一种碳材天然乳胶复合反应室制造技术

本发明专利技术公开了一种碳材天然乳胶复合反应室，其包括：复合反应室，复合反应室上连接有炭黑浆液输入管和天然乳胶输入管；混合单元，设置在复合反应室内，用于将炭黑浆液和天然乳胶进行混合形成混合液；导流单元，设置在混合单元下方，用于导流混合液；搅拌单元，设置在导流单元下方，用于对混合液进行搅拌再混合；控制单元，包括采集模块、处理模块和控制模块，控制单元设置在复合反应室内，用于自动控制所述混合单元、导流单元和搅拌单元工作。本发明专利技术通过设置混合单元对炭黑浆液和天然乳胶进行初步混合，再经过搅拌单元进行二次搅拌混合，使炭黑充分分散在天然乳胶中，以提升橡胶的性能，并且导流单元可以将混合液中的大颗粒物细化为小颗粒物。为小颗粒物。为小颗粒物。

【技术实现步骤摘要】
一种碳材天然乳胶复合反应室


[0001]本专利技术涉及化工反应装置
，特别是涉及一种碳材天然乳胶复合反应室。

技术介绍

[0002]橡胶混炼是橡胶加工技术的瓶颈，是橡胶制品性能的关键。橡胶混炼过程能量消耗巨大，几乎占橡胶制品生产总能耗的40％，因此，近年来，橡胶混炼工艺的技术创新引起人们极大关注，其中，湿法混炼橡胶工艺技术是近期研究的重点。“湿法混炼”是一种在橡胶还处于乳胶(天然胶乳或合成胶乳)状态下，加入炭黑、白炭黑等填料，通过搅拌充分进行混合分散，然后经絮凝(共沉)制造混炼胶的方法、以该方法制备的聚合物－填料均匀分散体称为“共沉胶”，与干法混炼相比，湿法混炼工艺有如下的优势：1、能显著降低橡胶的混炼能耗，降低成本(减少混炼段数和炼胶时间)；2、能显著改善各种补强填料在橡胶聚合物中的分散状况，交料的物理性能如：拉伸强度、弹性、生热和滚动阻力性能均大幅提高；3、能显著减少粉尘污染；4、有利于先进的连续混炼工艺的实现。
[0003]但是现有的复合反应室存在混合不充分的问题，由于炭黑浆液与天然胶乳不相容，现有的复合反应室很难使炭黑浆液与天然胶乳充分混合，这就使得炭黑难与天然胶乳共沉，炭黑在天然胶乳中分散不均匀，并且还会出现颗粒物难以分解，造成混炼胶的炭黑填充量波动大、分散均一性差，从而使混炼胶不能具有很好的性能，造成湿法混炼橡胶工艺难以技术推广和大工业应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：现有技术中的反应室难以将炭黑浆液与天然胶乳进行充分混合的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种碳材天然乳胶复合反应室，包括：
[0006]复合反应室，所述复合反应室上连接有炭黑浆液输入管和天然乳胶输入管；
[0007]混合单元，设置在所述复合反应室内，用于将炭黑浆液和天然乳胶进行混合形成混合液；
[0008]导流单元，设置在所述混合单元下方，用于导流混合液；
[0009]搅拌单元，设置在所述导流单元下方，用于对混合液进行搅拌再混合；
[0010]控制单元，包括采集模块、处理模块和控制模块，所述控制单元设置在所述复合反应室内，用于自动控制所述混合单元、导流单元和搅拌单元工作。
[0011]进一步的，所述混合单元包括：
[0012]混合箱，设置在所述复合反应室内，与所述炭黑浆液输入管和天然乳胶输入管连接；
[0013]所述炭黑浆液输入管上设置有高压输入泵，所述高压输入泵用于控制输入到所述混合箱内炭黑浆液的流量和输入压力；
[0014]所述天然乳胶输入管上设置有天然乳胶流量检测器，所述天然乳胶流量检测器用
于检测输入到所述混合箱内天然乳胶的流量；
[0015]所述采集模块与所述天然乳胶流量检测器电性连接，所述控制模块与所述高压输入泵电性连接。
[0016]进一步的，所述搅拌单元包括：
[0017]搅拌箱，设置在所述复合反应室内；
[0018]搅拌轴，设置在所述搅拌箱内，用于以一定转速搅拌混合液；
[0019]所述导流单元包括：
[0020]混合液流量检测器，设置在所述搅拌箱上方，用于检测流入所述搅拌箱内混合液的流量；
[0021]所述采集模块与所述混合液流量检测器电性连接，所述控制模块与所述搅拌轴电性连接。
[0022]进一步的，所述采集模块用于实时采集流入所述混合箱内的天然乳胶的流量
△
G，所述控制模块用于控制所述高压输入泵；
[0023]所述处理模块用于设定标准天然乳胶的流量预设值G0，所述处理模块还用于设定第一预设天然乳胶的流量差值g1、第二预设天然乳胶的流量差值g2、第三预设天然乳胶的流量差值g3和第四预设天然乳胶的流量差值g4，且g1＜g2＜g3＜g4；所述处理模块还用于设定有第一预设工作条件矩阵A1(a1，b1)、第二预设工作条件矩阵A2(a2，b2)、第三预设工作条件矩阵A3(a3，b3)和第四预设工作条件矩阵A4(a4，b4)，其中，a1～a4依次为第一至第四预设输入流量，且a1＜a2＜a3＜a4，b1～b4依次第一至第四预设输入压力，b1＜b2＜b3＜b4；
[0024]根据流入所述炭黑浆液输入单元内的天然乳胶的流量
△
G与设定标准天然乳胶的流量预设值G0的差值，来选定预设工作条件矩阵A作为所述高压输入泵的工作条件；
[0025]当
△
G－G0≤g1时，选定所述第一预设工作条件矩阵A1作为所述高压输入泵的工作条件；
[0026]当g1＜
△
G－G0≤g2时，选定所述第二预设工作条件矩阵A2作为所述高压输入泵的工作条件；
[0027]当g2＜
△
G－G0≤g3时，选定所述第三预设工作条件矩阵A3作为所述高压输入泵的工作条件；
[0028]当g3＜
△
G－G0≤g4时，选定所述第四预设工作条件矩阵A4作为所述高压输入泵的工作条件；
[0029]其中，当选定所述第i预设工作条件矩阵Ai作为所述高压输入泵的工作条件时，所述控制模块控制所述高压输入泵以所述第i预设输入流量ai工作，所述控制模块还将控制所述高压输入泵以所述第i预设输入压力bi工作，i＝1，2，3，4。
[0030]进一步的，所述采集模块还用于实时采集所述搅拌箱上方的混合液流量
△
S，所述控制模块用于控制所述搅拌轴；
[0031]所述采集模块用于设定标准混合液流量预设值S0，所述采集模块还用于设定第一预设混合液流量差值s1、第二预设混合液流量差值s2、第三预设混合液流量差值s3和第四预设混合液流量差值s4，且s1＜v2＜s3＜s4；所述处理模块还用于设定有第一预设工作条件矩阵W1(d1，e1)、第二预设工作条件矩阵W2(d2，e2)、第三预设工作条件矩阵W3(d3，e3)和
第四预设工作条件矩阵W4(d4，e4)，其中，d1～d4依次为第一至第四预设搅拌转速，且d1＜d2＜d3＜d4，e1～e4依次第一至第四预设搅拌时长，e1＜e2＜e3＜e4；
[0032]根据所述搅拌箱上方的混合液流量
△
S与设定标准混合液流量预设值G0的差值，来选定预设工作条件矩阵A作为所述搅拌轴的工作条件；
[0033]当
△
S－S0≤g1时，选定所述第一预设工作条件矩阵W1作为所述搅拌轴的工作条件；
[0034]当s1＜
△
S－S0≤s2时，选定所述第二预设工作条件矩阵W2作为所述搅拌轴的工作条件；
[0035]当s2＜
△
S－S0≤s3时，选定所述第三预设工作条件矩阵W3作为所述搅拌轴的工作条件；
[0036]当s3＜
△
S－S0≤s4时，选定所述第四预设工作条件矩阵W4作为所述搅拌轴的工作条件；
[0037]其中，当选定所述第i预设工作条件矩阵Wi作为所述搅拌轴的工作条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳材天然乳胶复合反应室，其特征在于，包括：复合反应室，所述复合反应室上连接有炭黑浆液输入管和天然乳胶输入管；混合单元，设置在所述复合反应室内，用于将炭黑浆液和天然乳胶进行混合形成混合液；导流单元，设置在所述混合单元下方，用于导流混合液；搅拌单元，设置在所述导流单元下方，用于对混合液进行搅拌再混合；控制单元，包括采集模块、处理模块和控制模块，所述控制单元设置在所述复合反应室内，用于自动控制所述混合单元、导流单元和搅拌单元工作。2.根据权利要求1所述的一种碳材天然乳胶复合反应室，其特征在于，所述混合单元包括：混合箱，设置在所述复合反应室内，与所述炭黑浆液输入管和天然乳胶输入管连接；所述炭黑浆液输入管上设置有高压输入泵，所述高压输入泵用于控制输入到所述混合箱内炭黑浆液的流量和输入压力；所述天然乳胶输入管上设置有天然乳胶流量检测器，所述天然乳胶流量检测器用于检测输入到所述混合箱内天然乳胶的流量；所述采集模块与所述天然乳胶流量检测器电性连接，所述控制模块与所述高压输入泵电性连接。3.根据权利要求1所述的一种碳材天然乳胶复合反应室，其特征在于，所述搅拌单元包括：搅拌箱，设置在所述复合反应室内；搅拌轴，设置在所述搅拌箱内，用于以一定转速搅拌混合液；所述导流单元包括：混合液流量检测器，设置在所述搅拌箱上方，用于检测流入所述搅拌箱内混合液的流量；所述采集模块与所述混合液流量检测器电性连接，所述控制模块与所述搅拌轴电性连接。4.根据权利要求2所述的一种碳材天然乳胶复合反应室，其特征在于，所述采集模块用于实时采集流入所述混合箱内的天然乳胶的流量
△
G，所述控制模块用于控制所述高压输入泵；所述处理模块用于设定标准天然乳胶的流量预设值G0，所述处理模块还用于设定第一预设天然乳胶的流量差值g1、第二预设天然乳胶的流量差值g2、第三预设天然乳胶的流量差值g3和第四预设天然乳胶的流量差值g4，且g1＜g2＜g3＜g4；所述处理模块还用于设定有第一预设工作条件矩阵A1(a1，b1)、第二预设工作条件矩阵A2(a2，b2)、第三预设工作条件矩阵A3(a3，b3)和第四预设工作条件矩阵A4(a4，b4)，其中，a1～a4依次为第一至第四预设输入流量，且a1＜a2＜a3＜a4，b1～b4依次第一至第四预设输入压力，b1＜b2＜b3＜b4；根据流入所述炭黑浆液输入单元内的天然乳胶的流量
△
G与设定标准天然乳胶的流量预设值G0的差值，来选定预设工作条件矩阵A作为所述高压输入泵的工作条件；当
△
G－G0≤g1时，选定所述第一预设工作条件矩阵A1作为所述高压输入泵的工作条件；
当g1＜
△
G－G0≤g2时，选定所述第二预设工作条件矩阵A2作为所述高压输入泵的工作条件；当g2＜
△
G－G0≤g3时，选定所述第三预设工作条件矩阵A3作为所述高压输入泵的工作条件；当g3＜
△
G－G...

【专利技术属性】
技术研发人员：安鲁，胡琪，张庆斌，富有斌，王宏，邵路，
申请(专利权)人：青岛黑猫新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：