[發明專利]一種液液非均相的微觀混合裝置

無效

• 申請號: 201010147665.7
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN101785979A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 計建炳;聶勇;趙祥興;何相君
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01F5/06
• 分類號: B01F5/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本發明涉及液液非均相的混合技術領域，尤其是一種液液非均相的微觀混合裝置。

背景技術

液液非均相混合存在于石油、化工、輕工、醫藥、食品等生產過程，屬于具有重要意義的技術領域。常用的液液非均相混合技術有：機械攪拌法、噴射法、流體動力超聲法、電超聲法和水力空化法等。機械攪拌法是利用攪拌器將液體混合，混合尺度停留的宏觀微團級，混合后的乳化液質量不夠穩定；中國專利94102415.6和美國專利4560284中所述的噴射法是利用高壓泵將混合液壓出后經噴嘴射出達到混合效果，但該法存在噴頭處壓力過大，壓力不可調，混合后乳化液質量性能不穩定等問題；中國專利91218738.7中所述的流體動力超聲法是混合液流經一個噴嘴后打在簧片哨的頂端，引起簧片的振動，液體頻率與簧片頻率相吻合形成共振使得液體混合達到乳化狀態，該法存在的問題有：1)對動力源調壓功能要求較高，需在1.5-2Mpa的壓力下才能正常工作，2)裝置的制造工藝要求嚴格，簧片材質要求高，噴嘴易堵塞等，給實際應用帶來了相當的難度；中國專利95109544.7中所述的電超聲法是利用超聲在液體中傳播時易產生空化現象，使液液非均相得以微觀混合，但能耗較大；中國專利200510011603.2中所述的水力空化強化油脂和甲醇兩相混合制備生物柴油的方法，采用的微觀混合裝置為孔板，結構簡單，但該裝置存在問題是：孔板孔徑較小，空化流通面積固定，生產的過程中孔板易堵塞、操作彈性小。

發明內容

本發明要解決上述現有技術的缺點，提供一種結構簡單合理、使用效果好的液液非均相的微觀混合裝置。

本發明解決其技術問題采用的技術方案：這種液液非均相的微觀混合裝置，包括殼體、進料口、出料口，所述殼體內設有隔板，進料口和出料口位于隔板異側，隔板上開有圓孔，進料口與隔板間的殼體內設有圓錐體，圓錐體與圓孔配合形成環形間隙。

作為優選，所述圓錐體通過貫穿殼體的螺桿連有羅盤，通過羅盤可帶動螺桿轉動圓錐體，從而調節圓錐體進入隔板圓孔的深度。

作為優選，隔板上開有不止一個圓孔，圓錐體的數量與圓孔相對應，以擴大生產規模。

作為優選，殼體內設有兩個隔板，出料口位于兩個隔板之間，兩個隔板相對于出料口異側分別設有一個進料口。兩個隔板的圓孔最好垂直相對，液體通過隔板兩相乳化區域后相對運動，形成撞擊流，更有利于液液非均相的微觀混合。

發明有益的效果是：一、可用于液液非均相的反應或乳化的連續化工業生產；二、圓錐體與隔板圓孔之間環形間隙較小，需混合液體經泵輸送到此時，液體壓力下降，當壓力降至其中一相液體在該溫度下的飽和蒸汽壓時，該相液體開始汽化而產生大量空化汽泡，空化汽泡在隨流體進一步流動的過程中，流道擴大，液體壓力上升，造成空化汽泡在周圍的壓力作用下，體積急劇縮小至潰滅，在其潰滅瞬間汽泡中心會產生高溫和高壓，并伴有強烈的沖擊波和高射流，使得液體得以微觀混合，乳化液粒度小，穩定性好；三、圓錐體與隔板圓孔環形間隙大小可調，故不易堵塞，且結構簡單。

附圖說明

圖1是本發明實施例一的結構示意圖；

圖2是本發明實施例二的結構示意圖；

圖3是本發明實施例三的結構示意圖；

附圖標記說明：進料口1，出料口2，羅盤3，螺桿4，圓錐體5，隔板6，殼體7，圓孔8。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

實施例一：

殼體7內設有隔板6，隔板6的兩側分別設有進料口1和出料口2，隔板6上設有圓孔8，進料口1和隔板6間設有圓錐體5，圓錐體5與圓孔8配合形成環形間隙，可通過轉動羅盤3帶動螺桿4從而調整圓錐體5與圓孔8之間間隙的大小。

采用本設備對大豆油(60g)、水(180g)和十二烷基苯磺酸鈉(0.6g)的兩相液體混合，進料口壓力為0.6MPa。經貝克曼納米激光粒度儀測量分析，乳化液液滴顆粒大小為993nm；而采用傳統機械攪拌，轉速900r/min，所得乳化液液體顆粒大小為2.4μm，結果表明本發明混合效果明顯優于傳統攪拌方式。

而采用本設備對大豆油(150g)、甲醇(45g)和油酸(6g)的兩相液體混合，在進料口不同壓力工況條件下的乳化液液滴顆粒大小(貝克曼納米激光粒度儀測量分析)如下表所示，結果表明本發明在大部分操作壓力下乳化液滴顆粒大小均可達到納米級，實現液液非均相的微觀混合。