产生纳米颗粒的装置和方法及输运和反应系统的过程强化制造方法及图纸

提供了利用微反应器技术来获得进料流组分间微观和／或分子水平上的所需混合和相互作用的装置、系统和方法。进料流以分别受控的速率例如基于分别受控的进料泵的操作进料到增压泵。引入到微反应器之前第一和第二进料流合并／混合的时间通常被最小化，从而避免在微反应器内的微观和／或纳米尺度相互作用之前潜在的反应和其他组分相互作用。可采用各种微反应器设计／几何形状，例如“Ｚ”型单缝或多缝几何形状和“Ｙ”型单缝或多缝几何形状。多种应用将受益于本公开，包括乳液、结晶、包封和反应过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及促进在限定的反应室内的高效分子接触/相互作用从而增强和/或促 进许多混合和/或反应现象的装置、系统和方法。更特别地，所公开的装置、系统和方法设 计为将待相互作用的组分流集合在限定的反应室内以获得高度期望的结果。
技术介绍
流体力学的作用在工程科学的任何方面中均不应被低估。过程单元及其相关输运 管线内的流型对质量、能量和动量传递速率及反应效能有着显著的影响。因此，系统设计通 常受益于能量耗散机理的确定和因此混合强度及接触功效的量化。这些通常是材料加工和 制备过程中的重要因素。举例来说，湍流强度通常将影响分散在整个流体中的颗粒的尺寸、乳液的质量及 决定化学反应进度和选择性的停留时间分布特征。这在其中沉淀和结晶过程对产物质量有 着显著影响的新兴纳米技术中特别明显。此外，混合特性影响和/或决定实验室和生产规 模的反应容器的性能，适当设计/实施的混合系统可允许和/或方便连续系统代替间歇系 统的使用从而提高生产率。就混合技术而论，空化已被用在工业中进行均质操作，即以分散悬浮颗粒于胶体 液体中。空化作用涉及众多工程原理(参见例如ChristopherEarls Brennen,Cavi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续地处理至少两个液体进料流的系统，所述系统包括：　　ａ．第一进料泵，其适于以受控的速率向下游泵送第一进料流；　　ｂ．第二进料泵，其适于以受控的速率向下游泵送第二进料流；　　ｃ．至少一个增压泵，其布置为从所述第一和第二进料泵接收所述第一和第二进料流，所述增压泵适于加压所述第一和第二进料流至升高的压力；和　　ｄ．所述增压泵下游的微反应器，所述微反应器适于实现高剪切场以获得所述第一和第二进料流的充分混合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-4-23 12/108,2451.一种连续地处理至少两个液体进料流的系统，所述系统包括a.第一进料泵，其适于以受控的速率向下游泵送第一进料流；b.第二进料泵，其适于以受控的速率向下游泵送第二进料流；c.至少一个增压泵，其布置为从所述第一和第二进料泵接收所述第一和第二进料流， 所述增压泵适于加压所述第一和第二进料流至升高的压力；和d.所述增压泵下游的微反应器，所述微反应器适于实现高剪切场以获得所述第一和第 二进料流的充分混合。2.根据权利要求1的系统，其中所述第一进料泵和所述第二进料泵中的至少之一为蠕 动泵。3.根据权利要求1的系统，所述系统还包括再循环进料流，所述再循环进料流引入到 所述至少一个增压泵以与所述第一和第二进料流合并。4.根据权利要求1的系统，其中所述第一和第二进料流以共轴布置被递送至所述至少一个增压泵。5.根据权利要求1的系统，其中所述微反应器的特征在于其几何形状，所述几何形状 选自(i) “Ζ”型单缝几何形状、(ii) “Y”型单缝几何形状、(iii) “Z”型多缝几何形状或 (iv) “Y”型多缝几何形状。6.根据权利要求1的系统，所述系统还包括在所述微反应器下游的冷却单元。7.根据权利要求1的系统，其中至少一个增压泵包括多个间隔开的进料端口，且其中 所述第一进料流通过第一进料端口引入所述至少一个增压泵，所述第二进料流通过第二进 料端口弓I入所述至少一个增压泵。8.—种在纳米尺度水平上控制组分的相互作用的系统，所述系统包括a.向至少一个增压泵引入第一组分的第一进料管线；b.向所述至少一个增压泵引入第二组分的第二进料管线；和c.所述至少一个增压泵下游的微反应器，所述微反应器适于实现所述第一组分与所述 第二组分之间的纳米尺度相互作用；其中所述第一进料组分相对于所述第二组分以受控的速率递送至所述至少一个增压泵。9.根据权利要求8的系统，其中所述第一组分和所述第二组分被递送至所述至少一个 增压泵，以控制在被所述至少一个增压泵加压前所述第一和第二组分的混合。10.根据权利要求9的系统，其中通过将所述第一组分经第一端口引入所述至少一个 增压泵和将所述第二组分经与所述第一端口间隔开的第二端口引入所述至少一个增压泵 来实现受控的混合。11.根据权利要求8的系统，所述系统还包括通过所述第一进料管线向所述至少一个 增压泵泵送所述第一组分的第一进料泵。12.根据权利要求11的系统，所述系统还包括通过所述第二进料管线向所述至少一个 增压泵泵送所述第二组分的第二进料泵。13.根据权利要求12的系统，其中所述第一和第二进料泵中的至少之一为蠕动泵。14.根据权利要求12的系统，其中所述第一和第二组分的进料速率通过操作所述第一 和第二进料泵来控制。15.根据权利要求8的系统，其中所述微反应器的特征在于其几何形状，所述几何形状 选自(i) “Ζ”型单缝几何形状、(ii) “Y”型单缝几何形状、(iii) “Z”型多缝几何形状或 (iv) “Y”型多缝几何形状。16.一种在纳米尺度水平上控制组分的相互作用的方法，所述方法包括a.以分别受控的速率向一个或多个增压泵进料第一和第二组分，使得在所述一个或多 个增压泵内加压之前基本防止相互作用；b.在所述一个或多个增压泵内将所述第一和第二组分加压成合并的流；c.将所述合并的流递送至微反应器，以使所述第一和第二组分在所述微反应器内在纳 米尺度水平上相互作用。17.权利要求16的方法，其中所述第一和第二组分在共轴排列的进料管线中进料至所 述一个或多个增压泵。18.权利要求16的方法，其中所述第一和第二组分通过由所述一个或多个增压泵所限 定的间隔开的端口引入到所述一个或多个增压泵。19.根据权利要求16的方法，其中所述第一和第二组分通过第一进料管线和共轴布置 在所述第一进料管线内的第二进料管线进料至所述至少一个增压泵，以防止在被所述至少 一个增压泵加压前所述第一和第二组分的实质性混合。20.权利要求16的方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：托曼帕纳吉奥图，史蒂文文森特梅西特，罗伯特约翰菲舍尔，
申请(专利权)人：微射流国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]