一种高单分散性液滴规模化生产装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高单分散性液滴规模化生产装置及方法，包括单分散液滴生成装置、水相供应系统、油相供应系统、油水分离系统和成品收集系统，单分散液滴生成装置包括壳体以及壳体内转动设有驱动轴和定容盘，定容盘上开设有若干定容孔；壳体内设有定容盘上下侧的供料体和集料体，供料体内设有交叉排布的油相通道A和水相通道A，集料体内交叉排布有油相通道B和水相通道B，油相通道A和油相通道B对应设于定容孔上下侧，水相通道A和水相通道B对应设于定容孔上下侧；水相供应系统与水相通道A连通，油相供应系统与油相通道A连通，油水分离系统与油相通道B连通，成品收集系统与水相通道B连通。本发明专利技术可提高单分散液滴的分散性能和生产效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高单分散性液滴规模化生产装置及方法


[0001]本专利技术涉及高分散性液滴生产领域，尤其涉及一种高单分散性液滴规模化生产装置及方法。

技术介绍

[0002]高单分散性液滴可用于合成各种功能微球，被广泛应用于生物、医疗、制药、环境等领域。目前高单分散性液滴一般以液滴微流控技术生产，该技术可以在微通道内制备单分散性较高液滴，但是单个微流控设备的产量极低，要达到工业化应用的规模，需要上千甚至上万个液滴制备微流控单元同时运行，需要投入大量的流体泵、流体储罐和相关的基础设施，设备投资成本高，同时液滴微流控的集成化放大又带来了单分散性降低、生产过程控制难度大等问题，高单分散性液滴模规化成为了微液滴面向工业应用的技术难点。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种高单分散性液滴规模化生产装置及方法，以提高单分散液滴的分散性能和生产效率。
[0004]技术方案：本专利技术所述的一种高单分散性液滴规模化生产装置，所述规模化生产装置包括：单分散液滴生成装置，所述单分散液滴生成装置包括壳体以及对应设于壳体顶端的盖板；所述壳体内转动设有驱动轴以及固定套装有定容盘，所述定容盘盘面上开设有若干定容孔；与所述驱动轴对应设有驱动机构；所述壳体内设有贴合于定容盘上下侧的供料体和集料体，所述供料体内设有交叉排布的油相通道A和水相通道A，所述集料体内交叉排布有油相通道B和水相通道B，所述油相通道A和油相通道B对应设于定容孔上下侧，所述水相通道A和水相通道B对应设于定容孔上下侧；水相供应系统，所述水相供应系统与水相通道A连通并定量供应水相溶液；油相供应系统，所述油相供应系统与油相通道A连通并定量供应油相溶液；油水分离系统，所述油水分离系统与油相通道B连通并分离油相和水相循环回收利用；成品收集系统，所述成品收集系统与水相通道B连通并收集高单分散性液滴产品。
[0005]优选的，所述油相通道A、水相通道A、油相通道B、水相通道B均包括环状分配管道、设于环形分配管道上的主管道以及沿着环状分配管道圆周沿着供料体或集料体径向设置的水平分配管道，所述水平分配管道垂直设有若干根纵向管道。
[0006]优选的，所述定容孔沿着定容盘径向与纵向管道端口对应设置。
[0007]优选的，所述壳体底部设有下定位销，所述集料体通过下定位销卡装在壳体内；所述盖板设有上定位销，所述上定位销下端通过压紧弹簧固定压紧在所述供料体上端。
[0008]优选的，所述驱动机构包括通过联轴器与驱动轴连接的减速器和驱动电机。
[0009]优选的，所述水相供应系统包括水相储槽和水相进料泵，所述水相进料泵将水相
储槽内水相溶液定量输送至供料体内的水相通道A。
[0010]优选的，所述油相供应系统包括油相储槽和油相进料泵，所述油相进料泵将油相储槽内油相溶液定量输送至供料体内的油相通道A。
[0011]优选的，所述油水分离系统包括油水分离器以及分别与油水分离器连接的水相回收罐和油相回收罐，所述水相回收罐通过水相回用泵返液至水相供应系统，所述油相回收罐通过油相回用泵返液至油相供应系统。
[0012]优选的，所述成品收集系统包括通过液滴产品输送管与水相通道B连通的单分散液滴产品槽。
[0013]一种高单分散性液滴规模化生产方法，使用高单分散性液滴规模化生产装置进行规模化生产方法包括以下步骤：步骤1：设定油相供应系统、水相供应系统中油相进料泵、水相进料泵的工作频率，并相应的设定驱动机构中驱动电机的工作频率；步骤2：启动油相供应系统、水相供应系统，并通过供料体内的油相通道A、水相通道A分别向定容盘的定容孔注满油相、水相；步骤3：油相供应系统、水相供应系统通过油相进料泵、水相进料泵暂停向定容盘的定容孔注液，并通过驱动电机控制定容盘随着驱动轴以一定角度转动，定容孔内液滴随着定容盘移动；步骤4：定容盘随着驱动轴旋转至定容孔再次与供料体的纵向管道出口端对准，定容盘停止转动；步骤5：启动油相供应系统、水相供应系统，并通过供料体内的油相通道A、水相通道A分别向定容盘的定容孔再次注入油相、水相，定容孔内先前注满的油相被后续注入的水相吹出，定容孔内先前注满的水相被后续注入的油相吹出；步骤6：循环重复步骤2
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5连续生产单分散性液滴，并通过成品收集系统收集存储单分散性液滴产品。
[0014]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的优点：1、本专利技术的单分散液滴生成装置，通过驱动机构带动定容盘以一定的转速转动，并通过集料体中油相通道A、水相通道A配合实现两相液滴相互吹出，从而高效的生产单分散性液滴；2、本专利技术的单分散液滴生成装置实现供料体、定容盘、集料体三者密封连接，可防止液体外溢漏液；生产过程中液滴流量稳定，对液体泵等输送设备灵敏度要求低，能够快速产生单分散性液滴；3、本专利技术的供料体、集料体采用多流道结构，通过改变定容盘直径、定容孔开孔数量和直径提高单分散性液滴的产量。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的规模化生产装置结构示意图；图2为图1中单分散液滴生成装置立体结构示意图；图3为图2中单分散液滴生成装置下部结构剖视图；图4为图3中供料体、集料体与定容盘连接结构示意图；
图5为图4中定容盘结构示意图；图6为图4中供料体或集料体内部管道结构示意图；图7为本专利技术的单分散性液滴生产方法中步骤2结构示意图；图8为本专利技术的单分散性液滴生产方法中步骤3结构示意图；图9为本专利技术的单分散性液滴生产方法中步骤4结构示意图；图10为本专利技术的单分散性液滴生产方法中步骤5结构示意图；图11为本专利技术的单分散性液滴生产方法中步骤6结构示意图。
[0016]附图标记：100、规模化生产装置；1、单分散液滴生成装置；101、驱动电机；102、减速器；103、联轴器；104、驱动轴；105、支撑轴承；106、盖板；107、上定位销；108、壳体；109、进液端管；110、排液端管；111、压紧弹簧；112、供料体；113、集料体；114、定容盘；115、下定位销；116、油相通道A；117、水相通道A；118、油相通道B；119、水相通道B；1110、定容孔；1111、主管道；1112、环状分配管道；1113、水平分配管道；1114、纵向管道；2、油相储槽；3、水相储槽；4、工作台架；5、下液管；6、进料管；7、油相进料泵；8、水相进料泵；9、水相回用泵；10、油相回用泵；11、返液管；12、水相回收罐；13、油相回收罐；14、油相溢流管；15、油水分离器；16、单分散液滴产品槽；17、液滴产品输送管。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图1
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11，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]如图1
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5所示，本专利技术的一种高单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高单分散性液滴规模化生产装置，其特征在于，所述规模化生产装置（100）包括：单分散液滴生成装置（1），所述单分散液滴生成装置（1）包括壳体（108）以及对应设于壳体顶端的盖板（106）；所述壳体（108）内转动设有驱动轴（104）以及固定套装有定容盘（114），所述定容盘（114）盘面上开设有若干定容孔（1110）；与所述驱动轴（104）对应设有驱动机构；所述壳体（108）内设有贴合于定容盘上下侧的供料体（112）和集料体（113），所述供料体（112）内设有交叉排布的油相通道A（116）和水相通道A（117），所述集料体（113）内交叉排布有油相通道B（118）和水相通道B（119），所述油相通道A（116）和油相通道B（118）对应设于定容孔（1110）上下侧，所述水相通道A（117）和水相通道B（119）对应设于定容孔（1110）上下侧；水相供应系统，所述水相供应系统与水相通道A（117）连通并定量供应水相溶液；油相供应系统，所述油相供应系统与油相通道A（116）连通并定量供应油相溶液；油水分离系统，所述油水分离系统与油相通道B（118）连通并分离油相和水相循环回收利用；成品收集系统，所述成品收集系统与水相通道B（119）连通并收集高单分散性液滴产品。2.根据权利要求1所述的高单分散性液滴规模化生产装置，其特征在于，所述油相通道A（116）、水相通道A（117）、油相通道B（118）、水相通道B（119）均包括环状分配管道（1112）、设于环形分配管道上的主管道（1111）以及沿着环状分配管道圆周沿着供料体（112）或集料体（113）径向设置的水平分配管道（1113），所述水平分配管道（1113）垂直设有若干根纵向管道（1114）。3.根据权利要求2所述的高单分散性液滴规模化生产装置，其特征在于，所述定容孔（1110）沿着定容盘（114）径向与纵向管道（1114）端口对应设置。4.根据权利要求1所述的高单分散性液滴规模化生产装置，其特征在于，所述壳体（108）底部设有下定位销（115），所述集料体（113）通过下定位销（115）卡装在壳体内；所述盖板（106）设有上定位销（107），所述上定位销（107）下端通过压紧弹簧（111）固定压紧在所述供料体（112）上端。5.根据权利要求1所述的高单分散性液滴规模化生产装置，其特征在于，所述驱动机构包括通过联轴器（103）与驱动轴（104）连接的减速器（102）和驱动电机（...

【专利技术属性】
技术研发人员：马振叶，朱珺，束经纬，王婷婷，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：