[發(fā)明專利]一種水溶性聚合物快速溶解系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210522882.9
• 申請日: 2012-12-08
• 公開（公告）號: CN103055750A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉有智;張巧玲;袁志國;祁貴生;栗秀萍;申紅艷;焦緯洲;王建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號: B01F13/10
• 分類號: B01F13/10;B01F1/00;B01F15/04;B01F15/02;B01F3/12
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種水溶性聚合物快速溶解系統(tǒng)，其特征在于包括預(yù)分散系統(tǒng)、聚合物溶解系統(tǒng)以及連接各裝置的風(fēng)機(jī)、輸送泵和管線，

所述的預(yù)分散系統(tǒng)包括干粉儲存器（1-1）、計量下料器（1-2）、螺旋輸送器（1-3）、下料斗（1-4）、文丘里引射器（1-6）、水粉混合器（1-7）和預(yù)分散罐（1-9），其中干粉儲存器（1-1）安裝于螺旋輸送器（1-3）上部，下料斗（1-4）位于螺旋輸送器（1-3）的斜下方，安裝于文丘里引射器（1-6）的正上方，文丘里引射器（1-6）的入口接鼓風(fēng)機(jī)（1-5），文丘里引射器（1-6）的出口連接提升管道，提升管道再連接水粉混合器（1-7），水粉混合器（1-7）安裝于預(yù)分散罐（1-9）上部，預(yù)分散罐（1-9）上部安裝有電機(jī)，電機(jī)帶動罐內(nèi)的攪拌裝置（1-8），

所述的聚合物溶解系統(tǒng)采用兩級或多級旋轉(zhuǎn)填料床串聯(lián)，預(yù)分散罐（1-9）下部連接出料管，出料管管路中安裝有閥門和輸送泵，輸送泵與一級旋轉(zhuǎn)填料床（1-11）的進(jìn)液口用管線相連，一級旋轉(zhuǎn)填料床（1-11）的出液口與二級旋轉(zhuǎn)填料床（1-12）的進(jìn)液口用管線相連，所連管路上安裝有閥門和輸送泵，二級旋轉(zhuǎn)填料床（1-12）與后續(xù)的旋轉(zhuǎn)填料床連接至末級旋轉(zhuǎn)填料床，末級旋轉(zhuǎn)填料床的出液口與聚合物水溶液的外輸管線相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溶性聚合物快速溶解系統(tǒng)，其特征在于二級旋轉(zhuǎn)填料床（1-12）所用填料的比表面積小于一級旋轉(zhuǎn)填料床（1-11），孔隙率大于一級旋轉(zhuǎn)填料床，后續(xù)級數(shù)的旋轉(zhuǎn)填料床與二級旋轉(zhuǎn)填料床（1-12）的結(jié)構(gòu)相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性聚合物快速溶解系統(tǒng)，其特征在于一級旋轉(zhuǎn)填料床（1-11）的填料層采用單層、同一種填料。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性聚合物快速溶解系統(tǒng)，其特征在于二級旋轉(zhuǎn)填料床填料層采用兩層填料，內(nèi)層填料厚度D1與外層填料厚度D2之比為0.8~1.5，內(nèi)層填料的比表面積大于外層填料的比表面，內(nèi)層填料的孔隙率小于外層填料的孔隙率。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性聚合物快速溶解系統(tǒng)，其特征在于填料為花環(huán)填料、旋轉(zhuǎn)球填料、階梯環(huán)填料或者矩鞍環(huán)填料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的一種水溶性聚合物快速溶解系統(tǒng)，其特征在于填料的材質(zhì)為金屬或塑料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水溶性聚合物快速溶解系統(tǒng)，其特征在于各級旋轉(zhuǎn)填料床的填料層直徑為300?mm～3000mm，填料層高度為50?mm～800mm。

8.一種水溶性聚合物快速溶解方法，基于權(quán)利要求7所述的水溶性聚合物快速溶解系統(tǒng)完成，其特征在于步驟如下：首先將聚合物粉體送入干粉儲料器（1-1）中，從儲料器（1-1）下部經(jīng)過計量下料器（1-2）計量后進(jìn)入螺旋輸送器（1-3），輸送出的干粉物料進(jìn)入下料斗（1-4），鼓風(fēng)機(jī)（1-5）從文丘里引射器（1-6）側(cè)部鼓入空氣，干粉在氣流的作用下沿輸送管線輸送到預(yù)分散罐（1-9）頂部的水粉混合器（1-7），經(jīng)計量的水同時進(jìn)入水粉混合器（1-7），在水粉混合器（1-7）聚合物粉末與水旋流接觸混合并進(jìn)入預(yù)分散罐（1-9），在攪拌作用下，固體粉末狀物料在預(yù)分散罐（9）內(nèi)分散為均勻的懸浮液；

從預(yù)分散罐底部出料口出來的聚合物懸浮液經(jīng)螺桿泵（1-10）輸送至一級旋轉(zhuǎn)填料床（1-11）的進(jìn)液管（1），調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為300?rpm?~1000?rpm，連續(xù)進(jìn)入進(jìn)液管（1）的聚合物懸浮液通過下部的液體分布器（9）進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的填料層（8），聚合物懸浮液在旋轉(zhuǎn)的填料層由內(nèi)到外被多次切割、分散，最后被甩到旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)壁，在重力作用下沿內(nèi)壁流至旋轉(zhuǎn)填料床底部，經(jīng)出液口（4）流出，進(jìn)入二級旋轉(zhuǎn)填料床（1-13），二級旋轉(zhuǎn)填料床（1-13）轉(zhuǎn)速范圍為100?rpm?~500rpm，經(jīng)兩級或多級串聯(lián)的旋轉(zhuǎn)填料床所輸出的聚合物水溶液呈完全均勻溶解狀態(tài)，連續(xù)輸入外輸管道。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水溶性聚合物快速溶解方法，其特征在于一級旋轉(zhuǎn)填料床（1-11）轉(zhuǎn)速范圍300?rpm?~600?rpm；二級旋轉(zhuǎn)填料床（1-13）轉(zhuǎn)速范圍為100?rpm?~300?rpm。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的水溶性聚合物快速溶解方法，其特征在于聚合物分子量是200萬~2000萬，為陰離子型聚丙烯酰胺、陽離子型聚丙烯酰胺、非離子型聚丙烯酰胺或兩性聚丙烯酰胺，聚合物水溶液配置濃度為500~15000mg/L。