[發明專利]分散和研磨流體中的顆粒的方法

在審

• 申請號: 202080059019.7
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN114269461A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: F·羅伯特;B·拜諾伊斯特;S·帕文
• 申請（專利權）人: 巴斯夫涂料有限公司
• 主分類號: B01F27/93
• 分類號: B01F27/93;B01F33/83;B01F25/52;B01F23/53
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張雙雙;劉金輝

本發明涉及一種在流體中分散顆粒的方法和系統。該方法包括使用攪拌裝置(120)在攪拌容器(110)中攪拌包含顆粒(164)的流體(160)。在攪拌過程中，通過連續由取出位置(131)取出一定量的流體，使流體再循環。此外，將顆粒研磨，其中在每次通過研磨裝置(140)時，降低取出流體中的顆粒尺寸。將已通過研磨裝置的取出流體在再引入位置(151)連續再引入攪拌容器中。將再引入流體與攪拌容器中的流體在由攪拌裝置限定的混合區域(161)中混合，并且取出位置的確定使得取出流體包含平均顆粒尺寸與混合區域中的顆粒的平均顆粒尺寸不同的顆粒。

發明領域

本發明涉及一種通過再循環分散和研磨流體中的顆粒的方法和優化系統。

發明背景

在流體中均勻分散和研磨顆粒是非常困難的。在許多應用中，必需通過研磨來降低分散在流體中的顆粒和附聚物的尺寸，例如在使用液體粘合劑和彩色顏料顆粒的漆的生產過程中。將顆粒分散在流體中，例如將彩色顏料分散在粘合劑中，同時進一步降低顆粒的尺寸的一個解決方案是提供通過珠磨機的再循環，在其中將具有顆粒的流體在攪拌容器如容器、混合槽、攪拌槽、均質器等中連續攪拌，且同時，通過磨機再循環，其在每次通過磨機時，降低顆粒的尺寸，直到達到所需的顆粒尺寸和混合物的目標性能，例如在老化中穩定的產物，其中小顆粒由粘合劑良好地潤濕。在目前該類再循環系統的設計中，流體中顆粒的平均尺寸僅在流體每次通過磨機時非常緩慢地降低。因此，為了達到所需的平均顆粒尺寸，需要進行許多循環，其中一個循環是指一個攪拌容器體積的流體通過磨機。

相關的技術是例如US 2007/025178 A1、US 1781435 A、EP 2657263 A1和US2004/134930 A1。

因此，有利的是提供一種方法和系統，其使流體通過磨機的循環次數降低，使得可降低生產包含流體中分散的顆粒的產物的時間和能量。

發明概述

本發明的目的是提供一種在流體中分散顆粒的方法和系統，其使在再循環工藝過程中生產的產物的生產時間和能量降低。

在本發明的第一方面，提供了一種分散和研磨流體中的顆粒的方法，其中該方法包括以下步驟：a)將包含顆粒的流體引入攪拌容器中，其中顆粒包括起始平均顆粒尺寸，b)使用設置在攪拌容器內的預定攪拌位置的攪拌裝置在攪拌容器中攪拌流體，且在攪拌過程中，i)通過使用取出裝置由攪拌容器中的預定取出位置連續取出一定量的包含顆粒的流體使包含顆粒的流體再循環，ii)使用研磨裝置研磨連續取出的流體中的顆粒，其中在每次通過研磨裝置的過程中，如果取出流體中的顆粒的尺寸在預定顆粒尺寸以上，則降低取出流體中的顆粒的尺寸，iii)使用再引入裝置在預定再引入位置將通過研磨裝置的取出流體連續再引入攪拌容器中，其中將包含具有降低尺寸的顆粒的再引入流體與攪拌容器中的流體在由攪拌裝置限定的混合區域中混合，并且其中取出位置的確定使得取出流體包含平均顆粒尺寸不同于混合區域中的流體中的顆粒的平均顆粒尺寸的顆粒。

由于由攪拌容器取出流體以通過磨機的取出位置的確定使得取出流體包含平均顆粒尺寸不同于由攪拌裝置限定的混合區域中的流體中的顆粒的平均顆粒尺寸的顆粒，因此可確保將包含未足夠經常通過磨機的顆粒(即顆粒尺寸仍過大)的流體送至磨機，而降低已在前次通過過程中研磨的取出流體中的顆粒的量。因此，顆粒的尺寸可更有效地降低，即在每次通過時，將比已具有較小尺寸的顆粒多的具有較大尺寸的顆粒通過磨機輸送。因此，可降低達到預定平均顆粒尺寸所需的通過次數，這導致生產給定最終產物的生產時間和能量降低。

特別地，本發明人發現，在使用攪拌裝置如葉輪攪拌流體的攪拌容器中，引入流體和容器中的流體之間的混合將不會在整個攪拌容器中發生。由于渦流，即在流體內形成至少一個渦流，混合將主要發生在攪拌裝置周圍的區域如葉輪周圍的區域中。