一种超细粉体非浸入加料装置和方法与流程

本专利涉及到超细粉体领域，尤其涉及一种超细粉体非浸入加料装置和方法。

背景技术：

在材料的合成过程中，由于原料配方、工艺的限制，需要用到某些超细粉体替代其液相溶液，以期得到相当的结果。比方说在特殊陶瓷制备过程中，需要用到颗粒较细的氧化铝、氧化硅代替硝酸铝、有机硅源，以减少后续焙烧工艺中有机物的析出造成的孔隙或裂纹。或者在有些少容积体系或者严格控制体系容积的情形下，需要加入固体粉体以减少体系容积量。

在粉体加入的过程中，由于前续加入的药品溶解放热或者反应放热，可能会导致体系温度升高，后续加入的粉体会飘散悬浮在液面上方，而难以与液相进行充分混合，势必会造成原料浪费，再者若体系密闭，会在一定程度上增加粉尘爆炸的风险。

随着环保标准收紧和考虑到安全因素，超细粉体一般采取封闭体系加入，因此直接向反应体系液面以下加入超细粉体，会导致颗粒迅速聚集抱团，影响混合或反应效果。因此采用气体输送可以减少此类问题发生。

鉴于此，如何实现超细粉体的非浸入式安全、有效加料就显得很重要。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种超细粉体非浸入加料装置和方法。

这种超细粉体非浸入加料装置，包括粉料仓、搅拌器、特殊管道、阀门、正压系统和微负压系统；粉料仓设置高于搅拌器，两者通过特殊管道连接，特殊管道由一段与水平夹角小于5°的管道和一段与水平夹角45°～90°的管道组成；特殊管道出口面向陶瓷滤膜方向设置水平挡板和垂直挡板，水平挡板和垂直挡板之间留有间隙；粉料仓出口设有第一阀门；搅拌器侧壁安装带有陶瓷滤膜的微负压系统，在搅拌器顶部并靠近侧壁上的陶瓷滤膜安装正压系统；正压系统的管道上设有第三阀门，微负压系统的管道上设有第二阀门。

作为优选：垂直挡板为高度可调节挡板。

作为优选：特殊管道上安装有接地线。

作为优选：陶瓷滤膜位于正压系统的管道口下方，陶瓷滤膜过滤精度小于0.05μm。

这种超细粉体非浸入加料装置的加料方法，包括以下步骤：

s1、将超细粉体加入到粉料仓后，关闭第三阀门，开启第一阀门和第二阀门，开启保护气体和微负压系统，粉体开始加入；系统负压程度与颗粒细度大小有关；

s2、粉体在重力、微负压和保护气体作用下，沿特殊管道进入到液面上方；粉料仓设置略高于搅拌器，两者通过一段与水平夹角小于5°的管道和一段与水平夹角45°～90°的管道连接，特殊管道出口面向陶瓷滤膜方向设置水平挡板和垂直挡板，最大程度阻止粉体顺管道回流，水平挡板和垂直挡板之间留有间隙；

s3、当粉体加入完毕后，关闭第一阀门，增加保护气体通入量，进行管道吹扫；

s4、管道吹扫完毕后，关闭第二阀门，开启第三阀门，启动正压系统，对陶瓷滤膜进行吹扫。

作为优选：步骤s1中，保护气体为氮气、氩气或二氧化碳等气体中的一种或几种。

本发明的有益效果是：本发明采用氮气、氩气等气体保护，微负压输送，正压吹扫，结合特殊管道结构，实现非敞口搅拌器中固体超细粉体的非浸入加料，最大程度减少加入或反应过程中超细粉体抱团聚集，具有节省物料、固液可充分混合等优点。

附图说明

图1为超细粉体非浸入加料装置示意图。

附图标记说明：粉料仓1、搅拌器2、水平挡板3、垂直挡板4、陶瓷滤膜5、第一阀门6、第二阀门7、第三阀门8。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

本专利采用氮气、氩气等气体保护，微负压输送，正压吹扫，结合特殊管道设计，实现非敞口搅拌器中粒径在0.05～100μm的固体颗粒的非浸入加料。本装置和工艺具有节省物料、操作安全、固液可充分混合等优点，适用于白炭黑、消光粉、高岭土、水滑石粉、硅微粉、气凝胶粉体、陶瓷添加剂等超细粉体与液体的混合或反应过程中加料。

实施例一

本技术：
实施例一提供一种超细粉体非浸入加料装置，包括粉料仓、搅拌器、特殊管道、三个阀门、正压系统、微负压系统、接地装置。粉料仓设置略高于搅拌器，两者通过特殊管道连接，特殊管道由一段与水平夹角小于5°的管道和一段与水平夹角45°～90°的管道组成；特殊管道出口面向陶瓷滤膜方向设置水平挡板和垂直挡板，水平挡板和垂直挡板之间留有间隙，最大程度阻止粉体顺管道回流；其中，垂直挡板为高度可调节挡板，可以在液面上方上下调节，使粉体能近乎垂直于液面加入；在特殊管道上加入接地线防止加料过程粉尘爆炸；粉料仓出口设有第一阀门；在搅拌器侧壁安装带有陶瓷滤膜的微负压系统，在搅拌器顶部并贴近于侧壁上的陶瓷滤膜安装正压系统，进料时微负压开启，吹扫时正压开启；正压系统的管道上设有第三阀门，微负压系统的管道上设有第二阀门，陶瓷滤膜位于正压系统的管道口下方，陶瓷滤膜过滤精度小于0.05μm。

实施例二

本申请实施例二提供一种超细粉体非浸入加料装置的加料方法，包括以下步骤：

1)向粉料仓中加入超细高岭土，关闭第三阀门，开启保护气体氮气，开启第二阀门，启动微负压系统。开启第一阀门，高岭土粉料在保护气体和系统微负压的作用下，顺着特殊管道向搅拌器中输送，调节管道出口的垂直挡板高度和负压程度，使粉体料能近似垂直加入到液相中。

2)当粉料添加完毕后，关闭第一阀门，增加保护气体氮气通入量，进行特殊管道吹扫。

3)吹扫完毕后，关闭第二阀门，开启第三阀门，启动正压系统，对陶瓷滤膜进行吹扫。

技术特征：

1.一种超细粉体非浸入加料装置，其特征在于：包括粉料仓、搅拌器、特殊管道、阀门、正压系统和微负压系统；粉料仓设置高于搅拌器，两者通过特殊管道连接，特殊管道由一段与水平夹角小于5°的管道和一段与水平夹角45°～90°的管道组成；特殊管道出口面向陶瓷滤膜方向设置水平挡板和垂直挡板，水平挡板和垂直挡板之间留有间隙；粉料仓出口设有第一阀门；搅拌器侧壁安装带有陶瓷滤膜的微负压系统，在搅拌器顶部并靠近侧壁上的陶瓷滤膜安装正压系统；正压系统的管道上设有第三阀门，微负压系统的管道上设有第二阀门。

2.根据权利要求1所述的超细粉体非浸入加料装置，其特征在于：垂直挡板为高度可调节挡板。

3.根据权利要求1所述的超细粉体非浸入加料装置，其特征在于：特殊管道上安装有接地线。

4.根据权利要求1所述的超细粉体非浸入加料装置，其特征在于：陶瓷滤膜位于正压系统的管道口下方，陶瓷滤膜过滤精度小于0.05μm。

5.一种如权利要求1所述的超细粉体非浸入加料装置的加料方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、将超细粉体加入到粉料仓后，关闭第三阀门，开启第一阀门和第二阀门，开启保护气体和微负压系统，粉体开始加入；

s2、粉体在重力、微负压和保护气体作用下，沿特殊管道进入到液面上方；粉料仓设置高于搅拌器，两者通过一段与水平夹角小于5°的管道和一段与水平夹角45°～90°的管道连接，特殊管道出口面向陶瓷滤膜方向设置水平挡板和垂直挡板，水平挡板和垂直挡板之间留有间隙；

s3、当粉体加入完毕后，关闭第一阀门，增加保护气体通入量，进行管道吹扫；

s4、管道吹扫完毕后，关闭第二阀门，开启第三阀门，启动正压系统，对陶瓷滤膜进行吹扫。

6.根据权利要求5所述的超细粉体非浸入加料装置的加料方法，其特征在于：步骤s1中，保护气体为氮气、氩气或二氧化碳中的一种或几种。

技术总结
本发明涉及超细粉体非浸入加料装置，包括粉料仓、搅拌器、特殊管道、阀门、正压系统和微负压系统；粉料仓设置高于搅拌器，两者通过特殊管道连接，特殊管道由一段与水平夹角小于5°的管道和一段与水平夹角45°～90°的管道组成；特殊管道出口面向陶瓷滤膜方向设置水平挡板和垂直挡板，水平挡板和垂直挡板之间留有间隙；粉料仓出口设有第一阀门；搅拌器侧壁安装带有陶瓷滤膜的微负压系统，在搅拌器顶部并靠近侧壁上的陶瓷滤膜安装正压系统。本发明的有益效果是：本发明采用氮气、氩气等气体保护，微负压输送，正压吹扫，结合特殊管道结构，实现非敞口搅拌器中固体超细粉体的非浸入加料，最大程度减少加入或反应过程中超细粉体抱团聚集。

技术研发人员：蒋楠;刘春红;胡达清;胡晨晖;赵金龙;卓佐西;陈文华;杜凯敏;祁志福;王美树
受保护的技术使用者：浙江天地环保科技股份有限公司;浙江浙能技术研究院有限公司
技术研发日：2020.08.21
技术公布日：2020.12.04