溶解、溶料動態反應混合系統的製作方法
2023-05-21 14:37:26
專利名稱：溶解、溶料動態反應混合系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種混合裝置，進一步涉及一種溶解、溶料動態反應混合系統。
背景技術：
目前，化學行業內應用的混料裝置大多為攪拌釜，但其缺點顯而易見，諸如混合容積小、清洗不方便、滅菌和消毒不容易、混料不均勻、溶解速度慢、能耗大、所需設備多、噪音大、經常需要維修等，對於要求連續生產，且批次量較大的生產型企業來說造成了很大困擾。
發明內容本發明的目的是提供了一種新型的溶解、溶料動態反應混合系統。溶解、溶料動態反應混合系統，包括柱狀罐體；第一垂直噴射口，設置在柱狀罐體底部中心位置，噴射方向與柱狀罐體中心軸線重合，自下向上；第一水平噴射口，設置在柱狀罐體罐壁上，噴射方向與第一垂直噴射口的噴射方向垂直，且與柱狀罐體的中心軸線不相交；混合物料出口，設置在柱狀罐體罐壁上；動力泵，置於柱狀罐體外部，其輸入端與混合物料出口連接，輸出端分別與第一垂直噴射口、第一水平噴射口連接。在上述溶解、溶料動態反應混合系統上實現混合的方法，混合過程是物料首先經過混合物料出口進入動力泵；動力泵將物料以一定的壓力分別輸出到第一垂直噴射口、第一水平噴射口 ；當物料以一定的速度從第一垂直噴射口噴出後，帶動罐內物料沿罐體中心線自下而上運動，到達頂點後向罐壁擴散，形成縱向循環；當物料以一定的壓力從第一水平噴射口噴出後，帶動物料沿罐體中心線旋轉，形成水平循環；縱向循環與水平循環的相互作用，使物料達到了充分混合。作為優選方案，可以進一步設置第二水平噴射口 ；第二水平噴射口，設置在柱狀罐體罐壁上，噴射方向與第一水平噴射口呈180度夾角，第一水平噴射口與第二水平噴射口的連線與柱狀罐體的中心軸線位於同一平面。所述動力泵，其輸入端與混合物料出口連接， 輸出端分別於第一垂直噴射口、第一水平噴射口、第二水平噴射口連接。第一水平噴射口在垂直方向上距離柱狀罐體罐壁底部的距離與柱狀罐體的容積有關，可以按照附圖1所示關係選取，在水平方向上距離柱狀罐體罐壁的最佳距離為柱狀罐體內直徑的0. 15倍；第二水平噴射口在垂直方向上距離柱狀罐體底部的最佳距離為柱狀罐體罐壁高度的0. 5倍；在水平方向上距離柱狀罐體罐壁的最佳距離為柱狀罐體內直徑的0. 15倍。在上述溶解、溶料動態反應混合系統上實現的混合方法，混合過程是物料首先經過混合物料出口進入動力泵；動力泵將物料以一定的壓力分別輸出到第一垂直噴射口、第一水平噴射口、第二水平噴射口 ；當物料以一定的速度從第一垂直噴射口噴出後，帶動物料沿罐體中心線自下而上運動，到達頂點後向罐壁擴散，形成縱向循環；當物料以一定的壓力從第一水平噴射口和第二水平噴射口噴出後，共同帶動物料沿罐體中心線旋轉，形成水平循環；縱向循環與水平循環的相互作用，使物料達到了充分混合。作為進一步優選方案，還可以包括第二垂直噴射口，設置在柱狀罐體頂部，噴射方向與第一垂直噴射口的噴射方向不再同一直線上，且呈180度夾角；所述動力泵，其輸入端與混合物料出口連接，輸出端分別於第一垂直噴射口、第一水平噴射口、第二垂直噴射口連接。第二垂直噴射口在水平方向距離柱狀罐體內壁的最佳距離為柱狀罐體內直徑的0. 15倍，在垂直方向距離柱狀罐體壁頂端的最佳距離為柱狀罐體壁垂直高度的0. 1倍。在上述溶解、溶料動態反應混合系統上實現的混合方法，混合過程是物料首先經過混合物料出口進入動力泵；動力泵將物料以一定的壓力分別輸出到第一垂直噴射口、第二垂直噴射口、第一水平噴射口 ；當物料以一定的速度從第一垂直噴射口噴出後，帶動物料沿罐體中心線自下而上運動，到達頂點後向罐壁擴散，在第二垂直噴射口噴出的物料的共同作用下，沿罐壁自上向下運動，形成縱向循環；當物料以一定的壓力從第一水平噴射口噴出後，帶動物料沿罐體中心線旋轉，形成水平循環；縱向循環與水平循環的相互作用，使物料達到了充分混合。所述柱狀罐體的底部優選呈現向外突出的圓錐狀，第一垂直噴射口位於錐頂處。系統還可以包括包覆在柱狀罐體外的夾層，夾層與罐體之間形成一個空腔，內部可以填充加熱介質或冷卻介質。本發明相對於現有的攪拌釜所具有的優點是節省機械傳動及配件、減少噪音和液體流動造成的罐移位，沒有衛生死角，便於滅菌和消毒，製造成本和維修成本低，可廣泛應用于于無菌環境、化工、實驗、醫藥等領域。
圖1是第一水平噴射口在垂直方向上距離柱狀罐體罐壁底部距離與罐體容積的關係圖，圖中，橫軸代表罐體容積，單位為升，縱軸代表距離，單位為毫米。圖2是實施例的混合系統示意圖，1代表柱狀罐體，2代表空腔，3代表介質入口，4 代表介質出口，5代表第一垂直噴射口，6代表第一水平噴射口，7代表第二水平噴射口，8代表第二垂直噴射口，9代表混合物料出口，10代表成品液體輸出口，12代表罐體及整個系統最低點放料口截止閥，13代表調整循環狀態流量控制閥，14代表第一垂直噴射口流量控制閥，15代表通向第一垂直噴射口和放料口流量控制閥，16成品液體輸出流量控制閥，17代表第二水平噴射口流量控制閥，18代表第一水平噴射口流量控制閥，19代表動力泵管路流量閥，20代表第二垂直噴射口流量控制閥，21代表快裝接頭，22代表快裝接頭卡箍，23代表動力泵。圖3是噴淋頭示意圖。圖4是實施例中混合過程中流體循環示意圖。
具體實施方式
對照圖2，溶解、溶料動態反應混合系統，包括柱狀罐體1 ；第一垂直噴射口 5，設置在柱狀罐體1底部中心位置，噴射方向與柱狀罐體中心軸線重合，由下向上；第一水平噴射口 6，設置在柱狀罐體罐壁上，噴射方向與第一垂直噴射口的噴射方向垂直，且與柱狀罐體的中心軸線的不相交；第一水平噴射口 6在垂直方向上距離柱狀罐體底部的距離為柱狀罐體罐壁高度的0. 1倍；在水平方向上距離柱狀罐體罐壁的距離為柱狀罐體內直徑的0.15倍。第二水平噴射口 7，設置在柱狀罐體罐壁上，噴射方向與第一水平噴射口呈180度夾角，第一水平噴射口與第二水平噴射口的連線與柱狀罐體的中心軸線位於同一平面。第二水平噴射口 7在垂直方向上距離柱狀罐體罐壁底部的距離為柱狀罐體罐壁高度的0. 5 倍；在水平方向上距離柱狀罐體罐壁的距離為柱狀罐體內直徑的0. 15倍。第二垂直噴射口 8，設置在柱狀罐體頂部，噴射方向與第一垂直噴射口的噴射方向不在同一直線上，且呈180度夾角。第二垂直噴射口 8在水平方向距離柱狀罐體內壁的距離為柱狀罐體內直徑的0. 15倍，在垂直方向距離柱狀罐體罐壁頂端的距離為柱狀罐體壁垂直高度的0. 1倍。混合物料出口 9，設置在柱狀罐體罐壁上；動力泵23，置於柱狀罐體外部，其輸入端與混合物料出口 9連接，輸出端分別於第一垂直噴射口 5、第一水平噴射口 6連接。柱狀罐體的底部呈現向外突出的圓錐狀，第一垂直噴射口 5位於錐頂處。系統還包括包覆在柱狀罐體外的夾層，夾層與罐體之間形成一個空腔2，內部可以填充加熱介質或冷卻介質。第二垂直噴射口 8的連接方式為插接，可以替換為噴淋頭，實現對罐體的清洗和消毒。混合過程是物料首先經過混合物料出口 9進入動力泵23 ；動力泵23將物料以一定的壓力分別輸出到第一垂直噴射口 5、第二垂直噴射口 8、第一水平噴射口 6、第二水平噴射口 7 ；通過調節第一垂直噴射口流量控制閥14、第二垂直噴射口流量控制閥20、第一水平噴射口流量控制閥18、第二水平噴射口流量控制閥17的流量，實現較好的循環。當物料以一定的速度從第一垂直噴射口 5噴出後，帶動物料沿罐體中心線自下而上運動，到達頂點後向罐壁擴散，在第二垂直噴射口 8噴出的物料的共同作用下，沿罐壁自上向下運動，形成縱向循環；當物料以一定的壓力從第一水平噴射口 6和第二噴射口 7噴出後，共同帶動物料沿罐體中心線在罐體內旋轉，形成水平循環；縱向循環與水平循環的相互作用，使物料達到了充分混合。完成混合後關閉流量控制閥15、17、18、19、20，打開流量控制閥13、16，成品液體
經過成品液體輸出口 10送到需要的成品儲罐。當混合過程伴隨著化學反應，從外界吸收熱量或向外界釋放熱量時，通過介質入口 3向空腔2內注入相應的介質，然後由介質出口 4導出，達到加熱或冷卻的效果。如需清洗整個系統時，把第二垂直噴射口 8換成圖3所示噴淋頭，用快裝接頭卡箍 22連接快裝接頭21後，就可以實現系統清洗了。如需滅菌、消毒，請把消毒劑按品種要求和比例注入罐體內即可，也可打開截止閥12從而吸入清洗或消毒用液體。清洗整個系統完畢後，打開截止閥12放出消毒劑殘液或清洗液，完成整個工作過程，從而達到動態混合設計目的。
權利要求1.溶解、溶料動態反應混合系統，其特徵在於，包括 柱狀罐體；第一垂直噴射口，設置在柱狀罐體底部中心位置，噴射方向與柱狀罐體中心軸線重合， 自下向上；第一水平噴射口，設置在柱狀罐體罐壁上，噴射方向與第一垂直噴射口的噴射方向垂直，且與柱狀罐體的中心軸線不相交；混合物料出口，設置在柱狀罐體罐壁上；動力泵，置於柱狀罐體外部，其輸入端與混合物料出口連接，輸出端分別與第一垂直噴射口、第一水平噴射口連接。
2.根據權利要求1所述溶解、溶料動態反應混合系統，其特徵在於，還包括 第二水平噴射口，設置在柱狀罐體罐壁上，噴射方向與第一水平噴射口呈180度夾角，第一水平噴射口與第二水平噴射口的連線與柱狀罐體的中心軸線位於同一平面；所述動力泵，其輸入端與混合物料出口連接，輸出端分別於第一垂直噴射口、第一水平噴射口、第二水平噴射口連接。
3.根據權利要求2所述溶解、溶料動態反應混合系統，其特徵在於，第一水平噴射口在垂直方向上距離柱狀罐體罐壁底部的距離與柱狀罐體的容積有關， 其關係如下，設第一水平噴射口在垂直方向上距離柱狀罐體罐壁底部的距離為y，單位為毫米；柱狀罐體的容積為χ，單位為升；x、y之間的關係如下 當 0 < χ < = 100 時，y = 0. 4x ； 當 100 < χ < = 200 時，y = 40+0. 1 (χ-100)； 當 200 < χ < = 300 時，y = 50 ； 當 300 < χ < = 600 時，y = 50+0. 2 (χ-300)； 當 600 < χ < = 700 時，y = 110+0. 3 (χ-600)； 當 700 < χ < = 800 時，y = 140+0. 2 (χ-700)； 當 800 < χ < = 900 時，y = 160+0. 3 (χ-800)； 當 900 < χ < = 1000 時，y = 190+0. 2 (χ-900)； 在水平方向上距離柱狀罐體罐壁的距離為柱狀罐體內直徑的0. 15倍； 第二水平噴射口在垂直方向上距離柱狀罐體罐壁底部的距離為柱狀罐體罐壁高度的 0. 5 倍。
4.根據權利要求1所述溶解、溶料動態反應混合系統，其特徵在於，還包括第二垂直噴射口，設置在柱狀罐體頂部，噴射方向與第一垂直噴射口的噴射方向不在同一直線上，且呈180度夾角；所述動力泵，其輸入端與混合物料出口連接，輸出端分別於第一垂直噴射口、第一水平噴射口、第二垂直噴射口連接。
5.根據權利要求4所述溶解、溶料動態反應混合系統，其特徵在於，所述第二垂直噴射口在水平方向距離柱狀罐體內壁的距離為柱狀罐體內直徑的0. 15倍，在垂直方向距離柱狀罐體壁頂端的距離為柱狀罐體壁垂直高度的0. 1倍。
6.根據權利要求1至5任何一項所述溶解、溶料動態反應混合系統，其特徵在於，所述柱狀罐體的底部呈現向外突出的圓錐狀，第一垂直噴射口位於錐頂處。
7.根據權利要求1至5任何一項所述溶解、溶料動態反應混合系統，其特徵在於，還包括包覆在柱狀罐體外的夾層，夾層與罐體之間形成一個空腔，內部可以填充加熱介質或冷卻介質。
專利摘要本實用新型涉及一種溶解、溶料動態反應混合系統，包括柱狀罐體；第一垂直噴射口，設置在柱狀罐體底部中心位置的物料，噴射方向與柱狀罐體中心軸線重合，自下向上；第一水平噴射口，設置在柱狀罐體外壁上，噴射方向與第一垂直噴射口的噴射方向垂直，且與柱狀罐體的中心軸線的不相交；混合物料出口；動力泵，其輸入端與混合物料出口連接，輸出端分別於第一垂直噴射口、第一水平噴射口連接。本實用新型節省機械傳動及配件、減少噪音和液體流動造成的罐移位，沒有衛生死角，便於滅菌和消毒，製造成本和維修成本低。
文檔編號B01F15/06GK202129036SQ20112011457
公開日2012年2月1日 申請日期2011年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者姜埃利, 王以富, 王昊, 馬樹君 申請人:天津市標準生物製劑有限公司, 天津市標準科技有限公司