CN218307697U - 一种新型全自动化的乳剂制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型全自动化的乳剂制备装置,乳剂制备装置包括投料隔离器、油相罐、水相罐、管式在线剪切机、预分散罐、真空泵系统、微射流均质机和控制模块，所述真空泵系统包括预分散罐和真空泵，所述真空泵通过真空管与预分散罐连通，所述投料隔离器安装于油相罐上，所述油相罐和水相罐的出料口分别通过连接管与管式在线剪切机连通。本实用新型采用乳剂的自动化设备配合控制模块实现设备的自动化和智能化的控制，完全代替人工，有效的提高了乳剂的制备效率和缩短了乳剂制备进程，同时，本装置通过多次不同程度分散流程，有效的保证了乳剂物料之间的融合效果，保证了整个加工流程顺序的正确性及稳定性，提高了乳剂制备的质量。

Description

一种新型全自动化的乳剂制备装置

技术领域

本实用新型涉及乳剂制备技术领域，具体为一种新型全自动化的乳剂制备装置。

背景技术

随着近代科学技术的不断发展，人们对乳剂的研究已经渗透到日用化工、精细化工、材料科学、生物技术、环境科学、分析化学等众多领域的生产中。如现代高新技术和新型功能材料，多孔材料、气敏材料、纳米材料等的制备与应用，与乳剂都有密切的关系，乳剂的制备与应用，已经成为当今需要重点研究和技术不断拓新的重点领域之一。

目前乳剂的制备都是采用自动化生产的形式，通过不同流程的自动化设备，实现对乳剂的加工，由于当前的乳剂制备虽然采用自动化生产加工，但是加工的过程中，需要配合人工的协助，共同完成，因此，此类的自动化只是通过设备代替部分人工操作过程，而不能实现完全的自动化制备，造成实用性和功能性的局限化，本实用新型提供一种新型全自动化的乳剂制备装置及制备方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型全自动化的乳剂制备装置及制备方法，以解决上述背景技术中提出的目前乳剂的自动化制备，在实用性和功能性上存在局限的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种新型全自动化的乳剂制备装置，乳剂制备装置包括投料隔离器、油相罐、水相罐、管式在线剪切机、预分散罐、真空泵系统、微射流均质机和控制模块，所述真空泵系统包括预分散罐和真空泵，所述真空泵通过真空管与预分散罐连通，所述投料隔离器安装于油相罐上，所述油相罐和水相罐的出料口分别通过连接管与管式在线剪切机连通，所述管式在线剪切机上设有回流口Ⅰ和剪切出料口，所述回流口Ⅰ通过回流管与油相罐连通，所述剪切出料口通过连接管与预分散罐连通，所述预分散罐上分别设有回流口Ⅱ、真空接口和分散出料口，所述回流口Ⅱ通过回流管与管式在线剪切机连通，所述真空接口通过真空管与预分散罐连通，所述分散出料口上连接有管式在线剪切机，所述管式在线剪切机通过连接管与微射流均质机连接。

进一步的，所述油相罐内设有搅拌器Ⅰ和称重模块Ⅰ，所述油相罐外部设有夹套热水进口，所述夹套热水进口上连接有进水阀，所述搅拌器Ⅰ为高速磁力搅拌器或高速剪切机的任意一种，所述油相罐的出料口的连接管上安装有出料调节阀和流量计Ⅰ，所述搅拌器Ⅰ、称重模块Ⅰ、进水阀、出料调节阀和流量计Ⅰ分别通过线路与控制模块连接。

进一步的，所述水相罐上有换热器和物料进口，所述换热器连接的进水管路上安装有流量计Ⅱ和进水调节阀，所述水相罐的出料口的连接管上安装有出料管路调节阀，所述水相罐内设有搅拌器Ⅱ和称重模块Ⅱ，所述搅拌器Ⅱ为高速磁力搅拌器，所述换热器、流量计Ⅱ、进水调节阀、出料管路调节阀、搅拌器Ⅱ和称重模块Ⅱ分别通过线路与控制模块连接。

进一步的，所述管式在线剪切机上的回流口Ⅰ上安装有回流控制阀门，所述回流控制阀门通过线路与控制模块连接。

进一步的，所述预分散罐上设有夹套调节阀，所述预分散罐内部设有搅拌器Ⅲ、称重模块Ⅲ和压力表，所述搅拌器Ⅲ为高速磁力搅拌器或高速剪切机的任意一种，预分散罐的回流口Ⅱ和真空接口上均安装有控制阀门，所述搅拌器Ⅲ、称重模块Ⅲ、压力表和控制阀门分别通过线路与控制模块连接。

进一步的，所述管式在线剪切机、微射流均质机和真空泵分别通过线路与控制模块连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用乳剂的自动化设备配合控制模块实现设备的自动化和智能化的控制，通过控制模块分别自动化设备上的执行设备和监测设备的连接，控制模块可以接收监测数据，且根据监测数据对设备进行具体执行控制，从而避免了人工监测或人工对设备控制造成过程的繁琐性，实现了乳剂的制备的自动化和智能化，完全代替人工，有效的提高了乳剂的制备效率和缩短了乳剂制备进程。

2、本实用新型中的全自动乳剂制备装置采用物质的独立混合，且通过管式在线剪切机进行初步分散，再通过预分散罐的回流循环剪切以及管式在线剪切机的回流冲洗进行稳定分散，同时，在分散的过程中，通过真空泵系统减少剪切过程中产生气泡与飞沫，因此，本装置通过多次不同程度分散流程，有效的保证了乳剂物料之间的融合效果，保证了整个加工流程顺序的正确性及稳定性，提高了乳剂制备的质量。

附图说明

图1为本实用新型的乳剂制备装置的控制架构图；

图2为本实用新型的乳剂制备装置整体架构图；

图3为本实用新型的乳剂制备流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：

一种新型全自动化的乳剂制备装置，乳剂制备装置包括投料隔离器、油相罐、水相罐、管式在线剪切机、预分散罐、真空泵系统、微射流均质机和控制模块，真空泵系统包括预分散罐和真空泵，真空泵通过真空管与预分散罐连通，投料隔离器安装于油相罐上，油相罐和水相罐的出料口分别通过连接管与管式在线剪切机连通，管式在线剪切机上设有回流口Ⅰ和剪切出料口，回流口Ⅰ通过回流管与油相罐连通，剪切出料口通过连接管与预分散罐连通，预分散罐上分别设有回流口Ⅱ、真空接口和分散出料口，回流口Ⅱ通过回流管与管式在线剪切机连通，真空接口通过真空管与预分散罐连通，分散出料口上连接有管式在线剪切机，管式在线剪切机通过连接管与微射流均质机连接；

进一步说明的，油相罐内设有搅拌器Ⅰ和称重模块Ⅰ，油相罐外部设有夹套热水进口，夹套热水进口上连接有进水阀，搅拌器Ⅰ为高速磁力搅拌器或高速剪切机的任意一种，油相罐的出料口的连接管上安装有出料调节阀和流量计Ⅰ，搅拌器Ⅰ、称重模块Ⅰ、进水阀、出料调节阀和流量计Ⅰ分别通过线路与控制模块连接；

进一步说明的，水相罐上有换热器和物料进口，换热器连接的进水管路上安装有流量计Ⅱ和进水调节阀，水相罐的出料口的连接管上安装有出料管路调节阀，水相罐内设有搅拌器Ⅱ和称重模块Ⅱ，搅拌器Ⅱ为高速磁力搅拌器，换热器、流量计Ⅱ、进水调节阀、出料管路调节阀、搅拌器Ⅱ和称重模块Ⅱ分别通过线路与控制模块连接；

通过上述说明内容，进一步阐述的，油相罐和水相罐内的称重模块，主要分别对油相罐和水相罐内的混合物料的整体质量进行监测，通过质量的监测，可以实时对罐内的物料进行情况进行了解；

进一步说明的，管式在线剪切机上的回流口Ⅰ上安装有回流控制阀门，回流控制阀门通过线路与控制模块连接；

进一步说明的，预分散罐上设有夹套调节阀，预分散罐内部设有搅拌器Ⅲ、称重模块Ⅲ和压力表，搅拌器Ⅲ为高速磁力搅拌器或高速剪切机的任意一种，预分散罐的回流口Ⅱ和真空接口上均安装有控制阀门，搅拌器Ⅲ、称重模块Ⅲ、压力表和控制阀门分别通过线路与控制模块连接；

通过上述说明内容，进一步阐述的，称重模块Ⅲ主要对预分散罐内的物料进行整体质量监测，压力表主要对温度进行监测，压力过大，主要由于罐内的的温度过高，因此需要夹套调节阀控制温度；

进一步说明的，所述管式在线剪切机、微射流均质机和真空泵分别通过线路与控制模块连接；

乳剂制备方法涉及的流程，具体包括如下：

S1.将油相物料通过投料隔离器投入到油相罐中,通过控制模块控制油相罐中搅拌器转速，控制油相罐夹套热水进水阀，将油相罐温度控制至40℃；

S2.通过水相罐进水管路上的流量计Ⅱ，将一定量的注射用水加入至水相罐，定容，加水过程中控制模块控制换热器冷冻水进水调节阀，将水温控制在20℃，同时开启搅拌，加入物料，充分溶解，搅拌30min；

S3.通过油相罐出料管路中流量计Ⅰ控制出料调节阀，根据油相罐流量计Ⅰ测得的数据控制水相罐出料管路调节阀，使油相水相按照一定比例混合进入管式在线剪切机，根据要求控制在线剪切机剪切速率使物料初步混合预分散后，进入预分散罐，控制模块控制预分散罐搅拌转速保证物料不分层沉淀；

S4.在预分散罐内通过管式在线剪切机进行循环剪切(根据要求设定剪切速率)，初步形成分散系，控制模块控制预分散罐搅拌转速保证物料不分层沉淀，达到设定时间后停止；

S5.将预分散罐内的物料经过管式在线剪切机冲洗油相罐，再通过管式在线剪切机回至预分散罐，控制模块控制预分散罐搅拌转速保证物料不分层沉淀，控制预分散罐夹套调节阀控制罐内温度；

S6.在预分散罐内通过管式在线剪切机进行循环剪切，形成稳定分散系，过程中，控制模块通过预分散罐上压力传感器，真空泵系统自动罐内已设定真空度，减少剪切过程中产生气泡与飞沫；

S7.将最终预分散罐中物料，通过管式在线剪切机，进入微射流均质机，至下一工段。

实施例二

本实施例与实施例一相比，不同之处在于乳剂制备方法涉及的流程中的S1步骤和S2步骤，具体如下：

S1.将油相物料通过投料隔离器投入到油相罐中,通过控制模块控制油相罐中搅拌器转速，控制油相罐夹套热水进水阀，将油相罐温度控制至45℃；

S2.通过水相罐进水管路上的流量计Ⅱ，将一定量的注射用水加入至水相罐，定容，加水过程中控制模块控制换热器冷冻水进水调节阀，将水温控制在40℃，同时开启搅拌，加入物料，充分溶解，搅拌30min。

实施例三

本实施例与实施例一相比，不同之处在于乳剂制备方法涉及的流程中的S1步骤和S2步骤，具体如下：

S1.将油相物料通过投料隔离器投入到油相罐中,通过控制模块控制油相罐中搅拌器转速，控制油相罐夹套热水进水阀，将油相罐温度控制至50℃；

S2.通过水相罐进水管路上的流量计Ⅱ，将一定量的注射用水加入至水相罐，定容，加水过程中控制模块控制换热器冷冻水进水调节阀，将水温控制在60℃，同时开启搅拌，加入物料，充分溶解，搅拌30min。

针对上述实施例中涉及的油相罐、水相罐和预分散罐内的温度不同，具体分析如下：

由于物质的密度随温度的变化而变化，为了保证混合后的油相物料和混合的水相物料可以充分互融避免出现分层沉淀的情况，因此，合理的温度控制将对整个乳剂制备起到关键影响，通过上述三个实施例进行具体分析，分析具体如下表：

通过上述实施例之间温度参照对比，分析得出：

实施例一，温度相比于实施例二、三，总体的混合温度略低，因此，导致油相物料和水相物料按比例进入管式在线剪切机内进行搅拌初步分散时，油相物料和水相物料的温度相对较低，在分散的过程中，容易出现分散沉淀的现象，只是不明显，对乳剂的制备完成后的质量不会造成较大的影响；

实施例二，实施例一＜温度＜实施例三，在此温度区间，需要考虑油相物料和水相物料的具体材质，对于相对密度较高辅助物料或相对密度较低的油相物料，按比例进入管式在线剪切机内进行搅拌初步分散时，在此温度下，也会出现沉淀分层的现象，但是几乎不呈现，只有制备特殊乳剂时，此类的情况才会出现；

实施例三，温度值大于实施例一、二，在此温度下，几乎不会出现沉淀分层的现象，但是，初步分散后，进入预分散罐内后，需要进行控温，由于温度过高，需要控制预分散罐夹套调节阀控制罐内温度，由于控温的原因，导致延长加工时间，会对乳剂整体的加工流程造成影响；

综合上述对三组实施例的分析得出，实施例二和实施例三作为选用的标准，当油相物料和辅助物料不是特殊物料时，可直接采用实施例二中涉及的混合温度值，反之，采用实施例三中涉及的混合温度值。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种新型全自动化的乳剂制备装置，其特征在于：乳剂制备装置包括投料隔离器、油相罐、水相罐、管式在线剪切机、预分散罐、真空泵系统、微射流均质机和控制模块，所述真空泵系统包括预分散罐和真空泵，所述真空泵通过真空管与预分散罐连通，所述投料隔离器安装于油相罐上，所述油相罐和水相罐的出料口分别通过连接管与管式在线剪切机连通，所述管式在线剪切机上设有回流口Ⅰ和剪切出料口，所述回流口Ⅰ通过回流管与油相罐连通，所述剪切出料口通过连接管与预分散罐连通，所述预分散罐上分别设有回流口Ⅱ、真空接口和分散出料口，所述回流口Ⅱ通过回流管与管式在线剪切机连通，所述真空接口通过真空管与预分散罐连通，所述分散出料口上连接有管式在线剪切机，所述管式在线剪切机通过连接管与微射流均质机连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型全自动化的乳剂制备装置，其特征在于：所述油相罐内设有搅拌器Ⅰ和称重模块Ⅰ，所述油相罐外部设有夹套热水进口，所述夹套热水进口上连接有进水阀，所述搅拌器Ⅰ为高速磁力搅拌器或高速剪切机的任意一种，所述油相罐的出料口的连接管上安装有出料调节阀和流量计Ⅰ，所述搅拌器Ⅰ、称重模块Ⅰ、进水阀、出料调节阀和流量计Ⅰ分别通过线路与控制模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型全自动化的乳剂制备装置，其特征在于：所述水相罐上有换热器和物料进口，所述换热器连接的进水管路上安装有流量计Ⅱ和进水调节阀，所述水相罐的出料口的连接管上安装有出料管路调节阀，所述水相罐内设有搅拌器Ⅱ和称重模块Ⅱ，所述搅拌器Ⅱ为高速磁力搅拌器，所述换热器、流量计Ⅱ、进水调节阀、出料管路调节阀、搅拌器Ⅱ和称重模块Ⅱ分别通过线路与控制模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型全自动化的乳剂制备装置，其特征在于：所述管式在线剪切机上的回流口Ⅰ上安装有回流控制阀门，所述回流控制阀门通过线路与控制模块连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型全自动化的乳剂制备装置，其特征在于：所述预分散罐上设有夹套调节阀，所述预分散罐内部设有搅拌器Ⅲ、称重模块Ⅲ和压力表，所述搅拌器Ⅲ为高速磁力搅拌器或高速剪切机的任意一种，所述预分散罐的回流口Ⅱ和真空接口上均安装有控制阀门，所述搅拌器Ⅲ、称重模块Ⅲ、压力表和控制阀门分别通过线路与控制模块连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型全自动化的乳剂制备装置，其特征在于：所述管式在线剪切机、微射流均质机和真空泵分别通过线路与控制模块连接。

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