一种用于制备微胶囊的物料外循环混合超声波均质罐制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于制备微胶囊的物料外循环混合超声波均质罐，包括均质罐壳体、外循环管路和四套变幅杆聚焦超声波发生装置，每套变幅杆聚焦超声波发生装置由超声波换能器、安装法兰、超声波变幅杆和多个超声波聚焦发射头组成，每套变幅杆聚焦超声波发生装置安装于均质罐壳体内并且通过安装法兰与壳体固定连接，均质罐壳体内表面顶部设置有球形喷嘴，均质罐壳体的底部开有均质出口，外循环管路的一端连接球形喷嘴，另一端连接均质出口，本实用新型专利技术可满足微胶囊制备的多种工艺过程的需求，适用于微胶囊制备工艺的中试研究。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于制备微胶囊的物料外循环混合超声波均质罐。
技术介绍
微胶囊是直径为微米级的微细胶囊,由芯材和壁材组成,即将固体、液体乃至气体的芯材用壁埋在一个个微小的胶囊之中。微胶囊技术又称微胶囊化,是21世纪食品、医药等工业领域重点开发的高新技术之一。我国的微胶囊化技术虽然起步较晚,但起点高，研究工作迅速而全方位地展开,并已广泛应用于粮油食品、化学、制药、香料、饲料、化妆品、燃油、涂料、农药等工业领域。微胶囊化技术仍处于快速发展中，已经出现多达上百种微胶囊化方法。科技工作者为开发不同性质的微胶囊产品，常常需要进行大量的中试实验工作，以开发先进合理的生产工艺，遗憾的是目前用于微胶囊制备的专用工艺设备还不多见。微胶囊制备方法种类繁多，但其中大多数方法中的一个最重要的工艺环节就是要将芯材和壁材及其它辅助液体混合，并对混合料液的均匀性有特殊的要求。例如：喷雾干燥法、喷雾冷却法、单凝聚法、干燥浴法(复相乳化法)，都是要将芯材均匀分散于壁材溶液中；溶剂蒸发法，要将芯材、壁材依次分散于有机相中；熔化分散冷凝法，要将芯材分散在液态蜡中；界面聚合法，要将两种带有不同活性基团的互不相溶的溶剂相互分散，等等。目前一般是采用机械搅拌的方法来完成这一工艺过程，常常由于难以达到理想的混合效果，而发生微胶囊成品的粒径偏大、芯材对壁材的比例小、包埋率低等问题。因此要对物料进行均质处理，即将混合料液中的不同物质成分相互均匀地分散成均匀的连续相，并同时降低分散相颗粒（或液滴）的尺度，达到相对稳定的均一状态。为此人们尝试利用化工及乳品生产行业的各类均质设备，包括：高压均质机、超声波均质机、高剪切均质机，但这些均质设备主要是针对化工及乳品生产行业的需要而设计，其工艺条件苛刻、结构复杂，且大多由国外引进，价格昂贵。而且对于许多微胶囊化工艺，由于均质过程过于激烈，其伴随的物理化学反应，破坏了壁材的分子结构特性，使微胶囊的包埋效果变坏，也有科技工作者在实验室制备植物精油微胶囊过程中，使用超声波清洗机超声波细胞粉碎仪对物料进行均质处理，显著提升了微胶囊的品质和包埋率。但受限于工艺设备的缺乏，难以进行中试放大研究。
技术实现思路
针对以上缺点，本技术提供一种用于制备微胶囊的物料外循环混合超声波均质罐。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于制备微胶囊的物料外循环混合超声波均质罐，包括均质罐壳体（6）、换热介质接入阀门（14）和换热介质出口阀门（16），本技术还包括外循环管路（13）和四套变幅杆聚焦超声波发生装置（17），每套变幅杆聚焦超声波发生装置包括超声波换能器（1）、安装法兰（2）、超声波变幅杆（3）和多个超声波聚焦发射头（4），超声波变幅杆（3）由上至下依次安装超声波换能器（1）、安装法兰（2）和多个超声波聚焦发射头（4），每套变幅杆聚焦超声波发生装置（17）安装于均质罐壳体（6）内并且通过安装法兰（2）与壳体（6）固定连接，均质罐壳体（6）的内表面上设置有换热夹层（7），均质罐壳体（6）底部的一侧开有换热介质入口（15），换热介质入口（15）与入口三通阀门（14）的一端连接，均质罐壳体（6）顶部的一侧开有换热介质出口，换热介质出口与出口三通阀门（16）的一端连接，均质罐壳体（6）内表面顶部设置有球形喷嘴（8），均质罐壳体（6）的底部开有均质出口（9），外循环管路（13）的一端连接球形喷嘴（8），另一端连接均质出口（9）。本技术还具有如下技术特征：1、所述的外循环管路（13）包括球形喷嘴（8）、均质出口（9）、动力泵（10）、三通球阀（11）和均质液输送管（12），球形喷嘴（8）、均质出口（9）、动力泵（10）和三通球阀（11）依次连接，均质液输送管（12）与三通球阀（11）的第三端连接。2、所述的均质罐壳体（6）顶部开有料液孔（5）。本技术的有益效果为：采用的变幅杆聚焦超声波发生装置，其超声波聚焦发射头可以发出特别强劲的超声波，可使的用于制备微胶囊的芯材、壁材及其它辅料等快速达到预期的均质状态，取代通常的机械搅拌方法，采用料液外循环管路，通过持续的循环运动的方式来混合均质罐壳体内的料液，并在整体上维持其均匀状态；即可以有效地加快均质罐壳体内的混合料液传质传热过程，也避免了搅拌桨与变幅杆聚焦超声波发生装置在安装空间上的相互干扰问题，同时运转可靠性高、设备制造费用也较低，采用批量处理工作方式，具有物料调配、混合均质、静置沉降、工作温度控制等丰富功能，可满足微胶囊制备的多种工艺过程的需求，适用于微胶囊制备工艺的中试研究。附图说明图1是本技术的剖视图。图2是本技术的俯视图。图3是变幅杆聚焦超声波发生装置的组成结构图。具体实施方式下面结合附图举例对本技术作进一步说明：实施例1如图1-3所示：一种用于制备微胶囊的物料外循环混合超声波均质罐，包括均质罐壳体6、换热介质接入阀门14和换热介质出口阀门16，其特征在于：还包括外循环管路13和四套变幅杆聚焦超声波发生装置17，每套变幅杆聚焦超声波发生装置包括超声波换能器1、安装法兰2、超声波变幅杆3和多个超声波聚焦发射头4，超声波变幅杆3由上至下依次安装超声波换能器1、安装法兰2和多个超声波聚焦发射头4，每套变幅杆聚焦超声波发生装置安装于均质罐壳体6内并且通过安装法兰2与壳体6固定连接，均质罐壳体6的内表面上设置有换热夹层7，均质罐壳体6底部的一侧开有换热介质入口15，换热介质入口15与入口三通阀门14的一端连接，均质罐壳体6顶部的一侧开有换热介质出口，换热介质出口与出口三通阀门16的一端连接，均质罐壳体6内表面顶部设置有球形喷嘴8，均质罐壳体6的底部开有均质出口9，外循环管路13的一端连接球形喷嘴8，另一端连接均质出口9。所述的外循环管路13包括球形喷嘴8、均质出口9、动力泵10、三通球阀11和均质液输送管12，球形喷嘴8、均质出口9、动力泵10和三通球阀11依次连接，均质液输送管12与三通球阀11的第三端连接。所述的均质罐壳体6顶部开有料液孔5。本技术的使用方法：由料液孔5投放制备微胶囊的芯材、壁材及其它辅料；通过入口三通阀门14以分别连接制冷介质和加热介质供给管道，与出口三通阀门16互相配合选择接入制冷剂或导热油等不同的冷热介质到换热夹层7内，实现均质罐壳体6内的工作温度的调节控制，料液借助于动力泵10，由均质罐底出口9抽出，经三通球阀11到均质罐壳体6上部，由球形喷嘴8喷洒回到均质罐壳体6内，通过持续的这种循环运动的方式来混合均质罐壳体6内的料液，并且超声波变幅杆3聚敛其震荡能量并传递到超声波聚焦发射头4，而超声波聚焦发射头4发出强劲的超声波，使其附近的混合料液产生的周期性的致密，松弛变化，并产生剧烈的空化效应，将非均质的混合体系中的分散相颗粒均匀地分散在连续相中，并同时降低分散相颗粒尺度，达到相对稳定的均一状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备微胶囊的物料外循环混合超声波均质罐，包括均质罐壳体（6）、换热介质接入阀门（14）和换热介质出口阀门（16），其特征在于：还包括外循环管路（13）和四套变幅杆聚焦超声波发生装置（17），每套变幅杆聚焦超声波发生装置包括超声波换能器（1）、安装法兰（2）、超声波变幅杆（3）和多个超声波聚焦发射头（4），超声波变幅杆（3）由上至下依次安装超声波换能器（1）、安装法兰（2）和多个超声波聚焦发射头（4），每套变幅杆聚焦超声波发生装置（17）安装于均质罐壳体（6）内并且通过安装法兰（2）与壳体（6）固定连接，均质罐壳体（6）的内表面上设置有换热夹层（7），均质罐壳体（6）底部的一侧开有换热介质入口（15），换热介质入口（15）与入口三通阀门（14）的一端连接，均质罐壳体（6）顶部的一侧开有换热介质出口，换热介质出口与出口三通阀门（16）的一端连接，均质罐壳体（6）内表面顶部设置有球形喷嘴（8），均质罐壳体（6）的底部开有均质出口（9），外循环管路（13）的一端连接球形喷嘴（8），另一端连接均质出口（9）。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备微胶囊的物料外循环混合超声波均质罐，包括均质罐壳体（6）、换热介质接入阀门（14）和换热介质出口阀门（16），其特征在于：还包括外循环管路（13）和四套变幅杆聚焦超声波发生装置（17），每套变幅杆聚焦超声波发生装置包括超声波换能器（1）、安装法兰（2）、超声波变幅杆（3）和多个超声波聚焦发射头（4），超声波变幅杆（3）由上至下依次安装超声波换能器（1）、安装法兰（2）和多个超声波聚焦发射头（4），每套变幅杆聚焦超声波发生装置（17）安装于均质罐壳体（6）内并且通过安装法兰（2）与壳体（6）固定连接，均质罐壳体（6）的内表面上设置有换热夹层（7），均质罐壳体（6）底部的一侧开有换热介质入口（15），换热介质入口（15）与入口三通阀门（14）的一端连接，均质罐壳体（6...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春燕，李诚，孟令权，白国峰，刘晨鑫，裴小军，满雪辉，樊金源，
申请(专利权)人：黑龙江省计算中心，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23