CN2625009Y - 微纳米粒子沉淀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生成纳米粒子的化学反应器，尤其是一种采用从外部将沉淀剂加入溶液的方式制备微纳米粒子的沉淀装置。该装置由反应腔1、沉淀剂喷管2、分流液管6、冷却管3、支架4组成。所述反应腔1为底面对接的两个圆锥台形，在反应腔以及冷却管的外层分别设有加热夹层8和冷却夹层7。雾化沉淀剂由沉淀剂喷管2喷出，反应溶液由分流液管6下侧的孔洞流向反应腔1内壁形成瀑流，并在加热夹层8的加热作用下达到反应温度，与弥漫在反应腔1内的沉淀剂反应，生成所需的纳米微粒沉淀。本实用新型克服了原先的无法从外部向溶液中加沉淀剂制备纳米微粒的技术偏见，并拓宽了均相沉淀法的应用范围。

Description

微纳米粒子沉淀装置

技术领域

本实用新型涉及一种生成微米、纳米粒子的化学反应器，确切的说是一种采用均相沉淀法生成微纳米粒子的微纳米粒子沉淀装置。

背景技术

现有制备纳米微粒的沉淀法包括共沉淀法和均相沉淀法，因本实用新型是采用均相沉淀法而制备纳米微粒，在这里暂不阐述共沉淀法及其装置。一般的沉淀过程是不平衡的，但如果控制溶液中的沉淀剂浓度，使之缓慢地增加，则使溶液中的沉淀处于平衡状态，且沉淀能在整个溶液中均匀出现，这种方法称之为均相沉淀法(见中国轻工业出版社出版的《纳米时代一现实与梦想》一书，作者尹邦跃)。目前现有技术通常是通过溶液中的化学反应使沉淀剂慢慢地生成。从而克服了由外部向溶液中加沉淀剂而造成沉淀剂的局部不均匀性。

然而，用于制备纳米微粒的该均相沉淀法仅适用于采用氨水(原料为尿素)作为沉淀剂的应用领域，由于受此特定的应用产生的定性思维所束缚，认为从外部向溶液中加沉淀剂会造成沉淀剂的局部不均匀性，否定了从外部向溶液中加沉淀剂的可能(可参考公开号为1230582所公开的“稀土氧化物纳米荧光粉及其制备方法”)。经过反复大量的实验验证，经雾化后形成纳米级的沉淀剂可以采用从外部加入溶液的方式制备纳米微粒，并且该方式扩大了应用范围。

发明内容

本实用新型根据上述理论，针对现有均相沉淀法受狭窄的应用领域所困，及其产生的技术偏见，提供一种采用从外部将沉淀剂加入溶液的方式制备微纳米粒子的沉淀装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种微纳米粒子沉淀装置，包括侧壁为斜面的反应腔，从上部插入反应腔的沉淀剂喷管，位于反应腔内壁其下侧开有连续或间断孔洞的溶液分流液管。

所述反应腔为倒置的圆锥或圆锥台形。

所述溶液分流液管位于反应腔上部内壁圆周上。

所述反应腔为底面对接的两个圆锥或圆锥台形。

所述溶液分流液管位于反应腔内两个锥形部分的上部内壁圆周上。

所述反应腔的下部经冷却管连接沉降分离机。

所述冷却管呈曲状，其外层设有容冷却介质的冷却夹层。

所述反应腔的外壁设有加热夹层。

所述反应腔的上部设有与反应腔活动连接的密封盖。

所述溶液分流液管上设有溶液或气体入口。

所述冷却夹层以及加热夹层设有冷却或加热介质的入口和出口。

本实用新型由于采用以上构造，使之实现从外部向溶液中加沉淀剂制备纳米微粒的可能，克服了原先的技术偏见，并由此拓宽了均相沉淀法的应用范围。如，可生产纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氧化钛、纳米氧化锆-氧化钇等。一切能溶解于溶剂，经喷雾干燥得到纳米级的溶质均适用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

具体实施方式

一种微纳米粒子沉淀装置，由反应腔1、沉淀剂喷管2、冷却管3、支架4组成。所述反应腔1为底面对接的两个圆锥台形，下部的圆锥台长于上部的圆锥台。反应腔1的顶部设有与反应腔1活动连接的密封盖5，沉淀剂喷管2从此处插入反应腔1。反应器1内壁两个斜面的起始处安装有其下侧开有连续或间断孔洞的溶液分流液管6，其上设有溶液或气体入口。反应腔1底部出口与曲形冷却管3连接，该冷却管3外层设有容冷却介质的冷却夹层7。反应腔1的外壁设有加热夹层8。所述冷却夹层7以及加热夹层8设有冷却或加热介质的入口和出口。

本实用新型的工作过程是：

经高压雾化形成纳米级颗粒的沉淀剂由沉淀剂喷管2喷出，弥漫在反应腔1内。同时，进入溶液分流液管6的反应溶液由分流液管6下侧的孔洞流向反应腔1内壁形成瀑流，并在加热夹层8的加热作用下达到反应温度(加热介质为蒸汽或沸水)，与弥漫在反应腔1内的沉淀剂反应，生成所需的纳米微粒沉淀，该沉淀物与溶液一同流向冷却管3冷却，再经后续的沉降分离机将沉淀物分离出来。如果反应物为气体，则将密封盖5密封反应腔1上口，冷却管3下端接抽风机和旋风除尘器。

本实用新型除了可用于采用均相沉淀法生成纳米微粒外，还可用于对雾化溶液的干燥，蒸发溶剂。此时需将密封盖5打开连接收捕器，分流液管6的入口接空气加热器，使热空气喷入。加热夹层8的入口的加热源可为蒸汽，冷却管3下端接抽风机和旋风除尘器。

本实用新型投资小，成本低，简单实用。可广泛用于油漆、油墨、涂料、橡胶、塑料、纸张、搪瓷、陶瓷、瓷釉、化妆品、颜料、紫外线吸收材料、耐火材料、催化剂、研磨材料、玻璃、玻璃钢等生产行业提供自备生产纳米粉末材料设备。同时，也可为实验室、中小企业专门从事生产纳米粉末产品，使纳米技术更为广泛地为人类造福。

Claims (9)

1、一种微纳米粒子沉淀装置，其特征在于：包括侧壁为斜面的反应腔(1)，从上部插入反应腔(1)的沉淀剂喷管(2)，位于反应腔(1)内壁其下侧开有连续或间断孔洞的溶液分流液管(6)。

2、根据权利要求1所述的一种微纳米粒子沉淀装置，其特征在于：所述反应腔(1)为倒置的圆锥或圆锥台形。

3、根据权利要求1或2所述的一种微纳米粒子沉淀装置，其特征在于：所述溶液分流液管(6)位于反应腔(1)上部内壁圆周上。

4、根据权利要求1所述的一种微纳米粒子沉淀装置，其特征在于：所述反应腔(1)为底面对接的两个圆锥或圆锥台形。

5、根据权利要求1或4所述的一种微纳米粒子沉淀装置，其特征在于：所述溶液分流液管(6)位于反应腔(1)内两个锥形部分的上部内壁圆周上，其上设有溶液或气体入口。

6、根据权利要求5所述的一种微纳米粒子沉淀装置，其特征在于：所述反应腔(1)的下部经冷却管(3)连接沉降分离机。

7、根据权利要求6所述的一种微纳米粒子沉淀装置，其特征在于：所述冷却管(3)呈曲状，其外层设有容冷却介质的冷却夹层(7)。

8、根据权利要求5所述的一种微纳米粒子沉淀装置，其特征在于：所述反应腔(1)的外壁设有加热夹层(8)。

9、根据权利要求5所述的一种微纳米粒子沉淀装置，其特征在于：所述反应腔(1)的上部设有与反应腔(1)活动连接的密封盖(5)。