[發明專利]一種制備聚合物顆粒的新方法及裝置

有效

• 申請號: 201710990459.4
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107715789B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 姚軍;趙彥琳;房佳
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: B01J2/04
• 分類號: B01J2/04;B01J19/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

1.一種制備聚合物顆粒的新方法；其特征在于，包括以下步驟：

步驟a、注射泵內充入能導電的有機溶劑，將呈豎直設置且絕緣的毛細管的頂端入口與注射泵出口密封連通，毛細管的下方設置中心軸呈水平設置的梭形氣力輸送容器，梭形氣力輸送容器能密封且允許氣體流通，毛細管的底端出口密封穿入梭形氣力輸送容器后連通開口向下設置的噴嘴，毛細管的上部側壁絕緣穿設第一電源連接導體，毛細管位于梭形氣力輸送容器內、且靠近噴嘴頂部的側壁上絕緣穿設第二電源連接導體，第一電源連接導體的第一端能與第一高壓電源電連接、且第一電源連接導體的第二端能與毛細管內的有機溶劑電導通，第二電源連接導體的第一端能與第二高壓電源電連接、且第二電源連接導體的第二端能與毛細管內的有機溶劑電導通，第二高壓電源的電壓值低于第一高壓電源的電壓值，梭形氣力輸送容器內位于噴嘴的下方設置接地的收集板，梭形氣力輸送容器的水平第一端密封連通氣體供給裝置；

步驟b、通過注射泵將有機溶劑泵入毛細管中，同時接通第一高壓電源和第二高壓電源，開啟氣體供給裝置，向梭形氣力輸送容器注入氣體；

步驟c、有機溶劑在高電壓源產生的強電場作用下分散形成帶電的微液滴，在電場力、重力作用下微液滴通過噴嘴向下噴射，噴射出的微液滴下降過程中在梭形氣力輸送容器內流動氣體的曳引力作用下沿噴嘴噴射路徑充分擴散，均勻灑落在收集板上；

步驟d、微液滴通過收集板接地去除靜電并形成固態的聚合物顆粒。

2.如權利要求1所述的制備聚合物顆粒的新方法，其特征在于，所述梭形氣力輸送容器的水平第一端設置能與氣體供給裝置密封連通的氣體入口，且在梭形氣力輸送容器的底部設置允許氣體流出的單向出口。

3.如權利要求1所述的制備聚合物顆粒的新方法，其特征在于，步驟b中，毛細管泵入有機溶劑的流量范圍是0.1-10.0毫升/小時，毛細管泵入有機溶劑的流速范圍是0.1-20毫米/秒。

4.一種權利要求1至3任一項所述的制備聚合物顆粒的新方法中使用的制備聚合物顆粒的裝置，其特征在于，所述裝置包括注射泵，所述注射泵的出口與呈豎直設置且絕緣的毛細管的頂部入口密封連通，所述毛細管的下方設置中心軸呈水平設置的梭形氣力輸送容器，所述梭形氣力輸送容器能密封且能允許氣體流通，所述梭形氣力輸送容器的水平第一端密封連通氣體供給裝置；所述毛細管的底端出口密封穿入所述梭形氣力輸送容器后連通設置一開口向下設置的噴嘴，所述毛細管的上部側壁絕緣穿設有第一電源連接導體，所述第一電源連接導體的第一端能與第一高壓電源電連接、且所述第一電源連接導體的第二端能與所述毛細管內的有機溶劑電導通，所述毛細管位于所述梭形氣力輸送容器內、且靠近所述噴嘴頂部的側壁上絕緣穿設第二電源連接導體，所述第二電源連接導體的第一端能與第二高壓電源電連接、且所述第二電源連接導體的第二端能與所述毛細管內的有機溶劑電導通，所述第二高壓電源的電壓值低于所述第一高壓電源的電壓值，所述梭形氣力輸送容器內位于所述噴嘴的下方設置接地的收集板，所述收集板的面積大于微液滴噴射面積。

5.如權利要求4所述的制備聚合物顆粒的裝置，其特征在于，所述第二電源連接導體上、且位于所述毛細管的外側環設有一與所述第二電源連接導體電連接的銅環，所述第二高壓電源電連接于所述銅環上。

6.如權利要求4所述的制備聚合物顆粒的裝置，其特征在于，所述梭形氣力輸送容器的水平第一端設置能與所述氣體供給裝置密封連通的氣體入口，所述梭形氣力輸送容器的底部設置允許氣體流出的單向出口。

7.如權利要求6所述的制備聚合物顆粒的裝置，其特征在于，所述梭形氣力輸送容器為呈梭形結構設置的透明的玻璃容器；所述梭形氣力輸送容器包括中心軸線呈水平設置的圓筒段，所述圓筒段的側壁頂部連通設置頂部密封的噴嘴容置接口，所述圓筒段的側壁底部設置所述單向出口，所述收集板設置于所述圓筒段內；所述圓筒段的兩側分別密封連通設置直徑自內向外漸縮的第一錐段和第二錐段，所述第一錐段的自由端為所述梭形氣力輸送容器的水平第一端，所述第一錐段的自由端設置能密封的所述氣體入口，所述第二錐段的自由端呈封閉設置。

8.如權利要求4所述的制備聚合物顆粒的裝置，其特征在于，所述噴嘴為金屬針形噴嘴。

9.如權利要求4所述的制備聚合物顆粒的裝置，其特征在于，所述梭形氣力輸送容器的外部設置靜電測量表，所述收集板通過導線連接所述靜電測量表，所述靜電測量表接地。

10.如權利要求4所述的制備聚合物顆粒的裝置，其特征在于，所述收集板為銅制平板。