蓄电池生产用电解液搅拌装置

927 编辑：中冶有色技术网来源：聊城氟尔新材料科技有限公司

2023-11-14 15:25:52

权利要求书： 1.一种聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，其特征在于：由上至下包括，

上搅拌定子，圆环型结构，圆环内侧沿着圆周方向设置上固定齿；

上搅拌转子，具有浆叶旋转结构；

中搅拌定子，圆环型结构；

下搅拌转子，具有开式叶轮状结构，包括转盘和设置在转盘上的叶片；

中心旋转轴，穿过上搅拌定子、中搅拌定子的内侧，上搅拌转子、转盘与中心旋转轴连接；上搅拌定子、上搅拌转子之间设置具有间隙，中搅拌定子与下搅拌转子设置间隙。

2.如权利要求1所述的聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，其特征在于：上搅拌定子的上固定齿数量设置6-10个；优选为8个。

3.如权利要求1所述的聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，其特征在于：上固定齿的上表面具有向下的倾斜面；进一步倾斜度为5-20°；

或，若干上固定齿沿着圆周方向上倾斜设置；

上搅拌定子包括外环形固定体，与上固定齿的外侧端部相接，其相对于上固定齿具有向下的延伸的结构。

4.如权利要求3所述的聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，其特征在于：上搅拌转子的浆叶的数量为6-10个；优选为8个；

或，上搅拌转子的浆叶的下表面具有向上倾斜的斜面；进一步倾斜度为5-20°。

5.如权利要求1所述的聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，其特征在于：中搅拌定子的内侧壁的下部环型的倾斜部，倾斜部由内侧壁指向中搅拌定子的圆心内侧，下部的壁厚大于上部的壁厚。

6.如权利要求1所述的聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，其特征在于：倾斜部的底面具有指向圆心方向的、向上的倾斜面；进一步倾斜面的角度为3-6°。

7.如权利要求5所述的聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，其特征在于：下搅拌转子的叶片设置在转盘的靠近外边缘的位置；进一步叶片的数量为8-20片。

8.如权利要求1所述的聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，其特征在于：叶片的顶面具有指向圆心外侧的、向下的斜面；

或，转盘上设置若干通孔，通孔位于叶片的内侧。

9.如权利要求1所述的聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，其特征在于：还包括下搅拌定子，为环型结构，位于下搅拌转子的外侧；

优选的，下搅拌定子的环体结构上设置圆周排列的矩形孔洞；进一步，若干矩形孔洞沿着圆周方向倾斜设置，倾斜方向与下搅拌转子的旋转方向相同；更进一步矩形孔洞的倾斜角度为40-50°。

10.如权利要求1所述的聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，其特征在于：间隙的直径为0.9-1.5mm；优选为1-1.2mm；

或，还包括导流罩，位于上搅拌定子的上方；进一步导流罩的内侧壁设置挡板。

说明书：一种聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置技术领域

本发明属于化工生产粉料破碎技术领域，具体涉及一种可将聚四氟乙烯颗粒破碎至粒径200微米以下的特殊剪切搅拌装置。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

在聚四氟乙烯粉料的生产制作过程中，需要将聚合完毕后的聚四氟乙烯大颗粒状物料破碎至200微米以下，并将酸性物质洗涤除去。目前多数企业采取聚合后先洗涤，再通过振动筛除水、粗剪切剪碎、离心机离心等步骤后气流粉碎得到相应产品。但这种方式投入设备多，大量设备十分精密，需要进口且维护难度大，且流程复杂。有的企业或者是采用鼠笼式搅拌器进行捣碎，其原理是将大块物料通过导流罩吸入到搅拌器中心，再通过鼠笼式定子将物料甩出，物料釜壁碰撞，从而将大块物料破碎。但此方法需要较大的电机功率，较长的捣碎时间，造成了能源消耗较大，而且随着企业规模的扩大，这种问题愈加突出。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，由上至下包括，

上搅拌定子，圆环型结构，圆环内侧沿着圆周方向设置上固定齿；

上搅拌转子，具有浆叶旋转结构；

中搅拌定子，圆环型结构；

下搅拌转子，具有开式叶轮状结构，包括转盘和设置在转盘上的叶片；

中心旋转轴，穿过上搅拌定子、中搅拌定子的内侧，上搅拌转子、转盘与中心旋转轴连接；上搅拌定子、上搅拌转子之间设置具有间隙，中搅拌定子与下搅拌转子设置间隙。

上搅拌定子、中搅拌定子相对于上搅拌转子、下搅拌转子是不动的，上搅拌转子、下搅拌转子通过中心旋转轴带动旋转；上搅拌定子、上搅拌转子之间设置间隙，利用间隙进行物料磨碎；中搅拌定子与下搅拌转子设置间隙，利用间隙进行物料磨碎；物料由上至下进行落料，在落料的过程中进行磨碎。解决了微米粒径的颗粒磨碎到更小的颗粒的问题。

本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：

本发明涉及的剪切搅拌装置可将聚四氟乙烯粉末由400微米以上粉碎至200微米左右。通过本发明的剪切搅拌装置粉碎效果好，并且消耗的电机功率小，通过搅拌定子和搅拌转子的位置和结构的相互配合，可以实现颗粒在由上向下经过的过程中被磨碎为较小的颗粒，而且磨碎的时间短。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为剪切搅拌装置的剖开结构图；

图2为上搅拌定子的侧视结构图；

图3为上搅拌定子的俯视结构图；

图4为上搅拌转子的侧视结构图；

图5为上搅拌转子的俯视结构图；

图6为中搅拌定子的侧视结构图；

图7为中搅拌定子的俯视结构图；

图8为下搅拌转子的侧视结构图；

图9为下搅拌转子的俯视结构图；

图10为下搅拌定子的侧视结构图；

图11为下搅拌定子的俯视结构图；

其中，1-导流罩；2-挡板；3-上搅拌定子；4-上搅拌转子；5-中搅拌定子；6-下搅拌定子；7-下搅拌转子；8-上固定齿；9-外环形固定体；10-外环形固定体；11-浆叶；12-倾斜部；13-叶片；14-通孔；15-矩形孔洞；16-间隙；17-倾斜面的角度。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

一种聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，由上至下包括，

上搅拌定子，圆环型结构，圆环内侧沿着圆周方向设置上固定齿；

上搅拌转子，具有浆叶旋转结构；

中搅拌定子，圆环型结构；

下搅拌转子，具有开式叶轮状结构，包括转盘和设置在转盘上的叶片；

中心旋转轴，穿过上搅拌定子、中搅拌定子的内侧，上搅拌转子、转盘与中心旋转轴连接；上搅拌定子、上搅拌转子之间设置具有间隙，中搅拌定子与下搅拌转子设置间隙。

在本发明的一些实施方式中，上搅拌定子、上搅拌转子之间的间隙为L型间隙，L型间隙包括上下结构之间的间隙和左右结构之间的间隙。

在本发明的一些实施方式中，上搅拌定子的上固定齿数量设置6-10个；优选为8个。

在本发明的一些实施方式中，上固定齿的上表面具有向下的倾斜面；进一步倾斜度为5-20°。

在本发明的一些实施方式中，若干上固定齿沿着圆周方向上倾斜设置。即若干上固定齿向同一个方向倾斜，并且是在圆周的方向上。

在本发明的一些实施方式中，上搅拌定子包括外环形固定体，与上固定齿的外侧端部相接，其相对于上固定齿具有向下的延伸的结构。

在本发明的一些实施方式中，上搅拌转子的浆叶的数量为6-10个；优选为8个。

在本发明的一些实施方式中，上搅拌转子的浆叶的下表面具有向上倾斜的斜面；进一步倾斜度为5-20°。

在本发明的一些实施方式中，中搅拌定子的内侧壁的下部环型的倾斜部，倾斜部由内侧壁指向中搅拌定子的圆心内侧，下部的壁厚大于上部的壁厚。

在本发明的一些实施方式中，倾斜部的底面具有指向圆心方向的、向上的倾斜面；进一步倾斜面的角度为3-6°。

在本发明的一些实施方式中，下搅拌转子的叶片设置在转盘的靠近外边缘的位置；进一步叶片的数量为8-20片。

在本发明的一些实施方式中，叶片的顶面具有指向圆心外侧的、向下的斜面。

在本发明的一些实施方式中，转盘上设置若干通孔，通孔位于叶片的内侧。

在本发明的一些实施方式中，还包括下搅拌定子，为环型结构，位于下搅拌转子的外侧。

在本发明的一些实施方式中，下搅拌定子的环体结构上设置圆周排列的矩形孔洞；进一步，若干矩形孔洞沿着圆周方向倾斜设置，倾斜方向与下搅拌转子的旋转方向相同；更进一步矩形孔洞的倾斜角度为40-50°。

在本发明的一些实施方式中，间隙的直径为0.9-1.5mm；优选为1-1.2mm。

在本发明的一些实施方式中，还包括导流罩，位于上搅拌定子的上方；进一步导流罩的内侧壁设置挡板。

本发明涉及的聚四氟乙烯粉末生产过程中的剪切搅拌装置，用于将400微米以上的聚合好的聚四氟乙烯大颗粒进行磨碎，磨碎成200微米左右的颗粒。

聚合好的聚四氟乙烯大颗粒由剪切搅拌装置的顶部进入，然后由底部流出，由上向下依次经过上搅拌定3子、上搅拌转子4、中搅拌定子5、下搅拌转子7，中心旋转轴带着上搅拌转子4、下搅拌转子7旋转，上搅拌定子3、中搅拌定子5相对不动，利用上搅拌定子3、上搅拌转子4之间设置具有间隙，利用L型间隙进行磨碎然后经过中搅拌定子，后落到下搅拌转子，中搅拌定子与下搅拌转子设置间隙，然后利用这个间隙进行颗粒的磨碎。利用间隙面被剪切。

在使用的过程中，加入聚四氟乙烯大颗粒和水，然后剪切，使物料随着水被搅动起来，从而进入间隙被剪切；同时水可以将物料中残余的其他化学物质清洗掉。

在一种实施方式中，中心旋转轴通过电机带动，实现旋转剪切。

如图1所示，我们可以看到，上搅拌定子3、上搅拌转子4呈交错设置，物料从上搅拌定子到上搅拌转子，然后进行间隙，所以实现利用间隙进行磨碎。上搅拌定子是相对不动的，上搅拌转子具有浆叶结构，上固定齿8与上搅拌转子4之间不断发生交替的磨碎过程。

上搅拌定子3的上固定齿8与上搅拌转子之间具有间隙，在上搅拌转子转动的过程中，实现不断的磨碎。

中搅拌定子5的下面与下搅拌转子的叶片上面之间具有间隙，在叶片不断旋转的过程中，实现不断的磨碎。

下搅拌转子7为开式叶轮状结构，为了叶片与中搅拌定子5形成间隙，同时为了承接物料，叶轮状结构，使物料发生不断的旋流过程，物料在下搅拌转子7上，不会再向下流动，而是不断的进入到间隙中，从叶片间隙流出，发生磨碎的过程，提高磨碎的效果。

上搅拌定子3、中搅拌定子5都为圆环型结构，与中心旋转轴形成一定间距，在内侧围成一个搅拌空间的作用。上搅拌转子4在中心旋转，带动液体旋转流动，使液体带着颗粒不断进入到间隙中进行磨碎。

颗粒不断被带到间隙中进行磨碎，本发明解决了微米粒径的颗粒磨碎到更小的颗粒的问题。

另外，本发明的剪切搅拌装置还包括如下的结构：

上搅拌定子、上搅拌转子之间的间隙为L型间隙，L型间隙包括上下结构之间的间隙和左右结构之间的间隙。通过L型间隙，使颗粒连续沿着水平间隙和竖直间隙进行磨碎。

在一种实施方式中，上搅拌定子与剪切搅拌装置的底部结构通过固定螺杆连接。

上搅拌定子3的上固定齿数量设置6-10个；优选为8个。上固定齿8的上表面具有向下的倾斜面；进一步倾斜度为5-20°。由四周向中心伸出8个齿，每个齿的侧表面在垂直方向上设置一定的斜度，目的是为更好地减小流场阻力。每个齿的下表面与水平方向平行，目的是为与上层搅拌转子4上表面相互契合，有利于进行磨碎。

若干上固定齿8沿着圆周方向上倾斜设置。即若干上固定齿8向同一个方向倾斜，并且是在圆周的方向上。有助于物料沿着一个方向发生旋转和搅拌的作用。

上搅拌定子3包括外环形固定体9，与上固定齿7的外侧端部相接，其相对于上固定齿具有向下的延伸的结构。通过向下延伸的结构，可以形成竖向的间隙，沿着这个间隙进行剪切。

上搅拌转子4的浆叶11的数量为6-10个；优选为8个。上搅拌转子4的浆叶11的下表面具有向上倾斜的斜面。每个齿的端面呈梯形，每个齿的侧表面在垂直方向上设置一定的斜度(5-20°)，目的是为更好地减小流场阻力。

中搅拌定子5的内侧壁的下部环型的倾斜部12，倾斜部12由内侧壁指向中搅拌定子的圆心内侧，下部的壁厚大于上部的壁厚。中搅拌定子的倾斜部，可以方向上方的物料沿着倾斜部向下滑落。

倾斜部12的底面具有指向圆心方向的、向上的倾斜面；进一步倾斜面的角度17为3-6°。整个下表面在水平方向上设置一定的向上的斜度，目的是与下层搅拌转子上表面相互契合。

在一种实施方式中，中搅拌定子5的底部外边缘与剪切装置进行固定连接，保持中搅拌定子相对不动。

下搅拌转子7的叶片13设置在转盘的靠近外边缘的位置；进一步叶片13的数量为8-20片。叶片设置在靠近外边缘的位置，是为了和中搅拌定子之间形成间隙，叶片的数量提高物料从侧向流出时，起到进一步的破碎的作用。

叶片13的顶面具有指向圆心外侧的、向下的斜面。方便与搅拌定子之间形成倾斜的间隙，使物料沿着倾斜的间隙被磨碎，倾斜设置，方便上方的物料直接进入。

转盘上设置若干通孔14，通孔位于叶片的内侧。为了保持搅拌高速运转时的动平衡。

还包括下搅拌定子6，为环型结构，位于下搅拌转子7的外侧。下搅拌定子6的环体结构上设置圆周排列的矩形孔洞；进一步，若干矩形孔洞15沿着圆周方向倾斜设置。下搅拌定子在下搅拌转子7的外侧，在物料经过下搅拌转子后，经过下搅拌定子6，进行进一步的加强磨碎。

矩形孔洞15使得被剪切后的粒子通过孔洞沿切线方向朝釜壁高速撞击，起到进一步破碎的效果。孔洞侧面沿水平方向呈一定角度，角度与搅拌器旋转方向相同。

综上可知，本发明的剪切搅拌装置，在由上至下的过程中，由于上搅拌转子、下转子带动液态的水和颗粒的混合物进行旋转，所以在剪切装置的内部形成旋流，水带动颗粒进入到间隙中进行磨碎，流动的过程中会受到静态阻力和动态阻力，我们可以看到，上搅拌转子和中搅拌定子之间形成了空间，在这个空间中流态量较大，如果受到较大的阻力，不利于物料向下流动和导致磨碎过程不通畅，颗粒被卡在间隙中，不利于正常的磨碎过程，上搅拌定子、上搅拌转子、中搅拌定子等的形状设计，使流态更顺畅，阻力更小，磨碎的更为均匀。

间隙的直径为0.9-1.5mm；优选为1-1.2mm。间隙的直径大小可以使物料粉碎的更为均匀，更细。

还包括导流罩1，位于上搅拌定子3的上方；进一步导流罩1的内侧壁设置挡板2。有利于将物料旋入搅拌器正中心，提高搅拌效率。

搅拌完成的物料进入气流烘干系统，可将聚四氟乙烯粉末含水量降至0.2％以下。然后进入气流粉碎装置，可以粉碎至50微米以下。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。