CN105363589B - 一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴 - Google Patents

一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴 Download PDF

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Abstract

本发明属于纳微颗粒制备设备技术领域，具体涉及一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴。本发明主要解决了现有基于SEDS技术采用普通二流体内混式结构的喷嘴存在剪切力小、雾化效果差、制备出的颗粒粒度大、粒度分布区宽和易于形成喷嘴内部结晶堵塞喷嘴的技术问题。本发明采用的技术方案为：一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴，包括导流底座、压帽紧固环、空气帽、针孔喷液头、密封圈和密封垫。本发明具有剪切力大、雾化效果好、制备出的颗粒粒度小、粒度分布均与和不易堵塞喷嘴的优点。

Description

一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴
技术领域
本发明属于纳微颗粒制备设备技术领域，具体涉及一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴。
背景技术
超临界流体增强溶液扩散技术(SEDS)作为超临界流体抗溶剂技术的新的分支，其关键技术创新之一就是使用特殊的喷嘴结构来增强液滴雾化效果，增强液体在超临界流体中的扩散。目前，基于SEDS技术的喷嘴结构多采用普通二流体内混式结构的喷嘴，此类喷嘴的流体混合区采用锥形结构，在使用过程中，二流体之间的剪切力小，雾化效果差，制备出的颗粒粒度大，粒度分布区宽，并且易于形成喷嘴内部结晶，导致喷嘴堵塞。
发明内容
本发明的目的是解决现有基于SEDS技术采用普通二流体内混式结构的喷嘴存在剪切力小、雾化效果差、制备出的颗粒粒度大、粒度分布区宽和易于形成喷嘴内部结晶堵塞喷嘴的技术问题，提供一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴，包括导流底座、压帽紧固环、空气帽、针孔喷液头、密封圈和密封垫，所述导流底座的下端与针孔喷液头的上端连接，且使导流底座的物料溶液通孔的出液口与针孔喷液头的进液口连通，密封垫设在导流底座与针孔喷液头的相接处，空气帽的上部通过压帽紧固环套装在导流底座的下部且使针孔喷液头的头部插入空气帽的微孔内形成同轴环状缝隙，针孔喷液头的出液口至空气帽微孔的出液口之间形成高速湍流区，导流底座的超临界流体通孔的出液口与导流底座和空气帽形成的集气区连通，所述针孔喷液头头部的外径小于空气帽微孔的内径，密封圈设在导流底座下部设置的密封槽中。
所述导流底座的中心设有物料溶液通孔，在导流底座的外围设有数个超临界流体通孔，该数个超临界流体通孔均匀的设在物料溶液通孔的周边。
所述空气帽的内腔依次由大圆柱腔、锥形腔和小圆柱腔组成。
所述针孔喷液头由第一小圆柱体、大圆柱体、锥体和第二小圆柱体组成，针孔喷液头的内腔依次由大圆柱腔、锥形腔和小圆柱腔组成。
本发明能够将多种物料同时喷出、不易堵塞，具有使用超临界流体增强溶液扩散技术(SEDS)工艺制备纳微颗粒的功能，喷嘴内形成的同轴环状缝隙的大小可以通过更换针孔喷液头的型号来改变；在空气帽内形成集气区和锥形加速区；针孔喷液头出液口到空气帽微孔出口之间的区域为高速湍流区，湍流区的长度可以通过更换空气帽的型号来改变，这样可以制备不同粒度分布的纳微颗粒，能构制备出比其它喷嘴更小的颗粒，提高了得率、节约了成本。因此，与背景技术相比，本发明具有剪切力大、雾化效果好、制备出的颗粒粒度小、粒度分布均与和不易堵塞喷嘴的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的局部放大图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实施例中的一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴，包括导流底座1、压帽紧固环2、空气帽3、针孔喷液头4、密封圈5和密封垫6，所述导流底座1的下端与针孔喷液头4的上端连接，且使导流底座1的物料溶液通孔1-2的出液口与针孔喷液头4的进液口连通，密封垫6设在导流底座1与针孔喷液头4的相接处，空气帽3的上部通过压帽紧固环2套装在导流底座1的下部且使针孔喷液头4的头部插入空气帽3的微孔内形成同轴环状缝隙10，针孔喷液头4的出液口至空气帽3微孔的出液口之间形成高速湍流区9，导流底座1的超临界流体通孔1-1的出液口与导流底座1和空气帽3形成的集气区7连通，所述针孔喷液头4头部的外径小于空气帽3微孔的内径，密封圈5设在导流底座1下部设置的密封槽中。
所述导流底座1的中心设有物料溶液通孔1-2，在导流底座1的外围设有4个超临界流体通孔1-1，该4个超临界流体通孔1-1均匀的设在物料溶液通孔1-2的周边。
所述空气帽3的内腔依次由大圆柱腔、锥形腔和小圆柱腔组成，锥形腔设在空气帽3的底面上且其上端与大圆柱腔的下端连接，小圆柱腔设在空气帽3底面的中央且其上端与锥形腔的下端连接。
所述针孔喷液头4由第一小圆柱体、大圆柱体、锥体和第二小圆柱体组成，第一小圆柱体设在大圆柱体的顶面上且设有螺纹，锥体大端与大圆柱体的底端连接，第二小圆柱体的上端与锥体小端连接；针孔喷液头4的内腔依次由大圆柱腔、锥形腔和小圆柱腔组成，大圆柱腔设在针孔喷液头4的上中部且其下端与锥形腔的上端连接，锥形腔的下端与小圆柱腔的上端连接。
采用超临界流体SEDS工艺，使用本发明制备纳微米颗粒的过程为：设定超临界实验所需的压力和温度，使CO2达到超临界状态；CO2流体在泵的推力作用下，进入导流底座1的超临界流体通孔1-1，经空气帽3的集气区7和锥形加速区8后，进入同轴环状缝隙10，速度达到最大值，通过同轴环状缝隙10后体积发生膨胀，在空气帽内形成高速湍流区9；物料溶液在高压蠕动泵的作用下，经导流底座1的物料溶液通孔1-2缓慢进入针孔喷液头4，在针孔喷液头4出口处与高速CO2流体相切，在高速湍流区9内被打散成微小液滴，与CO2流体一起高速喷出，微小液滴迅速分散开来，在粒子收集釜内结晶，形成纳微米晶粒。

Claims (4)

1.一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴，其特征在于：包括导流底座(1)、压帽紧固环(2)、空气帽(3)、针孔喷液头(4)、密封圈(5)和密封垫(6)，所述导流底座(1)的下端与针孔喷液头(4)的上端连接，且使导流底座(1)的物料溶液通孔(1-2)的出液口与针孔喷液头(4)的进液口连通，密封垫(6)设在导流底座(1)与针孔喷液头(4)的相接处，空气帽(3)的上部通过压帽紧固环(2)套装在导流底座(1)的下部且使针孔喷液头(4)的头部插入空气帽(3)的微孔内形成同轴环状缝隙(10)，针孔喷液头(4)的出液口至空气帽(3)微孔的出液口之间形成高速湍流区(9)，导流底座(1)的超临界流体通孔(1-1)的出液口与导流底座(1)和空气帽(3)形成的集气区(7)连通，所述针孔喷液头(4)头部的外径小于空气帽(3)微孔的内径，密封圈(5)设在导流底座(1)下部设置的密封槽中。
2.根据权利要求1所述的一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴，其特征在于：所述导流底座(1)的中心设有物料溶液通孔(1-2)，在导流底座(1)的外围设有数个超临界流体通孔(1-1)，该数个超临界流体通孔(1-1)均匀的设在物料溶液通孔(1-2)的周边。
3.根据权利要求1所述的一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴，其特征在于：所述空气帽(3)的内腔依次由大圆柱腔、锥形腔和小圆柱腔组成。
4.根据权利要求1所述的一种内混式超临界流体方法制备纳微颗粒用喷嘴，其特征在于：所述针孔喷液头(4)由第一小圆柱体、大圆柱体、锥体和第二小圆柱体组成，针孔喷液头(4)的内腔依次由大圆柱腔、锥形腔和小圆柱腔组成。
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