CN220634288U - 一种硅溶胶微胶囊生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于一种硅溶胶微胶囊的生产技术领域，公开一种硅溶胶微胶囊生产装置。包括搅拌反应系统、回流仓、原料储罐、冷热源供给室、产品收集系统、原料回收系统；搅拌反应系统包括搅拌罐，搅拌罐内竖直设有搅拌轴，搅拌轴上设有旋转盘，旋转盘包括形成区和生长区，形成区位于旋转盘的中心位置，生长区位于形成区的外围，形成区均匀设有第一凹槽孔，生长区自形成区开始向外设有若干圈生长环，生长环上均匀设有第二凹槽孔并且生长环越靠外其上的第二凹槽孔的直径越大，第一凹槽孔的直径小于最靠近形成区那一圈生长环上的第二凹槽孔的直径，第一凹槽孔和第二凹槽孔内均填充有催化剂。本实用新型具有颗粒均匀、防结块、原料利用率高等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于一种硅溶胶微胶囊的生产技术领域，具体涉及一种硅溶胶微胶囊生产装置。
背景技术
随着全民健康理念的提升，人们对病毒防治必要性的认识越来越深刻。这使杀菌技术的研究与应用上升到了一个前所未有的高度。为了尽可能减少人力、物力等成本消耗的情况下更加高效地去除材料表面附着的有害微生物，新型抗菌涂层已然成为研究热点。
硅溶胶微胶囊是新型抗菌涂层的主要成分，也是抗菌涂层制备最关键的一环。然而，对于这方面的生产装置研究往往存在胶囊大小不均匀、低温易结块等问题，这些问题直接导致了抗菌涂层制备效率低，成品质量差，从而使其抗菌功效大打折扣。而且反应原料中正硅酸乙酯微溶于水，在常温下与松油醇反应极为缓慢，需要加入无水乙醇作为助溶剂，其本身并不参与反应，如不进行回收，将造成大量的原料浪费。
实用新型内容
为了解决现有生产装置存在的胶囊大小不均匀、低温易结块、原料浪费的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种硅溶胶微胶囊生产装置，该装置设计科学合理、设备完善、自动化生产方便快捷，实现了对胶囊颗粒大小和温度的控制，提高了硅溶胶微胶囊的生产速率，同时原料乙醇可回收循环利用，具有颗粒均匀、防结块、原料利用率高等优点。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
一种硅溶胶微胶囊生产装置，包括搅拌反应系统、回流仓、原料储罐、冷热源供给室、产品收集系统、原料回收系统；
所述搅拌反应系统包括搅拌罐，搅拌罐顶部固定有安装底盖，安装底盖上由上至下依次设置有电机、外联轴器、减速机、机架，电机与减速机通过外联轴器连接，减速机的输出轴贯穿机架伸入搅拌罐内，机架内减速机的输出轴外部设有机械密封结构；搅拌罐的壳体由内壁、外壁以及位于两者之间的夹层组成，搅拌罐底部设有冷热源进口、顶部设有冷热源出口，冷热源进口和冷热源出口均与夹层连通；搅拌罐的内壁竖直设有若干个挡板，搅拌罐内竖直设有搅拌轴，搅拌轴的顶端通过内联轴器与减速机的输出轴连接，搅拌轴的底端设有底轴承，底轴承则通过若干个固定杆固定在搅拌罐的底部，搅拌轴上设有旋转盘，内联轴器和旋转盘之间以及旋转盘和底轴承之间各设有一个搅拌器；旋转盘包括形成区和生长区，形成区位于旋转盘的中心位置，生长区位于形成区的外围，形成区均匀设有第一凹槽孔，生长区自形成区开始向外设有若干圈生长环，生长环上均匀设有第二凹槽孔并且生长环越靠外其上的第二凹槽孔的直径越大，第一凹槽孔的直径小于最靠近形成区那一圈生长环上的第二凹槽孔的直径，第一凹槽孔和第二凹槽孔内均填充有硅溶胶微胶囊反应所需的催化剂；搅拌罐的底部设有出料口，搅拌罐的顶部设有进料口和回流管；
所述原料储罐包括正硅酸乙酯储罐和松油醇储罐，正硅酸乙酯储罐和松油醇储罐分别通过管道与搅拌罐顶部的进料口相连；回流仓通过回流管与搅拌罐相连；
所述冷热源供给室包括热媒室和冷媒室，热媒室和冷媒室中分别装有热溶媒体和冷却媒体，热媒室和冷媒室分别与搅拌罐顶部的进料口连通；
所述产品收集系统包括蒸汽发生器和恒温成品罐，搅拌罐底部的出料口通过管道与蒸汽发生器相连，蒸汽发生器底部通过管道与恒温成品罐相连；
所述原料回收系统包括冷凝器、乙醇回收室、循环泵、冷凝水储罐，蒸汽发生器顶部通过管道与冷凝器的顶部相连，冷凝器的底部通过管道与乙醇回收室相连，循环泵一端通过管道与冷凝器底部的冷凝水出口相连、另一端与冷凝水储罐相连，冷凝水储罐通过管道与冷凝器顶部的冷凝水进口相连。
较好地，正硅酸乙酯储罐和松油醇储罐在其与搅拌罐顶部的进料口相连的管道上、冷凝器与乙醇回收室相连的管道上以及蒸汽发生器与恒温成品罐相连的管道上均设有抽液泵。
较好地，蒸汽发生器和冷凝器相连的管道上以及蒸汽发生器与恒温成品罐相连的管道上均包裹有保温棉。
较好地，所述冷凝器包括冷凝器本体，冷凝器本体内设有蛇形管，蛇形管与冷凝器顶部相连的开口为冷凝水进口，与冷凝器底部侧壁相连的开口为冷凝水出口。
较好地，乙醇回收室返回连接至松油醇储罐。
较好地，所述机械密封结构为动环-静环类的机械密封结构。
有益效果：
1、本实用新型中，搅拌罐设计了夹层，通过向夹层中注入热溶媒体和冷却媒体的混合物，搅拌罐可以实现对内部的物料恒温加热，确保了反应的顺利进行；
2、搅拌罐通过搅拌轴与搅拌器的旋转使原料混合均匀，反应更加充分，同时旋转盘上设有不同大小的凹槽孔，原料首先在形成区和生长区的凹槽孔处反应生成硅溶胶微胶囊，形成区的胶囊体积相对较小，很容易就因离心力脱附移动到生长区，生长区较小凹槽孔的胶囊生长到凹槽孔大小时，脱附移动到较大凹槽孔，虽然胶囊随着所处位置远离中心体积逐渐增大，但其所受离心力也逐渐增大，确保了胶囊每次的脱附移动，最后胶囊生长到最大凹槽孔大小时脱附，该过程确保了硅溶胶微胶囊大小的均一性，提高了生产速率；
3、搅拌罐内的挡板可以增大被搅拌液体的湍流程度，强化搅拌罐内液体的对流和扩散，改善搅拌效果，避免旋涡现象；
4、回流仓通过回流管与搅拌罐连接，其具有冷凝功能，可以将反应时逸出的原料蒸汽冷凝回流到搅拌罐中继续参与反应，极大提高了原料转化率；
5、产品收集系统中的恒温成品罐可以控制罐中温度，同时蒸汽发生器与恒温成品罐相连的管道上包裹有保温棉，二者相辅相成，有效防止了产品在低温下结块；
6、原料回收系统可以实现乙醇回收全过程，实现了原料的循环节约利用，节约资源的同时降低成本；冷凝器中的蛇形管增大了冷凝水与乙醇蒸汽的接触面积，优化了冷凝器的冷凝效果。
附图说明
图1：本实用新型的整体结构示意图；
图2：搅拌罐的结构示意图；
图3：旋转盘的结构示意图；
图4：冷凝器的结构示意图；
其中，附图标记为：1-正硅酸乙酯储罐，2-松油醇储罐，3-抽液泵，4-回流仓，5-搅拌罐，6-冷热源供给室，7-蒸汽发生器，8-恒温成品罐，9-冷凝器，10-乙醇回收室，11-循环泵，12-冷凝水储罐，13-电机，14-外联轴器，15-减速机，16-机架，17-机械密封结构，18-安装底盖，19-内联轴器，20-挡板，21-搅拌轴，22-搅拌器，23-旋转盘，24-底轴承，25-固定杆，26-出料口，27-回流管，28-进料口，29-冷热源进口，30-夹层，31-冷热源出口，32-形成区，33-生长区，34-生长环，35-第一凹槽孔，36-第二凹槽孔，37-冷凝水进口，38-蛇形管，39-冷凝水出口。
具体实施方式
为使本实用新型更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1-4所示，一种硅溶胶微胶囊生产装置，包括搅拌反应系统、回流仓4、原料储罐、冷热源供给室6、产品收集系统、原料回收系统；
所述搅拌反应系统包括搅拌罐5，搅拌罐5顶部固定有安装底盖18，安装底盖18上由上至下依次设置有电机13、外联轴器14、减速机15、机架16，电机13与减速机15通过外联轴器14连接，减速机15的输出轴贯穿机架16伸入搅拌罐5内，机架16内减速机15的输出轴外部设有机械密封结构17（动环-静环类）；搅拌罐5的壳体由内壁、外壁以及位于两者之间的夹层30组成，搅拌罐5底部设有冷热源进口29、顶部设有冷热源出口31，冷热源进口29和冷热源出口31均与夹层30连通；搅拌罐5的内壁竖直设有若干个挡板20，搅拌罐5内竖直设有搅拌轴21，搅拌轴21的顶端通过内联轴器19与减速机15的输出轴连接，搅拌轴21的底端设有底轴承24，底轴承24则通过若干个固定杆25固定在搅拌罐5的底部，搅拌轴21上设有旋转盘23，内联轴器19和旋转盘23之间以及旋转盘23和底轴承24之间各设有一个搅拌器22；旋转盘23包括形成区32和生长区33，形成区32位于旋转盘23的中心位置，生长区33位于形成区32的外围，形成区32均匀设有第一凹槽孔35，生长区33自形成区32开始向外设有若干圈生长环34，生长环34上均匀设有第二凹槽孔36并且生长环34越靠外其上的第二凹槽孔36的直径越大，第一凹槽孔35的直径小于最靠近形成区32那一圈生长环34上的第二凹槽孔36的直径，第一凹槽孔35和第二凹槽孔36内均填充有硅溶胶微胶囊反应所需的催化剂；搅拌罐5的底部设有出料口26，搅拌罐5的顶部设有进料口28和回流管27；所述原料储罐包括正硅酸乙酯储罐1和松油醇储罐2，正硅酸乙酯储罐1和松油醇储罐2分别通过管道与搅拌罐5顶部的进料口28相连；回流仓4通过回流管27与搅拌罐5相连；所述冷热源供给室6包括热媒室和冷媒室，热媒室和冷媒室中分别装有热溶媒体和冷却媒体，热媒室和冷媒室分别与搅拌罐5顶部的进料口28连通；所述产品收集系统包括蒸汽发生器7和恒温成品罐8，搅拌罐5底部的出料口26通过管道与蒸汽发生器7相连，蒸汽发生器7底部通过管道与恒温成品罐8相连；所述原料回收系统包括冷凝器9、乙醇回收室10、循环泵11、冷凝水储罐12；所述冷凝器9包括冷凝器本体，冷凝器本体内设有蛇形管38，蛇形管38与冷凝器9顶部相连的开口为冷凝水进口37，与冷凝器9底部侧壁相连的开口为冷凝水出口39；蒸汽发生器7顶部通过管道与冷凝器9的顶部相连，冷凝器9的底部通过管道与乙醇回收室10相连，循环泵11一端通过管道与冷凝器9底部的冷凝水出口39相连、另一端与冷凝水储罐12相连，冷凝水储罐12通过管道与冷凝器9顶部的冷凝水进口37相连；乙醇回收室10返回连接至松油醇储罐2。其中，正硅酸乙酯储罐1和松油醇储罐2在其与搅拌罐5顶部的进料口28相连的管道上、冷凝器9与乙醇回收室10相连的管道上以及蒸汽发生器7与恒温成品罐8相连的管道上均设有抽液泵3；蒸汽发生器7和冷凝器9相连的管道上以及蒸汽发生器7与恒温成品罐8相连的管道上均包裹有保温棉。
工作过程：
（1）、将正硅酸乙酯储存在正硅酸乙酯储罐1中，将松油醇与无水乙醇按一定比例混合储存在松油醇储罐2中，打开抽液泵3，正硅酸乙酯和松油醇与无水乙醇经管道进入搅拌罐5，实现液体混合；
（2）、启动电机13，外联轴器14传递运动和扭矩使减速机15运转，减速机15带动搅拌轴21、搅拌器22和旋转盘23同步转动，搅拌罐5中的液体在搅拌器22的转动下以及挡板20的湍流作用下混合均匀；然后冷热源供给室6开始工作，工作时通过调控热溶媒体和冷却媒体的混合比例智能调节搅拌罐5的升温速率从而控制搅拌罐5内的温度稳定在60℃左右；反应过程中逸出的原料蒸气通过回流管27和回流仓4冷凝后流回搅拌罐5中继续参与反应，直至反应完全；反应结束后，关闭电机13，搅拌停止，出料口26打开；
（3）、反应后的液体经管道流到蒸汽发生器7中，在适当的温度下乙醇逐渐蒸发，此时应注意设置温度应高于乙醇蒸发温度而低于硅溶胶微胶囊分解温度，随后乙醇蒸汽进入冷凝器9进行冷凝；打开循环泵11，冷凝水储罐12开始通过管道向冷凝器9中注入冷凝水，冷凝水在蛇形管38中流动使乙醇蒸汽液化落在冷凝器9底部，冷凝结束后抽液泵3将乙醇抽到乙醇回收室10中等待循环利用；蒸汽发生器7中剩余液体在抽液泵3的作用下抽到恒温成品罐8中备用。
Claims (6)
1.一种硅溶胶微胶囊生产装置，其特征在于：包括搅拌反应系统、回流仓、原料储罐、冷热源供给室、产品收集系统、原料回收系统；
所述搅拌反应系统包括搅拌罐，搅拌罐顶部固定有安装底盖，安装底盖上由上至下依次设置有电机、外联轴器、减速机、机架，电机与减速机通过外联轴器连接，减速机的输出轴贯穿机架伸入搅拌罐内，机架内减速机的输出轴外部设有机械密封结构；搅拌罐的壳体由内壁、外壁以及位于两者之间的夹层组成，搅拌罐底部设有冷热源进口、顶部设有冷热源出口，冷热源进口和冷热源出口均与夹层连通；搅拌罐的内壁竖直设有若干个挡板，搅拌罐内竖直设有搅拌轴，搅拌轴的顶端通过内联轴器与减速机的输出轴连接，搅拌轴的底端设有底轴承，底轴承则通过若干个固定杆固定在搅拌罐的底部，搅拌轴上设有旋转盘，内联轴器和旋转盘之间以及旋转盘和底轴承之间各设有一个搅拌器；旋转盘包括形成区和生长区，形成区位于旋转盘的中心位置，生长区位于形成区的外围，形成区均匀设有第一凹槽孔，生长区自形成区开始向外设有若干圈生长环，生长环上均匀设有第二凹槽孔并且生长环越靠外其上的第二凹槽孔的直径越大，第一凹槽孔的直径小于最靠近形成区那一圈生长环上的第二凹槽孔的直径，第一凹槽孔和第二凹槽孔内均填充有硅溶胶微胶囊反应所需的催化剂；搅拌罐的底部设有出料口，搅拌罐的顶部设有进料口和回流管；
所述原料储罐包括正硅酸乙酯储罐和松油醇储罐，正硅酸乙酯储罐和松油醇储罐分别通过管道与搅拌罐顶部的进料口相连；回流仓通过回流管与搅拌罐相连；
所述冷热源供给室包括热媒室和冷媒室，热媒室和冷媒室中分别装有热溶媒体和冷却媒体，热媒室和冷媒室分别与搅拌罐顶部的进料口连通；
所述产品收集系统包括蒸汽发生器和恒温成品罐，搅拌罐底部的出料口通过管道与蒸汽发生器相连，蒸汽发生器底部通过管道与恒温成品罐相连；
所述原料回收系统包括冷凝器、乙醇回收室、循环泵、冷凝水储罐，蒸汽发生器顶部通过管道与冷凝器的顶部相连，冷凝器的底部通过管道与乙醇回收室相连，循环泵一端通过管道与冷凝器底部的冷凝水出口相连、另一端与冷凝水储罐相连，冷凝水储罐通过管道与冷凝器顶部的冷凝水进口相连。
2.如权利要求1所述的硅溶胶微胶囊生产装置，其特征在于：正硅酸乙酯储罐和松油醇储罐在其与搅拌罐顶部的进料口相连的管道上、冷凝器与乙醇回收室相连的管道上以及蒸汽发生器与恒温成品罐相连的管道上均设有抽液泵。
3.如权利要求1所述的硅溶胶微胶囊生产装置，其特征在于：蒸汽发生器和冷凝器相连的管道上以及蒸汽发生器与恒温成品罐相连的管道上均包裹有保温棉。
4.如权利要求1所述的硅溶胶微胶囊生产装置，其特征在于：所述冷凝器包括冷凝器本体，冷凝器本体内设有蛇形管，蛇形管与冷凝器顶部相连的开口为冷凝水进口，与冷凝器底部侧壁相连的开口为冷凝水出口。
5.如权利要求1所述的硅溶胶微胶囊生产装置，其特征在于：乙醇回收室返回连接至松油醇储罐。
6.如权利要求1所述的硅溶胶微胶囊生产装置，其特征在于：所述机械密封结构为动环-静环类的机械密封结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |