[發(fā)明專利]一體化的對射流型反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811562220.8
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109395666B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張迎晨;邢琳;曲良輝;吳紅艷;彭松娜;段曉偉;張登科;王丹陽;趙玉峰;薛晨陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中原工學院
• 主分類號: B01J3/04
• 分類號: B01J3/04;B01J3/06;B01J8/08;B01J3/00;B01F33/71
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨;張志軍

本發(fā)明公開了一種一體化的對射流型反應(yīng)器，包括圓柱狀殼體和蓋體，殼體和蓋體通過螺紋密閉連接構(gòu)成反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室內(nèi)從上至下依次安裝有閥座、動閥以及彈簧；所述蓋體內(nèi)部上表面與閥座上端面之間構(gòu)成超高壓腔，T型閥座下端面上設(shè)有環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起與動閥的上端面緊密配合，閥座的下端面、支撐柱的上端面與動閥的內(nèi)環(huán)側(cè)壁構(gòu)成對稱焦偶合式諧振腔，動閥的內(nèi)環(huán)側(cè)壁與支撐柱的外壁之間構(gòu)成泄流通道。本發(fā)明的對射流型反應(yīng)器一步實現(xiàn)兩級處理效果，其與現(xiàn)有的一級、二級均質(zhì)相比，不僅結(jié)構(gòu)較簡單，而且細化、均質(zhì)效果顯著，達到納米級；如果兩級一體則一步實現(xiàn)四級處理效果。連續(xù)壓入均質(zhì)閥的物料，可連續(xù)排出，生產(chǎn)效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種一體化的對射流型反應(yīng)器（能量轉(zhuǎn)換器），在超高壓下，利用物理方法對物料進行納米尺度機械破碎的裝置，更具體的，涉及一種利用超高壓擠出、超高壓射流以及超高壓射流對撞的以流體為動力的液液、液固相物質(zhì)的均質(zhì)及納米化處理技術(shù)，特別涉及一種對流體物料進行超微細化處理、或?qū)α黧w物料的化學反應(yīng)過程進行催化處理的激波反應(yīng)器。

背景技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，針對流體物質(zhì)進行超微細破碎的機械設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用，例如高壓射流對撞式破碎機、高壓靶式撞擊破碎機、高壓均質(zhì)機等。目前，這種類型技術(shù)的機械設(shè)備為了達到對流體物料的超微細破碎效果，在運行時所需要的工作壓力已經(jīng)達到100-200MPa，甚至更高。這種類型的機械設(shè)備對超高壓力的依賴，導致在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用時能耗高、對設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料及性能的要求苛刻度高、對流體物料入料粒度要求高、工業(yè)化生產(chǎn)過程中安全性差。以上這些類型的裝置的問題是其核心結(jié)構(gòu)的設(shè)計不合理、不完善造成的，在處理過程中部分能量被無效釋放，因而降低了破碎效率，因此在生產(chǎn)運行過程中，如果不采用多次超高壓均質(zhì)，難以達到對流體物料的超微細破碎效果。

現(xiàn)在超高壓勻質(zhì)機的生產(chǎn)商有微流體技術(shù)有限公司(美國)，艾維斯汀(加拿大)，BEE?國際(美國)，德尼羅(意大利)，安培威(德國)。超高壓勻質(zhì)機主要用于食品、化工、染料行業(yè)。醫(yī)藥級的超高壓勻質(zhì)機始出于20?世紀80?年代，這種新一代超高壓勻質(zhì)機配有交互容腔，具備能夠?qū)⑺幱萌閯┓鬯榈?00?納米以下的水平，在醫(yī)藥行業(yè)有很廣泛的市場占有率。超高壓勻質(zhì)機主要用于醫(yī)藥、食品、化工行業(yè)，用于制備脂質(zhì)體、脂肪乳、納米混懸劑、微乳、脂微球、乳劑、乳品、大輸液、脂肪乳、細胞破碎、果汁均質(zhì)、精細化工、染料等。

將物質(zhì)顆粒破碎并得到亞納米的粒徑，是當今工業(yè)生產(chǎn)中重大的科技攻關(guān)課題。為解決此問題，國內(nèi)近年來研究物質(zhì)顆粒粉碎的方法越來越多。美國專利US5147412A，英國專利GB820176A公開了這方面的內(nèi)容。中國專利CN2252059Y，公開一種流體能正激波轉(zhuǎn)換超聲波能裝置，用于流體分散、乳化、均質(zhì)和固體粉末破碎加工。但孔道長、間隙小、極易堵塞，承受壓力低（僅150MPA），震蕩芯片易破裂，不宜加工含纖維、粘稠及固體含量超過5%的物料，應(yīng)用范圍窄，連續(xù)加工效率低，破碎效果差。專利200610123691.X公開了一種平面單向閥，其目前適應(yīng)于200MPA加工范圍，超出200MPA的加工壓力，并不適應(yīng)于工業(yè)化應(yīng)用。專利CN?201310487914.0提供了一種對撞型高壓納米均質(zhì)機，但其部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工制備復(fù)雜。專利CN?201010298882.6公開了流體激波反應(yīng)器，設(shè)備實際應(yīng)用會出現(xiàn)噴嘴損耗較大的問題。專利CN03239703.8超高壓流體納米對撞發(fā)生裝置公開了對撞機構(gòu)，加工精度的問題限制其推廣應(yīng)用。專利CN201420019329.8公開了一種一體化的Y型勻質(zhì)腔，由于通道復(fù)雜，加工設(shè)備要求較高，同時以上專利都有一個較大的通病，在200MPA以上的超高壓工況環(huán)境下，連續(xù)工業(yè)化應(yīng)用問題無法克服。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種應(yīng)用范圍寬、承受壓力大，連續(xù)工作效率高，破碎效果好，安裝維護方便，成本低的超高壓流體均質(zhì)、納米對撞一體化的對射流型反應(yīng)器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：