[发明专利]用于微粉化固体材料的设备及其用途

说明书

描述

发明领域

本发明涉及基于粉碎机构想的用于微粉化固体材料的改进设备及其用途。

技术问题

通过本发明解决的基本技术问题是用于微粉化固体材料的已知设备的撞击元件（叶片）的新的结构几何形状，其基于具有承载所述叶片的两个相反旋转的盘的粉碎机的构想。

通过本发明解决的第二个技术问题是进行微粉化的具有新形状的盘的圈状物（wreath）的叶片的相对位置，且目的是提高微粉化工艺的效率。

现有技术

研磨是化学品、食物处理、建筑以及许多其他行业的一项基本技术操作，其中材料被磨碎至不同精细水平的粒或粒度。

微粉化是高度有效的研磨种类，其提供了由相对粗糙的粒度，如0.1-1mm的起始材料直接生产非常细的颗粒，通常是5-50μm。

在生产用于药物、化妆品和农业化学行业；还在化学行业（如填料、颜料）以及许多其他领域的活性物质和赋形剂中广泛采用微粉化的技术操作。

可以通过在不同种类的分级磨机中延长研磨来实施微粉化，其中研磨工艺主要受到研磨的材料颗粒与设备的撞击元件碰撞的影响[A.D.Salman,M.Ghadiri,M.J.Hounslow:Handbook of powder technology，第12卷，Particle Breakage(2007)Elsevier]：（i）球磨机；（ii）棒磨机；（iii）锤磨机；或（iv）振动磨机。

对上述每一种磨机构想而言，可以在文献中找到改进的版本[如，对球磨机而言，T.Orlandi:Grinding Process and a Continuous High-Capacity Micronizing Mill for its Implementation,US5,174,512(1992)Snamprogetti S.P.A.]。

微粉化的有效得多的技术是那些主要基于微粉化的材料颗粒的相互碰撞：（i）在胶体磨机的悬浮液中（湿研磨）；（ii）在所谓的喷射磨机中干研磨，这影响研磨，因为大量的颗粒在压缩空气流中碰撞[H.G.Zander，H.Bornefeld,B.M.Holl:Process and Device for Micronizing Solid Matter in Jet Mills,EP0276742(1994)Bayer AG]；或在（iii）粉碎机中[D.Muschenborn,R.Rautenbach:Impact Mill,US4,522,342(1985);T.Lelas:Device for micronizing materials,HR990263A2(1999)]。

本发明涉及基于正如现有技术中描述的[如T.Lelas:Device for micronizing materials,HR990263A2(1999)]粉碎机构想的改进版本的微粉化设备。

所述粉碎机是基于在相反的方向上高速旋转的两个相对的盘的构想。盘承载某些撞击元件、叶片，在材料颗粒穿过设备的过程中，撞击元件、叶片研磨/微粉化材料颗粒。此外，它们使大量微粉化的材料颗粒相互碰撞。

在文献中，描述了盘上具有不同形状的叶片的设备：（i）圆形叶片；（ii）立方形叶片；（iii）细长板形状的叶片；以及（iv）略微弯曲的板的形状，没有或有额外的特定机械细节（如，锯齿状的撞击表面），其最终改进了微粉化工艺的过程。

这样的设备显示在图1中，且在图2中可以看到其截面，其中相对的盘的每一个上的叶片的两层（圈状物），并且图2中可以看到材料进入微粉化设备的中心部分内。

发明概述

为了解决所述技术问题，构建了图1显示的用于微粉化固体材料的设备。设备包括外壳，其中设置了两个盘；这些盘以所述盘在相反方向上旋转的方式被独立地驱动通过轴线。在每一个盘上，存在至少两个或更多个叶片的圈状物。属于不同盘的两个相邻的圈状物彼此相对地在相反的方向上旋转，因而形成其中发生微粉化的区域。

不同盘的叶片的圈状物以使得所有叶片的圈状物是相同的字母“T”形状的方式彼此面朝着面。叶片由三个翼状物组成，其中两个翼状物的尺寸是相同的且成直角放置，而第三个翼状物的尺寸略大于前两个翼状物。全部三个翼状物的中心线在叶片的中心处彼此交汇，在穿过圈状物一半的环上。

叶片在每一个盘上的位置以使得叶片的一个较短的翼状物在圈状物的旋转方向上相对于穿过叶片中心的切线倾斜角度β的方式被构建。角度β是120°-140°。同一圈状物的所有叶片在相同的方向上倾斜。

附图描述