CN109258633A - 农药微胶囊制备装置 - Google Patents

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司廷
薛玥
杨超宇
李佳洛
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Abstract

本发明公开了一种农药微胶囊制备装置，包括聚焦流体装置、壳材供液装置、农药供液装置及加热装置，聚焦流体装置包括压气室、气驱室及输出端位于气驱室的制囊针头，压气室用于向气驱室输送恒温恒压气体，气驱室上与制囊针头输出端相对的侧壁设有微囊出口，加热装置用于对壳材供液装置、农药供液装置及制囊针头内的液体进行加热；制囊针头包括第一管体针头及套设在第一管体针头外侧的第二管体针头，农药供液装置用于向第一管体针头内输送农药，壳材供液装置用于向第二管体针头与第一管体针头之间的管体内输送囊材，农药微胶囊制备装置的废液净化成本降低。

Description

农药微胶囊制备装置
技术领域
本发明涉及农药制备技术领域，特别涉及一种农药微胶囊制备装置。
背景技术
农药的剂型对于农药的使用性能尤为重要，其中农药的剂型包括乳油、水剂、微乳剂，粉剂，可湿性粉剂等。
传统的农药微胶囊有乳油剂型，在实际使用过程中，将农药微胶囊施放至农作物所在位置。
然而，施药后直接暴露在环境中，其有效成分易挥发和降解，造成农药持效期短，在实际使用中往往需要提高有效成分的浓度，这样不仅提高了成本，也会对环境造成极大的污染。同时由于乳油必须使用有机溶剂，成本较高，且对环境危害较大，而界面聚合法、原位聚合法、相分离法、喷雾干燥法等农药微胶囊制作过程中，需要多步骤处理废液，农药微胶囊制备装置废液净化成本较高。
因此，如何降低农药微胶囊制备装置废液净化成本，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种农药微胶囊制备装置，以降低农药微胶囊制备装置废液净化成本。
为实现上述目的，本发明提供一种农药微胶囊制备装置，包括聚焦流体装置、壳材供液装置、农药供液装置及加热装置，所述聚焦流体装置包括压气室、气驱室及输出端位于所述气驱室的制囊针头，所述压气室用于向所述气驱室输送恒温恒压气体，所述气驱室上与所述制囊针头输出端相对的侧壁设有微囊出口，所述加热装置用于对所述壳材供液装置、所述农药供液装置及所述制囊针头内的液体进行加热；
所述制囊针头包括第一管体针头及套设在所述第一管体针头外侧的第二管体针头，所述农药供液装置用于向所述第一管体针头内输送农药，所述壳材供液装置用于向所述第二管体针头与所述第一管体针头之间的管体内输送囊材。
优选地，所述聚焦流体装置还包括压气室减压阀、储气室及向所述储气室输送气体的气泵，所述压气室减压阀安装在连接所述储气室与所述压气室的压气管路上。
优选地，所述压气室上设有第一气压表和第一安全阀，所述压气室通过第一流量控制阀门与所述气驱室连接。
优选地，所述聚焦流体装置还包括壳材减压阀，所述壳材供液装置上设有与储气室连接的壳材进气管道，所述壳材减压阀设置在所述壳材进气管道上，所述壳材供液装置的出液口通过壳材供液管道向所述第二管体针头与所述第一管体针头之间的管体内输送壳材，所述壳材供液装置的腔体为封闭腔体。
优选地，所述壳材供液管道上设有第二流量控制阀门，所述壳材供液装置上设有第二气压表和第二安全阀。
优选地，所述聚焦流体装置还包括农药液减压阀，所述农药供液装置上设有与储气室连接的农药液进气管道，所述农药液减压阀设置在所述农药液进气管道上，所述农药供液装置的出液口通过农药液供液管道向所述第一管体针头内输送农药液，所述农药供液装置的腔体为封闭腔体。
优选地，所述农药液进气管道上设有第三流量控制阀门，所述壳材供液装置上设有第三气压表和第三安全阀。
优选地，所述压气室内设有恒温加热网。
优选地，加热装置包括通过加热液管路依次连通的恒温池、循环泵、材料加热池和针头加热池，所述制囊针头进液端位于所述针头加热池内，所述壳材供液装置和所述农药供液装置位于所述材料加热池内。
优选地，加热装置包括针头加热圈、壳材加热板和农药加热板，所述针头加热圈套设在所述制囊针头外侧，所述壳材加热板用于加热所述壳材供液装置，所述农药加热板用于加热所述农药供液装置。
在上述技术方案中，本发明提供的农药微胶囊制备装置包括聚焦流体装置、壳材供液装置、农药供液装置及加热装置，聚焦流体装置包括压气室、气驱室及输出端位于气驱室的制囊针头，压气室用于向气驱室输送恒温恒压气体，气驱室上与制囊针头输出端相对的侧壁设有微囊出口，加热装置用于对壳材供液装置、农药供液装置及制囊针头内的液体进行加热；制囊针头包括第一管体针头及套设在第一管体针头外侧的第二管体针头，农药供液装置用于向第一管体针头内输送农药，壳材供液装置用于向第二管体针头与第一管体针头之间的管体内输送囊材。
通过上述描述可知，在本申请提供的农药微胶囊制备装置中，通过壳材供液装置、农药供液装置将处于液体状态的材料输送至制囊针头，当农药液和壳材由制囊针头的输出端排出时，在压气室的高压气体提供剪切力使得农药微胶囊在通过微囊出口前形成稳定的锥形，农药微胶囊通过高压气体切断，囊材为凝胶可分解，对环境污染较小，且农药微胶囊制作过程中并不产生废弃物，降低农药微胶囊制备装置废液净化成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种农药微胶囊制备装置的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的另一种农药微胶囊制备装置的结构示意图。
其中图1-2中：1、第一管体针头；2、第二管体针头；
3-1、针头加热圈；3-2、壳材加热板；3-3、农药加热板；
4、气驱室；5、微囊出口；6、农药微胶囊；7、接收池；8、气泵；9、储气室；
10-1、压气室减压阀；10-2、壳材减压阀；10-3、农药液减压阀；
11、恒温加热网；
12、压气室；12-1、第一安全阀；12-2、第一气压表；12-3、第一流量控制阀门；
13、壳材供液装置；13-1、第二安全阀；13-2、第二气压表；13-3、第二流量控制阀门；13-4、壳材进口；13-5、壳材进气管道；
14、农药供液装置；14-1、第三安全阀；14-2、第三气压表；14-3、第三流量控制阀门；14-4、农药进液口；14-5、农药液进气管道；
15、壳材供液管道；16、农药液供液管道；17、恒温池；18、循环泵； 19、材料加热池；20、针头加热池。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种农药微胶囊制备装置，以降低农药微胶囊制备装置废液净化成本。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的农药微胶囊制备装置包括聚焦流体装置、壳材供液装置13、农药供液装置14及加热装置，聚焦流体装置包括压气室12、气驱室4及输出端位于气驱室4的制囊针头，压气室12用于向气驱室4输送恒温恒压气体，为了实现恒温气体输出，优选，压气室12内设有恒温加热网11。其中可以通过泵体将壳材供液装置13和农药供液装置14液体输送至制囊针头位置。
气驱室4上与制囊针头输出端相对的侧壁设有微囊出口5，加热装置用于对壳材供液装置13、农药供液装置14及制囊针头内的液体进行加热。
制囊针头包括第一管体针头1及套设在第一管体针头1外侧的第二管体针头2，农药供液装置14用于向第一管体针头1内输送农药，壳材供液装置 13用于向第二管体针头2与第一管体针头1之间的管体内输送囊材。优选，制囊针头为同轴针头，第一管体针头1和第二管体针头2同轴设置。
农药微胶囊6粒径可由驱动气体和制囊针头输出的农药液与壳材溶液的流量比进行控制，比例确定，制得的农药微胶囊6粒径均一稳定。农药微胶囊6壳厚度可由第一管体针头1和第二管体针头2的壳材溶液和农药液流量比进行控制，比例确定，制得的农药微胶囊6壳厚度均一稳定。工作时，驱动气由压气室12提供，通过气驱室4气压调节，实现农药微胶囊6粒径和壳厚度可控。
为了便于将加工后的农药微胶囊6及时收集，优选，气驱室4的下方设有接收池7，接收池7的形状和体积根据实际需要而定，本申请不做具体限定。
优选，壳材采用融胶温度不高的凝胶(如琼脂，明胶等)溶液，其特点为在40-90℃之间某个温度范围融化为液态溶液，在常温下为凝胶态。在农药微胶囊6制备过程中，凝胶主要是处于融胶温度之上，保持液态，在微囊出口5下方破碎成微胶囊后，因为比表面积增大，环境温度较低，将很快凝胶化，形成凝胶包裹农药的农药微胶囊6。
为了便于及时将压气室12输送气体，优选，聚焦流体装置还包括压气室减压阀10-1、储气室9及向储气室9输送气体的气泵8，压气室减压阀10-1 安装在连接储气室9与压气室12的压气管路上。气泵8在储气室9气压不足时对储气室9供气，使储气室9一直保持较高气压，储气室9通过压气室减压阀10-1给压气室12供气，保证气驱室4驱动气体的供应。工作时，壳材溶液经过壳材供液管道15进入第二管体针头2与第一管体针头1之间，农药液经过农药液供液管道16进入第一管体针头1，在气驱室4中，由压气室12通入的气体对由第二管体针头2和第一管体针头1通入的农药液和壳材溶液提供剪切力使得其在微囊出口5前形成稳定的锥形，农药液和包裹液进而穿过微囊出口5形成射流柱后破碎成农药微胶囊6，进入接收池7。
通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的农药微胶囊制备装置中，通过壳材供液装置13、农药供液装置14将处于液体状态的材料输送至制囊针头，当农药液和壳材由制囊针头的输出端排出时，在压气室12的高压气体提供剪切力使得农药微胶囊6在通过微囊出口5前形成稳定的锥形，农药微胶囊6通过高压气体切断，囊材为凝胶可分解，对环境污染较小，且农药微胶囊6制作过程中并不产生废弃物，降低农药微胶囊制备装置废液净化成本。
为了提高农药微胶囊制备装置使用安全性，优选，压气室12上设有第一气压表12-2和第一安全阀12-1，压气室12通过第一流量控制阀门12-3与气驱室4连接。
进一步，聚焦流体装置还包括壳材减压阀10-2，壳材供液装置13上设有与储气室9连接的壳材进气管道13-5，壳材减压阀10-2设置在壳材进气管道 13-5上，壳材供液装置13的出液口通过壳材供液管道15向第二管体针头2 与第一管体针头1之间的管体内输送壳材，壳材供液装置13的腔体为封闭腔体。优选的，壳材供液管道15上设有第二流量控制阀门13-3，壳材供液装置 13上设有第二气压表13-2和第二安全阀13-1。
更进一步，聚焦流体装置还包括农药液减压阀10-3，农药供液装置14上设有与储气室9连接的农药液进气管道14-5，农药液减压阀10-3设置在农药液进气管道14-5上，农药供液装置14的出液口通过农药液供液管道16向第一管体针头1内输送农药液，农药供液装置14的腔体为封闭腔体。
优选的，农药液进气管道14-5上设有第三流量控制阀门14-3，壳材供液装置13上设有第三气压表14-2和第三安全阀14-1。
工作时，储气室9通过壳材减压阀10-2经过农药液进气管道14-5对壳材供液装置13提供恒定的气压，壳材供液装置13的壳材溶液在储气室9提供的恒定气压的作用下稳定的对外输出，流量由二流量控制阀门控制，壳材溶液由壳材进口13-4处进入壳材供液装置13内。同时，储气室9通过农药液减压阀10-3经过农药液进气管道14-5对农药供液装置14提供恒定的气压，农药供液装置14内的农药液在储气室9提供的恒定气压的作用下稳定的对外输出，流量由三流量控制阀门控制，农药进液口14-4处进入壳材供液装置13 内。
壳材供液装置13是密闭容器，第二安全阀13-1可以设定安全数值和规定数值，安全数值为壳材供液装置13可以承受的内压极限，规定数值为实际工作时所需容器内压，当壳材供液装置13超过规定数值时会使得第二安全阀 13-1打开，持续放气至规定数值，第二气压表13-2用于显示壳材供液装置13 的实时内压。储气室9通过减压阀对供壳材供液装置13内部提供稳定的气体压强，稳定的气体压力会使得供壳材供液装置13内流体稳定流出，流量由出口处的二流量控制阀门控制。农药供液装置14的原理同上。由于农药供液装置14、壳材供液装置13和储气室9均为密闭容器，在第二安全阀13-1或第三安全阀14-1放气时，气体不会损失或损失非常少，所以农药供液装置14 和壳材供液装置13能耗较低。
在上述各方案的基础上，优选，加热装置包括通过加热液管路依次连通的恒温池17、循环泵18、材料加热池19和针头加热池20，制囊针头进液端位于针头加热池20内，壳材供液装置13和农药供液装置14位于材料加热池 19内。具体的，工作时，加热装置通过反馈控制，使得恒温池17中加热液温度在一定范围内保持恒定，循环泵18从恒温池17中抽取加热液，供给到材料加热池19和针头加热池20池，保持壳材溶液及农药液从供料位置到气驱室4之间一直处于恒温加热状态。
在另一种实施方式中，加热装置包括针头加热圈3-1、壳材加热板3-2和农药加热板3-3，针头加热圈3-1套设在制囊针头外侧，壳材加热板3-2用于加热壳材供液装置13，农药加热板3-3用于加热农药供液装置14。将加热装置由水浴循环加热改为电加热，主要用于壳材融胶温度较高，不便于水浴加热的情况下，同时，电加热有助于多套装置并行工作的加热，简化整体系统，实现能源高效利用。气驱室4可以实现多气驱室4并行安装，阵列化排布，实现高速工业化生产。壳材供液装置13和农药供液装置14可以由泵不断补入原料，实现实时不间断供料。第一气压表12-2、第二气压表13-2、第三气压表14-2、第一安全阀12-1、第二安全阀13-1、第三安全阀14-1、壳材减压阀10-2、压气室减压阀10-1和农药液减压阀10-3可以形成一个反馈机制，即上述各个气压表反馈对应密闭容器内实时气压信息，根据反馈信息可以自动控制对应安全阀和对应减压阀工作，实现工业规模化生产过程中的自动化控制。
在上述各方案的基础上，优选，制囊针头为多个，多个制囊针头均位于同一个气驱室4内。
在另一并列实施方案中，制囊针头和气驱室4均为多个，多个制囊针头与多个气驱室4一对一对应。气驱室4可以同时有多个或者同轴针头可以同时有多个，附图只是一种表现形式，实际远不止图所示的数目以及单一横向上的延伸，气驱室4或同轴针头可以如此方式进行阵列排布，壳材供液管道 15和农药液供液管道16可以分流成多个管道通路，实现对多个制囊针头的同时供液；农药供液装置14及壳材供液装置13进液处可以由泵体不断进液，通过多个制囊针头同时工作，有效地提高了农药微胶囊制备装置的工作效率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种农药微胶囊制备装置，其特征在于，包括聚焦流体装置、壳材供液装置(13)、农药供液装置(14)及加热装置，所述聚焦流体装置包括压气室(12)、气驱室(4)及输出端位于所述气驱室(4)的制囊针头，所述压气室(12)用于向所述气驱室(4)输送恒温恒压气体，所述气驱室(4)上与所述制囊针头输出端相对的侧壁设有微囊出口(5)，所述加热装置用于对所述壳材供液装置(13)、所述农药供液装置(14)及所述制囊针头内的液体进行加热；
所述制囊针头包括第一管体针头(1)及套设在所述第一管体针头(1)外侧的第二管体针头(2)，所述农药供液装置(14)用于向所述第一管体针头(1)内输送农药，所述壳材供液装置(13)用于向所述第二管体针头(2)与所述第一管体针头(1)之间的管体内输送囊材。
2.根据权利要求1所述的农药微胶囊制备装置，其特征在于，所述聚焦流体装置还包括压气室减压阀(10-1)、储气室(9)及向所述储气室(9)输送气体的气泵(8)，所述压气室减压阀(10-1)安装在连接所述储气室(9)与所述压气室(12)的压气管路上。
3.根据权利要求2所述的农药微胶囊制备装置，其特征在于，所述压气室(12)上设有第一气压表(12-2)和第一安全阀(12-1)，所述压气室(12)通过第一流量控制阀门(12-3)与所述气驱室(4)连接。
4.根据权利要求1所述的农药微胶囊制备装置，其特征在于，所述聚焦流体装置还包括壳材减压阀(10-2)，所述壳材供液装置(13)上设有与储气室(9)连接的壳材进气管道(13-5)，所述壳材减压阀(10-2)设置在所述壳材进气管道(13-5)上，所述壳材供液装置(13)的出液口通过壳材供液管道(15)向所述第二管体针头(2)与所述第一管体针头(1)之间的管体内输送壳材，所述壳材供液装置(13)的腔体为封闭腔体。
5.根据权利要求4所述的农药微胶囊制备装置，其特征在于，所述壳材供液管道(15)上设有第二流量控制阀门(13-3)，所述壳材供液装置(13)上设有第二气压表(13-2)和第二安全阀(13-1)。
6.根据权利要求4所述的农药微胶囊制备装置，其特征在于，所述聚焦流体装置还包括农药液减压阀(10-3)，所述农药供液装置(14)上设有与储气室(9)连接的农药液进气管道(14-5)，所述农药液减压阀(10-3)设置在所述农药液进气管道(14-5)上，所述农药供液装置(14)的出液口通过农药液供液管道(16)向所述第一管体针头(1)内输送农药液，所述农药供液装置(14)的腔体为封闭腔体。
7.根据权利要求4所述的农药微胶囊制备装置，其特征在于，所述农药液进气管道(14-5)上设有第三流量控制阀门(14-3)，所述壳材供液装置(13)上设有第三气压表(14-2)和第三安全阀(14-1)。
8.根据权利要求1所述的农药微胶囊制备装置，其特征在于，所述压气室(12)内设有恒温加热网(11)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的农药微胶囊制备装置，其特征在于，所述加热装置包括通过加热液管路依次连通的恒温池(17)、循环泵(18)、材料加热池(19)和针头加热池(20)，所述制囊针头进液端位于所述针头加热池(20)内，所述壳材供液装置(13)和所述农药供液装置(14)位于所述材料加热池(19)内。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的农药微胶囊制备装置，其特征在于，加热装置包括针头加热圈(3-1)、壳材加热板(3-2)和农药加热板(3-3)，所述针头加热圈(3-1)套设在所述制囊针头外侧，所述壳材加热板(3-2)用于加热所述壳材供液装置(13)，所述农药加热板(3-3)用于加热所述农药供液装置(14)。
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