[发明专利]处理固、液和／或气态物质的装置和使物质活化的方法

说明书

本发明涉及一种用于处理固态、液态和/或气态物质的装置，该装置具有一个活化器，活化器上带有至少三个同轴设置的且可反向驱动的叶片环，叶片环上装有可调节的冲击叶片，其中叶片环最外侧的圆周速度在70米/秒和160米/秒之间，本发明还涉及使用上述装置使物质活化的方法。

这种类型的设备已由GB-PS1101981公开并已用于生产可硬化的物料，特别是建筑材料如混凝土、灰浆等，其中将粘结剂、填料和液体最好是水同时或以混合物的形式加入到带有同轴设置且反向转动的叶片环的活化器中，材料微粒在活化器中从内向外运动并在穿过转动的叶片环外侧时振幅增大。在两个细窄的叶片环之间各设有一个宽的叶片环，这样可以使从中心向外运动的微粒的激励频率发生变化。在此所用的冲击叶片可以具有圆形、三角形式矩形截面，这种叶片具有以下缺点，即特别是当用于强腐蚀介质中时，会受到较大的磨损，因为在叶片表面和运动的微粒之间存在大于200米/秒的较大相对速度。在这样高的速度下，不会在叶片表面和在冲击叶片上产生离心运动的微粒之间形成保护层。

上述的可硬化物料通常由粘结剂、填料和一般为水的液体构成。对混凝土而言，其粘结剂为水泥。填料用的是砂子，也可以部分或完全用代用材料如一些磨碎的建筑废料。

美国专利U5-A3331905公开了一种用于处理颗粒材料的方法，利用该方法可以生产具有较高强度的构件。该方法是使放入的原材料在解磨机(Desintegrator)中活化，并使微粒的粒度光谱和比表面发生变化。这种方法的优点在于，如果将用该方法生产的混凝土强度与用非活化材料生产的混凝土强度相比较，在解磨机中进行活化的步骤能提高用此方法生产的混凝土或类似物的强度。

此外在EP-A84012中公开了一种解磨机，其用于生产混凝土。利用这种公知的解磨机可以在稳定的强度下减少混凝土中的水泥成份。

在很多技术领域都希望生产多相介质，这种介质很少出现沉积效应或具有很小的分离斜率。当两种不相溶的液体，乳剂或其中含有不溶解的固体物质或悬浮物的液体混合时，由于比重不同，所以随着时间的流逝会出现成份分离。

在很多情况下这是不希望的，例如在煤悬浮体中，煤粉应悬浮在水和、或油中。这种悬浮体非常适合于在管线中运送煤。然而上述的沉积效应会阻碍长久保持这种具有足够高的煤含量的混合。

在净化废气时特别需要将气体中存在的极少量的有害物质分离出来。在烟气脱硫时使用喷淋塔，在喷淋塔中净化的气体通过喷出的水雾进行传递，水雾用一定的添加剂例如石灰进行富集。为了使各种有害物质微粒与介质充分接触，这种方法需要比较大的设备。

在DE-A-3332209中公开了一种气体净化方法，在该方法中气体以已知的方式在喷淋塔中与洗涤液相接触。洗涤液首先要在解磨机中进行处理。通过这种处理可以提高净化剂的反应性，这种较高的反应性来源于解磨机中的活化。

此外，在DE-A-3220328中公开了一种解磨机洗气器，将气体与经机械处理的洗涤剂一起混合加入到洗气器中。解磨机是根据转子/定子原理构成的，也就是说，其上交替地固定有转动的叶片环。

该装置的效率以及用该装置制出的产品的质量与被处理的介质的物态，即气态，液态或固态无关，而与物质微粒所能达到的活化程度有关。

本发明的任务是在不影响装置使用寿命的情况下提高微粒所能达到的活化程度并由此提高装置的效率及其所生产的产品质量。

本发明是这样实现的，即使得叶片环的宽度向外依次至少减小2％，最好至少减小5％，最大减小10％。冲击叶片形成凹面并且由至少两个基本上相同且彼此成一定角度的板构成。这样使得介质微粒在穿过叶片环时，不仅增大了振幅，而且还提高了频率。

可以看到一个出人意料的情况，即，如果向外依次将叶片环的宽度减小到上述比较小的程度，那么将明显提高活化介质的稳定性。

向外看去，两个相邻叶片环转动的相对速度变大。这是一个很明显的事实，这个事实是由于叶片环的直径向外变大而形成的。如果将其理解成是一种微粒振动通过活化器的方法，那么在这种几何关系条件下振幅将不断增大。如果如从本发明的意义上所建议的那样，使叶片环向外看去总是成细窄形的，那么还能够看到频率的不断增大。这比仅仅增大振幅更有可能进一步提高微粒的活化程度。这种效果对固态物质特别对材料的粒度分布会产生影响。而且微粒的几何形状以及特定表面也会对该方法产生影响。