进行机械、化学和/或热过程的装置制造方法及图纸

技术编号:7149851 阅读:267 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种在轴(1,2)上具有混合-清理元件(5)的壳体(3)中进行机械、化学和/或热过程的装置,其中轴(1,2)上的混合-清理元件(5)绕轴心转动时彼此啮合,并且相对于轴(1,2)的轴心(A)以180度旋转对称的方式在轴向上将两个混合-清理元件(5)连续设置在至少一个轴(1,2)上。每个混合-清理元件(5)包括一个盘件(6),该盘件(6)的外边棱(7)以半径(r)绕轴(1,2)的轴心(A)延伸成约90度或略大的扇形段并且与两侧朝轴(1,2)延伸的侧棱(8.1,8.2)连接,其中每个边棱(7)上安装一个或多个杆(9.1,9.2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在轴上具有混合-清理元件的壳体中进行机械、化学和/或热过程的装置,其中轴上的混合-清理元件绕轴心转动时彼此啮合,并且相对于轴的轴心以180 度旋转对称的方式在轴向上将两个混合-清理元件连续设置在至少一个轴上。
技术介绍
这种装置也被称为混合式捏和机。其具有多种用途。首先要提到的是间歇或连续地蒸发溶剂回收,通常在真空下进行该过程。例如用于处理蒸馏残余物,特别是甲苯二异氰酸酯,也用于处理化学和制药生产中的有毒或高沸点溶剂的生产残留物、洗涤液和涂料渣滓、聚合物溶液、聚合溶剂中弹性体溶液、粘合剂以及密封胶。此外,该设备也用于间歇或连续地接触干燥水和/或溶剂型湿润产品,通常也在真空下进行。该应用主要用于颜料、染料、精细化学品、添加剂(例如盐、氧化物、氢氧化物、 抗氧化剂)、温度敏感型药物和维生素类产品、高效物质、聚合物、合成橡胶、聚合物悬浮液、 乳胶、水凝胶、蜂蜡、农药以及化学或药品生产中的残留物(例如盐、催化剂、炉渣、废液)。 该方法还可用于食品加工,例如生产和/或处理乳块、代糖、淀粉衍生物和藻酸盐,用于处理工业废渣、油泥、生物污泥、造纸淤渣和涂料渣滓,而且常用于处理粘稠的硬皮凝胶状膏体产品、废品和纤维素衍生品。在混合式捏和机中可能会发生去气和/或抑制挥发。这适用于聚酯或聚酰胺熔体冷凝后的聚合物熔体,用于合成纤维的纺丝溶液以及固态聚合物或弹性体颗粒/粉末。在混合式捏和机中通常可能在熔炼中连续发生缩聚反应,其主要用于处理聚酰胺、聚酯、聚乙酸盐、聚酰亚胺、热塑塑料、弹性体、硅树脂、尿素树脂、酚醛树脂、洗涤剂以及肥料。还可能是通常也是连续发生的聚合反应。这适用于聚丙烯酸酯、水凝胶、多元醇、 热塑性聚合物、弹性体、间规聚苯乙烯和聚丙烯酰胺。更一般来说,在混合式捏和机中可能发生固态、液态以及多相反应。这特别适合逆反应,用于处理氢氟酸、硬脂酸盐、氰酸盐、聚磷酸盐、氰脲酸、纤维素衍生物、纤维素脂、 纤维素醚、聚缩醛树脂、对氨基苯磺酸、铜酞菁、淀粉衍生物、聚磷酸铵、磺酸盐、农药以及肥料。此外,还可能发生固态-气态反应(如羧化作用)或者液态-气态反应。这用于处理醋酸盐、酸、科尔贝-施密特反应(如Β0Ν)、水杨酸钠、对羟苯甲酸以及医药制品。在中和反应和酯交换反应中随之发生液态-液态反应。在这种混合式捏和机中,在合成纤维、聚酰胺、聚酯和纤维素的纺丝溶液中进行溶解和/或去气。在处理或制造颜料过程中进行所谓的清洗。在制造或处理聚酯和聚酰胺的过程中进行固态-后凝,例如纤维处理中的连续染色(如使用溶剂的纤维素纤维),处理盐、精制化学药品、多元醇、乙醇化物中熔融物或溶剂的结晶,聚合物混合物、有机硅化合物、密封化合物、粉煤灰的连续和/或间歇的化合、混合,聚合物悬浮液处理中(尤其是连续的)的凝结。在一台混合式捏和机中也可能结合多功能过程,例如加热、干燥、熔解、结晶、混合、去气及反应——这些都是连续或间歇的。由此制造或处理聚合物、弹性体、无机产品、残渣、医药产品、食品以及印刷油墨。在混合式捏和机中还可能进行真空升华/反升华作用,从而提纯化学预产物,例如蒽醌、金属氯化物以及有机金属化合物等等。此外,可以生产医药中间产物。例如,在有机中间体中,如蒽醌和精细化学品,连续进行载气-去升华作用。举例来说,专利EP0517068公开了上述类型的混合式捏合机。其两个轴向平行的传感轴在混合壳体内同方向或反方向旋转。从而安装在盘件上的搅拌杆彼此相互作用。除了混合功能,该搅拌杆的作用还有尽可能地清理产品接触的混合壳体表面、轴和盘件,从而避免形成未混合区。特别是非常易于压紧、硬化和壳化的产品,搅拌杆的壁作用增大了搅拌棒和轴的局部机械应力。力的峰值尤其表现在搅拌棒咬合时产物闪避较差的区域。这些区域包括盘件置于轴的地方。此外,专利DE19940521A1也公开了上述类型混合式捏和机,其中承载元件在捏合杆作用范围内形成凹口,从而使捏合杆具有尽可能大的轴向长度。这种混合式捏合机自我清理产品接触的壳体表面及轴的性能良好,但是由于捏合杆的作用轨道,捏合杆的承载元件的另一特征是必须形成凹口,导致承载原件的结构复杂。因此,这首先会导致生产工艺成本过高,其次会使机械应力在轴和承载原件产生局部应力峰值。这些应力峰值主要发生在锐边凹口和厚度变化的地方,特别是承载元件与轴芯的焊合处,促使轴和承载元件由于材料疲劳发生断裂。基本上,混合式捏合机可分为单轴式和双轴式。专利CH-A506322描述了多轴混合-捏合机。其中,在轴上具有径向盘件,在盘之间设置轴向型捏合杆。框形混合和捏合元件在盘之间与其它轴啮合。这些混合和捏合元件清理第一个轴的盘和捏合杆。两个轴上的捏合杆再清理壳体内壁。这种已知的双轴混合式捏合机的缺点在于,由于壳体截面的八字形状,两个轴套的连接区域具有缺陷。粘性产品加工和/或压力下进行的高压过程中仅能通过复杂的结构措施控制这些区域。双轴机的其它问题如下-轴的抗压密封或极度真空密封-壳体的防暴安全性-壳内的同心精度,以及-壳体密封
技术实现思路
任务本专利技术的目的在于显著改善上述类型的装置,下面将其称为混合式捏合机,也就是要考虑产品加工以及净化产品接触的表面和产品卸料。任务的解决方案为了达到该目的,首先,每个混合-清理元件由一个盘件构成,该盘件的外边棱以半径绕轴的轴心延伸成约90度或略大的扇形段并且与两侧朝轴延伸的侧棱连接,其中每个边棱上安装一个或多个杆。在这种配置中,不再存在现有技术中仍然普遍的清洗和搅拌器的区别。两个轴上的混合-清理原件即有混合作用也有清洗作用。这些元件可以最大范围地彻底清洁所有与产品接触的表面和元件。这不仅包括壳体的内壁,还包括混合-清洁元件本身以及轴套。优选地,两个轴上的混合-清理元件的结构相同。这不仅简化了生产和维修,也使各工作元件的负载均衡,例如该混合-清理元件的杆部件。本专利技术的主要特征还涉及该混合-清理元件的设计。这些元件分别配有一个盘件和至少一个安装在该盘件上轴向延伸的杆。该盘件的优选配置为在轴线上180度旋转对称偏置,仅限制部分捏合室,并且总是仅限制捏合室的一侧。这使产品流如同在迷宫中通过其进料到出料的推动下来回径向移动。从而具有先前并未已知的最佳径向混合。此外,通过在混合-清理元件上安排盘件,还可以形成一个连续气室,使挥发性溶剂或类似的卸料得到显著改善。在一个特别优选的实施例中,该盘件的外边棱沿半径延伸至轴的轴心。因此该盘件差不多覆盖了 90度的扇形段或更大的范围。此外,最好在盘件边棱的两端设置一个杆。即使在两个杆之间具有中间杆,也可以由此改善清理。通过这样安排该混合-清理元件,将两个轴优选设计为按1 1的比率同向旋转。 其同向性不会造成所谓的辊研磨效应从而使产品受阻,特别是处理高粘性产品。此外在实践中发现,两个轴以及其上设置的混合-清理元件的相同几何结构使产品流更加均勻地流动。此外,所选的设置可实现高度自我清洗,从而再次改善停留时间分布 (更窄)并同时增强混合和捏合效果。另外,如果使用相应的传送元件,特别是杆,所选择的混合-清理元件可能具有很好的回混。相应地,所选择的设置还适用于批处理机。另一点要考虑的是,也是出于自我保护的要求,轴的横截面不再是圆形而是多边形,特别是四边或六边形状。而四边形的角之间的侧面形成弯曲使其形状缓和。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种在轴(1,2)上具有混合-清理元件(5)的壳体(3)中进行机械、化学和/或热过程的装置,其中轴(1,2)上的混合-清理元件(5)绕轴心转动时彼此啮合,并且相对于轴(1,2)的轴心(A)以180度旋转对称的方式在轴向上将两个混合-清理元件(5)连续设置在至少一个轴(1,2)上,其特征在于,该每个混合-清理元件(5)由一个盘件(6)构成,该盘件(6)的外边棱(7)以半径(r)绕轴(1,2)的轴心(A)延伸成约90度或略大的扇形段并且与两侧朝轴(1,2)延伸的侧棱(8.1,8.2)连接,其中每个边棱(7)上安装一个或多个杆(9.1,9.2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:丹尼尔·阿诺德
申请(专利权)人:利斯特股份公司
类型:发明
国别省市:CH

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