[发明专利]下流式配料混合系统

说明书

本发明基本上是关于一配料搅拌混合系统，其中一定配量的液体或悬浮液与气体混合，更具体说，本发明是关于提供一种混合有效程度(有效性)已改善的向下流动方式(简称下流式)的配料混合系统，上述改进是通过下述设计实现的，即建立起大体上无旋流的层液流。

在配料混合中，把一份配量的液体或悬浮液装入一混合槽，并且还需要设置将气体导入液体的装置。一种叶轮式搅动(拌)器使液体或悬浮液搅动，在这同时导入与悬浮液起反应的气体，通常是使用一种称为喷射环的喷嘴使导入气体形成气泡状，搅拌过程一直进行直到所选定的一种过程指示装置指示出悬浮液与气体之间的化学反应已完成至我们所希望达到的程度为止，随后搅拌过程终止，已完成反应的产品从混合槽中卸出。已经知道有众多能实现改进混合效果的配量混合系统，为达到特定效果而专门设计了许多特定的混合系统。在一配量混合系统中，一种称做“质量转换系数”的量可作为混合过程的有效程度的量值，它指示出在混合过程中质量转换的有效程度。有关配量混合系统的文献大量报导了有关改进搅拌器、叶轮或螺旋桨、在混合槽内侧壁上设置缓冲挡板、引入具有罩壳功能的抽吸管以及各种气体导入装置和其在混合槽内相对于叶轮的位置布置方面的实例。在某些混合系统中设计了一种使用于叶轮附近具有静止轮叶或翼片的定子(或静子)，以对某种原料或在某些情况下能实现混合性能的改善。

在文献中透露的另一种设计是关于混合槽本身，更具体说是关于混合系统的槽底设计。从混合槽的内部看，槽底部可能是平坦的或者可能是凹形底，或者在某种压力容器的场合下，槽底也可能呈凸形。发明申请人所知的已透露的有关槽底形状的文章可确切地按如下分类：

具有平坦槽底的混合系统在以下列举的美国专利中已经揭示，即：4,454,078号(1984年6月12日)；4,190,371号(1980年2月26日)；4,207,275号(1980年6月10日)；3,875,057号(1975年4月1日)；2,433,592号(1947年12月30日)；和1,255,944号(1918年2月12日)。

具异形轮廓的槽底或腔室底部的混合系统则在下列的专利中已经揭示，即：美国4,054,519号专利(1977年10月18日)揭示出一种用于船只上厕所的水力冲刷单元，在文献图3A的局部视图中表示出一种半喇叭口形腔室底部。在美国3,488,036号专利(1970年1月6日)中揭示出一种搅动器，它在图1中所示具有一导引液流向下朝向一曲线形旋转液流导向体(19)流动的螺旋桨(18)，于是液体如图中所示那样沿着贮液槽(11)的一平底部分流动并流过连接在贮液槽侧壁上的阻尼轮叶(20)。美国2,521,396号专利(1950年9月5日)揭示出一种气体与液体的接触设备，在其图1中示出了一具有均匀凹形的槽底、一叶轮(9)和一与轴(10)连接的旋转式气体标板(11)，旋转式气体标板或气体分配系统引导气体向上朝向叶轮而叶轮(9)引导液流朝上流动。在美国2,123,496号专利(1938年7月12日)揭示出一种具有喇叭口形贮槽(12)底部的饮料混合器，这种贮槽的形状也在其附图1中示出。在美国专利2,016,647号专利(1935年10月8日)中揭示出一种处理纸料的装置，在其图103中示出了一贮槽(10)的不同曲线形槽底的一些实例，也示出具有各种结构形式的管状构件或管套(15，15a，15b和15c)。在美国1,960,613号专利(1934年5月29日)揭示出一种漂白纸浆的方法，在其图1和2中示出一具有半喇叭口形槽底部并有一条中间隆起脊(9)的槽罐；一轴流式叶轮(3)和一降解器(2)，纸浆在降解器中被叶轮推动向下(见图1)，也可被推动向上(见图2)。