[發明專利]一種在微通道中調控不規則氣泡形狀的方法

有效

• 申請號: 201811298860.2
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109482093B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 戴彩麗;吳一寧;趙明偉;胡文革;孫永鵬;趙光;李琳
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01F13/00
• 分類號: B01F13/00;B01F3/04
• 代理公司: 濟南知來知識產權代理事務所(普通合伙) 37276
• 代理人: 于志波

1.一種在微通道中調控不規則氣泡形狀的方法，其特征是，將設定量的十六烷基三甲基溴化銨、二氧化硅納米顆粒、氣泡調節劑和水的復配體系與氣體分別通入到微通道中；

所述微通道包括如下結構：液相入口、氣相入口、液相通道、氣相通道、混合通道和調控管、出口通道；

所述微通道為十字型，由兩個液相通道、一個氣相通道和一個混合通道相互連通構成，所述液相通道、氣相通道和混合通道位于同一平面上，所述氣相入口與氣相通道相連通，所述氣相通道為直線型；所述氣相通道和混合通道設置在一條直線上，所述液相通道為凵型，所述兩個液相通道的一端均與混合通道和氣相通道相互連通，所述兩個液相通道的另一端均與液相入口相連通，所述混合通道與調控管的一端相連通，所述調控管的另一端與出口通道相連通；

所述液相入口、氣相入口、液相通道、氣相通道和混合通道的內徑相同，均小于調控管內徑；

將所述復配體系作為連續相注入微通道的液相入口，將氣體作為分散相注入微通道的氣相入口，在調控管中得到連續的不規則形狀的氣泡；

所述復配體系中十六烷基三甲基溴化銨的物質的量濃度為0.1mmol/L，所述二氧化硅納米顆粒的質量分數為2％，所述氣泡調節劑為鹽酸、氫氧化鈉或氯化鈉；

當所述氣泡調節劑為鹽酸或者氫氧化鈉時，所述復配體系的pH值范圍為4至9.9；

當所述氣泡調節劑為氯化鈉時，所述復配體系中氯化鈉的質量分數為0.12-2.76mg/ml；

所述二氧化硅納米顆粒的粒徑為13nm，具有負電荷的親水型納米顆粒，所述水為超純水。

2.如權利要求1所述的一種在微通道中調控不規則氣泡形狀的方法，其特征是，所述復配體系的配制步驟為：室溫下，根據所需氣泡形狀，配制十六烷基三甲基溴化銨水溶液；將二氧化硅納米顆粒逐滴加入十六烷基三甲基溴化銨水溶液中，攪拌并超聲，使其充分溶解，得到混合體系；向混合體系中加入氣泡調節劑，攪拌均勻，即得復配體系。

3.如權利要求1所述的一種在微通道中調控不規則氣泡形狀的方法，其特征是，所述氣體為氮氣、二氧化碳和或甲烷。

4.如權利要求1所述的一種在微通道中調控不規則氣泡形狀的方法，其特征是，所述調控管內徑為混合通道內徑的3-5倍。

5.如權利要求4所述的一種在微通道中調控不規則氣泡形狀的方法，其特征是，所述微通道為有機玻璃材質，液相通道、氣相通道和混合通道的內徑為0.4mm，所述調控管內徑為1.8mm，所述微通道的混合通道的長度為200-400mm。

6.如權利要求1所述的一種在微通道中調控不規則氣泡形狀的方法，其特征是，所述復配體系的注入速度為0.45ml/min，所述氣體的注入速度為0.45ml/min，均采用微量注入泵注入。

7.如權利要求1所述的一種在微通道中調控不規則氣泡形狀的方法，其特征是，所述復配體系作為連續相注入微通道的液相入口，待復配體系充滿整個微通道時再將氣體作為分散相注入微通道的氣相入口。