專利名稱：產(chǎn)品連續(xù)相變的程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這項發(fā)明有關(guān)于混合器中的產(chǎn)品的持續(xù)相變的程序，將產(chǎn)品放置于一個混合器內(nèi)，混合成分?jǐn)R置于軸邊(至少是單軸)。
背景技術(shù)：
一個連續(xù)運轉(zhuǎn)的混合器中會產(chǎn)生一種螺旋水流(Propfenstrmung)，此時混合器的縱面上形成了濃縮側(cè)面，而該產(chǎn)品的每一個軸向位置都呈現(xiàn)同一相(狀)態(tài)。待處理的混合物料含有很多液體尤其是溶劑，所以在剛放入混合器時一般呈流質(zhì)稀液狀。這些液體只有通過與熱量交換層的接觸才會汽化蒸發(fā)。通常這些熱量交換層都限于混合器的內(nèi)壁、軸的表面，可能的情況下還有相應(yīng)的圓盤元件的表層。這類混合器的例子在DE 23 49 106C，EP 0 517 068 A或DE 195 36 944 A中都有所描述。還有很多類似的例子，在此不再贅述。
DE 100 08 531 A所描述的是一種持續(xù)汽化蒸發(fā)和對粘稠產(chǎn)品進(jìn)行熱處理的程序，特別是針對合成橡膠和熱塑性塑料?；旌推髦兄辽賾?yīng)有一個裝有混合元素的攪拌軸，此時應(yīng)將新的低粘度的產(chǎn)品溶劑連續(xù)融入進(jìn)一個提前濃縮的粘的產(chǎn)品床中，以便對這種產(chǎn)品床的粘度和濃度進(jìn)行調(diào)制，使得能源輸入(由機(jī)械混和能量和通過與混合器的熱量交換層的接觸而實現(xiàn)的熱轉(zhuǎn)移組成)達(dá)到最大。此外還應(yīng)確保產(chǎn)品在混合器中進(jìn)行連續(xù)返回混合。在這種情況下溶劑的主要部分(單體和液體)會由于混合能量而發(fā)生汽化。
這種熱量交換層的熱量轉(zhuǎn)移系數(shù)較低，這種情況尤其表現(xiàn)在混合物料和熱量交換層之間形成泡沫時，而專門的發(fā)熱面也不合適。
當(dāng)混合物料的粘度變高或溶劑的含量降到低于20％，汽化蒸發(fā)就會更加有效。這時將要轉(zhuǎn)化成熱量的混和能量輸入到這種糊狀混合物料當(dāng)中就會更加容易。因此，這里出現(xiàn)了一個問題混合器應(yīng)怎樣工作才能使溶劑的成分很快降到可以有效地輸入混合能量的范圍，即低于20％。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)前的這項發(fā)明要完成的任務(wù)是再次從根本上改善混合器的工作方法，提高其工作效率。
解決任務(wù)的方案如下對產(chǎn)品進(jìn)行返回混合，直到通過測量軸的轉(zhuǎn)矩所推斷出的產(chǎn)品粘度達(dá)到了預(yù)定的高度，或者對已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的粘度的產(chǎn)品進(jìn)行返回混合，將混合器切換到連續(xù)運轉(zhuǎn)的模式，在某些情況下還需要添加其它成分，然后輸出產(chǎn)品。
換言之，對混合器本身而言，一個預(yù)定的、含有一定溶劑成分的適當(dāng)粘度很重要，因為只有在這樣的情況下混合能量才能轉(zhuǎn)入到混合物料中。這樣一來，整套汽化設(shè)備的結(jié)構(gòu)就更加緊湊了。
這項發(fā)明不只是局限于一種特定的混和，所有的固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)的混和都可使用這項發(fā)明。為了使其能夠正常運轉(zhuǎn)，粘度必須達(dá)到足夠高的程度，以便能夠輸入充足的混合能量。
這項發(fā)明還適用于固態(tài)到液態(tài)的相變。比如，這種程序也可以用于碎塊餅干(Crumb)的生產(chǎn)制造。又比如，奶粉、糖、可可、油和水可以混在一起進(jìn)行熱處理。在熱處理的過程中會發(fā)生糖結(jié)晶和水蒸發(fā)的反應(yīng)。這種程序可以直接在上文提到的混合器中進(jìn)行?；旌臀锪蠌姆勰┑胶隣罨旌衔锪系霓D(zhuǎn)變過程中唯一的一個難題是在粉末狀態(tài)時，通過與壁面接觸而轉(zhuǎn)移的熱量很少。因為粉末的粘性非常低，混和能量也就無法輸入到混合物料當(dāng)中。
具體實施例方式
通過在單軸或雙軸的混合器中或在混合器的第一區(qū)中的返回混合，添加成分能夠直接添加到糊狀混合物料中。也就是說，糊狀的混合物料在這個混合器中會被返回混合，而固態(tài)物質(zhì)會被添加到糊狀混合物料中。由于混合物料現(xiàn)有的粘度足夠，我們可以通過進(jìn)一步攪拌將相應(yīng)的混合能量轉(zhuǎn)入混合物料中。這一過程主要涉及內(nèi)部能量，因為產(chǎn)品是在糊狀混合物料內(nèi)部發(fā)生升溫的。
這種糊狀混合物料會被放進(jìn)連續(xù)運轉(zhuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)混合器中或被送到連續(xù)混合器的第二個區(qū)內(nèi)。在那兒將會發(fā)生上文提及的反應(yīng)/結(jié)晶/干化。
這種程序的一個演示案例也考慮到了可以其對材料的再循環(huán)的適用性，例如我們可在尼龍地毯的再循環(huán)利用中借助此程序。地毯剩余物可直接添加到已完成返回混合的糊狀尼龍混合物料中。我們可以通過進(jìn)行有效攪拌來獲得將固態(tài)物質(zhì)加熱到熔點所需的內(nèi)部能量。
有些情況下轉(zhuǎn)矩可能會過高。諸如聚烯物溶液(益壽糖和山梨醇之類的代糖品)的汽化或在熔點之下的聚合化(例如聚甲基丙烯酸甲酯的聚合化)可形成一種螺旋水流而封阻連續(xù)混合器。在這些情況下，螺旋水流的從液態(tài)向固態(tài)的相變粘度很高。這里的難題在于怎樣在儀器縱面的局部對高粘度的同質(zhì)混合物料進(jìn)行混合。
裝有松散產(chǎn)品的前床/活動床/固定床能夠解決粘度過高的問題。我們將液態(tài)產(chǎn)品添加到這種松散的顆粒狀的前床/活動床/固定床中。返回混合使得濃度相位只發(fā)生在成品顆粒的表層，但是此時整個活動床依然可以活動。這樣攪拌器就無法“看”到濃度相位的高粘度了。憑借返回混合，成品顆粒的表面發(fā)生了濃度/流體液態(tài)到固態(tài)的相變。返回混合使得濃度產(chǎn)品和固體顆粒產(chǎn)品的混合粘度看起來似乎較低。
我們根據(jù)混合器的長度可分出不同的添加點，利用這些添加點和積極輸送的混合幾何能有效完成這種連續(xù)的返回混合。
除了可以根據(jù)長度來劃分添加點，借助成品的外部再循環(huán)，單個添加點也可以實現(xiàn)所需求的返回混合。如上所述，混合幾何的實現(xiàn)需要借助積極輸送。
在混合器中進(jìn)行連續(xù)返回混合的第三種方法將根據(jù)長度劃分的添加點和返回混合的混合幾何連接起來。
不言而喻，使用返回混合的相應(yīng)混合器是為了實現(xiàn)連續(xù)工作?；旌掀骺梢允菃屋S的也可以是雙軸的。應(yīng)適當(dāng)放置相應(yīng)的混合成分以使它們呈現(xiàn)返回混合的幾何圖案。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)品連續(xù)相變的程序流程，其特征在于其包括以下步驟將產(chǎn)品放置于混合器內(nèi)，混合成分?jǐn)R置于軸邊(至少是單軸)，對該產(chǎn)品進(jìn)行返回混合，直至通過測量軸的轉(zhuǎn)矩所推斷出的粘度達(dá)到預(yù)定的高度，或?qū)σ呀?jīng)達(dá)到了預(yù)定粘度的產(chǎn)品進(jìn)行返回混合，然后將混合器切換到連續(xù)運轉(zhuǎn)模式，有的情況下還需要添加其它成分，而后將產(chǎn)品輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序流程，其特征在于要進(jìn)行返回混合的混合成分將機(jī)械能轉(zhuǎn)入塑料溶劑(例如熱塑性溶劑或合成橡膠溶劑)中，使得添加的揮發(fā)性成分從液態(tài)相變到氣態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序流程，其特征在于要進(jìn)行返回混合的混合成分將機(jī)械能轉(zhuǎn)入到糊狀產(chǎn)品/混和物料中，使添加的固態(tài)成分從固態(tài)相變到液態(tài)/似糊狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的程序流程，其特征在于要進(jìn)行返回混合的混合成分將機(jī)械能傳入到混合器的第一個區(qū)域，通過混合成分中的輸送成分將其輸送到混合器的第二區(qū)域繼續(xù)進(jìn)行加工處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的程序流程，其特征在于其要進(jìn)行返回混合的混合成分在混合器的第一區(qū)域形成一個固定床，使得添加的液態(tài)成分能夠?qū)崿F(xiàn)從液態(tài)向固態(tài)的相變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的程序流程其特征在于其要進(jìn)行返回混合的混合成分在混合器的第一區(qū)域形成一個固定床，通過混合成分中的輸送成分將其輸送到混合器的第二區(qū)域繼續(xù)進(jìn)行加工處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的程序流程其特征在于其要進(jìn)行返回混合的混合成分中一部份液態(tài)成分要被優(yōu)化濃縮，這樣能夠抑制泡沫的產(chǎn)生。
全文摘要
一種產(chǎn)品連續(xù)相變的程序?qū)a(chǎn)品放置于一個混合器內(nèi)，混合成分?jǐn)R置于軸邊(至少是單軸)，對該產(chǎn)品進(jìn)行返回混合，直至通過測量軸的轉(zhuǎn)矩所推斷出的粘度達(dá)到預(yù)定的高度；或?qū)σ呀?jīng)達(dá)到了預(yù)定粘度的產(chǎn)品進(jìn)行返回混合，將混合器切換為連續(xù)運轉(zhuǎn)的模式，在某些情況下還需要添加其它成分，然后輸出產(chǎn)品。
文檔編號B29B7/28GK1741842SQ200480002875
公開日2006年3月1日 申請日期2004年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月27日
發(fā)明者P·A·弗勒里 申請人:利斯特股份公司