中控台60中间平台上,用于发出语音提示。显示屏64设置在中控台60的上部,以显示各系统工作的状态信息;中控台60中间平台上设置一键生产触摸屏66,以便采用触控式操作控制显示屏64中所显示部件的运行;中控台60中间平台上对应设置多个警报灯63和操作按钮67,每个警报灯63和操作按钮67对应一个控制部件,操作按钮67控制该按钮对应部件的工作,警报灯63显示其对应部件是否故障;急停按钮65设置在操作按钮67的一侧,以便在部件发生故障时停止运行整个灭火剂微胶囊液体成套智能化制备装置的运行;中控台开关设置在中控台60的一侧,以开关中控台60。中心控制系统6通过酸碱度控制模块驱动控制酸碱度控制系统2的工作,通过转动模块驱动控制转动系统5的工作,通过物料控制模块驱动控制物料投递控制系统3的工作,通过温度控制模块驱动控制温度控制系统4的工作。
双层反应釜15内还包括粒度检测器110,粒度检测器110设置在双层反应釜15内层并与中心控制系统6电连接,以便在线监测物料的粒度变化状态。耐酸碱储罐26上部和下部分别设置有液位传感器,液位传感器与多管智能流量泵24电信息连接,以便控制多管智能流量泵24的开启和关闭。
本发明采用灭火剂微胶囊液体成套智能化制备工艺具体包括物料加注、均质处理、固化处理、洗涤处理和干燥处理五个步骤:
(1)物料加注:由中控台60控制流量泵32从变温物料箱35向双层反应釜15中加入所需流量的液体物料,加入的液体物料流量由电子流量计33进行反馈控制;液体物料加注后,再由中控台60控制转动系统5向反应釜中进行物料搅拌至均匀;
(2) 均质处理:物料加注完毕后,保持转动系统5运行,由中控台60控制均质电机53开启,对物料在18000rpm转速下进行均质处理;均质电机53运行50s后,开启粒度检测器,当监测到粒度为100-200μm时,关闭均质机,得均质处理物料;
(3)固化处理:在关闭转动系统5的同时开启多管智能流量泵24,将循环水温度和酸碱液物料按照工艺参数进行流程控制滴定,通过酸碱度电子探针21和温度传感器48进行反馈控制,将釜内物料控制与25℃和PH值4.18-4.2之间,而后开启物料泵32进行磷酸钠注入,流量由电子流量计33进行反馈控制,而后搅拌1h,静置3h,通过取样口取出检测后,通过泵入碱液将PH调制8-9,,通过酸碱度电子探针进行反馈控制,而后泵入固化剂进行初步固化,而后改变PH值为7-7.5,搅拌60min,而后开启流量泵32加入二次固化剂;搅拌1.5h后静置得微胶囊成品分散液。
(4)洗涤处理:开启滤网集成阀出口一121,同时保持滤网集成阀出口二122关闭,使步骤(3)形成的灭火剂微胶囊成品分散液通过滤网进行滤液操作,然后关闭滤网集成阀出口一121,开启物料泵32,注入洗涤液到预定水位开启搅拌器54进行辅助洗涤,然后关闭搅拌器。重复上诉控制操作3遍,即获得洁净微胶囊成品湿料,通过关闭滤网集成阀出口一121,并开启滤网集成阀出口二122进行出料。
(5)干燥处理:使步骤(4)形成的灭火剂微胶囊湿料在40~50℃真空旋转干燥机下形成灭火剂微胶囊粉体,回收即得成品。
实施例
本实施例将全氟己酮-明胶&CMC微胶囊作为实施制备工艺。
步骤一,开启中控台60开关,接通系统电源,在所述中控台60进行时间线流程参数置入以设置控制程序。按照本实施例工艺控制参数执行,所述温度传感器48的A/D输入的温度低于程序要求温度时,中心控制系统6即向保温水箱46输送升温命令信号,直至温度传感器48接收温度信号为50℃。
步骤二,所述中心控制系统6接收到温度反馈达到50℃时,即向物料投递控制系统3的物料投递模块驱动输送开泵命令,使物料泵一从变温物料箱35抽取4.2L明胶&CMC溶液。
步骤三,所述中心控制系统6接收到物料泵一反馈检测流量为4.2L时,即向传动系统发送开启指令,设置转动系统5转速为500rdm使U型搅拌头51匀速搅拌。
步骤四,所述中心控制系统6接收到搅拌机54运行时间为10min时,即向物料投递控制系统3发送开启指令,使物料泵二从变温物料箱35抽取2.55LPH4.4缓冲液;同时向转动系统5发送改变搅拌速度命令,将转速修改为100rm,保持搅拌器常开。
步骤五,所述中心控制系统6接收到搅拌机54运行时间为25min时,即向物料投递控制系统3发送开启物料泵三命令,使物料泵三抽取6L全氟己酮。
步骤六,所述中心控制系统6接收到电子流量计33检测流量为6L时,即向转动驱动模块发送开启命令,使均质机53进行均质操作,所述中心控制系统6接收到均质机工作时间为50s时,即开启粒度检测器,当中心控制系统6监测到粒度为100-200μm时,即发送均质机停止命令。
步骤七,所述中心控制系统6接收到均质机停止命令时,即向酸碱度控制模块驱动发送开启命令,使多管智能流量泵24以15ml/min从流道二滴入5%磷酸钠,滴入时间为18min;同时向温控系统模块驱动发送温度修改命令,使循环水温修改为27℃。
步骤八,所述中心控制系统6接收到酸碱度电子探针21的PH值为4.0,即向多管智能流量泵24发送流道二停泵命令。同时,开启流道三以5ml/min滴加10%稀硫酸,滴入时间为6min,并与酸碱度电子探针21信号进行循环控制,以保持PH值为3.95。
步骤九,所述中心控制系统6接收到酸碱度电子探针21检测的PH值为3.95时,即向酸碱度控制系统2发送流道三停泵命令,同时开启物料泵二,泵入PH4.4溶液,并与酸碱度电子探针21信号进行循环控制,以保持PH值为4.2。所述中心控制系统6接收到酸碱度电子探针21检测的PH值为4.2时,即向温度控制模块驱动发送温度修改命令,使温度修改为25℃。
步骤十,中心控制系统6通过扬声器62和警报灯63发出暂停指令,人工操作触摸屏66开启底排出料阀12取出产品样,使用显微镜进行检验观察后,确定样品无破裂情况后,操作触摸屏66使中心控制系统6继续流程。
步骤十一,所述中心控制系统6接收到继续流程指令时,即向温度控制系统4发送温度修改命令,使温度修改为8℃。
步骤十二,所述中心控制系统6接收到温度传感器48检测温度为8℃时,即向转动系统3设置搅拌时间为1h后停止。
步骤十三,静置3h无操作。
步骤十四,所述中心控制系统6接收到3h计时信息后,即开启酸碱度控制模块驱动,使多管智能流量泵24开启流道四,泵入碱液。同时开启搅拌器54,使搅拌器以500rdm转速进行旋转。
步骤十五,所述中心控制系统6接收到酸碱度检测探针检测PH值为8时停止流道四泵入,同时使多管智能流量泵24开启流道五泵入150ml戊二醛。
步骤十六,所述中心控制系统6接收到酸碱度电子探针21检测PH值为7.5时,及向温度控制系统4发送升温命令,使温度为25℃。
步骤十七,所述中心控制系统6接收温度传感器48检测值为25℃时,即向多管智能流量泵24发送指令开启流道六,泵入400ml间苯二酚,同时开启流道一泵入酸液,与酸碱度电子探针21循环控制,保持PH值为1.3。
步骤十八,所述中心控制系统6接收到酸碱度电子探针21检测PH值为1.3时,即向多管智能流量泵24发送指令开启流道七,泵入600ml甲醛。
步骤十九,所述中心控制系统6接收到流道七泵入结束反馈后,即向搅拌器54发送1.5h定时搅拌命令。
步骤二十,所述中心控制系统6接收到搅拌器54反馈1.5h定时搅拌任务结束时,即得灭火剂微胶囊成品分散液。同时开启滤网集成阀出口一121,同时保持滤网集成阀出口二122关闭,使上诉形成的灭火剂微胶囊成品分散液通过滤网进行滤液操作。
步骤二十一,所述中心控制系统6接收到集成于反应釜15内的液位监测器反馈的液位信息低于预设液位时,即发送关闭滤网集成阀出口一121的命令,同时向物料泵四发送泵入命令,使物料泵注入洗涤液到预定水位后停泵,所述中心控制系统接收到物料泵4反馈的停泵命令时,即向搅拌器54发送20min定时搅拌命令。使搅拌器51进行辅助洗涤。
步骤二十二,重复步骤二十和步骤二十一控制操作3遍,即获得洁净微胶囊成品湿料。
步骤二十三,所述中心控制系统6接收到集成于反应釜15内的液位监测器反馈的液位信息低于预设液位时,即发送出料命令,使滤网集成阀出口一关闭,而后开启滤网集成阀出口二进行出料。
步骤二十四,使步骤二十三形成的灭火剂微胶囊湿料在40~50℃旋转干燥机下干燥1.5h形成灭火剂微胶囊粉体,回收即得成品。
图3为本发明涉及的灭火剂微胶囊液体成套智能化制备工艺的控制参数框图。
可以理解,本发明是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (9)
1.一种液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置,其特征在于,包括反应釜一体载物平台(1)、转动系统(5)、酸碱度控制系统(2),温度控制系统(4)、物料投递控制系统(3)和中心控制系统(6),所述转动系统(5)、酸碱度控制系统(2)、物料投递控制系统(3)设置在反应釜一体载物平台(1)上,所述温度控制系统(4)设置在反应釜一体载物平台(1)一侧,所述中心控制系统(6)与反应釜一体载物平台(1)、转动系统(5)、酸碱度控制系统(2)、温度控制系统(4)、物料投递控制系统(3)之间电信息连接,用于控制每个系统的工作状况并控制系统各个部件的开启和关闭。
2.根据权利要求所述的液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置,其特征在于,所述反应釜一体载物平台(1)包括双层反应釜(15)、出水口连接法兰(16)、反应釜手孔(17)、载物平台(18)和入水口连接法兰(19),所述出水口连接法兰(16)设置在双层反应釜(15)上方一侧,用于输出换热介质;所述入水口连接法兰(19)设置在另一侧,用于输入换热介质,所述载物平台(18)固定设置在双层反应釜(15)上方,所述载物平台(18)上承载酸碱度控制系统(2)、物料投递控制系统(3)和转动系统(5),所述双层反应釜(15)上方两侧分别具有液体物料进料口(151)和酸碱液进料口(152),所述双层反应釜15底部具有底排出料阀12,所述底排出料阀12与双层反应釜15内层连通,并与中心控制系统(6)电连接,以受中心控制系统(6)控制开关,所述底排出料阀12包括滤网集成阀出口一121和滤网集成阀出口二122,所述滤网集成阀出口一121和滤网集成阀出口二122用于在洗涤处理时分别开启;所述反应釜手孔(17)设置在双层反应釜(15)上方的酸碱液进料口(152),用于输入酸碱液,所述物料投递控制系统(3)输出连接液体物料进料口(151)。
3.根据权利要求所述的液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置,其特征在于,所述转动系统(5)包括U型搅拌头(51)、均质头(52)、均质电机(53)、搅拌电机(54),所述均质电机(53)和搅拌电机(54)固定安装在载物平台(18)上,所述U型搅拌头(51)一端与搅拌电机(54)固定连接,另一端伸入双层反应釜(15)内层,所述均质头(52)一端与均质电机(53)固定连接,另一端伸入双层反应釜(15)内层,所述U型搅拌头(51)、均质头(52)用于对物料进行均质。
4.根据权利要求所述的液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置,其特征在于,所述酸碱度控制系统(2)包括酸碱度电子探针(21)、自流玻璃滴管(22)、耐酸碱出液管(23)、多管智能流量泵(24)、耐酸碱自流管(25)和耐酸碱储罐(26),所述耐酸碱储罐(26)固定安装在载物平台(18)上,用于存储酸碱液,所述耐酸碱自流管(25)一端与耐酸碱储罐(26)下方连接,另一端与多管智能流量泵(24)连接,所述多管智能流量泵(24)另一端与自流玻璃滴管(22)上端连接,所述自流玻璃滴管(22)下端连接反应釜手孔(17),所述酸碱度电子探针(21)伸入双层反应釜(15)内层,用于探测双层反应釜(15)内反应液的酸碱度。
5.根据权利要求所述的液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置,其特征在于,所述物料投递控制系统(3)包括物料出液管(31)、流量泵(32)、电子流量计(33)、物料进液管(34)、变温物料箱(35)和物料口盖(36),所述物料口盖(36)设置在变温物料箱(35)上,用于输入反应物料,所述物料进液管(34)一端伸入变温物料箱(35)内,另一端连接流量泵(32),所述流量泵(32)包括物料泵一、物料泵二和物料泵三,所述流量泵(32)分别连接三个物料出液管(31),所述物料出液管(31)伸入液体物料进料口(151),所述电子流量计(33)设置在物料进液管(34)上,用于监测流量并反馈给中心控制系统(6)。
6.根据权利要求所述的液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置,其特征在于,所述温度控制系统(4)包括物料箱连接法兰(43)、循环水泵(44)、注水口盖(45)、保温水箱(46)、循环水管(47)和温度传感器(48),所述循环水泵(44)设置在保温水箱(46)内,所述注水口盖(45)设置在保温水箱(46)上,用于注入换热介质,所述保温水箱(46)通过循环水管(47)分别连接物料箱连接法兰(43)和出水口连接法兰(19),所述物料箱连接法兰(43)与变温物料箱(35)的夹层连接,所述变温物料箱(35)夹层与双层反应釜(15)夹层通过入水口连接法兰(19)连通,所述温度传感器(48)伸入双层反应釜(15)内层,实时探测双层反应釜(15)内层反应液的温度并反馈给中心控制系统(6),所述保温水箱(46)分别为变温物料箱(35)夹层和双层反应釜(15)外层通过换热介质,以便对预进入双层反应釜(15)的物料和双层反应釜(15)处理过的物料进行工艺温度调节,所述循环水泵(44)为循环水提供动力水源。
7.根据权利要求所述的液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置,其特征在于,所述中心控制系统(6)包括中控台(60)、输入键盘(61)、扬声器(62)、警报灯(63)、显示屏(64)、急停按钮(65)、一键生产触摸屏(66)和操作按钮(67),所述输入键盘(61)设置在中控台(60)中间平台上,用于输入控制指令,所述扬声器(62)设置在中控台(60)中间平台上,用于发出语音提示,所述显示屏(64)设置在中控台(60)的上部,以显示各系统工作的状态信息;所述中控台(60)中间平台上设置一键生产触摸屏(66),以便采用触控式操作控制显示屏(64)中所显示部件的运行;所述中控台(60)中间平台上对应设置多个警报灯(63)和操作按钮(67),每个警报灯(63)对应一个控制部件,所述操作按钮(67)控制中控台(60)整体的开机、关机及开车的工作,所述警报灯(63)显示其对应部件是否故障;所述急停按钮(65)设置在操作按钮(67)的一侧,以便在部件发生故障时停止运行整个灭火剂微胶囊液体成套智能化制备装置的运行;所述中心控制系统(6)通过酸碱度控制模块驱动控制酸碱度控制系统(2)的工作,通过转动模块驱动控制转动系统(5)的工作,通过物料控制模块驱动控制物料投递控制系统(3)的工作,通过温度控制模块驱动控制温度控制系统(4)的工作。
8.根据权利要求所述的液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置,其特征在于,所述双层反应釜(15)内还包括粒度检测器(110),所述粒度检测器(110)设置在双层反应釜(15)内层并与中心控制系统(6)电连接,以便在线监测物料的粒度变化状态,所述耐酸碱储罐(26)上部和下部分别设置有液位传感器,所述液位传感器与多管智能流量泵(24)电信息连接,以便控制多管智能流量泵(24)的开启和关闭。
9.一种利用权利要求1-8任一项所述的液体灭火剂微胶囊制备成套智能化装置进行液体灭火剂微胶囊制备的方法,其特征在于,包括物料加注、均质处理、固化处理、洗涤处理和干燥处理五个步骤:
物料加注:由中控台(60)控制流量泵(32)从变温物料箱(35)向双层反应釜(15)中加入所需流量的液体物料,加入的液体物料流量由电子流量计(33)进行反馈控制;液体物料加注后,再由中控台(60)控制转动系统(5)向反应釜中进行物料搅拌至均匀;
均质处理:物料加注完毕后,保持转动系统(5)运行,由中控台(60)控制均质电机(53)开启,对物料在18000rpm转速下进行均质处理;均质电机(53)运行50s后,开启粒度检测器,当监测到粒度为100-200μm时,关闭均质电机(53),得均质处理物料;
固化处理:在关闭转动系统(5)的同时开启多管智能流量泵(24),将循环水温度和酸碱液、缓冲液物料按照工艺参数进行流程控制滴定,通过酸碱度电子探针(21)和温度传感器(48)进行反馈控制,将釜内物料控制与25℃和PH值4.18-4.2之间,而后开启流量泵(32)进行磷酸钠注入,流量由电子流量计(33)进行反馈控制,而后搅拌1h,静置3h,通过取样口取出检测后,通过泵入碱液将PH调制8-9,,通过酸碱度电子探针(21)进行反馈控制,而后泵入固化剂进行初步固化,而后改变PH值为7-7.5,搅拌60min,而后开启流量泵(32)加入二次固化剂;搅拌1.5h后静置得微胶囊成品分散液;洗涤处理:开启滤网集成阀出口一(121),同时保持滤网集成阀出口二(122)关闭,使固化处理后形成的灭火剂微胶囊成品分散液通过滤网进行滤液操作,然后关闭滤网集成阀出口一(121),开启物料泵,注入洗涤液到预定水位开启搅拌器进行辅助洗涤,然后关闭搅拌器。重复上诉控制操作3遍,即获得洁净微胶囊成品湿料,通过关闭滤网集成阀出口一(121),并开启滤网集成阀出口二(122)进行出料;干燥处理:使洗涤处理后形成的灭火剂微胶囊湿料在40~50℃旋转干燥机下形成灭火剂微胶囊粉体,回收即得成品。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20240105 |