本發(fā)明涉及一種溶液配制裝置，尤其涉及一種粘彈性高分子聚合物水溶液的配制裝置，屬于溶液配置裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

對現(xiàn)有文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，目前的溶液配制裝置主要由圓柱桶及帶馬達驅(qū)動的葉片組構(gòu)成。溶質(zhì)和溶劑直接放在圓柱桶中，葉片組轉(zhuǎn)動使溶液混合均勻。這種方法對配制具有粘彈性的高分子聚合物溶液來說，容易使得高分子聚合物溶質(zhì)快速降解，且溶質(zhì)易粘附在攪拌葉片上，溶液的均勻性較差，溫度變化較大，配制效果不理想。而在實際需求中，往往要求溶液有較高的均勻性，配制過程中溶液要溫度恒定，溶質(zhì)粘附少，配制完成時溶質(zhì)都能有效溶解。因此，需要一種溶液配制裝置將高分子聚合物粉末周期性地從分散器底面托盤的微孔中掃出并添加至腔體中的水中，配合攪拌裝置中葉片多角度的旋轉(zhuǎn)，使溶質(zhì)均勻溶于水中，且避免溶液濃度上下分層，并避免聚合物溶質(zhì)粘附攪拌裝置的葉片表面，以及腔體外部布置溫控裝置以維持配制過程中腔體內(nèi)部溶液溫度的恒定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種粘彈性高分子聚合物水溶液配置裝置，該裝置能減小對流體的剪切作用，減少高分子聚合物分子鏈的損傷，攪拌器的葉片表面敷有疏水性涂層，可減少聚合物分子的粘附，配制結(jié)束后溫控裝置中的熱水可導出對葉片、腔體內(nèi)壁進行沖洗，防止溶質(zhì)殘留。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種粘彈性高分子聚合物水溶液配置裝置，包括可調(diào)速、具多自由度的攪拌器、水泵、閥門、溫控裝置，所述攪拌器由調(diào)速電機、旋轉(zhuǎn)軸、分散器、葉片、腔體、支架組成，所述支架內(nèi)放置腔體的外部殼體，腔體內(nèi)從下至上依次放置葉片、分散器，所述葉片通過穿過分散器的旋轉(zhuǎn)軸連接調(diào)速電機，所述分散器由一帶微孔的圓盤和刮片組成，刮片與旋轉(zhuǎn)軸固定連接，所述帶微孔的圓盤內(nèi)放置高分子聚合物固體粉末，所述刮片隨旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，將圓盤中的高分子聚合物固體粉末通過微孔周期性的掃入腔體的水中；所述腔體與外部殼體之間具有夾層空間，所述溫控裝置出水口通過進口軟管、閥門、水泵連接夾層空間的進水口，所述夾層空間的出水口通過出口軟管連接所述溫控裝置的進水口形成回路，并通過溫控裝置使腔體中的水溫達到動態(tài)平衡。

所述葉片表面涂有疏水材料，用于避免攪拌過程中高分子聚合物粘附在葉片上。

所述旋轉(zhuǎn)軸上裝有多自由度調(diào)節(jié)手柄，多自由度調(diào)節(jié)手柄可左右擺動使旋轉(zhuǎn)軸和葉片整體擺動，通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸的傾角和改變?nèi)~片的高度與旋轉(zhuǎn)方向，使溶液上下混合均勻。

所述腔體為圓桶形，所述腔體上沿設有圓弧嘴，供傾倒并提供溶液，用于減少聚合物溶液的降解。

所述葉片為兩塊十字相嵌的實心板，可增加攪拌混亂度。

所述粘彈性高分子聚合物水溶液配置裝置設有沖洗系統(tǒng)，便于對溶液配制完成時殘留有溶質(zhì)的部件進行沖洗。

本發(fā)明的有益效果是：

該裝置中高分子聚合物溶質(zhì)周期性地進入水中，受攪拌裝置高自由度的攪拌作用可均勻的溶于水中。腔體中溶液的受攪拌速度可由攪拌裝置上的調(diào)速電機控制，能減小對流體的剪切作用，減少高分子聚合物分子鏈的損傷，攪拌器的葉片表面敷有疏水性涂層，可減少聚合物分子的粘附，配制結(jié)束后溫控裝置中的熱水可導出對葉片、腔體內(nèi)壁進行沖洗，防止溶質(zhì)殘留。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的粘彈性高分子聚合物水溶液配置裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是分散器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是溫控裝置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1到圖3所示，本發(fā)明粘彈性高分子聚合物水溶液配置裝置，包括調(diào)速電機1、旋轉(zhuǎn)軸2、分散器3、葉片6、腔體7（帶刻度）、閥門a8、導出軟管9、承重圓柱體10、液位刻度線11、支架12、水泵13、閥門b14、進口軟管15、閥門c16、出口軟管17、溫控裝置等。

支架12內(nèi)放置腔體7的外部殼體，腔體7內(nèi)從下至上依次放置葉片6、分散器3，葉片6通過穿過分散器3的旋轉(zhuǎn)軸2連接調(diào)速電機1。腔體7與外部殼體之間具有夾層空間，所述溫控裝置出水口通過進口軟管15、閥門b14、水泵13連接夾層空間的進水口，夾層空間的出水口通過閥門c16、出口軟管17連接溫控裝置的進水口形成回路，并通過溫控裝置使腔體7中的水溫達到動態(tài)平衡。

如圖2所示，分散器3由一帶微孔5的圓盤和刮片4組成，刮片4與旋轉(zhuǎn)軸2固定連接，帶微孔5的圓盤內(nèi)放置高分子聚合物固體粉末，所述刮片隨旋轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動，將圓盤中的高分子聚合物固體粉末通過微孔5周期性的掃入腔體7的水中。

如圖3所示，溫控裝置中有數(shù)字溫度顯示器18，加熱器19，進水管20。

隨著攪拌裝置中旋轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動，固定在旋轉(zhuǎn)軸2上的刮片6將分散器3中的高分子聚合物粉末通過分散器底部圓盤的微孔5周期性的掃入腔體7內(nèi)的水中，調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸2傾角，改變?nèi)~片6的高度與旋轉(zhuǎn)方向使溶質(zhì)均勻溶于水中。溶液配制完成后，將攪拌裝置及分散器3移出水面，通過包含導出軟管、出口閥等連接于水浴的沖洗裝置，用一定量的水對攪拌裝置中的旋轉(zhuǎn)軸、葉片和分散器進行沖洗，防止這些裝置上仍粘有少量的高分子聚合物溶質(zhì)。然后將支架及腔體內(nèi)攪拌裝置移除，用傾倒的方式將配好的溶液從腔體內(nèi)倒出。

本發(fā)明中的葉片6為兩塊十字相嵌的實心板，增加攪拌混亂度。葉片6表面涂有疏水材料（含硅涂層，疏水性好、性能穩(wěn)定），避免攪拌過程中高分子聚合物粘附在葉片上。

本發(fā)明設置有沖洗系統(tǒng)，便于對溶液配制完成時殘留有溶質(zhì)的部件進行沖洗。

本發(fā)明的腔體7為圓桶形，外部有殼，供熱水環(huán)繞，以維持腔體內(nèi)部溫度恒定。

本發(fā)明的溶液配制過程舉例如下：

先通過進水管20向溫控裝置中加入一定量的水，打開加熱器19的開關(guān)，觀察數(shù)字溫度顯示器18，待將溫控裝置中的水加熱到一定溫度后，打開閥門b14和閥門c16，啟動水泵13，將熱水通過進口軟管15注入腔體7與外殼的夾層空間，注滿后通過出口軟管17回到溫控裝置形成回路。在腔體7內(nèi)注入定量與溫控裝置中的水溫度相近的水，一段時間后整個溶液配制裝置中的水溫達到動態(tài)平衡。

將一定質(zhì)量的高分子聚合物粉末放置于分散器3中，再將帶有分散器的攪拌裝置放入腔體7中，設定好轉(zhuǎn)速后接通電源啟動調(diào)速電機1，則與旋轉(zhuǎn)軸2相連的刮片4隨之轉(zhuǎn)動，將聚合物粉末通過微孔5周期性的掃入水中，直到分散器3中的聚合物粉末全部被掃入水中。調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸2的傾角，改變?nèi)~片6的高度與旋轉(zhuǎn)方向，使溶液上下混合均勻，避免上下層溶液濃度不一致。溶液配制完成后將攪拌裝置及分散器移出液面，關(guān)閉閥門c16，打開閥門a8，在壓力的作用下，腔體與外殼夾層中的熱水通過出口軟管9流出，控制水流方向?qū)嚢柩b置中的葉片及分散器進行沖洗，此時注意腔體內(nèi)的刻度控制好流出的水量，沖洗完成且控制流出水量使得腔體內(nèi)的水溶液到達既定刻度后，關(guān)閉閥門a8和水泵13，將攪拌裝置、分散器及支架移除，倒出配制完成后的溶液。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種粘彈性高分子聚合物水溶液配置裝置，在支架內(nèi)放置腔體的外部殼體，腔體內(nèi)放置葉片、分散器，葉片通過穿過分散器的旋轉(zhuǎn)軸連接調(diào)速電機，分散器的刮片隨旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，腔體與外部殼體之間具有夾層空間，溫控裝置連接夾層空間形成回路，并通過溫控裝置使腔體中的水溫達到動態(tài)平衡。該裝置中高分子聚合物溶質(zhì)周期性地進入水中，受攪拌器高自由度的攪拌作用可均勻的溶于水中。腔體中溶液的受攪拌速度可由攪拌器上的調(diào)速電機控制，能減小對流體的剪切作用，減少高分子聚合物分子鏈的損傷，攪拌器的葉片表面敷有疏水性涂層，可減少聚合物分子的粘附，配制結(jié)束后溫控裝置中的熱水可導出對葉片、腔體內(nèi)壁進行沖洗，防止溶質(zhì)殘留。

技術(shù)研發(fā)人員：付在國;趙飛宇;朱群志
受保護的技術(shù)使用者：上海電力學院
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.11
技術(shù)公布日：2017.07.21