本发明涉及分散混合设备及物料分散混合方法，设备包括容器体，容器体内部至少设置有第一喷头和第二喷头，且喷出方向交汇于烟雾汇合区，烟雾汇合区下方通向分散空间，分散空间填充有分散颗粒，分散空间还设置有搅拌装置，分散空间的下方设置有卸料口，卸料口设置有过滤结构和阀门。使用本设备，可以将液体物料和干粉状物料以烟状、雾状喷出，在容器内实现预混合、落入分散空间；对分散空间内的颗粒施加搅拌，物料被颗粒碰撞、摩擦，再次分散混合，最终从卸料口流出。可实现连续生产，且分散混合效率高，优选方式中，还可以通过进料口添加其他物料，通过换热夹套对容器升温/降温/保温，适用于物料分散混合同时进行化学反应。
1.分散混合设备，包括封闭的容器体，其特征在于，所述容器体内部至少设置有第一喷头(21)和第二喷头(13)，且所述第一喷头(21)和第二喷头(13)为喷出雾状液体或粉状固体的喷头；第一喷头(21)与第二喷头(13)的喷出方向交汇于容器体内的烟雾汇合区(10)，所述烟雾汇合区(10)通向下方的分散空间(12)，分散空间(12)填充有分散颗粒，分散空间(12)还设置有搅拌装置(16)，分散空间(12)所在的壁面低处设置有通向容器体外部的卸料口(17)，卸料口(17)的进料端设置有用于阻止分散颗粒通过，且允许物料通过的过滤结构(15)，卸料口(17)的流通路径上还设置有阀门(151)。
2.如权利要求1所述的分散混合设备，其特征在于，所述第一喷头(21)位于容器体内部上方，第二喷头(13)位于容器体内部下方，所述烟雾汇合区(10)位于第一喷头(21)与第二喷头(13)之间，所述分散空间(12)位于第二喷头(13)下方，所述第二喷头(13)为喷出雾状液体的喷头。
3.如权利要求1或2所述的分散混合设备，其特征在于，包括至少两个所述第一喷头(21)，且所有第一喷头(21)平均分布在第一圆周上，包括至少两个所述第二喷头(13)，且所有第二喷头(13)平均分布在第二圆周上，所述第一圆周所在圆面与第二圆周所在圆面平行，且第一圆周与第二圆周圆心的连线与其圆面垂直，所述烟雾汇合区(10)位于第一圆周与第二圆周圆心的连线上。
4.如权利要求1所述的分散混合设备，其特征在于，所述容器体上部还设置有至少一个进料口(22)，进料口(22)的出料路径上设置有导流板(23)，所述导流板(23)一端连接在容器体内壁，另一端倾斜向下延伸，且导流方向指向所述烟雾汇合区(10)。
5.如权利要求4所述的分散混合设备，其特征在于，所述容器体下部的外壁还设置有调温装置。
6.如权利要求5所述的分散混合设备，其特征在于，所述调温装置为换热夹套(14)，所述换热夹套(14)下部设置有介质进口(141)，上部设置有介质出口(142)。
7.如权利要求6所述的分散混合设备，其特征在于，所述容器体横截面为圆形，容器体所有横截面的圆心连成的直线为容器中心线，所述烟雾汇合区(10)位于所述容器中心线上。
8.如权利要求7所述的分散混合设备，其特征在于，所述容器体包括上部的盖体(2)和下部的桶体(1)，所述盖体(2)和桶体(1)通过法兰(11)连接成密封容器，所述第一喷头(21)、进料口(22)和导流板(23)安装在盖体(2)上，盖体(2)还设置有观察口(24)；所述桶体(1)内部底面为下凹的碗状，所述分散空间(12)位于所述碗状结构内，所述第二喷头(13)安装在桶体(1)内壁，所述换热夹套(14)位于桶体(1)外壁。
9.如权利要求1所述的分散混合设备，其特征在于，所述分散颗粒为砂磨珠；所述搅拌装置(16)包括搅拌桨和连接在搅拌桨上部的传动轴，所述传动轴穿过所述容器体连接外部的原动机构，且传动轴与容器体之间设置有气密封件，所述阀门(151)为顶针阀。
10.物料的分散混合方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的分散混合设备，实施以下步骤：
启动设备，通过第一喷头(21)和第二喷头(13)喷出粉状固态物料或雾状液态物料，物料在烟雾汇合区(10)相遇，在容器内发生预混合，形成预混合料；预混合料下落进入分散空间(12)，分布在分散颗粒表面或进入分散颗粒的间隙中；分散空间(12)中的搅拌装置(16)对分散颗粒施加搅拌，搅拌达到预设条件后，得到成品混合料；开启卸料口(17)的阀门(151)，成品混合料排出，分散颗粒受到过滤结构(15)阻挡留在分散空间(12)中。
分散混合设备及物料分散混合方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种容器设备，具体的是一种适于雾状、粉状物料分散混合的设备，以及物料混合方法。
背景技术
[0002] 物料分散混合，是指将两种或多种不同的物料相互分散混合，并且达到一定的均匀程度。
[0003] 目前常用的分散混合方法，是在一个桶形容器中进行，桶内堆积有砂磨珠，将两种或更多种物料注入桶中，则物料分布于砂磨珠的间隙中；对砂磨珠施加搅拌，砂磨珠之间会发生碰撞和摩擦，使物料颗粒破碎细化，并且混合均匀，随后可以将物料和砂磨珠一起倒出过滤，得到分散混合的物料。
[0004] 上述实施方式比较适用于大颗粒的固态物料混合，对于粒径极细的物料，例如微米级以下的液体或固体物料混合时，其分散混合效率大大降低，而且装置需要分批次的进料、出料，无法实现连续生产，对于一些高要求的产品，每批次分散混合完成后，还需要清洗设备和砂磨珠，才能确保每批次产品品质稳定。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种分散混合设备，以及采用该设备的物料分散混合方法，适用于低粘度液体物料和/或干粉状物料分散混合，能提高物料分散混合效率。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] 分散混合设备，包括封闭的容器体，所述容器体内部至少设置有第一喷头和第二喷头，且所述第一喷头和第二喷头为喷出雾状液体或粉状固体的喷头；第一喷头与第二喷头的喷出方向交汇于容器体内的烟雾汇合区，所述烟雾汇合区通向下方的分散空间，分散空间填充有分散颗粒，分散空间还设置有搅拌装置，分散空间所在的壁面低处设置有通向容器体外部的卸料口，卸料口的进料端设置有用于阻止分散颗粒通过，且允许物料通过的过滤结构，卸料口的流通路径上还设置有阀门。
[0008] 进一步的，所述第一喷头位于容器体内部上方，第二喷头位于容器体内部下方，所述烟雾汇合区位于第一喷头与第二喷头之间，所述分散空间位于第二喷头下方，所述第二喷头为喷出雾状液体的喷头。
[0009] 进一步的，包括至少两个所述第一喷头，且所有第一喷头平均分布在第一圆周上，包括至少两个所述第二喷头，且所有第二喷头平均分布在第二圆周上，所述第一圆周所在圆面与第二圆周所在圆面平行，且第一圆周与第二圆周圆心的连线与其圆面垂直，所述烟雾汇合区位于第一圆周与第二圆周圆心的连线上。
[0010] 进一步的，所述容器体上部还设置有至少一个进料口，进料口的出料路径上设置有导流板，所述导流板一端连接在容器体内壁，另一端倾斜向下延伸，且导流方向指向所述烟雾汇合区。
[0011] 进一步的，所述容器体下部的外壁还设置有调温装置。
[0012] 进一步的，所述调温装置为换热夹套，所述换热夹套下部设置有介质进口，上部设置有介质出口。
[0013] 进一步的，所述容器体横截面为圆形，容器体所有横截面的圆心连成的直线为容器中心线，所述烟雾汇合区位于所述容器中心线上。
[0014] 进一步的，所述容器体包括上部的盖体和下部的桶体，所述盖体和桶体通过法兰连接成密封容器，所述第一喷头、进料口和导流板安装在盖体上，盖体还设置有观察口；所述桶体内部底面为下凹的碗状，所述分散空间位于所述碗状结构内，所述第二喷头安装在桶体内壁，所述换热夹套位于桶体外壁。
[0015] 进一步的，所述分散颗粒为砂磨珠；所述搅拌装置包括搅拌桨和连接在搅拌桨上部的传动轴，所述传动轴穿过所述容器体连接外部的原动机构，且传动轴与容器体之间设置有气密封件，所述阀门为顶针阀。
[0016] 物料的分散混合方法，使用前述的分散混合设备，实施以下步骤：
[0017] 启动设备，通过第一喷头和第二喷头喷出粉状固态物料或雾状液态物料，物料在烟雾汇合区相遇，在容器内发生预混合，形成预混合料；预混合料下落进入分散空间，分布在分散颗粒表面或进入分散颗粒的间隙中；分散空间中的搅拌装置对分散颗粒施加搅拌，搅拌达到预设条件后，得到成品混合料；开启卸料口的阀门，成品混合料排出，分散颗粒受到过滤结构阻挡留在分散空间中。
[0018] 本发明的有益效果是：上述分散混合设备以及分散混合方法，可以将低粘度液体物料和/或干粉状物料以烟、雾状喷出，在容器内实现预混合，然后落入分散空间；分散空间内填充有分散颗粒，并且有搅拌装置对分散颗粒持续施加搅拌，落入的物料被分散颗粒碰撞、摩擦、混合，最终从卸料口排出。上述分散混合过程连续进行，可实现连续生产，由于物料在分散搅拌前就进行烟、雾状的预混合，使得整体分散混合效率更高，本装置采用密闭容器，能加压/减压运行，优选方式中，还可以通过进料口向容器内添加其他原料，可以通过换热夹套对容器升温/降温/保温，能提供适宜温度满足物料分散混合同时进行化学反应。
附图说明
[0019] 图1是本发明的分散混合设备的示意图；
[0020] 图中附图标记为：桶体1、烟雾汇合区10、法兰11、分散空间12、第二喷头13、换热夹套14、介质进口141、介质出口142、过滤结构15、阀门151、搅拌装置16、卸料口17、盖体2、第一喷头21、进料口22、导流板23、观察口24。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
[0022] 分散混合设备，包括封闭的容器体，所述容器体内部至少设置有第一喷头21和第二喷头13，且所述第一喷头21和第二喷头13为喷出雾状液体或粉状固体的喷头；第一喷头21与第二喷头13的喷出方向交汇于容器体内的烟雾汇合区10，所述烟雾汇合区10通向下方的分散空间12，分散空间12填充有分散颗粒，分散空间12还设置有搅拌装置16，分散空间12所在的壁面低处设置有通向容器体外部的卸料口17，卸料口17的进料端设置有用于阻止分散颗粒通过，且允许物料通过的过滤结构15，卸料口17的流通路径上还设置有阀门151。
[0023] 本发明的分散混合设备，适用于能够作为烟状、雾状喷出的物料分散混合，例如作为粉末喷出的固体物料、或者能作为液雾喷出的低粘度液体物料等。
[0024] 具体的，如图1所示，装置包括封闭的容器体，容器体内部至少设置有第一喷头21和第二喷头13，喷头用于将物料喷出，形成烟雾状，例如可以是采用雾化喷头喷出液体物料，采用干粉喷头喷出固体粉末。可以是第一喷头21和第二喷头13都喷出固体物料，或者都喷出液体物料，也可以是分别喷出液体和固体。
[0025] 喷头喷出的物料交汇于烟雾汇合区10，弥漫的烟、雾可以实现预混合，例如固体粉末和固体粉末混合时，粉末交汇于烟雾汇合区10后并弥漫在容器空间内，不同原料在空中互相扩散、混合，达到一定均匀程度，然后随重力或顶部喷枪的冲击力落下，进入分散空间12。
[0026] 当固体粉末和雾状液体混合时，弥漫的粉末和液滴在互相扩散混匀过程中，会部分发生凝聚而落下，进入分散空间12。
[0027] 分散空间12即是一个容积空间，例如可以是设备的容器体内下部的空间，或者可以是容器体内设置的另一个容器，例如一个盆状容器内的空间。
[0028] 分散空间12内填充分散颗粒，分散颗粒是大量的用于分散碰撞物料的颗粒状物体，例如砂磨珠、砂子、玻璃珠、陶瓷珠、其他形状的颗粒等，当物料进入分散空间12，即分布在分散颗粒表面或进入分散颗粒的间隙中。
[0029] 搅拌装置16用于对分散颗粒施加搅拌，搅拌时，颗粒发生碰撞、摩擦，对预混合的物料形成破碎、剪切、挤压效果，使物料进一步破碎细化，且混合均匀。
[0030] 分散空间12所在的壁面低处设置有卸料口17，开启阀门151可让成品混合料排出，过滤结构15可以将分散颗粒阻挡留在分散空间12中。
[0031] 设备运行时，物料从喷头持续喷出，粉状固态物料或雾状液态物料弥漫在空中发生预混合，能提高分散混合效率，通过调整物料喷出速度，选择适宜的分散颗粒的尺寸和形状，改变搅拌装置搅动频率等参数，可以使成品原料持续输出，实现连续生产。
[0032] 第一喷头21和第二喷头13的设置位置可以有多种方式，例如可以是第一喷头21与第二喷头13水平对喷、上下对喷、斜向交叉喷出等。
[0033] 为了增加液体物料在分散区的停留时间以进行充分分散，让液体喷头处于低处，液体向上喷出，借助喷出的动力延长液雾弥漫时间，有利于提高预混合效果。例如优选的方式可以是所述第一喷头21位于容器体内部上方，第二喷头13位于容器体内部下方，所述烟雾汇合区10位于第一喷头21与第二喷头13之间，所述分散空间12位于第二喷头13下方，所述第二喷头13为喷出雾状液体的喷头。
[0034] 第一喷头21和第二喷头13的数量都可以根据需要来设置，可以是一个或多个，每个喷头可以是分别喷出不同的物料，当采用多个喷头时，可以优化喷头的排布方式，例如包括至少两个所述第一喷头21，且所有第一喷头21平均分布在第一圆周上，包括至少两个所述第二喷头13，且所有第二喷头13平均分布在第二圆周上，所述第一圆周所在圆面与第二圆周所在圆面平行，且第一圆周与第二圆周圆心的连线与其圆面垂直，所述烟雾汇合区10位于第一圆周与第二圆周圆心的连线上。
[0035] 如图1所示，多个第一喷头21平均分布在第一圆周上，即是在一个圆周上均布，同理第二喷头13平均分布在第二圆周上，所有喷头的喷出方向均指向第一圆周与第二圆周圆心的连线上烟雾汇合区10。上述设置方式可以使预混合更加均匀高效。
[0036] 优选的，还可以是所述容器体上部还设置有至少一个进料口22，进料口22的出料路径上设置有导流板23，所述导流板23一端连接在容器体内壁，另一端倾斜向下延伸，且导流方向指向所述烟雾汇合区10。
[0037] 进料口22为常闭状态，开启相应阀门后，可以通过进料口22向容器内加入其他物料，例如添加剂、催化剂等。物料沿导流板23的斜面滑落经过烟雾汇合区10，落入到分散空间12添加到主物料中。
[0038] 某些情况下，物料在混合过程中需要一定的温度条件进行化学反应，因此可以是容器体下部的外壁还设置有调温装置。即是调温装置为容器体内的物料提供适宜的温度，例如调温装置可以是电加热膜，用于容器升温/保温，优选的可以是调温装置为换热夹套14，所述换热夹套14下部设置有介质进口141，上部设置有介质出口142。
[0039] 让换热介质，例如冰水、热水等，在换热夹套14中流通，通过热交换来改变容器体内的温度。
[0040] 容器体的形状可以多种的，例如球形、方柱形等，优选的可以是所述容器体横截面为圆形，容器体所有横截面的圆心连成的直线为容器中心线，所述烟雾汇合区10位于所述容器中心线上。
[0041] 容器体的结构可以是多种形式，例如可以是一个筒体两端设置盖体，或者球形容器设置有可开启的仓门等，比较典型的结构是所述容器体包括上部的盖体2和下部的桶体1，所述盖体2和桶体1通过法兰11连接成密封容器，如图1所示实施例，第一喷头21、进料口
22和导流板23安装在盖体2上，盖体2还设置有观察口24，便于观察容器内的情况；桶体1内部底面为下凹的碗状，所述分散空间12位于所述碗状结构内，即是容纳分散颗粒的空间，第二喷头13安装在桶体1内壁，换热夹套14位于桶体1外壁。
[0042] 搅拌装置16可以是任何能实现搅拌、翻动等功能的部件，例如一个转动的料铲，比较典型的可以是搅拌装置16包括搅拌桨和连接在搅拌桨上部的传动轴，所述传动轴穿过所述容器体连接外部的原动机构，原动机构可以是电机等提供搅拌动力的装置或机构。
[0043] 传动轴与容器体之间可以设置有气密封件，保证气密性，让本设备可以加压或减压运行。卸料口17的阀门151优选的可以是顶针阀，能防止堵塞。
