專利名稱：霧式錐形反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種霧式錐形反應(yīng)器。這種反應(yīng)器適用于化學(xué)化工、生物醫(yī)藥的實驗室研究及エ業(yè)生產(chǎn)，特別適用于液相化學(xué)沉降法制備納米材料和無機粉體的兩相改性，屬于化工機械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，生產(chǎn)納米粒子的方法有很多，大部分停留在實驗室合成階段。エ業(yè)上通過沉降反應(yīng)獲得粉體材料一般需在反應(yīng)釜中進行。由于成核與生長是同步進行的，所得產(chǎn)物粒徑分布較寬、顆粒大小不均一，給實際應(yīng)用帶來了很大麻煩。根據(jù)納米粒子成核與生長的特征，不僅要混合均勻而且成核時間越短越好，這就要求晶體成核與生長分開。在エ業(yè)化生產(chǎn)中，固液兩相很難混合均勻，且隨著反應(yīng)裝置的擴大其混合不均勻的特征更加明顯。針對納 米粒子的成核和生長原理以及固液兩相反應(yīng)的特點，并研究中外現(xiàn)有反應(yīng)器的優(yōu)缺點，科研小組發(fā)明丁ー種新型反應(yīng)器。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是能提供一種固液兩相能在瞬間混合均勻，提高成核效率，自動連續(xù)、可規(guī)模生產(chǎn)的反應(yīng)器。本反應(yīng)器頂部霧室和錐形二次成核分散室，故取名為霧式錐形反應(yīng)器。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本實用新型含有出料管、反應(yīng)器外売、攪拌輪、旋轉(zhuǎn)盤、反應(yīng)器蓋子、傳動桿、霧室、輸料管、ニ次成核分散室、固定板、氣室。其中，反應(yīng)器由中間的固定板分隔為成核分散室和晶化生長室，成核分散室頂部設(shè)有霧室，霧室下部由輸料管與二次成核分散室連通；二次成核室下部是可快速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤。晶化生長室設(shè)有攪拌輪和氣室。傳動桿位于反應(yīng)器中央，貫穿二次成核分散室、固定板、攪拌輪；傳動桿下部與氣室頂部的軸承相連接。本發(fā)明具有以下優(yōu)點一是反應(yīng)料液能在瞬間混合，且可實現(xiàn)充分混合反應(yīng)；ニ是未能反應(yīng)的料液可進行二次反應(yīng)，節(jié)約原料；三是可將首次反應(yīng)和二次反應(yīng)得到的漿液充分分散，而且可進行原位改性，所得到的無機顆粒粒徑小、粒度分布均勻；四是可大批量制造納米粒子，能夠?qū)崿F(xiàn)エ業(yè)化生產(chǎn)；五是操作簡便、自動連續(xù)、可規(guī)模生產(chǎn)；六是反應(yīng)器具有分散、攪拌、通氣功能，應(yīng)用范圍廣泛。

圖I :霧式錐形反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖圖2:固定板結(jié)構(gòu)示意圖圖3 :攪拌輪結(jié)構(gòu)示意圖圖4 :氣室結(jié)構(gòu)示意圖圖5:氣室A-A剖面圖[0011]其中通氣孔(1)、出料管(2)、反應(yīng)器外殼(3)、圓盤(4)、長方形葉片(5)、攪拌輪
(6)、旋轉(zhuǎn)盤(7)、反應(yīng)器蓋子⑶、傳動桿(9)、高壓室(10)、霧室(11)、噴槍(12)、成核反應(yīng)室(13)、輸料管(14)、內(nèi)錐形定子(15)、錐形轉(zhuǎn)子(16)、二次成核分散室(17)、成核分散室
(18)、固定板(19)、晶化生長室(20)、氣室(21)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本使用新型作進ー步描述霧式錐形反應(yīng)器含有反應(yīng)器外殼(3)、反應(yīng)器蓋子(8)、霧室(11)、二次成核分散室(17)、旋轉(zhuǎn)盤(7)、固定板(19)、攪拌輪(6)、氣室(21)、傳動桿(9)、輸料管(14)、出料管
(2)。反應(yīng)器外殼(3)與反應(yīng)器蓋子(8)圍成ー個反應(yīng)室，由設(shè)置在反應(yīng)室中部的固定板
(19)將反應(yīng)器分隔為成核分散室(18)和晶化生長室(20)。霧室(11)位于反應(yīng)器最上部，霧室底部設(shè)有小孔，小孔與輸料管(14)連接，輸料管(14)的另一端與二次成核分散室(17)相連。霧室(11)由高壓室(10)、成核反應(yīng)室(13)和噴槍(12)組成；高壓室(10)可產(chǎn)生高壓并在噴槍(12)的作用下將反應(yīng)漿液瞬間霧化對流噴出；通過成核反應(yīng)室(13)下部的輸料管(14)進入到二次成核分散室中(17)。二次成核分散室(17)是由可旋轉(zhuǎn)的錐形轉(zhuǎn)子(16)和內(nèi)錐形定子(15)組成；錐形轉(zhuǎn)子(16)底部為一同樣可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤(7)。錐形轉(zhuǎn)子(16)的外表面和內(nèi)錐形定子(15)的內(nèi)表面帶有可配合的凹槽。內(nèi)錐形定子(15)內(nèi)表面凹槽的形狀個數(shù)與錐形轉(zhuǎn)子(16)相同，但位置錯位。旋轉(zhuǎn)盤(7)與轉(zhuǎn)子(16)通過傳動桿(9)連為一體。固定板(19)位于反應(yīng)器的中部，固定板(19)上有規(guī)則的分布著若干孔徑大小相同的孔。固定板正中央為ー軸承。傳動桿(9)位于反應(yīng)器中央,垂直穿過二次成核分散室(17)、固定板(19)。傳動桿(9)下部設(shè)有攪拌輪出)。上端與調(diào)速電動機相連，可根據(jù)反應(yīng)條件調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動速度。底部與氣室(21)上部的軸承相連。攪拌輪(6)由圓盤⑷和若干插在圓盤⑷上的長方形葉片(5)組成，長方形葉片(5)的呈放射狀均勻的橫插在在圓盤(4)上且長方形葉片(5)上有規(guī)則的分布若干小孔。氣室(21)呈圓柱狀位于反應(yīng)器底部，氣室(21)上部有規(guī)則的分布著若干小氣孔；氣室(21)頂部中央為傳動桿(9)校準裝置，下部位于反應(yīng)器外殼上開有通氣孔(I)。反應(yīng)開始前將下反應(yīng)室的出料管⑵關(guān)閉，打開通氣孔⑴將反應(yīng)液或固體顆粒制成漿液加入到霧室(11)中的兩個高壓室(10)中，在高壓環(huán)境下迅速霧化，并有噴槍(12)對流噴出，使其在極短時間內(nèi)迅速反應(yīng)，然后通過成核反應(yīng)室(13)下部的輸料管(14)進入到二次成核分散室(17)。在二次成核分散室(17)中未能及時反應(yīng)的漿液再次成核，通過高速旋轉(zhuǎn)的“錐形轉(zhuǎn)子”(16)均勻分散。最后流到旋轉(zhuǎn)盤(7)上，在旋轉(zhuǎn)盤(7)離心カ的作用下將反應(yīng)完的漿液甩到反應(yīng)器外殼(3)內(nèi)壁，并通過固定板(19)的小孔流到下反應(yīng)室中。同時表面活性劑或其他溶劑在氣室(21)及攪拌輪￠)的作用下形成的氣泡可將流下的漿液迅速包裹，完成表面改性。攪拌一段時間后，可由下反應(yīng)室的出料ロ(2)流出。
權(quán)利要求1.霧式錐形反應(yīng)器含有出料管(2)、反應(yīng)器外殼(3)、攪拌輪(6)、旋轉(zhuǎn)盤(7)、反應(yīng)器蓋子(8)、傳動桿(9)、霧室(11)、輸料管(14)、二次成核分散室(17)、固定板(19)、氣室(21)，其特征在于反應(yīng)器由中間的固定板(19)分隔成為成核分散室(18)和晶化生長室(20)，成核分散室(18)頂部設(shè)有霧室(11)，霧室(11)下部由輸料管(14)與二次成核分散室(17)連通；二次成核分散室(17)下部是可快速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤(7);晶化生長室(20)設(shè)有攪拌輪(6)和氣室(21);傳動桿(9)位于反應(yīng)器中央，貫穿二次成核分散室(17)、固定板(19)、攪拌輪出)；傳動桿(9)下部與氣室(21)頂部的軸承相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的霧式錐形反應(yīng)器，其特征在于霧室(11)由高壓室(10)、成核反應(yīng)室(13)和噴槍(12)組成；高壓室(10)可產(chǎn)生高壓并在噴槍(12)的作用下將反應(yīng)漿液瞬間霧化對流噴出；通過成核反應(yīng)室(13)下部的輸料管(14)進入到二次成核分散室中(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的霧式錐形反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器中部的固定板將反應(yīng)器分為成核分散室(18)和晶化生長室(20) ;二次成核分散室(17)是由可旋轉(zhuǎn)的錐形轉(zhuǎn)子(16)和內(nèi)錐形定子(15)組成；錐形轉(zhuǎn)子(16)底部為一同樣可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的霧式錐形反應(yīng)器，其特征在于固定板(19)上規(guī)則的分布若干小孔；固定板(19)正中央為ー軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的霧式錐形反應(yīng)器，其特征在于攪拌輪(6)是由圓盤(4)和長方形葉片(5)組成；長方形葉片(5)呈放射狀均勻的橫插在圓盤(4)上且長方形葉片(5)上分布著若干小孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的霧式錐形反應(yīng)器，其特征在于氣室(21)上部有規(guī)則的分布著若干小氣孔；氣室(21)頂部中央為傳動桿(9)校準裝置，下部位于反應(yīng)器外殼上開有通氣孔⑴。
專利摘要本實用新型涉及霧式錐形反應(yīng)器，可大量制造納米、微納米粒子，屬于化工設(shè)備領(lǐng)域。本反應(yīng)器含有反應(yīng)器外殼、反應(yīng)器蓋子、霧室、二次成核分散室、旋轉(zhuǎn)盤、固定板、攪拌輪、氣室、傳動桿、輸料管、出料管。其中，設(shè)置在腔體中間的固定板將腔體分為成核生長室和晶化生長室。成核室上部的霧室通過輸料管與二次成核分散室相連。傳動桿位于反應(yīng)器中央，下部設(shè)有攪拌輪，反應(yīng)器底部設(shè)有傳動桿校準裝置和氣室。本實用新型反應(yīng)器首次引入二次成核裝置。整個反應(yīng)過程可在常溫下進行，生產(chǎn)工藝環(huán)保。集成核、晶體成長于一體且具有分散、攪拌、通氣功能，因此應(yīng)用范圍廣泛。整個操作過程簡便、自動連續(xù)適合規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號B01F7/16GK202410655SQ201120233098
公開日2012年9月5日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者劉亦武, 劉躍軍, 石璞, 靳洪勝, 高鑫 申請人:湖南工業(yè)大學(xué)