[发明专利]溶解、溶料动态反应混合系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合装置和方法，进一步涉及一种溶解、溶料动态反应混合系统与方法。

背景技术

目前，化学行业内应用的混料装置大多为搅拌釜，但其缺点显而易见，诸如：混合容积小、清洗不方便、灭菌和消毒不容易、混料不均匀、溶解速度慢、能耗大、所需设备多、噪音大、经常需要维修等，对于要求连续生产，且批次量较大的生产型企业来说造成了很大困扰。

发明内容

本发明的目的是提供了一种新型的溶解、溶料动态反应混合系统与方法。

溶解、溶料动态反应混合系统，包括：柱状罐体；第一垂直喷射口，设置在柱状罐体底部中心位置，喷射方向与柱状罐体中心轴线重合，自下向上；第一水平喷射口，设置在柱状罐体罐壁上，喷射方向与第一垂直喷射口的喷射方向垂直，且与柱状罐体的中心轴线不相交；混合物料出口，设置在柱状罐体罐壁上；动力泵，置于柱状罐体外部，其输入端与混合物料出口连接，输出端分别与第一垂直喷射口、第一水平喷射口连接。

在上述溶解、溶料动态反应混合系统上实现混合的方法，混合过程是：物料首先经过混合物料出口进入动力泵；动力泵将物料以一定的压力分别输出到第一垂直喷射口、第一水平喷射口；当物料以一定的速度从第一垂直喷射口喷出后，带动罐内物料沿罐体中心线自下而上运动，到达顶点后向罐壁扩散，形成纵向循环；当物料以一定的压力从第一水平喷射口喷出后，带动物料沿罐体中心线旋转，形成水平循环；纵向循环与水平循环的相互作用，使物料达到了充分混合。

作为优选方案，可以进一步设置第二水平喷射口；第二水平喷射口，设置在柱状罐体罐壁上，喷射方向与第一水平喷射口呈180度夹角，第一水平喷射口与第二水平喷射口的连线与柱状罐体的中心轴线位于同一平面。所述动力泵，其输入端与混合物料出口连接，输出端分别于第一垂直喷射口、第一水平喷射口、第二水平喷射口连接。第一水平喷射口在垂直方向上距离柱状罐体罐壁底部的距离与柱状罐体的容积有关，可以按照附图1所示关系选取，在水平方向上距离柱状罐体罐壁的最佳距离为柱状罐体内直径的0.15倍；第二水平喷射口在垂直方向上距离柱状罐体底部的最佳距离为柱状罐体罐壁高度的0.5倍；在水平方向上距离柱状罐体罐壁的最佳距离为柱状罐体内直径的0.15倍。

在上述溶解、溶料动态反应混合系统上实现的混合方法，混合过程是：物料首先经过混合物料出口进入动力泵；动力泵将物料以一定的压力分别输出到第一垂直喷射口、第一水平喷射口、第二水平喷射口；当物料以一定的速度从第一垂直喷射口喷出后，带动物料沿罐体中心线自下而上运动，到达顶点后向罐壁扩散，形成纵向循环；当物料以一定的压力从第一水平喷射口和第二水平喷射口喷出后，共同带动物料沿罐体中心线旋转，形成水平循环；纵向循环与水平循环的相互作用，使物料达到了充分混合。

作为进一步优选方案，还可以包括：第二垂直喷射口，设置在柱状罐体顶部，喷射方向与第一垂直喷射口的喷射方向不再同一直线上，且呈180度夹角；所述动力泵，其输入端与混合物料出口连接，输出端分别于第一垂直喷射口、第一水平喷射口、第二垂直喷射口连接。第二垂直喷射口在水平方向距离柱状罐体内壁的最佳距离为柱状罐体内直径的0.15倍，在垂直方向距离柱状罐体壁顶端的最佳距离为柱状罐体壁垂直高度的0.1倍。

在上述溶解、溶料动态反应混合系统上实现的混合方法，混合过程是：物料首先经过混合物料出口进入动力泵；动力泵将物料以一定的压力分别输出到第一垂直喷射口、第二垂直喷射口、第一水平喷射口；当物料以一定的速度从第一垂直喷射口喷出后，带动物料沿罐体中心线自下而上运动，到达顶点后向罐壁扩散，在第二垂直喷射口喷出的物料的共同作用下，沿罐壁自上向下运动，形成纵向循环；当物料以一定的压力从第一水平喷射口喷出后，带动物料沿罐体中心线旋转，形成水平循环；纵向循环与水平循环的相互作用，使物料达到了充分混合。

所述柱状罐体的底部优选呈现向外突出的圆锥状，第一垂直喷射口位于锥顶处。

系统还可以包括：包覆在柱状罐体外的夹层，夹层与罐体之间形成一个空腔，内部可以填充加热介质或冷却介质。

本发明相对于现有的搅拌釜所具有的优点是：节省机械传动及配件、减少噪音和液体流动造成的罐移位，没有卫生死角，便于灭菌和消毒，制造成本和维修成本低，可广泛应用于于无菌环境、化工、实验、医药等领域。

附图说明

图1是第一水平喷射口在垂直方向上距离柱状罐体罐壁底部距离与罐体容积的关系图，图中，横轴代表罐体容积，单位为升，纵轴代表距离，单位为毫米。