一种离子膜烧碱原料混合机

技术领域

本发明涉及离子膜烧碱原料混合设备技术领域，具体为一种离子膜烧碱原料混合机。

背景技术

离子膜烧碱是一种采用离子交换膜法电解氯化钠溶液而制成的烧碱。离子膜电解法制作烧碱一般是以饱和氯化钠溶液为原料，经过两次精制处理后，由离子交换膜电解产生烧碱，电解后的氯化钠溶液浓度下降，可重新用于配制氯化钠饱和溶液。

目前，在现有技术中，申请日为2020年06月02日，申请号为CN202010489148.1的发明专利申请书中公开了一种盐池。该发明通过在清盐池中抽取盐液，补充进溶盐池中，通过溶液的流动促使盐液溶化。上述发明中的盐池虽然能够将池内的颗粒盐溶化，但是由于盐粒的直径较小，盐粒之间的缝隙也很小，静置在池体底部，溶液流动无法对盐粒造成有效冲击，盐粒融化速度慢，并且在盐粒存放的过程中，容易受潮板结，水流不能顺利在盐粒之间流过，造成溶盐速率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子膜烧碱原料混合机，以解决上述背景技术中提出盐粒直径较小，盐粒之间的缝隙也很小，盐粒静置在池体底部，溶液流动无法对盐粒造成有效冲击，盐粒融化速度慢的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种离子膜烧碱原料混合机，包括箱体及与箱体相匹配的上盖，还包括隔板，所述隔板将箱体分隔成溶盐腔与存液腔，所述箱体的外壁上设置有抽液口与出液口，所述抽液口与溶盐腔相连通，所述出液口与存液腔相连通；抽液泵，固定在箱体外，具有一个抽液管与出液管，所述抽液管与抽液口相连通，所述出液管与出液口相连通；若干组溶化单元，固定在溶盐腔内，包括溶化器，所述溶化器固定在溶盐腔的底部，所述溶化器的上端向下开设有溶化混合槽，所述溶化器的外壁上设置有冲击介质进口，所述溶化混合槽内固定有冲击介质喷口，所述冲击介质进口与冲击介质喷口相连通，所述冲击介质喷口的喷出方向偏离溶化混合槽的中心线方向；若干组加料单元，一组加料单元对应一组溶化单元设置，所述加料单元包括加料斗与分料器，所述加料斗固定在上盖的上端，并向下延伸至溶盐腔内，所述分料器固定在溶化器的上端，并位于加料斗的下方。

优选的，所述溶盐腔内还安装有导料单元，所述导料单元包括中心导料块与若干块外侧导料块，所述中心导料块固定在溶盐腔底部的中心，所述溶化单元与外侧导料块以中心导料块为中心均匀间隔设置在溶盐腔的底部。

优选的，所述溶化混合槽的竖向截面为倒置的圆台形。

优选的，所述溶化混合槽的内壁沿中心线方向固定有螺旋形导向板。

优选的，所述溶化混合槽的内壁固定有若干碰撞块，所述碰撞块沿螺旋形导向板之间的间隙设置。

优选的，所述溶化混合槽还包括支撑座，所述支撑座固定于溶化混合槽的底部，所述支撑座的上端固定有导向桶。

优选的，所述导向桶呈锥形，所述导向桶的中心轴线与溶化混合槽的中心轴线相重合。

优选的，所述支撑座的上端设置有若干辅助喷口。

优选的，所述溶化单元还包括加热器，所述加热器固定在箱体上，为冲击介质提供制热量。

优选的，所述分料器的外壁上设置有若干分料板，所述分料板以分料器的为中心均匀设置在分料器的外壁上。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

（1）本发明通过多组加料单元与溶化单元的配合，将原本相对集中的原料颗粒，分散溶化，增加原料颗粒与水的接触面积，加快了原料颗粒的溶化效率；

（2）本发明在溶化单元中增加冲击介质喷口，可带动混合物中的水与原料颗粒加速流动，加快原料颗粒周围水流的速度，使固态原料颗粒加速溶化并且原料颗粒之间在移动过程中相互摩擦，进一步加快原料颗粒溶化速度；

（3）本发明冲击介质喷口的喷出方向偏离溶化混合槽的中心线方向，形成偏心的冲击力，使混合物绕溶化混合槽的内壁旋转，从而形成旋涡，将漂浮起来的原料颗粒吸附到溶化混合槽内，避免原料颗粒漂浮出溶化混合槽，增加了原料颗粒的溶化速率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明箱体的连接关系示意图；

图3为本发明导料单元的安装结构示意图；

图4为本发明溶化单元的安装结构示意图；

图5为本发明溶化单元的立体结构示意图；

图6为本发明溶化单元的剖视图；

图7为本发明支撑座的结构示意图；

图8为本发明加热器的连接关系示意图。

图中：1、箱体；101、隔板；102、溶盐腔；103、存液腔；104、抽液口；105、出液口；2、阻挡板；3、气缸；4、上盖；5、抽液泵；51、抽液管；52、出液管；6、溶化单元；61、溶化器；611、溶化混合槽；612、冲击介质进口；613、螺旋形导向板；614、碰撞块；615、支撑座；6151、导向桶；6152、辅助喷口；6153、辅助进管；62、冲击介质喷口；63、加热器；71、加料斗；72、分料器；721、分料板；81、中心导料块；82、外侧导料块。

具体实施方式

使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的 “包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图6所示，本发明提供的一种离子膜烧碱原料混合机，包括箱体1及与箱体1相匹配的上盖4，原料混合机还包括隔板101，隔板101将箱体1分隔成溶盐腔102与存液腔103，箱体1的外壁上设置有抽液口104与出液口105，抽液口104与溶盐腔102相连通，出液口105与存液腔103相连通；其中，溶盐腔102作为原料颗粒溶化的腔室，使氯化钠能够充分溶化；存液腔103作为原料颗粒混合溶液储存的腔室，保持了氯化钠溶液的浓度，避免不同浓度的氯化钠溶液相互混合。

溶盐腔102还内沿竖向滑动安装有阻挡板2，阻挡板2位于抽液口104与溶盐腔102连通位置，箱体1的上端安装有气缸3，气缸3的下端与阻挡板2的上端固定连接，在使用时，通过气缸3控制阻挡板2的移动，控制抽液口104的开闭，避免在盐粒充分溶化前沉降至抽液口104内。其中，阻挡板2可采用塑料材质，避免与氯化钠溶液反应，具有良好的使用寿命。

上盖4，可卡接固定于箱体1的上端，防止液体飞溅，保护周围环境与人员安全。

抽液泵5，固定在箱体1外，具有一个抽液管51与出液管52，抽液管51与抽液口104相连通，出液管52与出液口105相连通，用于将箱体1内过饱和的氯化钠溶液从溶盐腔102抽离至存液腔103内保存。

若干组溶化单元6，固定在溶盐腔102内，包括溶化器61，溶化器61固定在溶盐腔102的底部，溶化器61的上端向下开设有溶化混合槽611，由于原料颗粒的比重大于水的密度，溶化混合槽611位于溶盐腔102的低位，在加料的过程中原料颗粒通过自重沉降至溶化混合槽611内，其中，部分原料颗粒溶化形成一定浓度的盐水，另一部分的原料颗粒则缓慢溶化，两者形成具有原料颗粒的混合物。溶化器61的外壁上设置有冲击介质进口612，溶化混合槽611内固定有冲击介质喷口62，冲击介质进口612与冲击介质喷口62相连通，冲击介质喷口62内安装有耐腐蚀的单向阀，可避免溶液回流，腐蚀管道；冲击介质喷口62的喷出方向偏离溶化混合槽611的中心线方向，从而形成偏心的冲击力；冲击介质进口612外接有冲击介质供应设备，可提供冲击介质。

冲击介质从冲击介质喷口62喷出后，带动混合物中的水与原料颗粒加速流动，加快原料颗粒周围水流的速度，使固态原料颗粒加速溶化，并且原料颗粒之间相互摩擦，进一步加快原料颗粒溶化速度，同时由于冲击介质喷口62的喷出方向偏离溶化混合槽611的中心线方向，形成偏心的冲击力，使混合物绕溶化混合槽611的内壁旋转，从而形成旋涡，将漂浮起来的原料颗粒吸附到溶化混合槽611内，避免原料颗粒漂浮出溶化混合槽611，增加了原料颗粒的溶化速率。

在本实施例中，冲击介质可为气态介质或液态介质，气态介质可为空气、氮气等不影响后续生产的气体，液态介质可为水、纯水与氯化钠溶液等。当冲击介质采用气体介质时，气泡在溶化混合槽611内会形成气泡，气泡会冲击原料颗粒，使堆积的原料颗粒冲散，增加原料颗粒与液体的接触面积，同时会带动原料颗粒移动，进一步加快原料颗粒的溶化，同时由于采用气体搅动，不会降低氯化钠的溶解度。当冲击介质采用液态介质时，液态介质优先采用溶盐腔102内的混合液体，冲击介质进口612外接一个水泵，水泵的进水口与溶盐腔102连通，水泵将溶盐腔102内的液体抽出，再送入冲击介质进口612进入到冲击介质喷口62处喷出，冲击原料颗粒，将原料颗粒打散，在碰触溶化混合槽611时，受其限制沿内壁移动，原料颗粒在移动的过程中，加速原料颗粒的溶解，并且由于采用溶盐腔102本身的液体，不会降低氯化钠的溶解度。

若干组加料单元，一组加料单元对应一组溶化单元6设置，加料单元包括加料斗71与分料器72，加料斗71固定在上盖4的上端，并向下延伸至溶盐腔102内，分料器72固定在溶化器61的上端，并位于加料斗71的下方。其中，原料颗粒通过加料斗71进入到溶盐腔102内，后通过撞击在分料器72进入到溶化混合槽611内，分料器72在原料颗粒的下落的过程中，相互结块的原料颗粒可受冲击破碎，避免结块原料颗粒与水的接触面积较少，降低溶化速率。

在本实施例中，溶化单元6与加料单元均可采用多组设计，例如一组、二组、三组、四组等，在有限的空间内，分散溶化颗粒，增加原料颗粒与水的接触面积，加快了原料颗粒的溶化效率。其中，溶化单元6与加料单元优选采用四组结构，可使箱体1在相同的容积下，具有良好的溶化速率与较低的制造成本。

在一些实施例中，如图1至图4所示，为了避免原料颗粒在加料的过程中四散至溶盐腔102内，溶盐腔102内还安装有导料单元，导料单元包括中心导料块81与若干块外侧导料块82，中心导料块81固定在溶盐腔102底部的中心，溶化单元6与外侧导料块82以中心导料块81为中心均匀间隔设置在溶盐腔102的底部。其中，中心导料块81为多棱锥，其倾斜面的数量与溶化单元6的数量一致，原料颗粒在接触倾斜面时，可通过倾斜面的阻挡，沉降至相应的溶化单元6，保持对应溶化单元6内原料颗粒的容量。

本实施例优选将外侧导料块82的数量与溶化单元6的数量设置为相同，采用四块外侧导料块82，其主要作用是用于阻滞原料颗粒的四散漂浮，避免原料颗粒漂离溶化单元6，集中在溶化单元6的工作区域内有效移动，保证了原料颗粒的溶化效率。

在一些实施例中，如图4至图7所示，为了进一步增加原料颗粒的混合效率，溶化混合槽611的竖向截面为倒置的圆台形。该结构下的溶化混合槽611，上部的直径较大，下部的直径较小，便于原料颗粒的沉降，并且减少原料颗粒的飘散。

溶化混合槽611的内壁沿中心线方向固定有螺旋形导向板613。螺旋形导向板613与倒置圆台形的溶化混合槽611相匹配，当原料颗粒在溶化混合槽611内旋转时，螺旋形导向板613可为原料颗粒提供一个向上引导，原料颗粒旋转向上移动，再通过自重重新沉降至溶化混合槽611内，避免原料颗粒堆积在溶化混合槽611内，无法对原料颗粒造成冲击，降低原料颗粒与水接触面积，保证了原料颗粒的混合效率。

溶化混合槽611的内壁固定有若干碰撞块614，碰撞块614沿螺旋形导向板613之间的间隙设置。当原料颗粒在溶化混合槽611内旋转时，原料颗粒碰撞到碰撞块614的外壁，原料颗粒受冲击力打散开，避免了相互板结的原料颗粒无法快速溶化混合的问题。

溶化混合槽611还包括支撑座615，支撑座615焊接固定于溶化混合槽611的底部，支撑座615的上端固定有导向桶6151。其中，导向桶6151可避免原料颗粒在溶化混合槽611内旋转时，堆积在溶化混合槽611的底部，无法形成有效移动，保证了原料颗粒的混合效率。

导向桶6151呈锥形，导向桶6151的中心轴线与溶化混合槽611的中心轴线相重合。其中，导向桶6151可避免原料颗粒堆积在溶化混合槽611的旋转中心，造成中心位置的原料颗粒移动速度下降，造成原料颗粒的混合效率降低。

支撑座615的上端设置有若干辅助喷口6152，支撑座615的下端设置有向下延伸的辅助进管6153，辅助进管6153的端部延伸出箱体1外，辅助喷口6152均与辅助进管6153相连通，辅助进管6153内安装有耐腐蚀的单向阀，可避免溶液回流，腐蚀管道；其中，辅助喷口6152外接有冲击介质供应设备，冲击介质可从辅助喷口6152处喷出，辅助喷口6152朝上设置，可将冲击介质向上喷出，防止原料颗粒过多，堆积在溶化混合槽611的底部，无法进行有效移动，从而进一步保证了原料颗粒的混合效率。

在一些实施例中，如图8所示，溶化单元6还包括加热器63，加热器63固定在箱体1上，外接的冲击介质供应设备与加热器63通过管路连接的方式相连接，加热器63的端部通过管路连接的方式与冲击介质进口612、辅助进管6153相连通。其中，加热器63可采用电加热的方式，更容易控制冲击介质的温度，保持箱体1内氯化钠溶液的溶解度，加热器63可对流入的冲击介质进行加热，从而增加原料颗粒的溶化效率。

在一些实施例中，如图3至图4所示，分料器72的外壁上设置有若干分料板721，分料板721以分料器72的为中心均匀设置在分料器72的外壁上。其中，分料器72与分料板721采用一体结构。当原料颗粒沉降至分料器72，分料板721可进一步对原料进行导向，防止板结的原料颗粒直接沉降至溶化混合槽611，保证了原料颗粒的混合效率。

应当理解的是，上文中提及的箱体1、上盖4、抽液泵5、溶化单元6、加料单元、导料单元等与原料溶液相接触的结构，均可采用不易与氯化钠溶液反应的材料制作，例如塑料材质、耐腐蚀合金材质或者喷涂有隔离材质的金属等，防止长期与氯化钠溶液接触的过程中腐蚀破损，保证了整体结构的使用寿命。

本发明的工作流程（冲击介质采用溶盐腔102内的原料水）：

S1：往溶盐腔102加入适量的原料水，

S2：操作人员将一定重量的原料颗粒倒入每组加料单元的加料斗71；

S3：原料颗粒通过自重沉降至分料器72，再通过分料器72沉降至对应溶化单元6的溶盐混合槽内；

S4：外接的冲击介质供应设备工作，抽取溶盐腔102内的原料水，混合水通过管路进入到每个溶盐混合槽内；

S5：原料水从冲击介质喷口62喷出后，带动水与原料颗粒加速流动，加快原料颗粒周围水流的速度，使固态原料颗粒加速溶化，同时由于冲击介质喷口62的喷出方向偏离溶盐混合槽的中心线方向，形成偏心的冲击力，使混合物绕溶盐混合槽的内壁旋转，从而形成旋涡，将漂浮起来的原料颗粒吸附到溶盐混合槽内；

S6：冲击介质供应设备工作到设定时间后，停止工作，静置一段时间，直至盐粒沉淀；

S7：打开抽液泵5，将箱体1内一定容量过饱和的氯化钠溶液从溶盐腔102抽离至存液腔103内保存。

本发明通过多组加料单元6与溶化单元的配合，将原本相对集中的原料颗粒，分散溶化，增加原料颗粒与水的接触面积，加快了原料颗粒的溶化效率，其次本发明在溶化单元中增加冲击介质喷口62，可带动混合物中的水与原料颗粒加速流动，加快原料颗粒周围水流的速度，使固态原料颗粒加速溶化并且原料颗粒之间在移动过程中相互摩擦，进一步加快原料颗粒溶化速度。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。