造粒混合机制造技术

一种混合机的叶片，其适合于安装在一个竖直连续式造粒混合机的轴上，其特征在于：所述叶片之前缘的内部部分向上倾斜，所述叶片之前缘的外部部分基本为垂直的或向下倾斜。一种竖直连续式造粒混合机，其包括：一个轴，该轴上装配有多个可在一管状壳体内旋转的叶片；一个固体微粒入口和一个喷射入口，其用于使液体与固体微粒在叶片的上方相互接触，其特征在于：至少一个叶片的内部部分至少在其部分区域内向前、向上倾斜，从而使撞击叶片倾斜部分的那些微粒获得一个向上的速度分量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种造粒混合机，即能够通过使较小的微粒结块而形成颗粒的混合机；此外，本专利技术还涉及一种用于这种混合机中的叶片。
技术介绍
本专利技术尤其涉及到竖直连续的造粒混合机。这种混合机包括一个基本垂直的轴，该轴上装配有多个可在一个管状壳体内旋转的叶片。该轴与该壳体对齐，而且这些叶片距壳体内壁有一个预定的间隙。该混合机设置有一个固体微粒入口和一个液体喷射入口，其中固体微粒将在混合机内结块，而液体喷射入口用于使液体与载体微粒在叶片的上方相互接触。这些微粒在与液体接触后将凝聚成颗粒；该液体通过吸收碰撞微粒的动能而被用作一种粘合剂。作为实例，竖直连续的造粒混合机已经在US-A-4767217和EP-A-744215中公开。这种粒化的产品通常被输送到一个流化床，该流化床可对颗粒进行冷却和/或烘干并使其流化，然后将其运输到一个包装站内。竖直连续式造粒混合机技术的一个特征在于在混合腔内的停留时间非常短，例如约为1秒。这样就具有产量高的优点，但由于停留时间短，颗粒在出口处的粒度分布很宽，包括细粒材料和尺寸过大的材料。细粒材料可被回收到一个与流化床冷却器相连接的过滤器中和/或被回收到一个分选单元内并与新鲜的微粒一起被循环再送向混合机，而尺寸过大的材料可收集起来、碾碎并与流化床内的粒化产品混合到一起，但细粒材料和尺寸过大的材料都将对结块工艺的生产率和稳定性造成负面影响。此外，在通常情况下，成品颗粒的粒度分布较宽造成流动性也就越差，这样就会增加颗粒在粉末或颗粒产品中的配制和混合难度。
技术实现思路
根据本专利技术的竖直连续式造粒混合机包括一个轴，该轴上装配有多个可在一个管状壳体内旋转的叶片，而且还设置有一个固体微粒入口和一个液体喷射入口，以用于使液体与固体微粒在叶片上方相互接触，其特征在于叶片的内部部分至少在其局部区域内向前并向上倾斜，从而使对叶片倾斜部分进行撞击的微粒能够在混合机的中心处获得向上的速度分量。根据本专利技术的另一方面，提供一种混合机叶片，该叶片适合于安装在一个竖直连续式造粒混合机的轴上，其特征在于叶片前缘的内部部分向上倾斜，叶片前缘的一个外部部分基本为垂直的或向下倾斜。本专利技术还包括一种竖直连续式造粒混合机，该混合机包括一个轴，该轴上装配有多个可在一个管状壳体内旋转的叶片，在该壳体内，至少一个叶片是这种混合机叶片。撞击叶片的微粒在混合机的中心处获得一个向上的速度分量和一个向下的速度分量，以用于使这些微粒位于混合机壁附近。本专利技术还包括一种粒化方法，在该方法中，固体微粒与一种具有粘合性的液体被送向一个混合机中并在该混合机中相互接触，从而形成颗粒，其特征在于该混合机是一种如上所述的竖直连续式造粒混合机。该粒化方法例如可用于制备颗粒状的液体活性材料，例如用于将液体活性材料添加到一种颗粒或粉末中。在这种情况下，送入混合机内的液体包括该液体活性材料，如果需要还可添加一种粘合剂材料，被送入混合机内的微粒为载体粒子。或者，该粒化方法还可用于将一种粉末状的活性材料聚合成具有较大粒度的颗粒。在这种情况下，被送向混合机的那些微粒为活性粉末材料，而液体一般因具有粘接剂的特性而被选出。我们利用光散射技术通过数学模拟和实验观察发现大多数微粒的碰撞和结块都是在一个微粒密度很大的区域内进行的，而该区域位于叶片的外部区域周围并靠近混合机的壁。朝向壁的运动是在离心力的作用下实现的。我们还发现如果送向混合机的微粒尺寸低于一定的临界尺寸(一般约为10微米)，那么起初落入混合机之中部内的那些微粒就会花费很长时间才能到达该高微粒密度区。这些微粒停留在中心处并在混合机的叶片之间下落到靠近轴的内部区域内，而且发生碰撞的可能性也较低。它们将作为细粒被收集起来，这些细粒构成了产品中的大部分不合格部分。临界尺寸以上的微粒会立刻移向高微粒密度区域并基本凝聚在一起形成了合格微粒的粒度分布范围较窄的颗粒。在上述的竖直连续式造粒混合机中，这些叶片的侧面平行于该混合机的旋转轴线，从而使对叶片进行撞击的微粒不会获得沿混合机轴线方向定向的速度分量。在根据本专利技术的混合机中，新型叶片以一定的倾角朝向混合机的顶部倾斜，从而使这些微粒在朝向混合机入口的方向上具有速度分量。通过增加在重力作用下落入混合机内的微粒和撞击叶片的颗粒之间的相对速度，就可以提高这些定位在混合机中心附近的微粒的凝聚性。在靠近壁的混合机之外部区域内，微粒密度较高。叶片的外部区域最好以符号相反的角度倾斜，从而产生一个向下的速度分量，以缩短微粒在该高密度区域内的停留时间并防止形成过大的微粒。附图说明下面将参照附图对本专利技术加以说明，其中附图图1为一种竖直连续式高剪切造粒混合机的剖视图；图2为根据本专利技术用于图1所示的那种混合机上的混合机叶片的透视图；图3为实例1所示产品的粒度分布曲线图。具体实施例方式图1的混合机包括一个竖直的轴(1)，该轴上装配有多个可在一个管状壳体(3)内旋转的叶片(2)。很多微粒通过粉末入口(4)被进送到该混合机内。在粉末入口(4)的下方和叶片(2)的上方，轴(1)被喷嘴(5)所包围，液体可通过这些喷嘴而得以进送。该壳体的壁(6)可以是一种可变形的壁，这种可变形壁在压力下延伸，如EP-A-744215所述。凝聚在一起的颗粒产品通过出口(7)离开该混合机。这种混合机的一个实例就是由Hosokawa Schugi公司提供的Flexomix型混合机。图1所示之混合机的叶片(2)以成对并相对的方式进行设置。上部叶片(2a和2b)按照能够使其朝向壁(6)向上延伸的方式进行安装。一对叶片(2c和2d(不可见))沿轴(1)与叶片(2a，2b)安装在相同的位置上，但其沿水平方向延伸。另一对水平叶片(2e和2f(不可见))安装在轴(1)的下部，而且在同一位置上，还安装有一对朝向壁(6)向下延伸的叶片(2g和2h)。叶片(2a-2h)构成了上部叶片组。如图1所示，水平叶片(2c，2d，2e，2f)相对倾斜的叶片(2a，2b，2g，2h)沿周向偏移；向下延伸的叶片(2g，2h)最好相对向上延伸的叶片(2a，2b)沿周向偏移，而且叶片(2e，2f)最好相对叶片(2c，2d)沿周向偏移。一个下部叶片组(2j-2s)安装在该轴的更下部并由朝壁(6)向上延伸的叶片(2j和2k)和一对沿轴(1)安装在同一位置上的水平叶片(2m和2n(不可见))及另外一对与叶片(2r和2s)安装在同一位置上的水平叶片(2p和2q(不可见))构成，其中叶片(2r和2s)向下朝壁(6)延伸。在公知的混合机中，所有这些叶片(2)的侧面均平行于混合机的旋转轴线，即平行于轴(1)和壁(6)。叶片(2)可以是每组包含六个叶片的多组，而不是每组包含八个叶片，而且仅有一对水平叶片介于倾斜叶片(2j和2k)与(2r和2s)之间。这种混合机可以设置有三组叶片。参照图2，叶片(2)设置有一个中央部分(11)，该中央部分包括孔(12)，叶片(2)通过该孔(12)与轴(1)相连接，从而能够沿箭头所示的方向转动；一个主体部分(13)，该主体部分的横截面略成锥形。中央部分(11)的前缘(14)垂直于该叶片的表面，而且当安装时，该前缘将平行于轴(1)并被封闭在环绕该轴的叶片支座内。在该叶片(2)的主体部分(13)的上方，前缘(16)在内部部分(15)内向上倾斜，从而当其撞击到落入该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合机的叶片，其适合于安装在一个竖直连续式造粒混合机的轴上，其特征在于：所述叶片之前缘的内部部分向上倾斜，所述叶片之前缘的外部部分基本为竖直的或向下倾斜的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔德康，贝特朗米歇尔，马克蒂博，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]