[实用新型]一种立式强化多糖高聚物改性搅拌球磨反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及涉及一种立式搅拌球磨机，具体地说，是一种适用于强化多糖高聚物改性的搅拌球磨反应器。

背景技术

多糖高聚物主要指淀粉、植物纤维、壳聚糖等，从结构上看，植物纤维中的纤维素（淀粉、壳聚糖等多糖高聚物有类似的结构）可分为外层的无定形区和内层的结晶区。一般认为，大多数反应试剂只能到达无定形区，而不能到达结晶区。因此要想有效解决多糖高聚物多相化学反应中所存在问题，需要进行一定的机械活化，即给固体物质施加机械能量后，使得固体物质的固体形态、晶格结构等发生变化并诱导其产生物理、化学变化。研究表明，在固相反应过程中由于机械力的作用，纤维素等得以细化，无定形区增加，强化了纤维素等结构的反应性。

搅拌球磨机是一种常被用于例如在液相中粉碎或者分散固体的机械加工设备，广泛适用于生物、食品、化妆品、医药、陶瓷、材料及农药等行业中。在搅拌球磨机中，存在与驱动装置相连的搅拌轴，被填装在研磨内筒内的研磨球，通过搅拌机构而得以加速，从而使位于研磨球之间的研磨物料被粉碎或者分散，从而得出产物。搅拌球磨机也适用于多糖高聚物改性中。在此类反应中，搅拌球磨机的主要功能：一是可以是纯物理改性，如制备预胶化淀粉就是利用机械力的作用破坏淀粉结晶结构从而达到冷水可溶的目的；二是化学改性，用化学试剂和高聚物在球磨机进行反应，利用机械力的作用强化化学反应。

专利CN202191938.U公开了一种湿法球磨机，包括电机及变速装置、立式磨筒、立式搅拌轴、机体以及料浆泵，立式搅拌轴的下端设置有1~8根搅拌臂，立式搅拌轴与立式磨筒同心并垂直于水平面，立式磨筒的侧壁上设置有水冷夹套。此球磨机的磨筒无需运动降低了球磨电耗，整个过程减少了人工操作，降低了生产成本，而且作业间几乎无粉尘，进出料周期可有效缩短，提高了生产效率。

然而，它仍存在着很多缺陷：

一是，平板式桨叶随搅拌轴旋转后虽然能够搅动研磨内筒内的研磨球，提高研磨球的扰动性和活跃性，但同时却会在一定程度上阻挡研磨球在研磨内筒内的活动，尤其是纵向活动，降低了物料与研磨体的接触几率，大大降低了研磨效率。同时，研磨球的量比较大，尤其是固相反应时，易导致反应物之间混合不均匀。

二是，球磨机在运转时，由于大量的研磨球之间的冲击，通常容易在短时间内产生大量的热量，从而使得搅拌球磨机温度升高较快。虽然该湿法球磨机，在磨筒侧壁的水冷夹套中安装有螺旋式阻流板，一定程度上加强了水冷夹套对研磨内筒的冷却效果。但是对于多糖高聚物来说，有可能存在着热敏性，而水冷夹套的方式仍然解决不了此类反应物温度不均匀的问题。

三是，在物料研磨反应的过程中，立式磨筒易出现死角，被研磨的反应物易停滞在死角处，降低了研磨效率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种立式强化多糖高聚物改性搅拌球磨反应器，使其结构得以优化，能将物料均匀混合反应。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种立式强化多糖高聚物改性搅拌球磨反应器，驱动装置通过联轴器与搅拌轴连接，搅拌轴穿过筒体盖板上的通孔插入到研磨内筒中，研磨内筒外侧包裹着通有冷却介质的夹套，研磨内筒内侧设置有衬板，筒体盖板上设置有漏斗式进料口，出料口设置在筒体底部研磨内筒底部以及填装在研磨内筒中的研磨球，所述的搅拌轴上装有由倾斜板式桨叶和S型螺旋式桨叶组成的搅拌桨叶组，所述的倾斜板式桨叶平行安装在搅拌轴上，所述的S型螺旋式桨叶上下安装在搅拌轴上，所述的倾斜板式桨叶设有若干可供研磨内筒内研磨球通过的通孔。

本实用新型的工作原理是：驱动装置输出的动力通过联轴器驱动搅拌轴，当搅拌轴转速一定时，通过漏斗式进料口向研磨内筒加入所需的反应物。在搅拌轴所加的S型螺旋桨叶的螺旋螺距尺寸可以依据研磨内筒的直径进行适当调整，以达到最佳效果，通过电机的正反转控制S型螺旋桨叶的推进方向。反应物顺着S型螺旋桨叶的轴向推进，均匀的进入反应场。当固液反应时，固相反应物密度大时，推进方向向上，这样反应物不容易快速下沉；当固相反应物密度小时，推进方向向下，这样固相反应物就不容易快速上浮，也就很好的实现了混合的均匀性。搅拌轴上安装的倾斜版式桨叶，用于搅动研磨内筒内的研磨球，在倾斜板式桨叶上设有的通孔能供研磨球的灵活通过，从而进一步提高了研磨球在研磨内筒内的扰动性和活跃性，从此增大了研磨球与反应物的接触率。研磨球间碰撞产生的能量使得反应物得以充分研磨反应，形成了有效的生成物。