專利名稱：具有預混塔的雙重攪拌式兩級混合裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及一種兩級混合裝置，特別涉及一種具有預混塔的雙重攪拌式兩級混合裝置，屬于機械混合設備領域。本發明還涉及一種采用具有預混塔的雙重攪拌式兩級混合裝置進行混合的混合 方法。
背景技術：
在復原米加工過程中，需要將谷物的固體粉末和水等液體進行均勻混合，得到粘 度高的固液混合物，而上述固液混合物中，又需要進一步均勻添加各種固體和/或液體添 加劑。而上述各種物料需要均勻分布在所得固液混合物中，以使得制得的復原米的各物質 含量符合標準。由于谷物的固體粉末顆粒較細、不能溶于水，且一旦與水混合，就會變成粘度高的 混合物。在生產中，將液體添加到固體粉末中進行混合、將固體粉末添加到液體中進行混 合、將液體和固體粉末同時添加進行混合時，不僅會產生部分固體粉末和液體粘成團狀，而 剩余的谷物固體粉末和液體無法混合的情況，而且還會在液體中產生固體粉末的二次凝聚 顆粒，即，粉團。并且由于谷物的固體粉末與水混合后得到的固液混合物的粘度高，其后進 一步添加的各種液體、固體粉末、添加劑等，難以均勻的分布在其中。尤其是固體粉末與粘 度高的固液混合物的混合過程中，也會產生固體粉末的二次凝聚顆粒即，粉團。上述粉團 外部是粉末與水或高粘度固液混合物的混合物，而內部則是沒有混合的固體粉末。并且即 便在混合過程中進行攪拌，在相當長的時間內，仍會混合不均勻，而已經產生的二次凝聚再 次分散到液體或混合物中十分困難。如果固體粉末和液體混合得到的固液混合物的粘度高 時，上述現象更加顯著，均勻混合難度更大。同時，如果需要同時向粘度高的固液混合物中 添加液體和固體粉末，添加的液體和固體粉末之間由于混合也會帶來二次凝聚問題。如果采用少量的液體、固體粉末、添加劑和粘度高的固液混合物進行攪拌混合，雖 然可以得到較為均勻的混合物，但是混合的速度較慢，所得混合物較少，無法滿足大批量的 工業化生產的需要。基于日本專利申請278598/202、21188/2003、185502/2003的中國專利申請 03164908. 4中，公開了一種攪拌混合裝置及攪拌混合方法，該裝置包括一個近似圓筒狀的 混合容器，其內部具有攪拌葉片，粉體和液體通過不同的入口進入混合容器，然后在攪拌葉 片的攪拌下，進行混合。攪拌葉片之間形成了分隔室，從而將粉體和液體分隔成若干組進行 混合，然而在實際混合過程中，無法良好的進行分組混合，并且混合容器的內壁上會存積又 大量混合物，無法被均勻攪拌。并且該裝置不適用于粉體與高粘度固液混合物的混合。PCT國際中請PCT/US2003/011426中，公開了一種混合設備，該設備包括一個底部 充滿液體的桶，一個插入液體中并且內部具有旋轉葉片的豎直導管，固體粉末從該豎直導 管從上至下的添加之導管中具有液體的部分，并在攪拌葉片的作用下，和液體進行混合，然 后再分散到導管外側的桶中和液體進行進一步的混合。然而該設備適用于將少量的固體粉末分散到大量的液體中，并且所得固液混合物不能具有較高粘度，否則將會堵塞導管。
基于日本專利的中國專利中請03122966. 2中，公開了一種粉體和液體的混合裝 置及其方法，該裝置中粉體從混合容器的頂部發散落下，然后在下落過程中與容器四周噴 射的液體相互混合。雖然這種混合方法可以在一定程度上讓粉體和液體進行分散混合，避 免粉團產生，然后并不是所有下落的粉體都可以和噴射的液體進行混合，未混合的粉體和 液體落到混合容器的底部，仍不能進行均勻混合。同時，具有高粘度的固液混合物無法從容 器四周噴射，故該裝置不適用于粉體與高粘度固液混合物的混合。中國專利中請200410084721. 1中，公開了一種立式固液混合裝置及混合方法，該 裝置包含一組沿著混合容器內壁設置的擋板，將混合容器劃分成若干中空的攪拌室，然后 利用混合容器中央的一組攪拌葉片攪拌各攪拌室內的粉體和液體進行混合。然而由于水 平中空的攪拌室的存在，從混合容器頂部投料的各物料將會大量積攢在上部的幾個攪拌室 內，而導致各個攪拌室內物料分布的不均，同時如果粉體和液體的混合物具有較高粘度的 話，該混合物也將因各個擋板及攪拌室的存在而阻塞混合容器。同時單一的粉體添加入口， 會導致物料在混合容器的橫截面上不能沿各個方向均勻分布。同時中國專利200610011506. 8和歐洲專利EP06113920. 0分別公開了兩種靜態混
合裝置，利用各物料的分流，進行混合，然而上述裝置不適用于粉體與高粘度固液混合物的
混合ο同時中國專利200410090534.4中，公開了一種內部具有攪拌葉片的整體固液混 合裝置，粉體和液體分別從整體固液混合裝置的一側的頂部和底部注入裝置中，然后利用 葉片進行攪拌混合。然而這種裝置無法解決需要同時向具有高粘度的固液混合物中添加液 體和固體粉末，并同時避免添加的液體和固體粉末之間產生粉團的問題。除上述外，中國專利 200510009386. 3,200510042674. 9,200510129550. 4, 200510103613. 9等也都公開了多種混合裝置，然而上述裝置仍舊未能解決粘度高的固液混 合物和液體、固體粉末、添加劑等按一定配比進行均勻混合的技術問題。
發明內容
本發明的一個目的在于提供一種具有預混塔的雙重攪拌式兩級混合裝置，通過該 裝置可以將固體粉末和液體按一定配比進行均勻混合，特別適用于混合后粘度高的固體粉 末和液體的均勻混合，同時也可以將混合得到的固液混合物進一步和固體粉末、液體、添加 劑等按一定配比進行均勻混合，特別適用于粘度高的固液混合物和固體粉末、液體、添加劑 的均勻混合。本發明的另一目的在于提供一種采用具有預混塔的雙重攪拌式兩級混合裝置進 行混合的混合方法，通過該方法可以將固體粉末和液體按一定配比進行均勻混合，特別適 用于混合后粘度高的固體粉末和液體的均勻混合，同時也可以將混合得到的固液混合物進 一步和固體粉末、液體、添加劑等按一定配比進行均勻混合，特別適用于粘度高的固液混合 物和固體粉末、液體、添加劑的均勻混合。本發明所公開的一種兩級混合裝置包含預混系統、混合系統、填料系統、轉軸系 統、第一攪拌系統、第二攪拌系統。所述的預混系統通過輸料系統與混合系統相互連接，或直接與混合系統相互連接。所述的預混系統是由殼體形成的、以豎直轉軸為圓心的圓筒狀塔式混合反應釜， 其內部包含一組連接在轉軸并隨之轉動的塔板，所述的塔板進一步分為第一塔板組和第二 塔板組。所述第一塔板組和第二塔板組的各塔板相間分布，且任意兩個相鄰的塔板之間形 成一個分隔混合室，從而通過各塔板將塔式混合反應釜劃分成一組相互連通的分隔混合室。所述第一塔板組是一組連接在轉軸并隨之轉動的塔板，所述的每一個塔板包含 2 6片由分隔板和刮料片組成的塔板片，各塔板片間的間隔角相等。所述的分隔板的一端 連接在轉軸上，另一端連接有刮料片。所述的分隔板為圓心角度為20° 60°的扇形結構，其內徑與轉軸外徑相等，其 外徑為臥式混合反應釜殼體內徑與刮料片厚度之差。所述的分隔板與水平面成0° 30° 夾角，優選為20°夾角。所述的刮料片為扇形結構，其圓心角度與其所連接的分隔板圓心角度相等，其內 徑與分隔板的外徑相等，其外徑與臥式混合反應釜殼體的內徑相等。所述的刮料片與殼體 的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙。所述的刮料片除了扇形結構之外，還進一步 包括一個尖端結構，該尖端結構從扇形結構的非弧形一側，沿著臥式混合反應釜殼體的內 壁延伸，寬度逐漸縮小并終止在殼體內壁上。所述的每一個塔板的塔板片與其相鄰塔板的塔板片之間交錯0° 45°夾角。所述第二塔板組是一組連接在轉軸并隨之轉動的塔板，所述的每一個塔板包含 2 6片包含有攪拌分隔片和T型刮料片的塔板片，塔板片間的間隔角相等。所述的攪拌分 隔片的一端連接在轉軸上，另一端連接有T型刮料片。所述的攪拌分隔片為圓心角度為20° 60°的扇形結構，其內徑與轉軸外徑相 等，其外徑為塔式混合反應釜殼體內徑與T型刮料片厚度之差。所述的攪拌分隔片與水平 面成0° 30°夾角，優選為20°夾角。所述的T型刮料片包含扇形結構和刮料結構。所述的T型刮料片的扇形結構，其圓 心角度與其所連接的攪拌分隔片的圓心角度相等，其內徑與攪拌分隔片的外徑相等，其外 徑與塔式混合反應釜殼體的內徑相等。所述的刮料結構在水平面上的投影是一個與所述扇 形結構寬度相等，但圓心角度小于所述扇形結構的扇形。所述的刮料結構從扇形結構的底 表面沿著塔式混合反應釜殼體的內壁豎直向下延伸，并與殼體的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙。所述的T型刮料片與殼體的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙。所述的每一個塔板的塔板片與其相鄰塔板的塔板片之間交錯0° 45°夾角。所述的轉軸是一個具有軸腔的中空圓柱形轉軸，其包含軸殼以及由其所圍成的軸 腔。所述的軸腔上具有允許具有一定壓力的氣體單向向外排放的開口。每兩個相鄰塔板間 的軸腔區域具有一組所述開口，該組開口的數量為一個塔板上的塔板片數量的整倍數，并 且所述開口分布在軸腔連接有塔板片的區域上。所述的混合系統包含由第一腔殼組成的第一腔體、由第二腔殼組成的第二腔體。 所述的第一腔殼和第二腔殼是相交的兩個中空圓筒結構，兩者的軸心相互平行。所述的第 一腔體與第二腔體相互連通。所述的轉軸系統包含有相互平行的第一轉軸和第二轉軸，二者分別位于所述的第一腔體和第二腔體內部并通過圓心。所述的第一攪拌系統是一組連接在第一轉軸上，并隨之轉動的葉輪。所述的每一 個葉輪包含2 4片包含有攪拌板和刮料板的葉片，葉片間的間隔角相等。所述的攪拌板的 一端連接在轉軸上，另一端連接有刮料板，該刮料板與第一腔殼的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙。所述的攪拌板為圓心角度為10° 45°的扇形結構，其內徑與轉軸外徑相等，其 外徑為第一腔殼內徑與刮料板厚度之差。所述的刮料板為扇形結構，其內徑與攪拌板外徑相等，其外徑與第一腔殼內徑相 等。所述刮料板與其所連接的攪拌板的圓心角度相等。所述的第一攪拌系統的每一個葉輪的攪拌板與其相鄰葉輪的攪拌板之間交錯
0° 45°夾角。所述的刮料板與豎直平面處于同一平面，所述的攪拌板與豎直平面和刮料板成 0° 45 °夾角，優選30°夾角。所述的第二攪拌系統是一組連接在第二轉軸上，并隨之轉動的葉輪。所述的每一 個葉輪包含2 4片包含有攪拌板和刮料板的葉片，葉片間的間隔角相等。所述的攪拌板的一端連接在轉軸上，另一端連接有刮料板，該刮料板與第二腔殼 的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙。所述的攪拌板為圓心角度為10° 45°的扇形結構，其內徑與轉軸外徑相等，其 外徑為第二腔殼內徑與刮料板厚度之差。所述的刮料板為扇形結構，其內徑與攪拌板外徑 相等，其外徑與第二腔殼內徑相等。所述刮料板與其所連接的攪拌板的圓心角度相等。所述的第二攪拌系統的每一個葉輪的攪拌板與其相鄰葉輪的攪拌板之間交錯
0° 45°夾角。所述的刮料板與豎直平面處于同一平面，所述的攪拌板與豎直平面和刮料板成 0° 45°夾角，優選30°夾角。所述的第一攪拌系統的各組葉輪之間的間隔相等。所述的第二攪拌系統的各組葉輪之間的間隔相等。所述的第一攪拌系統的葉輪與第二攪拌系統的葉輪交錯排布，任兩組相鄰的第一 攪拌系統的葉輪之間分布有一組第二攪拌系統的葉輪，并且該第一攪拌系統葉輪與第二攪 拌系統葉輪的間距和另一第一攪拌系統葉輪與該第二攪拌系統葉輪的間距相等。所述第二攪拌系統的任一葉輪的任一葉片上的刮料板與第一轉軸靠近第二轉軸 的一側相切，并留有2mm 20mm的安全間隙。所述殼體、第一腔殼和第二腔殼的半徑比為4 1 1 9 1 1。所述第一腔 殼和第二腔殼的半徑比為1 1 1 4.2。所述第一轉軸與第二轉軸做相對轉動。所述 第一轉軸和第二轉軸的轉速比為1 1 5.5 1。所述的預混系統進一步包含位于轉軸上的固體進料口、位于殼體上的氣液進料口 和添加劑進料口，以及位于殼體底部的出料口。所述的混合系統包含位于其頂面的固體進料口、液體進料口、第一添加劑進料口 和第二添加劑進料口，以及位于其底面的出料口。所述的填料系統進一步包括與固體進料口相連的預混固體填料裝置、與氣液進料口相連的預混氣液填料裝置、與固體進料口相連的混合固體填料裝置、與液體進料口相連 的混合液體填料裝置、與第一添加劑進料口相連的第一添加劑填料裝置、與第二添加劑進 料口相連的第二添加劑填料裝置。所述的輸料系統包括輸料管、輸料螺桿。所述輸料螺桿位于輸料管內，在外界電機 的帶動下，該螺桿旋轉并通過其上的各螺旋結構向前推進物料。所述輸料管的前端連接預 混系統的出料端，后端連接混合系統的進料端，從而將混合物料從預混系統傳輸至混合系 統。本發明所公開的一種采用兩級混合裝置進行混合的混合方法，包括如下步驟
步驟11 從所述的氣液進料口的各個進料口輸入氣體、液體或氣液混合物進入塔 式混合反應釜內部。由于所述的氣液進料口的進料口數量與塔板上的塔板片數量相等，并且每個氣液 進料口與臨近進料口的第一塔板組或第二塔板組的塔板的相應各塔板片之間交錯0° 45°夾角，故從各個進料口輸入的氣體、液體或氣液混合物在與該進料口相鄰且相對應的 塔板片上流動，并依次沿著各塔板片向下流經相對應地各塔板片，從而均勻的分布在各個 分隔混合室。步驟12 從所述的固體進料口的各個進料口輸入混合有固體粉末的高壓氣體進 入軸腔，然后通過軸殼上的開口向外單向噴射。由于每兩個相鄰塔板間的軸腔區域具有一組所述開口，該組開口的數量為一個塔 板上的塔板片數量的整倍數，并且所述開口分布在軸腔連接有塔板片的區域上，故混合有 固體粉末的高壓氣體可以通過各個開口噴射在各個相應塔板片上流動的液體或固液混合 物上，從而均勻的分布在各個分隔混合室。步驟13 從所述的添加劑進料口的各個進料口輸入混合有固體粉末、液體液滴、 氣體等添加劑的高壓氣體進入軸腔，然后通過軸殼上的開口向外單向噴射。由于每兩個相鄰塔板間的軸腔區域具有一組所述開口，該組開口的數量為一個塔 板上的塔板片數量的整倍數，并且所述開口分布在軸腔連接有塔板片的區域上，故混合有 固體粉末、液體液滴、氣體等添加劑的高壓氣體可以通過各個開口噴射在各個相應塔板片 上流動的液體或固液混合物上，從而均勻的分布在各個分隔混合室。步驟14 轉軸帶動其上連接的第一塔板組和第二塔板組以轉軸為圓心進行旋轉， 利用各個塔板上的分隔板或攪拌分隔片對混合著的固體粉末和液體的混合物進行攪拌，以 充分混合，同時利用各個各個塔板上的刮料片或T型刮料片將粘附在殼體內壁上的物料刮 除，以使得上述物料再次進行攪拌混合。步驟15 經過混合的固體粉末、液體與添加劑的混合物沿著各個分隔板逐級流下 至下一層分隔混合室，繼續進行攪拌混合。步驟16 與存料室相鄰的最后一級分隔混合室內的混合物沿著各個塔板片流入 相應的存料室，然后通過相應的出料口向外輸出。由于存料室的數量和塔板片數量相等，而且每個存料室相應的具有一個出料口， 所以從所述混合反應釜中可同時輸出多批混合物，以分別進行相同或不同的進一步加工。步驟2 將預混系統輸出的預混物料傳輸至混合系統。步驟31 從外層殼體底部的預混物料進口輸入預混物料進入第一腔體和第二腔體，并在第一攪拌系統和第二攪拌系統的旋轉攪拌作用下，均勻分布在第一腔體和第二內 部。
步驟32 從所述的固體進料口輸入固體粉末進入第一腔體內部，在第一攪拌系統 的旋轉攪拌作用下，所述固體粉末與預混物料充分均勻混合。步驟33 同時，從所述液體進料口輸入氣體、液體或氣液混合物進入第二腔體內 部，在第二攪拌系統的旋轉攪拌作用下，所述氣體、液體或氣液混合物與預混物料充分均勻
混合ο步驟34 在第一攪拌系統和第二攪拌系統的相對旋轉攪拌作用下，混合有固體粉 末的預混物料和混合有氣體、液體或氣液混合物的預混物料充分均勻混合，得到混合物料。所述的混合物料在第一攪拌系統和第二攪拌系統的各葉輪的攪拌板的作用下，向 第一腔體和第二腔體后部傳輸。第一攪拌系統和第二攪拌系統的各葉輪的刮料板分別將第一腔殼內壁、第二腔殼 內壁上粘附的物料刮除，以再次進行混合。步驟35 從第一添加劑進料口輸入添加劑進入第一腔體和第二腔體，在第一攪拌 系統和第二攪拌系統的旋轉攪拌作用下，所述添加劑和混合物料充分均勻混合，得到含有 添加劑的混合物料。所述的含有添加劑的混合物料在第一攪拌系統和第二攪拌系統的各葉輪的攪拌 板和的作用下，向第一腔體和第二腔體后部傳輸。第一攪拌系統和第二攪拌系統的各葉輪的刮料板分別將第一腔殼內壁、第二腔殼 內壁上粘附的物料刮除，以再次進行混合。步驟36 從第二添加劑進料口輸入添加劑進入第一腔體和第二腔體，在第一攪拌 系統和第二攪拌系統的旋轉攪拌作用下，所述添加劑和混合物料充分均勻混合，得到混合 物。所述的混合物在第一攪拌系統和第二攪拌系統的各葉輪的攪拌板的作用下，向第
一腔體和第二腔體后部傳輸。第一攪拌系統和第二攪拌系統的各葉輪的刮料板分別將第一腔殼內壁、第二腔殼 內壁上粘附的物料刮除，以再次進行混合。步驟37 借助第一攪拌系統和第二攪拌系統的各葉輪的攪拌板的旋轉攪拌以及 重力作用，所述的混合物從出料系統輸出。利用上述裝置及方法，從各個氣液進料口同時輸入多批氣液物料，并分別沿著第 一塔板組上的各個相應的分隔板和刮料板以及第二塔板組上的各個相應的攪拌分隔片和T 型刮料片流下并均勻分布在各個分隔混合室內。同時從轉軸上的各個開口噴出含有固體粉 末和/或添加劑的高壓氣體，以使得固體粉末和/或添加劑均勻噴射在各個分隔板和攪拌 分隔片上。通過上述操作，液體物料被分散成多批，固體粉末和/或添加劑被分散的噴射出 與各批液體物料相互混合，從而使得液體、固體粉末、添加劑以分散的方式進行相互混合。 這種分散混合的方式，有效的避免了局部固體粉末集中、液體分布不均等所帶來的混合過 程中的二次凝聚顆粒現象，即粉團現象。同時由于液體逐漸輸入并沿分隔板和攪拌分隔片 流下，而固體粉末持續噴射，故對于一部分液體而言，從輸入混合反應釜開始，逐漸與若干 批固體粉末混合，也就是相當于將一定量的液體先和少量的固體粉末混合，以避免固體粉末過于集中而導致的混合不均勻，然后向所得均勻混合物中再添加少量固體粉末混合，同 樣也避免了混合不均勻，這樣，逐漸的添加多批少量固體粉末，帶最初輸入的一定量的液體 從第一級分隔板或攪拌分隔片流下至最后一級分隔板或攪拌分隔片時，已經均勻的混有大 量的固體粉末，得到均勻的固液混合物。上述方法實質上是將大量液體、大量固體粉末、大 量添加劑在混合反應釜中利用本發明特有的結構進行了多重分散，以使得液體、固體粉末、 添加劑以分散的、少量的形式進行充分的、逐漸的均勻混合，同時也避免了少量、逐漸混合 用時較長且無法大批量化生產的缺點。除此之外，本發明可以直接同時分批輸入固液混合 物，以同時供多條生產線進行進一步加工，而不需要額外的裝置對混合物進行分流。同時， 各相鄰塔板的分隔板和攪拌分隔片之間交錯一定角度可以使得液體及混合物可以緩慢沿 著分隔板和攪拌分隔片流向下一個分隔室，以使得固液接觸時間增長，而分隔板、攪拌分隔 片分別與平面成一定的夾角有利于粘度高的固液混合物的流動和傳輸。通過上述裝置和方法，本發明利用多重分散有效的避免了固體粉末和液體混合過 程中存在的各種問題，可以快速、持續、穩定的以一定配比對液體、固體粉末、添加劑進行均 勻的混合。利用上述裝置及方法，從外層殼體底部的預混物料進口輸入預混物料，在第一攪 拌系統和第二攪拌系統的攪拌下，均勻分布在第一腔體和第二腔體內部。此時同時從固體 進料口和液體進料口添加固體粉末和液體進入第一腔體和第二腔體，固體粉末在第一腔體 內部和預混物料進行均勻混合，液體在第二腔體內部和預混物料進行均勻混合，從而避免 了添加的固體粉末和液體之間由于混合而帶來的二次凝聚。之后相對轉動的第一攪拌系 統和第二攪拌系統，將添加有固體粉末的預混物料和添加有液體的預混物料進行再次的混 合，此時的混合相當于將粘度、密度稍高的固液混合物和粘度、密度稍低的同種固液混合物 進行混合，此時的混合非常容易進行并且容易混合均勻。隨后通過第一添加劑進料口和第 二添加劑進料口向混合物輸入添加劑，此時由于存在兩個腔體，輸入的添加劑在攪拌系統 的帶動下被分散成兩組，每組內部添加劑進行分散混合，然后兩組之間在攪拌系統的帶動 下進行再次分散混合，通過兩個腔體和兩個攪拌系統的設置，一次輸入的物料可以進行多 次的分散和混合，從而達到充分均勻混合的目的并避免二次凝聚現象，即粉團現象。綜上， 本發明的實質是借助兩個腔體和兩個攪拌系統的存在，使得腔體內部的物料不時的被各組 葉輪隨機分成兩組，每組自行進行混合，然后兩組再次被對轉的葉輪帶動相互混合，這種多 次的隨機分組和再混合使得物料內部的各成分通過多次的隨機分組和隨機混合而達到均 勻分布的狀態。同時攪拌系統的各組葉輪之間交錯有一定的角度，更加便于所述的隨機分組和隨 機混合的進行。同時各葉輪葉片的攪拌板與豎直面成一定的角度，便于粘度高的混合物從 混合裝置內部的一端傳輸向另一端。通過上述裝置和方法，本發明利用多次的隨機分組和隨機混合有效的避免了高粘 度固液混合物和固體粉末、液體、添加劑等的混合過程中存在的各種問題，可以快速、持續、 穩定的以一定配比對高粘度固液混合物、固體粉末、液體、添加劑進行均勻的混合。
圖la是本發明的兩級混合裝置的整體結構側視圖。
圖Ib是本發明的另一種兩級混合裝置的整體結構側視圖。圖2是本發明的兩級混合裝置的預混系統的橫截面視圖。圖3是本發明的兩級混合裝置的預混系統的局部細節示圖。圖4a、4b、4c、4d是預混系統的沿圖3的A1-A1，的橫截面視圖，展現了預混系統的葉輪的結構。圖5是本發明的預混系統的轉軸的橫截面視圖。圖6是本發明的混合系統的沿圖1的A-A’的橫截面視圖。圖7是本發明的混合系統葉輪的攪拌板和刮料板的側視圖。圖8是本發明的混合系統的沿圖1的B-B’的橫截面視圖。
具體實施例方式根據本發明的權利要求和發明內容所公開的內容，本發明的技術方案具體如下所 述。實施例一一種兩級混合裝置包括如下部分根據圖Ia和圖lb:兩級混合裝置包含預混系統1、混合系統2、填料系統4、轉軸系統5、第一攪拌系統 6、第二攪拌系統7。所述的預混系統1通過輸料系統3與混合系統2相互連接，或直接與混合系統2 相互連接。根據圖2和圖3:所述的預混系統1是由殼體101形成的、以豎直轉軸103為圓心的圓筒狀塔式混 合反應釜，其內部包含一組連接在轉軸103并隨之轉動的塔板，所述的塔板進一步分為第 一塔板組和第二塔板組。所述第一塔板組和第二塔板組的各塔板相間分布，且任意兩個相鄰的塔板之間形 成一個分隔混合室，從而通過各塔板將塔式混合反應釜劃分成一組相互連通的分隔混合室 109。根據圖3 和圖 4a、4b、4c、4d 所述第一塔板組是一組連接在轉軸103并隨之轉動的塔板，所述的每一個塔板 102包含2 6片由分隔板1021和刮料片1022組成的塔板片，各塔板片間的間隔角相等。 所述的分隔板1021的一端連接在轉軸103上，另一端連接有刮料片1022。所述的分隔板1021為圓心角度為20° 60°的扇形結構，其內徑與轉軸103外 徑相等，其外徑為臥式混合反應釜殼體101內徑與刮料片1022厚度之差。所述的分隔板 1021與水平面成0° 30°夾角，優選為20°夾角。所述的刮料片1022為扇形結構，其圓心角度與其所連接的分隔板1021圓心角度 相等，其內徑與分隔板1021的外徑相等，其外徑與臥式混合反應釜殼體101的內徑相等。所 述的刮料片1022與殼體101的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙。所述的刮料片1022除了扇形結構之外，還進一步包括一個尖端結構，該尖端結構 從扇形結構的非弧形一側，沿著臥式混合反應釜殼體101的內壁延伸，寬度逐漸縮小并終止在殼體101內壁上。所述的每一個塔板的塔板片與其相鄰塔板的塔板片之間交錯0° 45°夾角。所述第二塔板組是一組連接在轉軸103并隨之轉動的塔板，所述的每一個塔板 102 ’包含2 6片包含有攪拌分隔片1021’和T型刮料片1022’的塔板片，塔板片間的間 隔角相等。所述的攪拌分隔片1021’的一端連接在轉軸103上，另一端連接有T型刮料片 1022，。所述的攪拌分隔片1021’為圓心角度為20° 60°的扇形結構，其內徑與轉軸 103外徑相等，其外徑為塔式混合反應釜殼體101內徑與T型刮料片1022’厚度之差。所述 的攪拌分隔片1021’與水平面成0° 30°夾角，優選為20°夾角。所述的T型刮料片1022包含扇形結構和刮料結構1023。所述的T型刮料片1022 的扇形結構，其圓心角度與其所連接的攪拌分隔片1021的圓心角度相等，其內徑與攪拌分 隔片1021的外徑相等，其外徑與塔式混合反應釜殼體101的內徑相等。所述的刮料結構1023在水平面上的投影是一個與所述扇形結構寬度相等，但圓 心角度小于所述扇形結構的扇形。所述的刮料結構1023從扇形結構1022的底表面沿著塔 式混合反應釜殼體101的內壁豎直向下延伸，并與殼體101的內壁相切，并留有2mm 20mm 的安全間隙。所述的T型刮料片1022與殼體101的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全 間隙。所述的每一個塔板的塔板片與其相鄰塔板的塔板片之間交錯0° 45°夾角。根據圖3和圖5:所述的轉軸103是一個具有軸腔的中空圓柱形轉軸，其包含軸殼1032以及由其所 圍成的軸腔1031。所述的軸腔1031上具有允許具有一定壓力的氣體單向向外排放的開口 1033。每 兩個相鄰塔板間的軸腔1031區域具有一組所述開口 1033，該組開口的數量為一個塔板上 的塔板片數量的整倍數，并且所述開口 1033分布在軸腔1031連接有塔板片的區域上。根據圖la、lb和圖6:所述的混合系統2包含由第一腔殼202組成的第一腔體205、由第二腔殼203組成 的第二腔體206。所述的第一腔殼202和第二腔殼203是相交的兩個中空圓筒結構，兩者的 軸心相互平行。所述的第一腔體205與第二腔體206相互連通。所述的轉軸系統5包含有相互平行的第一轉軸501和第二轉軸502，二者分別位于 所述的第一腔體205和第二腔體206內部并通過圓心。根據圖6:所述的第一攪拌系統6是一組連接在第一轉軸501上，并隨之轉動的葉輪。所述 的每一個葉輪包含2 4片包含有攪拌板602和刮料板603的葉片，葉片間的間隔角相等。 所述的攪拌板602的一端連接在轉軸501上，另一端連接有刮料板603，該刮料板603與第 一腔殼202的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙。所述的攪拌板602為圓心角度為10° 45°的扇形結構，其內徑與轉軸501外徑 相等，其外徑為第一腔殼202內徑與刮料板603厚度之差。所述的刮料板603為扇形結構，其內徑與攪拌板602外徑相等，其外徑與第一腔殼 202內徑相等。所述刮料板603與其所連接的攪拌板602的圓心角度相等。
所述的第一攪拌系統6的每一個葉輪的攪拌板與其相鄰葉輪的攪拌板之間交錯
0° 45°夾角。所述的刮料板603與豎直平面處于同一平面，所述的攪拌板602與豎直平面和刮 料板603成0° 45°夾角，優選30°夾角。所述的第二攪拌系統7是一組連接在第二轉軸502上，并隨之轉動的葉輪。所述 的每一個葉輪包含2 4片包含有攪拌板702和刮料板703的葉片，葉片間的間隔角相等。所述的攪拌板702的一端連接在轉軸502上，另一端連接有刮料板703，該刮料板 703與第二腔殼203的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙。所述的攪拌板702為圓心角度為10° 45°的扇形結構，其內徑與轉軸502外徑 相等，其外徑為第二腔殼203內徑與刮料板703厚度之差。所述的刮料板703為扇形結構， 其內徑與攪拌板702外徑相等，其外徑與第二腔殼203內徑相等。所述刮料板703與其所 連接的攪拌板702的圓心角度相等。所述的第二攪拌系統7的每一個葉輪的攪拌板與其相鄰葉輪的攪拌板之間交錯
0° 45°夾角。所述的刮料板703與豎直平面處于同一平面，所述的攪拌板702與豎直平面和刮 料板703成0° 45°夾角，優選30°夾角。根據圖7:所述的第一攪拌系統6的各組葉輪之間的間隔相等。所述的第二攪拌系統7的各組葉輪之間的間隔相等。所述的第一攪拌系統6的葉輪與第二攪拌系統7的葉輪交錯排布，任兩組相鄰的 第一攪拌系統6的葉輪之間分布有一組第二攪拌系統7的葉輪，并且該第一攪拌系統6葉 輪與第二攪拌系統7葉輪的間距和另一第一攪拌系統6葉輪與該第二攪拌系統7葉輪的間
距相等。所述第二攪拌系統7的任一葉輪的任一葉片上的刮料板與第一轉軸501靠近第二 轉軸502的一側相切，并留有2mm 20mm的安全間隙。所述殼體101、第一腔殼202和第二腔殼203的半徑比為4 1 1 9 1 1。 所述第一腔殼202和第二腔殼203的半徑比為1 1 1 4.2。所述第一轉軸501與第 二轉軸502做相對轉動。所述第一轉軸501和第二轉軸502的轉速比為1 1 5. 5 1。根據圖la和圖lb:所述的預混系統1進一步包含位于轉軸103上的固體進料口 1041、位于殼體101 上的氣液進料口 1041和添加劑進料口 1043，以及位于殼體101底部的出料口 105。所述的混合系統2包含位于其頂面的固體進料口 2011、液體進料口 2012、第一添 加劑進料口 2013和第二添加劑進料口 2014，以及位于其底面的出料口 209。所述的填料系統4進一步包括與固體進料口 1041相連的預混固體填料裝置401、 與氣液進料口 1041相連的預混氣液填料裝置402、與固體進料口 2011相連的混合固體填料 裝置403、與液體進料口 2012相連的混合液體填料裝置404、與第一添加劑進料口 2013相 連的第一添加劑填料裝置405、與第二添加劑進料口 2014相連的第二添加劑填料裝置406。所述的輸料系統3包括輸料管301、輸料螺桿302。所述輸料螺桿302位于輸料管 301內，在外界電機的帶動下，該螺桿旋轉并通過其上的各螺旋結構向前推進物料。所述輸料管301的前端304連接預混系統的出料端，后端303連接混合系統的進料端，從而將混合 物料從預混系統傳輸至混合系統。一種采用兩級混合裝置進行混合的混合方法，包括如下步驟根據圖la、Ib和圖2、圖3、圖5 步驟11 從所述的氣液進料口 1042的各個進料口輸入氣體、液體或氣液混合物進 入塔式混合反應釜內部。由于所述的氣液進料口 1042的進料口數量與塔板上的塔板片數量相等，并且 每個氣液進料口 1042與臨近進料口的第一塔板組或第二塔板組的塔板的相應各塔板片 10201之間交錯0° 45°夾角，故從各個進料口輸入的氣體、液體或氣液混合物在與該進 料口相鄰且相對應的塔板片上流動，并依次沿著各塔板片向下流經相對應地各塔板片，從 而均勻的分布在各個分隔混合室。步驟12 從所述的固體進料口 1041的各個進料口輸入混合有固體粉末的高壓氣 體進入軸腔1031，然后通過軸殼1032上的開口 1033向外單向噴射。由于每兩個相鄰塔板間的軸腔1031區域具有一組所述開口 1033，該組開口的數 量為一個塔板上的塔板片數量的整倍數，并且所述開口 1033分布在軸腔1031連接有塔板 片的區域上，故混合有固體粉末的高壓氣體可以通過各個開口 1033噴射在各個相應塔板 片上流動的液體或固液混合物上，從而均勻的分布在各個分隔混合室。步驟13 從所述的添加劑進料口 1043的各個進料口輸入混合有固體粉末、液體液 滴、氣體等添加劑的高壓氣體進入軸腔1031，然后通過軸殼1032上的開口 1033向外單向噴 射。由于每兩個相鄰塔板間的軸腔1031區域具有一組所述開口 1033，該組開口的數 量為一個塔板上的塔板片數量的整倍數，并且所述開口 1033分布在軸腔1031連接有塔板 片的區域上，故混合有固體粉末、液體液滴、氣體等添加劑的高壓氣體可以通過各個開口 1033噴射在各個相應塔板片上流動的液體或固液混合物上，從而均勻的分布在各個分隔混
口主ο步驟14 轉軸103帶動其上連接的第一塔板組和第二塔板組以轉軸103為圓心進 行旋轉，利用各個塔板上的分隔板1021或攪拌分隔片1021’對混合著的固體粉末和液體的 混合物進行攪拌，以充分混合，同時利用各個各個塔板上的刮料片1022或T型刮料片1022’ 將粘附在殼體101內壁上的物料刮除，以使得上述物料再次進行攪拌混合。步驟15 經過混合的固體粉末、液體與添加劑的混合物沿著各個分隔板1021逐級 流下至下一層分隔混合室，繼續進行攪拌混合。步驟16 與存料室106相鄰的最后一級分隔混合室內的混合物沿著各個塔板片流 入相應的存料室106，然后通過相應的出料口 105向外輸出。由于存料室106的數量和塔板片數量相等，而且每個存料室106相應的具有一個 出料口 105，所以從所述混合反應釜中可同時輸出多批混合物，以分別進行相同或不同的進
一步加工。根據圖la、lb:步驟2 將預混系統1通過輸出的預混物料傳輸至混合系統2。上述預混物料的傳 輸可以通過輸料系統3來實現，如管絞龍。
根據圖la、lb和圖6、圖8 步驟31 從外層殼體204底部的預混物料進口輸入預混物料進入第一腔體205和 第二腔體206，并在第一攪拌系統6和第二攪拌系統7的旋轉攪拌作用下，均勻分布在第一 腔體205和第二 206內部。步驟32 從所述的固體進料口 2011輸入固體粉末進入第一腔體205內部，在第一 攪拌系統6的旋轉攪拌作用下，所述固體粉末與預混物料充分均勻混合。步驟33 同時，從所述液體進料口 2012輸入氣體、液體或氣液混合物進入第二腔 體206內部，在第二攪拌系統7的旋轉攪拌作用下，所述氣體、液體或氣液混合物與預混物 料充分均勻混合。步驟34 在第一攪拌系統6和第二攪拌系統7的相對旋轉攪拌作用下，混合有固 體粉末的預混物料和混合有氣體、液體或氣液混合物的預混物料充分均勻混合，得到混合 物料。所述的混合物料在第一攪拌系統6和第二攪拌系統7的各葉輪的攪拌板602和 702的作用下，向第一腔體206和第二腔體207后部傳輸。第一攪拌系統6和第二攪拌系統7的各葉輪的刮料板603和703分別將第一腔殼 202內壁、第二腔殼203內壁上粘附的物料刮除，以再次進行混合。步驟35 從第一添加劑進料口 2013輸入添加劑進入第一腔體206和第二腔體 207，在第一攪拌系統6和第二攪拌系統7的旋轉攪拌作用下，所述添加劑和混合物料充分 均勻混合，得到含有添加劑的混合物料。所述的含有添加劑的混合物料在第一攪拌系統6和第二攪拌系統7的各葉輪的攪 拌板602和702的作用下，向第一腔體206和第二腔體207后部傳輸。第一攪拌系統6和第二攪拌系統7的各葉輪的刮料板603和703分別將第一腔殼 202內壁、第二腔殼203內壁上粘附的物料刮除，以再次進行混合。步驟36 從第二添加劑進料口 2014輸入添加劑進入第一腔體206和第二腔體 207，在第一攪拌系統6和第二攪拌系統7的旋轉攪拌作用下，所述添加劑和混合物料充分 均勻混合，得到混合物。所述的混合物在第一攪拌系統6和第二攪拌系統7的各葉輪的攪拌板602和702 的作用下，向第一腔體206和第二腔體207后部傳輸。第一攪拌系統6和第二攪拌系統7的各葉輪的刮料板603和703分別將第一腔殼 202內壁、第二腔殼203內壁上粘附的物料刮除，以再次進行混合。步驟37 借助第一攪拌系統6和第二攪拌系統7的各葉輪的攪拌板602和702的 旋轉攪拌以及重力作用，所述的混合物從出料系統209輸出。實施例二采用如下技術參數改進實施例一殼體101、第一腔殼202和第二腔殼203的半徑比為5 1 1。所述第一腔殼202和第二腔殼203的半徑比為1 1. 5。所述第一轉軸501和第二轉軸502的轉速比為1 2。實施例三采用如下技術參數改進實施例一
殼體101、第一腔殼202和第二腔殼203的半徑比為6 1 1。所述第一腔殼202和第二腔殼203的半徑比為1 2。所述第一轉軸501和第二轉軸502的轉速比為1 3。實施例四采用如下技術參數改進實施例一殼體101、第一腔殼202和第二腔殼203的半徑比為7 1 1。所述第一腔殼202和第二腔殼203的半徑比為1 3。所述第一轉軸501和第二轉軸502的轉速比為1 4。實施例五采用如下技術參數改進實施例一殼體101、第一腔殼202和第二腔殼203的半徑比為8 1 1。所述第一腔殼202和第二腔殼203的半徑比為1 4。所述第一轉軸501和第二轉軸502的轉速比為1 5。上述內容為本發明的具體實施例的例舉，對于其中未詳盡描述的設備和結構，應當理解為采取本領域已有的通用設備及通用方法來予以實施。
權利要求
一種具有預混塔的雙重攪拌式兩級混合裝置，其特征在于，包含預混系統(1)、混合系統(2)、填料系統(4)、轉軸系統(5)、第一攪拌系統(6)、第二攪拌系統(7)；所述的預混系統(1)是由殼體(101)形成的、以豎直轉軸(103)為圓心的圓筒狀塔式混合反應釜，其內部包含一組連接在轉軸(103)并隨之轉動的塔板，所述的塔板進一步分為第一塔板組和第二塔板組；所述第一塔板組和第二塔板組的各塔板相間分布，且任意兩個相鄰的塔板之間形成一個分隔混合室，從而通過各塔板將塔式混合反應釜劃分成一組相互連通的分隔混合室(109)；所述的混合系統(2)包含由第一腔殼(202)組成的第一腔體(205)、由第二腔殼(203)組成的第二腔體(206)；所述的第一腔殼(202)和第二腔殼(203)是相交的兩個中空圓筒結構，兩者的軸心相互平行；所述的第一腔體(205)與第二腔體(206)相互連通；所述的預混系統(1)通過輸料系統(3)與混合系統(2)相互連接，或直接與混合系統(2)相互連接；所述的轉軸系統(5)包含有相互平行的第一轉軸(501)和第二轉軸(502)，二者分別位于所述的第一腔體(205)和第二腔體(206)內部并通過圓心；所述的第一攪拌系統(6)是一組連接在第一轉軸(501)上，并隨之轉動的葉輪；所述的第二攪拌系統(7)是一組連接在第二轉軸(502)上，并隨之轉動的葉輪。
2.如權利要求1所述的雙重攪拌式兩級混合裝置，其特征在于，所述第一塔板組是一 組連接在轉軸(103)并隨之轉動的塔板，所述的每一個塔板(102)包含2 6片由分隔板 (1021)和刮料片(1022)組成的塔板片，各塔板片間的間隔角相等；所述的分隔板(1021)的一端連接在轉軸(103)上，另一端連接有刮料片(1022)； 所述的分隔板(1021)為圓心角度為20° 60°的扇形結構，其內徑與轉軸(103)外 徑相等，其外徑為臥式混合反應釜殼體(101)內徑與刮料片(1022)厚度之差； 所述的分隔板(1021)與水平面成0° 30°夾角，優選為20°夾角； 所述的刮料片(1022)為扇形結構，其圓心角度與其所連接的分隔板(1021)圓心角度 相等，其內徑與分隔板(1021)的外徑相等，其外徑與臥式混合反應釜殼體(101)的內徑相 等；所述的刮料片(1022)與殼體(101)的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙； 所述的刮料片(1022)除了扇形結構之外，還進一步包括一個尖端結構，該尖端結構從 扇形結構的非弧形一側，沿著臥式混合反應釜殼體(101)的內壁延伸，寬度逐漸縮小并終 止在殼體(101)內壁上；所述的每一個塔板的塔板片與其相鄰塔板的塔板片之間交錯0° 45°夾角。
3.如權利要求2所述的雙重攪拌式兩級混合裝置，其特征在于，所述第二塔板組是一 組連接在轉軸(103)并隨之轉動的塔板，所述的每一個塔板(102’)包含2 6片包含有攪 拌分隔片(1021’ )和T型刮料片(1022’ )的塔板片，塔板片間的間隔角相等；所述的攪拌分隔片(1021’ )的一端連接在轉軸(103)上，另一端連接有T型刮料片 (1022，)；所述的攪拌分隔片(1021’)為圓心角度為20° 60°的扇形結構，其內徑與轉軸 (103)外徑相等，其外徑為塔式混合反應釜殼體(101)內徑與T型刮料片(1022’ )厚度之 差； 所述的攪拌分隔片(1021，)與水平面成0° 30°夾角，優選為20°夾角； 所述的T型刮料片(1022)包含扇形結構和刮料結構(1023)； 所述的T型刮料片(1022)的扇形結構，其圓心角度與其所連接的攪拌分隔片(1021) 的圓心角度相等，其內徑與攪拌分隔片(1021)的外徑相等，其外徑與塔式混合反應釜殼體 (101)的內徑相等；所述的刮料結構(1023)在水平面上的投影是一個與所述扇形結構寬度相等，但圓心 角度小于所述扇形結構的扇形；所述的刮料結構(1023)從扇形結構(1022)的底表面沿著塔式混合反應釜殼體(101) 的內壁豎直向下延伸，并與殼體(101)的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙；所述的T型刮料片(1022)與殼體(101)的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙； 所述的每一個塔板的塔板片與其相鄰塔板的塔板片之間交錯0° 45°夾角。
4.如權利要求3所述的雙重攪拌式兩級混合裝置，其特征在于，所述的轉軸(103)是一 個具有軸腔的中空圓柱形轉軸，其包含軸殼(1032)以及由其所圍成的軸腔(1031)；所述的軸腔(1031)上具有允許具有一定壓力的氣體單向向外排放的開口(1033)；每 兩個相鄰塔板間的軸腔(1031)區域具有一組所述開口(1033)，該組開口的數量為一個塔 板上的塔板片數量的整倍數，并且所述開口(1033)分布在軸腔(1031)連接有塔板片的區 域上。
5.如權利要求4所述的雙重攪拌式兩級混合裝置，其特征在于，所述的第一攪拌系統(6)是一組連接在第一轉軸(501)上的葉輪，所述的每一個葉輪包含2 4片包含有攪拌板 (602)和刮料板(603)的葉片，葉片間的間隔角相等；所述的攪拌板(602)的一端連接在轉軸(501)上，另一端連接有刮料板(603)，該刮料 板(603)與第一腔殼(202)的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙；所述的攪拌板(602)為圓心角度為10° 45°的扇形結構，其內徑與轉軸(501)外徑 相等，其外徑為第一腔殼(202)內徑與刮料板(603)厚度之差；所述的刮料板(603)為扇形結構，其內徑與攪拌板(602)外徑相等，其外徑與第一腔殼 (202)內徑相等；所述刮料板(603)與其所連接的攪拌板(602)的圓心角度相等； 所述的第一攪拌系統(6)的每一個葉輪的攪拌板與其相鄰葉輪的攪拌板之間交錯 0° 45°夾角；所述的刮料板(603)與豎直平面處于同一平面，所述的攪拌板(602)與豎直平面和刮 料板(603)成0° 45°夾角，優選30°夾角。
6.如權利要求5所述的雙重攪拌式兩級混合裝置，其特征在于，所述的第二攪拌系統(7)是一組連接在第二轉軸(502)上的葉輪，所述的每一個葉輪包含2 4片包含有攪拌板 (702)和刮料板(703)的葉片，葉片間的間隔角相等；所述的攪拌板(702)的一端連接在轉軸(502)上，另一端連接有刮料板(703)，該刮料 板(703)與第二腔殼(203)的內壁相切，并留有2mm 20mm的安全間隙；所述的攪拌板(702)為圓心角度為10° 45°的扇形結構，其內徑與轉軸(502)外徑 相等，其外徑為第二腔殼(203)內徑與刮料板(703)厚度之差；所述的刮料板(703)為扇形結構，其內徑與攪拌板(702)外徑相等，其外徑與第二腔殼 (203)內徑相等；所述刮料板(703)與其所連接的攪拌板(702)的圓心角度相等； 所述的第二攪拌系統(7)的每一個葉輪的攪拌板與其相鄰葉輪的攪拌板之間交錯 0° 45°夾角； 所述的刮料板(703)與豎直平面處于同一平面，所述的攪拌板(702)與豎直平面和刮 料板(703)成0° 45°夾角，優選30°夾角。
7.如權利要求6所述的雙重攪拌式兩級混合裝置，其特征在于，所述的所述第一攪拌 系統(6)的各組葉輪之間的間隔相等；所述第二攪拌系統(7)的各組葉輪之間的間隔相等；所述第一攪拌系統(6)的葉輪與第二攪拌系統(7)的葉輪交錯排布，任兩組相鄰的第 一攪拌系統(6)的葉輪之間分布有一組第二攪拌系統(7)的葉輪，并且該第一攪拌系統(6) 葉輪與第二攪拌系統(7)葉輪的間距和另一第一攪拌系統(6)葉輪與該第二攪拌系統(7) 葉輪的間距相等；所述第二攪拌系統(7)的任一葉輪的任一葉片上的刮料板與第一轉軸(501)靠近第二 轉軸(502)的一側相切，并留有2mm 20mm的安全間隙。
8.如權利要求7所述的雙重攪拌式兩級混合裝置，其特征在于，所述殼體(101)、第一 腔殼(202)和第二腔殼(203)的半徑比為4 1 1 9 1 1 ；所述第一腔殼(202)和第二腔殼(203)的半徑比為1 1 1 4. 2 ；所述第一轉軸(501)與第二轉軸(502)做相對轉動；所述第一轉軸(501)和第二轉軸(502)的轉速比為1 1 5.5 1。
9.如權利要求8所述的雙重攪拌式兩級混合裝置，其特征在于，所述的預混系統(1)進 一步包含位于轉軸(103)上的固體進料口(1041)、位于殼體(101)上的氣液進料口(1041) 和添加劑進料口(1043)，以及位于殼體(101)底部的出料口(105)；所述的混合系統(2)包含位于其頂面的固體進料口(2011)、液體進料口(2012)、第一 添加劑進料口(2013)和第二添加劑進料口(2014)，以及位于其底面的出料口(209)；所述的填料系統⑷進一步包括與固體進料口(1041)相連的預混固體填料裝置 (401)、與氣液進料口(1041)相連的預混氣液填料裝置(402)、與固體進料口(2011)相連的 混合固體填料裝置(403)、與液體進料口(2012)相連的混合液體填料裝置(404)、與第一添 加劑進料口(2013)相連的第一添加劑填料裝置(405)、與第二添加劑進料口(2014)相連的 第二添加劑填料裝置(406)。
10.一種采用如權利要求9所述的雙重攪拌式兩級混合裝置進行混合的混合方法，其 特征在于，包括如下步驟步驟11 從所述的氣液進料口(1042)的各個進料口輸入氣體、液體或氣液混合物進入 塔式混合反應釜內部；由于所述的氣液進料口(1042)的進料口數量與塔板上的塔板片數量相等，并且每 個氣液進料口(1042)與臨近進料口的第一塔板組或第二塔板組的塔板的相應各塔板片(10201)之間交錯0° 45°夾角，故從各個進料口輸入的氣體、液體或氣液混合物在與該進料口相鄰且相對應的塔板片上流動，并依次沿著各塔板片向下流經相對應地各塔板片， 從而均勻的分布在各個分隔混合室；步驟12:從所述的固體進料口(1041)的各個進料口輸入混合有固體粉末的高壓氣體 進入軸腔(1031)，然后通過軸殼(1032)上的開口(1033)向外單向噴射；由于每兩個相鄰塔板間的軸腔(1031)區域具有一組所述開口(1033)，該組開口的數 量為一個塔板上的塔板片數量的整倍數，并且所述開口(1033)分布在軸腔(1031)連接有 塔板片的區域上，故混合有固體粉末的高壓氣體可以通過各個開口(1033)噴射在各個相 應塔板片上流動的液體或固液混合物上，從而均勻的分布在各個分隔混合室；步驟13:從所述的添加劑進料口(1043)的各個進料口輸入混合有固體粉末、液體液 滴、氣體等添加劑的高壓氣體進入軸腔(1031)，然后通過軸殼(1032)上的開口(1033)向外 單向噴射；由于每兩個相鄰塔板間的軸腔(1031)區域具有一組所述開口(1033)，該組開口的數 量為一個塔板上的塔板片數量的整倍數，并且所述開口(1033)分布在軸腔(1031)連接有 塔板片的區域上，故混合有固體粉末、液體液滴、氣體等添加劑的高壓氣體可以通過各個開 口(1033)噴射在各個相應塔板片上流動的液體或固液混合物上，從而均勻的分布在各個 分隔混合室；步驟14 轉軸(103)帶動其上連接的第一塔板組和第二塔板組以轉軸(103)為圓心進 行旋轉，利用各個塔板上的分隔板(1021)或攪拌分隔片(1021’)對混合著的固體粉末和液 體的混合物進行攪拌，以充分混合，同時利用各個各個塔板上的刮料片(1022)或T型刮料 片(1022’ )將粘附在殼體(101)內壁上的物料刮除，以使得上述物料再次進行攪拌混合； 步驟15 經過混合的固體粉末、液體與添加劑的混合物沿著各個分隔板(1021)逐級流 下至下一層分隔混合室，繼續進行攪拌混合；步驟16 與存料室(106)相鄰的最后一級分隔混合室內的混合物沿著各個塔板片流入 相應的存料室(106)，然后通過相應的出料口(105)向外輸出；由于存料室(106)的數量和塔板片數量相等，而且每個存料室(106)相應的具有一個 出料口(105)，所以從所述混合反應釜中可同時輸出多批混合物，以分別進行相同或不同的 進一步加工；步驟2 將預混系統(1)輸出的預混物料傳輸至混合系統(2)； 步驟31 從外層殼體(204)底部的預混物料進口輸入預混物料進入第一腔體(205)和 第二腔體(206)，并在第一攪拌系統(6)和第二攪拌系統(7)的旋轉攪拌作用下，均勻分布 在第一腔體(205)和第二(206)內部；步驟32 從所述的固體進料口(2011)輸入固體粉末進入第一腔體(205)內部，在第一 攪拌系統(6)的旋轉攪拌作用下，所述固體粉末與預混物料充分均勻混合；步驟33:同時，從所述液體進料口(2012)輸入氣體、液體或氣液混合物進入第二腔體 (206)內部，在第二攪拌系統(7)的旋轉攪拌作用下，所述氣體、液體或氣液混合物與預混 物料充分均勻混合；步驟34 在第一攪拌系統(6)和第二攪拌系統(7)的相對旋轉攪拌作用下，混合有固 體粉末的預混物料和混合有氣體、液體或氣液混合物的預混物料充分均勻混合，得到混合物料；所述的混合物料在第一攪拌系統(6)和第二攪拌系統(7)的各葉輪的攪拌板(602)和 (702)的作用下，向第一腔體(206)和第二腔體(207)后部傳輸；第一攪拌系統(6)和第二攪拌系統(7)的各葉輪的刮料板(603)和(703)分別將第一 腔殼(202)內壁、第二腔殼(203)內壁上粘附的物料刮除，以再次進行混合；步驟35 從第一添加劑進料口(2013)輸入添加劑進入第一腔體(206)和第二腔體 (207)，在第一攪拌系統(6)和第二攪拌系統(7)的旋轉攪拌作用下，所述添加劑和混合物 料充分均勻混合，得到含有添加劑的混合物料；所述的含有添加劑的混合物料在第一攪拌系統(6)和第二攪拌系統(7)的各葉輪的攪 拌板(602)和(702)的作用下，向第一腔體(206)和第二腔體(207)后部傳輸； 第一攪拌系統(6)和第二攪拌系統(7)的各葉輪的刮料板(603)和(703)分別將第一 腔殼(202)內壁、第二腔殼(203)內壁上粘附的物料刮除，以再次進行混合；步驟36 從第二添加劑進料口(2014)輸入添加劑進入第一腔體(206)和第二腔體 (207)，在第一攪拌系統(6)和第二攪拌系統(7)的旋轉攪拌作用下，所述添加劑和混合物 料充分均勻混合，得到混合物；所述的混合物在第一攪拌系統(6)和第二攪拌系統(7)的各葉輪的攪拌板(602)和 (702)的作用下，向第一腔體(206)和第二腔體(207)后部傳輸；第一攪拌系統(6)和第二攪拌系統(7)的各葉輪的刮料板(603)和(703)分別將第一 腔殼(202)內壁、第二腔殼(203)內壁上粘附的物料刮除，以再次進行混合；步驟37 借助第一攪拌系統(6)和第二攪拌系統(7)的各葉輪的攪拌板(602)和(702) 的旋轉攪拌以及重力作用，所述的混合物從出料系統(209)輸出。
全文摘要
本發明涉及具有預混塔的雙重攪拌式兩級混合裝置及其方法，通過該裝置及方法可以將混合后粘度高的固體粉末和液體按一定配比進行均勻混合，也可以將混合得到的固液混合物進一步和固體粉末、液體、添加劑等按一定配比進行均勻混合。該兩級混合裝置包含預混系統、混合系統、填料系統、轉軸系統、第一攪拌系統、第二攪拌系統。所述的預混系統是由殼體形成的、以豎直轉軸為圓心的圓筒狀塔式混合反應釜，其內部包含一組連接在轉軸并隨之轉動的塔板，所述的塔板進一步分為第一塔板組和第二塔板組。
文檔編號B01F7/16GK101844047SQ200910048108
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月24日 優先權日2009年3月24日
發明者劉 英 申請人:上海亦晨信息科技發展有限公司