CN101785979A - 一种液液非均相的微观混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液液非均相的微观混合装置，包括壳体、进料口、出料口，所述壳体内设有隔板，进料口和出料口位于隔板异侧，隔板上开有圆孔，进料口与隔板间的壳体内设有圆锥体，圆锥体与圆孔配合形成环形间隙。本发明的有益效果是：1.可用于液液非均相的反应或乳化的连续化工业生产；2.液液非均相的微观混合效果好，乳化液粒度小，稳定性好；3.圆锥体与隔板圆孔环形间隙大小可调，故不易堵塞，且结构简单。

Description

一种液液非均相的微观混合装置

技术领域

本发明涉及液液非均相的混合技术领域，尤其是一种液液非均相的微观混合装置。

背景技术

液液非均相混合存在于石油、化工、轻工、医药、食品等生产过程，属于具有重要意义的技术领域。常用的液液非均相混合技术有：机械搅拌法、喷射法、流体动力超声法、电超声法和水力空化法等。机械搅拌法是利用搅拌器将液体混合，混合尺度停留的宏观微团级，混合后的乳化液质量不够稳定；中国专利94102415.6和美国专利4560284中所述的喷射法是利用高压泵将混合液压出后经喷嘴射出达到混合效果，但该法存在喷头处压力过大，压力不可调，混合后乳化液质量性能不稳定等问题；中国专利91218738.7中所述的流体动力超声法是混合液流经一个喷嘴后打在簧片哨的顶端，引起簧片的振动，液体频率与簧片频率相吻合形成共振使得液体混合达到乳化状态，该法存在的问题有：1)对动力源调压功能要求较高，需在1.5-2Mpa的压力下才能正常工作，2)装置的制造工艺要求严格，簧片材质要求高，喷嘴易堵塞等，给实际应用带来了相当的难度；中国专利95109544.7中所述的电超声法是利用超声在液体中传播时易产生空化现象，使液液非均相得以微观混合，但能耗较大；中国专利200510011603.2中所述的水力空化强化油脂和甲醇两相混合制备生物柴油的方法，采用的微观混合装置为孔板，结构简单，但该装置存在问题是：孔板孔径较小，空化流通面积固定，生产的过程中孔板易堵塞、操作弹性小。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种结构简单合理、使用效果好的液液非均相的微观混合装置。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种液液非均相的微观混合装置，包括壳体、进料口、出料口，所述壳体内设有隔板，进料口和出料口位于隔板异侧，隔板上开有圆孔，进料口与隔板间的壳体内设有圆锥体，圆锥体与圆孔配合形成环形间隙。

作为优选，所述圆锥体通过贯穿壳体的螺杆连有罗盘，通过罗盘可带动螺杆转动圆锥体，从而调节圆锥体进入隔板圆孔的深度。

作为优选，隔板上开有不止一个圆孔，圆锥体的数量与圆孔相对应，以扩大生产规模。

作为优选，壳体内设有两个隔板，出料口位于两个隔板之间，两个隔板相对于出料口异侧分别设有一个进料口。两个隔板的圆孔最好垂直相对，液体通过隔板两相乳化区域后相对运动，形成撞击流，更有利于液液非均相的微观混合。

发明有益的效果是：一、可用于液液非均相的反应或乳化的连续化工业生产；二、圆锥体与隔板圆孔之间环形间隙较小，需混合液体经泵输送到此时，液体压力下降，当压力降至其中一相液体在该温度下的饱和蒸汽压时，该相液体开始汽化而产生大量空化汽泡，空化汽泡在随流体进一步流动的过程中，流道扩大，液体压力上升，造成空化汽泡在周围的压力作用下，体积急剧缩小至溃灭，在其溃灭瞬间汽泡中心会产生高温和高压，并伴有强烈的冲击波和高射流，使得液体得以微观混合，乳化液粒度小，稳定性好；三、圆锥体与隔板圆孔环形间隙大小可调，故不易堵塞，且结构简单。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图；

图3是本发明实施例三的结构示意图；

附图标记说明：进料口1，出料口2，罗盘3，螺杆4，圆锥体5，隔板6，壳体7，圆孔8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例一：

壳体7内设有隔板6，隔板6的两侧分别设有进料口1和出料口2，隔板6上设有圆孔8，进料口1和隔板6间设有圆锥体5，圆锥体5与圆孔8配合形成环形间隙，可通过转动罗盘3带动螺杆4从而调整圆锥体5与圆孔8之间间隙的大小。

采用本设备对大豆油(60g)、水(180g)和十二烷基苯磺酸钠(0.6g)的两相液体混合，进料口压力为0.6MPa。经贝克曼纳米激光粒度仪测量分析，乳化液液滴颗粒大小为993nm；而采用传统机械搅拌，转速900r/min，所得乳化液液体颗粒大小为2.4μm，结果表明本发明混合效果明显优于传统搅拌方式。

而采用本设备对大豆油(150g)、甲醇(45g)和油酸(6g)的两相液体混合，在进料口不同压力工况条件下的乳化液液滴颗粒大小(贝克曼纳米激光粒度仪测量分析)如下表所示，结果表明本发明在大部分操作压力下乳化液滴颗粒大小均可达到纳米级，实现液液非均相的微观混合。

入口压力(MPa)	液体粒径大小(nm)
		0.2	840.1
0.4	685
		0.6	511
1	424.3

实施例二：

将实施例一中的隔板6增加为设有三个圆孔8，与其相对应的圆锥体5也为三个，其余与实施例一相同，可扩大生产规模，同时进行更大量的液液两相的微观混合。

实施例三：

壳体内设有两个隔板6，出料口2位于两个隔板6之间，两个隔板6异侧分别设有一个进料口1，两个隔板6的圆孔8垂直相对，其余与实施例一相同。液液两相通过隔板6的微观混合区域后相对运动，形成撞击流，更有利于液液两相的微观混合。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种液液非均相的微观混合装置，包括壳体(7)、进料口(1)、出料口(2)，其特征是：所述壳体(7)内设有隔板(6)，进料口(1)和出料口(2)位于隔板(6)异侧，隔板(6)上开有圆孔(8)，进料口(1)与隔板(6)间的壳体(7)内设有圆锥体(5)，圆锥体(5)与圆孔(8)配合形成环形间隙。

2.根据权利要求1所述的液液非均相的微观混合装置，其特征是：所述圆锥体(5)通过贯穿壳体(7)的螺杆(4)连有罗盘(3)。

3.根据权利要求1或2所述的液液非均相的微观混合装置，其特征是：隔板(6)上开有至少一个圆孔(8)，圆锥体(5)的数量与圆孔(8)相对应。

4.根据权利要求1或2所述的液液非均相的微观混合装置，其特征是：壳体(7)内设有两个隔板(6)，出料口(2)位于两个隔板(6)之间，两个隔板(6)相对于出料口(2)异侧分别设有一个进料口(1)。

5.根据权利要求4所述的液液非均相的微观混合装置，其特征是：所述两个隔板(6)的圆孔(8)垂直相对。

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