粘弹性高分子聚合物水溶液配置装置

摘要

本发明涉及一种粘弹性高分子聚合物水溶液配置装置，在支架内放置腔体的外部壳体，腔体内放置叶片、分散器，叶片通过穿过分散器的旋转轴连接调速电机，分散器的刮片随旋转轴转动，腔体与外部壳体之间具有夹层空间，温控装置连接夹层空间形成回路，并通过温控装置使腔体中的水温达到动态平衡。该装置中高分子聚合物溶质周期性地进入水中，受搅拌器高自由度的搅拌作用可均匀的溶于水中。腔体中溶液的受搅拌速度可由搅拌器上的调速电机控制，能减小对流体的剪切作用，减少高分子聚合物分子链的损伤，搅拌器的叶片表面敷有疏水性涂层，可减少聚合物分子的粘附，配制结束后温控装置中的热水可导出对叶片、腔体内壁进行冲洗，防止溶质残留。

说明书

技术领域

本发明涉及一种溶液配制装置，尤其涉及一种粘弹性高分子聚合物水溶液的配制装置，属于溶液配置装置技术领域。

背景技术

对现有文献的检索发现，目前的溶液配制装置主要由圆柱桶及带马达驱动的叶片组构成。溶质和溶剂直接放在圆柱桶中，叶片组转动使溶液混合均匀。这种方法对配制具有粘弹性的高分子聚合物溶液来说，容易使得高分子聚合物溶质快速降解，且溶质易粘附在搅拌叶片上，溶液的均匀性较差，温度变化较大，配制效果不理想。而在实际需求中，往往要求溶液有较高的均匀性，配制过程中溶液要温度恒定，溶质粘附少，配制完成时溶质都能有效溶解。因此，需要一种溶液配制装置将高分子聚合物粉末周期性地从分散器底面托盘的微孔中扫出并添加至腔体中的水中，配合搅拌装置中叶片多角度的旋转，使溶质均匀溶于水中，且避免溶液浓度上下分层，并避免聚合物溶质粘附搅拌装置的叶片表面，以及腔体外部布置温控装置以维持配制过程中腔体内部溶液温度的恒定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种粘弹性高分子聚合物水溶液配置装置，该装置能减小对流体的剪切作用，减少高分子聚合物分子链的损伤，搅拌器的叶片表面敷有疏水性涂层，可减少聚合物分子的粘附，配制结束后温控装置中的热水可导出对叶片、腔体内壁进行冲洗，防止溶质残留。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种粘弹性高分子聚合物水溶液配置装置，包括可调速、具多自由度的搅拌器、水泵、阀门、温控装置，所述搅拌器由调速电机、旋转轴、分散器、叶片、腔体、支架组成，所述支架内放置腔体的外部壳体，腔体内从下至上依次放置叶片、分散器，所述叶片通过穿过分散器的旋转轴连接调速电机，所述分散器由一带微孔的圆盘和刮片组成，刮片与旋转轴固定连接，所述带微孔的圆盘内放置高分子聚合物固体粉末，所述刮片随旋转轴转动，将圆盘中的高分子聚合物固体粉末通过微孔周期性的扫入腔体的水中；所述腔体与外部壳体之间具有夹层空间，所述温控装置出水口通过进口软管、阀门、水泵连接夹层空间的进水口，所述夹层空间的出水口通过出口软管连接所述温控装置的进水口形成回路，并通过温控装置使腔体中的水温达到动态平衡。

所述叶片表面涂有疏水材料，用于避免搅拌过程中高分子聚合物粘附在叶片上。

所述旋转轴上装有多自由度调节手柄，多自由度调节手柄可左右摆动使旋转轴和叶片整体摆动，通过调整旋转轴的倾角和改变叶片的高度与旋转方向，使溶液上下混合均匀。

所述腔体为圆桶形，所述腔体上沿设有圆弧嘴，供倾倒并提供溶液，用于减少聚合物溶液的降解。

所述叶片为两块十字相嵌的实心板，可增加搅拌混乱度。

所述粘弹性高分子聚合物水溶液配置装置设有冲洗系统，便于对溶液配制完成时残留有溶质的部件进行冲洗。

本发明的有益效果是：

该装置中高分子聚合物溶质周期性地进入水中，受搅拌装置高自由度的搅拌作用可均匀的溶于水中。腔体中溶液的受搅拌速度可由搅拌装置上的调速电机控制，能减小对流体的剪切作用，减少高分子聚合物分子链的损伤，搅拌器的叶片表面敷有疏水性涂层，可减少聚合物分子的粘附，配制结束后温控装置中的热水可导出对叶片、腔体内壁进行冲洗，防止溶质残留。

附图说明

图1是本发明的粘弹性高分子聚合物水溶液配置装置结构示意图；

图2是分散器结构示意图；

图3是温控装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1到图3所示，本发明粘弹性高分子聚合物水溶液配置装置，包括调速电机1、旋转轴2、分散器3、叶片6、腔体7（带刻度）、阀门A8、导出软管9、承重圆柱体10、液位刻度线11、支架12、水泵13、阀门B14、进口软管15、阀门C16、出口软管17、温控装置等。

支架12内放置腔体7的外部壳体，腔体7内从下至上依次放置叶片6、分散器3，叶片6通过穿过分散器3的旋转轴2连接调速电机1。腔体7与外部壳体之间具有夹层空间，所述温控装置出水口通过进口软管15、阀门B14、水泵13连接夹层空间的进水口，夹层空间的出水口通过阀门C16、出口软管17连接温控装置的进水口形成回路，并通过温控装置使腔体7中的水温达到动态平衡。

如图2所示，分散器3由一带微孔5的圆盘和刮片4组成，刮片4与旋转轴2固定连接，带微孔5的圆盘内放置高分子聚合物固体粉末，所述刮片随旋转轴2转动，将圆盘中的高分子聚合物固体粉末通过微孔5周期性的扫入腔体7的水中。

如图3所示，温控装置中有数字温度显示器18，加热器19，进水管20。

随着搅拌装置中旋转轴2的转动，固定在旋转轴2上的刮片6将分散器3中的高分子聚合物粉末通过分散器底部圆盘的微孔5周期性的扫入腔体7内的水中，调整旋转轴2倾角，改变叶片6的高度与旋转方向使溶质均匀溶于水中。溶液配制完成后，将搅拌装置及分散器3移出水面，通过包含导出软管、出口阀等连接于水浴的冲洗装置，用一定量的水对搅拌装置中的旋转轴、叶片和分散器进行冲洗，防止这些装置上仍粘有少量的高分子聚合物溶质。然后将支架及腔体内搅拌装置移除，用倾倒的方式将配好的溶液从腔体内倒出。

本发明中的叶片6为两块十字相嵌的实心板，增加搅拌混乱度。叶片6表面涂有疏水材料（含硅涂层，疏水性好、性能稳定），避免搅拌过程中高分子聚合物粘附在叶片上。

本发明设置有冲洗系统，便于对溶液配制完成时残留有溶质的部件进行冲洗。

本发明的腔体7为圆桶形，外部有壳，供热水环绕，以维持腔体内部温度恒定。

本发明的溶液配制过程举例如下：

先通过进水管20向温控装置中加入一定量的水，打开加热器19的开关，观察数字温度显示器18，待将温控装置中的水加热到一定温度后，打开阀门B14和阀门C16，启动水泵13，将热水通过进口软管15注入腔体7与外壳的夹层空间，注满后通过出口软管17回到温控装置形成回路。在腔体7内注入定量与温控装置中的水温度相近的水，一段时间后整个溶液配制装置中的水温达到动态平衡。

将一定质量的高分子聚合物粉末放置于分散器3中，再将带有分散器的搅拌装置放入腔体7中，设定好转速后接通电源启动调速电机1，则与旋转轴2相连的刮片4随之转动，将聚合物粉末通过微孔5周期性的扫入水中，直到分散器3中的聚合物粉末全部被扫入水中。调整旋转轴2的倾角，改变叶片6的高度与旋转方向，使溶液上下混合均匀，避免上下层溶液浓度不一致。溶液配制完成后将搅拌装置及分散器移出液面，关闭阀门C16，打开阀门A8，在压力的作用下，腔体与外壳夹层中的热水通过出口软管9流出，控制水流方向对搅拌装置中的叶片及分散器进行冲洗，此时注意腔体内的刻度控制好流出的水量，冲洗完成且控制流出水量使得腔体内的水溶液到达既定刻度后，关闭阀门A8和水泵13，将搅拌装置、分散器及支架移除，倒出配制完成后的溶液。