專利名稱：一種超高表面異向破碎裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超高表面異向破碎裝置。適用于氣-液、液-液物系的傳遞反應(yīng)過(guò)程。
本實(shí)用新型是一種超高表面異向破碎裝置，為一帶有轉(zhuǎn)子和多孔填料層的貯液釜，轉(zhuǎn)子上帶有圓柱形套管，套管上半部開(kāi)設(shè)有多個(gè)液體噴射孔，套管上半部的外側(cè)布置有固定在轉(zhuǎn)子上的環(huán)形多孔填料層，套管的下半部帶有攪拌漿，釜體底部分別設(shè)有進(jìn)液口和出液口。
本實(shí)用新型的超高表面異向破碎裝置，攪拌漿的漿葉為平直式，均勻分布，葉片數(shù)目為2-8葉，還可以根據(jù)貯液釜的大小設(shè)置多組串聯(lián)式攪拌槳。
環(huán)形多孔填料層的厚度為0.1-0.8倍釜內(nèi)半徑，多孔填料層內(nèi)側(cè)上均勻開(kāi)設(shè)與圓周切線呈銳角且方向一致的導(dǎo)流檔板，以使反應(yīng)液以較小的阻力順利地進(jìn)入環(huán)形填料層。超高表面多孔填料層可以用金屬絲網(wǎng)、環(huán)、片、棒或其它各種多孔填料填充制成，例如RS波紋絲網(wǎng)等。
本實(shí)用新型的超高表面異向破碎裝置，進(jìn)液口位于釜體側(cè)壁上，出液口位于釜底正中；釜體還可帶有用于控溫的夾套，可以通循環(huán)介質(zhì)。
前面所說(shuō)的渦流法制備超微粒子的方法，以超微碳酸鈣的制備為例來(lái)說(shuō)明。將配制好的氫氧化鈣懸濁液加入到超高表面異向破碎裝置中，開(kāi)啟渦流泵，氫氧化鈣懸濁液由渦流泵進(jìn)液口在負(fù)壓作用下進(jìn)入渦流泵中，在渦流泵體內(nèi)與渦流泵進(jìn)氣口負(fù)壓吸入的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化反應(yīng)。碳化反應(yīng)在渦流泵內(nèi)首先開(kāi)始進(jìn)行，氣體經(jīng)氣體進(jìn)口管由切向負(fù)壓吸入泵腔，同時(shí)進(jìn)入泵腔內(nèi)的氫氧化鈣懸濁液在渦輪的作用下，周向速度增加，所產(chǎn)生的離心力將其推向轉(zhuǎn)子外緣，在此與二氧化碳相遇，渦流泵轉(zhuǎn)子的葉輪外圍帶有許多呈放射形排列的葉片，它在泵內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)將產(chǎn)生兩種力磨擦力(順旋轉(zhuǎn)方向推動(dòng)液體的力)和離心力(將液體向交叉方向甩出的力)。泵內(nèi)液體受到兩個(gè)方向力的作用在液體通路中形成渦流，由于液體在通路內(nèi)不斷受離心力的作用而壓力上升，形成高壓，并且，泵機(jī)出口的阻抗如果增加，加壓次數(shù)就隨著增加，氣液被高速旋轉(zhuǎn)的槳片分割成直徑為10-15μm左右的氣泡，二氧化碳與液體的接觸面大大增加，碳化反應(yīng)速度明顯加快，有利于新晶核的生成，碳酸鈣晶體在氣泡的內(nèi)壁結(jié)晶并隨氣泡的不斷破碎而沉淀出。在采用本實(shí)用新型的超高表面異向破碎裝置作為附助設(shè)備的情況下，反應(yīng)液經(jīng)渦流泵出料口排出進(jìn)入超高表面異向破碎裝置內(nèi)，經(jīng)超高表面環(huán)形填料進(jìn)一步破碎后，反應(yīng)液中的微小氣泡破碎成若干個(gè)更加微小的氣泡，形成更大的比表面積。
本實(shí)用新型的超高表面異向破碎裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備體積小，在用于渦流法制備超微粒子的方法時(shí)，可使反應(yīng)的傳質(zhì)效率得到進(jìn)一步提高，最大限度地減少了沉淀反應(yīng)生成的超微粉體團(tuán)聚的機(jī)會(huì)。
本實(shí)用新型的超高表面異向破碎裝置還可以設(shè)計(jì)成分體式，使環(huán)形多孔填料層與攪拌漿分別由兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在不同的轉(zhuǎn)速下工作。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
圖2超高表面異向破碎裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3超高表面異向破碎裝置的俯視圖。
附圖上的標(biāo)號(hào)分別表示1-渦流泵，2-溫度測(cè)量口，3-pH值測(cè)量口，4-液體流量計(jì)，5-壓力表，6-渦流泵出路調(diào)壓閥，7-產(chǎn)品收集口，8-閘閥，9-增壓泵，10-貯液釜，11-柱狀花灑蓮蓬，12-傳動(dòng)軸，13-循環(huán)水出水口，14-環(huán)形多孔填料層，15-支撐橫梁，16-攪拌槳，17-貯液釜出液口，18-改性劑加入口，19-渦流泵進(jìn)液量調(diào)節(jié)閥，20-渦流泵進(jìn)液口真空度指示計(jì)，21-渦流泵進(jìn)氣口，22-渦流泵進(jìn)氣真空表，23-氣體流量計(jì)，24-進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，25-循環(huán)水進(jìn)水口，26-控溫夾套，27-貯液釜進(jìn)液口。
本實(shí)施例適用于氣-液、液-液傳遞反應(yīng)物系，特別是渦流法超微粒子的制備。如超微碳酸鈣的制備中，如


圖1所示，首先開(kāi)啟渦流泵，氫氧化鈣懸濁液由超高表面異向破碎裝置貯液釜出料口17通過(guò)渦流泵進(jìn)液口在負(fù)壓作用下進(jìn)入渦流泵中，二氧化碳?xì)怏w經(jīng)渦流泵進(jìn)氣口21由切向負(fù)壓吸入泵腔，氣液兩相在此接觸并發(fā)生碳化反應(yīng)，泵內(nèi)液體受到磨擦力和離心力兩個(gè)方向力的作用在液體通路中形成渦流；氣液被高速旋轉(zhuǎn)的槳片分割成直徑為10-15μm左右的氣泡，經(jīng)渦流泵出液口排出經(jīng)貯液釜進(jìn)液口27返回超高表面異向破碎裝置的貯液釜。反應(yīng)過(guò)程中向釜體夾套通入一定溫度的水，控制反應(yīng)溫度。渦流泵轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為10000rpm，超高表面異向破碎裝置轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為3000rpm。渦流泵進(jìn)液口處的真空度為0.025MPa，渦流泵進(jìn)氣口處的真空度為0.02MPa，渦流泵出液口處的壓強(qiáng)為0.45MPa，氣體的流量為0.001m3/min。當(dāng)反應(yīng)液的pH值為7-8時(shí)，表明碳化過(guò)程結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種超高表面異向破碎裝置，為一帶有轉(zhuǎn)子和多孔填料層的釜，其特征是轉(zhuǎn)子上帶有圓柱形套管；套管上半部開(kāi)設(shè)有液體噴射孔，套管上半部的外側(cè)布置有固定在轉(zhuǎn)子上的環(huán)型多孔填料層，套管的下半部帶有攪拌漿，釜體底部分別設(shè)有進(jìn)液口和出液口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的超高表面異向破碎裝置，其特征是攪拌漿的漿葉為平直式，均勻分布，葉片數(shù)目為2-8葉，多孔填料層的厚度為0.1-0.8倍釜內(nèi)半徑，多孔填料層內(nèi)側(cè)上均勻開(kāi)設(shè)與圓周切線呈銳角且方向一致的導(dǎo)流檔板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的超高表面異向破碎裝置，其特征是進(jìn)液口位于釜體側(cè)壁上，出液口位于釜底正中；釜體帶有用于控溫的夾套。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種超高表面異向破碎裝置，適用于氣－液、液－液物系的傳遞反應(yīng)過(guò)程。本實(shí)用新型通過(guò)攪拌與環(huán)形填料層的共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)渦流法制備超微顆粒過(guò)程中對(duì)反應(yīng)微小單元的進(jìn)一步破碎。本實(shí)用新型的超高表面異向破碎裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備體積小，在用于渦流法制備超微粒子的方法時(shí)，可使反應(yīng)的傳質(zhì)效率得到進(jìn)一步提高。
文檔編號(hào)B01J19/18GK2559408SQ02240120
公開(kāi)日2003年7月9日 申請(qǐng)日期2002年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月10日
發(fā)明者金日光, 張毅, 馬秀清 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)