双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置及方法与流程

本发明属于安全和环保，尤其涉及一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置及方法。

背景技术：

1、危化品场所常会发生油品的泄漏，需要对油品及时进行覆盖，抑制油气挥发。油品流淌火灾救援后，也需要持续对油品进行覆盖。在有残留油品的受限空间，如果不对残留油品进行处理，在空间作业过程中也会有油气挥发引起的燃爆事故。凝胶薄膜或凝胶泡沫层是用于对泄漏和残留油品进行覆盖而抑制油气挥发的良好选择。当所需覆盖的是粘度和密度较大的油品如原油时，可用凝胶薄膜进行覆盖，直接把凝胶混合液喷施到油品表面固化而成。而当由于油品的粘度较小且密度较小(0.60～0.85g/cm3)的时候，单纯的凝胶混合液无法稳定地覆盖在油品表面，故需要在凝胶混合液中加入压缩气体，发泡得到凝胶泡沫，减低覆盖层的密度。传统的双组份混合凝胶的固化时间较长，通常为几个小时，这样在凝胶泡沫的固化过程中，泡沫会发生不稳定过程，造成泡沫消退；并且传统凝胶制备装置仅仅只能制备凝胶原液或凝胶泡沫，而无法根据实际需求选择凝胶类型，限制了装置的适用范围。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置及方法，旨在解决现有技术中的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置产出凝胶泡沫的发泡效果不佳且凝胶固化时间较长的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置，包括沿凝胶组份的流通方向通过管道依次连通的供给模块、混合模块和凝胶泡沫发生器；所述供给模块用于将两种不同的凝胶组份独立泵送至所述混合模块内进行预混合，所述凝胶泡沫发生器可选择地连接压缩气体进气模块并强化混合由混合模块输出的凝胶组份；所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括：

3、判断控制模块，与所述压缩气体进气模块电连接并被配置为：

4、判断体系是否需要发泡；

5、根据判断结果控制所述压缩气体进气模块打开或关闭。

6、在本发明的实施例中，所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括连接于所述凝胶泡沫发生器的出料端的喷射枪，所述喷射枪用于将制备的凝胶或凝胶泡沫喷射出去。

7、在本发明的实施例中，所述压缩气体进气模块包括通过管道与所述凝胶泡沫发生器连通的压缩气体盛放器，所述压缩气体盛放器和所述所述凝胶泡沫发生器之间依次安装有气体流量调节阀、气体流量计以及止回阀，所述止回阀控制所述压缩气体盛放器和所述凝胶泡沫发生器之间的连通或阻断。

8、在本发明的实施例中，所述混合模块包括中空的组份混合管，所述组份混合管包括依次连通的入口段、螺旋扰流段和出口段，所述入口段和所述螺旋扰流段之间通过圆台缓冲段过渡连接，所述螺旋扰流段的管段内设有多段沿轴向依次排布连接的螺旋叶片，每段所述螺旋叶片沿轴向的长度为所述螺旋叶片的外径的1.1～1.5倍。

9、在本发明的实施例中，所述螺旋扰流段的外径为所述组份混合管的内径的1/2～3/4，所述螺旋扰流段沿轴向的延伸长度为组份混合管的内径的4～15倍。

10、在本发明的实施例中，所述凝胶泡沫发生器包括管状制件的发泡筒体，所述发泡筒体包括依次连通的扩张管段、扰流管段和收缩管段，所述扩张管段的外端壁开设有组份入口，所述收缩管段的外端壁开设有成品出口，所述扰流管段内沿组份流动的方向间隔布置有螺旋扰流器、锥形扰流器和搅拌叶片，所述螺旋扰流器和所述锥形扰流器之间的管段管壁上开设有压缩气体入口。

11、在本发明的实施例中，所述发泡筒体的管道内径为所述组份混合管的管道内径的1.5～2倍。

12、在本发明的实施例中，所述压缩气体入口与所述扩张管段的出口的轴向间距为所述扰流管段的管径的2～5倍，所述压缩气体入口与所述锥形扰流器的轴向间距为所述扰流管段的管径的1～3倍。

13、在本发明的实施例中，所述锥形扰流器与所述搅拌叶片的轴向间距为所述扰流管段的管径的1～4倍、所述搅拌叶片与所述收缩管段的入口的轴向间距为所述扰流管段的管径的2～6倍。

14、在本发明的实施例中，还提出一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备方法，采用如上所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置进行，所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备方法包括：

15、控制供给模块启动并向混合模块单独泵送两种不同的凝胶组份；

16、判断体系是否需要发泡；

17、当需要发泡时，控制压缩气体进气模块打开并向凝胶泡沫发生器输送压缩气体，所述凝胶泡沫发生器制备并输出凝胶泡沫；

18、当不需要发泡时，控制压缩气体进气模块关闭，所述凝胶泡沫发生器制备并输出凝胶。

19、通过上述技术方案，本发明实施例所提供的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置及方法具有如下的有益效果：

20、两种不同组份的凝胶组份单独供给给混合模块内进行一次混合，然后混合后的凝胶混合液进入到凝胶泡沫发生器内进行二次强化混合；当体系需要发泡并获取凝胶泡沫时，判断控制模块控制压缩气体进气模块打开以向凝胶泡沫发生器内输送定量的压缩气体，以使得凝胶泡沫发生器内的混合组份充分混合并发泡，从而得到一定发泡倍数的凝胶泡沫；当体系不需要发泡而只需获取凝胶溶液或凝胶层时，无需向凝胶泡沫发生器输送压缩气体，此时判断控制模块控制压缩气体进气模块关闭即可，经过混合模块混合后的双凝胶组份在凝胶泡沫发生器内进一步强化混合，从而可以得到混合均匀的凝胶原液；并且，本发明通过混合模块的预整流混合和凝胶泡沫发生器的强化混合，能够提升双组份液体混合效率，有利于双组份凝胶快速固化，保证凝胶泡沫的发泡效率，并有利于凝胶泡沫的稳定性。

21、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置，其特征在于，包括沿凝胶组份的流通方向通过管道依次连通的供给模块(10)、混合模块(20)和凝胶泡沫发生器(30)；所述供给模块(10)用于将两种不同的凝胶组份液体独立泵送至所述混合模块(20)内进行预混合，所述凝胶泡沫发生器(30)可选择地连通压缩气体进气模块并强化混合由所述混合模块(20)输出的凝胶组份；所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括：

2.根据权利要求1所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置，其特征在于，所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括连接于所述凝胶泡沫发生器(30)的出料端的喷射枪(40)，所述喷射枪(40)用于将制备的凝胶或凝胶泡沫喷射出去。

3.根据权利要求1所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置，其特征在于，所述压缩气体进气模块包括通过管道与所述凝胶泡沫发生器(30)连通的压缩气体盛放器(51)，所述压缩气体盛放器(51)和所述所述凝胶泡沫发生器(30)之间依次安装有气体流量调节阀(52)、气体流量计(53)以及止回阀(54)，所述止回阀(54)控制所述压缩气体盛放器(51)和所述凝胶泡沫发生器(30)之间的连通或阻断。

4.根据权利要求1所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置，其特征在于，所述混合模块(20)包括中空的组份混合管，所述组份混合管包括依次连通的入口段(21)、螺旋扰流段(22)和出口段(23)，所述入口段(21)和所述螺旋扰流段(22)之间通过圆台缓冲段(25)过渡连接，所述螺旋扰流段(22)的管段内设有多段沿轴向依次排布连接的螺旋叶片(24)，每段所述螺旋叶片(24)沿轴向的长度为所述螺旋叶片(24)的外径的1.1～1.5倍。

5.根据权利要求4所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置，其特征在于，所述螺旋扰流段(22)的外径为所述组份混合管的内径的1/2～3/4，所述螺旋扰流段(22)沿轴向的延伸长度为组份混合管的内径的4～15倍。

6.根据权利要求4所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置，其特征在于，所述凝胶泡沫发生器(30)包括管状制件的发泡筒体，所述发泡筒体包括依次连通的扩张管段(39)、扰流管段和收缩管段(31)，所述扩张管段(39)的外端壁开设有组份入口(36)，所述收缩管段(31)的外端壁开设有成品出口(37)，所述扰流管段内沿组份流动的方向间隔布置有螺旋扰流器(32)、锥形扰流器(33)和搅拌叶片(34)，所述螺旋扰流器(32)和所述锥形扰流器(33)之间的管段管壁上开设有压缩气体入口(38)。

7.根据权利要求6所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置，其特征在于，所述发泡筒体的管道内径为所述组份混合管的管道内径的1.5～2倍。

8.根据权利要求7所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置，其特征在于，所述压缩气体入口(38)与所述扩张管段(39)的出口的轴向间距为所述扰流管段的管径的2～5倍，所述压缩气体入口(38)与所述锥形扰流器(33)的轴向间距为所述扰流管段的管径的1～3倍。

9.根据权利要求7所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置，其特征在于，所述锥形扰流器(33)与所述搅拌叶片(34)的轴向间距为所述扰流管段的管径的1～4倍、所述搅拌叶片(34)与所述收缩管段(31)的入口的轴向间距为所述扰流管段的管径的2～6倍。

10.一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1至9所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置进行，所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备方法包括：

技术总结本发明提供一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置及方法，该装置包括沿凝胶组份的流通方向通过管道依次连通的供给模块、混合模块和凝胶泡沫发生器；供给模块用于将两种不同的凝胶组份液体独立泵送至混合模块内进行混合，凝胶泡沫发生器可选择地连接压缩气体进气模块并根据混合后的凝胶组份制备凝胶或凝胶泡沫；双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括：与压缩气体进气模块电连接的判断控制模块并被配置为：判断体系是否需要发泡；根据判断结果控制压缩气体进气模块打开或关闭。本发明通过混合模块的预整流混合和凝胶泡沫发生器的强化混合，能够提升双组份液体混合效率，有利于双组份凝胶快速固化，保证凝胶泡沫的发泡效率，并有利于凝胶泡沫的稳定性。技术研发人员：周日峰,杨珂,程庆利,甄永乾,毕伟扬,董邯海受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/1