一种安全连续稳定生产的乳化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种安全连续稳定生产的乳化装置，其特征在于包括设有水相乳化原料进口腔孔的水相乳化原料进口腔体、设有油相乳化原料进口腔孔的油相乳化原料进口腔体、两相流体进口通道混合腔体、设有坡状结构的长方形两相流体混合腔体和设有乳化混合物料出口通道腔孔的乳化混合物料出口通道混合腔体，其中，设有水相乳化原料进口腔孔的水相乳化原料进口腔体、设有油相乳化原料进口腔孔的油相乳化原料进口腔体、分别与设有坡状结构的长方形两相流体混合腔体的进口端连接，长方形两相流体混合腔体的出口端与设有乳化混合物料出口通道腔孔的乳化混合物料出口通道混合腔体进口端连接。本实用新型专利技术具有生产安全性高、制备的乳化液颗粒小而均匀等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于化学、化工、医药、食品等领域的乳化设备，特别是一种安全连续稳定生产的乳化装置。
技术介绍
乳化液是指两种互不相溶的液体(如油与水)，当其中的一种液体成为细微液滴，并均勻地分散于另一种液体中所形成的分散体系。成为小液滴的一相称为分散相,而另一相则称为连续相。当油分散于水中时，该乳化液可成为水包油型(0/W)乳化液，反之为油包水型(W/0)乳化液。传统的乳化设备一般可分为搅拌机、胶体磨、均化器和超声波乳化器等类型。搅拌机和胶体磨的乳化原理均为机械搅拌，利用旋转装置产生的剪切力将分散相达到破碎微粒化。搅拌机与胶体磨的缺点是乳化效率低，且如果乳化液是危险品(如乳胶基质)时安全性很差。均化器的乳化原理是在压力的突变以及高速冲击的双重作用下，将混合物料粉碎成微粒。超声波乳化器的工作原理为将超声波的能量传递于一定结构的刀刃上，使其共振，当振动很激烈时，乳化也就在刀刃的附近发生。均化器与超声波乳化器的缺点是制备的乳化液颗粒度大、能耗高，且产量小。静态混合器是20世纪70年代开始发展起来的一种没有运动部件的乳化器，其基本原理是利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。流体在管线中流动冲击各种类型板元件，增加流体层流运动的速度梯度或形成湍流。但因静态混合器尺寸大，流体在管路中流速低，难于将高粘度流体进行混合，如将其用于制备乳化液时，存在乳化不均匀、乳化颗粒度大的缺点。中国专利申请CN101132853公开了一种“使用微通道处理技术的乳化方法”，该方法是通过一个由液体通道、带孔区段和处理微通道组成的装置来实现的。其中，处理微通道具有相对的侧壁，带孔区段设置在侧壁中。根据流体的压力差，分散相液体从液体通道进入，经多孔区段，再进入处理微通道，与处理微通道内的连续相液体混合。该方法的乳化效果取决于带孔区段的微小孔隙的作用。但由于该孔隙直径很小(50 ym以下)，因此分散相液体所需施加的压力很大(约8 MPa)，运行中安全性差且能耗高，同时，微小孔隙易被流体堵塞，影响连续性生产。
技术实现思路
本技术的目的是为克服现有技术的不足而提供一种安全连续稳定生产的乳化装置，具有生产安全性高、制备的乳化液颗粒小且均匀等优点。根据本技术提出的一种安全连续稳定生产的乳化装置，其特征在于包括设有水相乳化原料进口腔孔的水相乳化原料进口腔体、设有油相乳化原料进口腔孔的油相乳化原料进口腔体、两相流体进口通道混合腔体、设有坡状结构的长方形两相流体混合腔体通道和设有乳化混合物料出口通道腔孔的乳化混合物料出口通道混合腔体，其中，设有水相乳化原料进口腔孔的水相乳化原料进口腔体、设有油相乳化原料进口腔孔的油相乳化原料进口腔体、分别与设有坡状结构的长方体两相流体混合腔体通道的进口端连接，设有坡状结构的长方形两相流体混合腔体通道的出口端与设有乳化混合物料出口通道腔孔的乳化混合物料出口通道混合腔体进口端连接。本技术进一步的优选方案是:设有坡状结构的长方形两相流体混合腔体通道的宽度为1-10 mm、高度为1-10 mm，每两个坡状结构组成长度为1.5 30 mm的一个单元池，5^20个单元池顺序排列组成一个长方形两相流体混合腔体通道；其中，每个坡状结构的倾斜度值范围为本体的上平面或下平面的30° 45°，也为本体的侧表面平面的0°、0°。本技术的工作原理是:水相乳化原料流体和油相乳化原料流体在本技术设有坡状结构的长方形两相流体混合腔体通道中不断上下交叉和循环往复，使两相流体均匀混合，体层厚度由原先的毫米级细化为微米级至亚微米级，从而满足两相流体达到高效率和高通量混合乳化的要求。本技术与现有技术相比其显著优点是:第一，两相流体在本技术设有坡状结构的长方形两相流体混合腔体通道中运行所需要的工作压力小于3 MPa，生产安全性高。第二，本技术的长方形两相流体混合腔体通道宽度和深度均为1-10 mm，不易被流体阻塞，生产连续性好。第三，本技术在两相流体之间没有设置中国专利申请CN101132853公开的带孔区段的流体连接通道，可使两相流体获得很高的流通量，生产安全和效率高，且有利于混合器的维护和清洗。第四，本技术制备的乳化液颗粒小且均匀，以满足多用途需要。本技术广泛适用于化学、化工、医药、食品等领域。四附图说明图1为本技术提出的一种安全连续稳定生产的乳化装置的结构示意图。图2为本技术提出的一种安全连续稳定生产的乳化装置中的两相流体流动情景不意图。五具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。结合图1，本技术提出的一种安全连续稳定生产的乳化装置，包括水相乳化原料进口孔(1)、水相乳化原料进口腔体(3 )、油相乳化原料进口孔(2 )、油相乳化原料进口腔体(4)、进口通道混合腔体(5)、设有坡状结构(6)的长方形两相流体混合腔体通道(7)、出口通道混合腔体(8 )和出口通道孔(9 )。其中，长方形两相流体混合腔体通道(7 )的宽度为1 10 mm、高度为1 10 mm,每两个坡状结构(6)组成长度为1.5 30 mm的一个单元池，5 20个单元池顺序排列组成一个长方形两相流体混合腔体通道(7)。根据加工乳化物料对本技术的要求，长方形两相流体混合腔体通道(7)的材质可为金属材料，如不锈钢、铝合金或铁合金等；长方形两相流体混合腔体通道(7)的材质也可为非金属材料，如陶瓷、塑料或玻璃等。本技术提出的乳化装置的制造方法，首先预置上、下两块平板，平板材质与上述长方形两相流体混合腔体通道(7)的材质相同，应用刻蚀技术将长方形两相流体混合腔体通道(7)的结构嵌入上、下两块平板内；其次将上、下两块平板之间用密封圈密封；然后将上、下两块平板用螺栓固定连接成为整体，从而形成用于化学化工安全连续稳定生产的乳化装置。本技术提出的一种安全连续稳定生产的乳化装置中的两相流体流动情景详见图2。图2中的实线表示水相乳化原料流体、虚线表示油相乳化原料流体，表示了水相乳化原料流体和油相乳化原料流体在本技术设有坡状结构的长方形两相流体混合腔体通道中不断上下交叉和循环往复，使两相流体均匀混合，体层厚度由原先的毫米级细化为微米级至亚微米级，从而满足两相流体达到高效率和高通量混合乳化的要求。本技术制备的乳化液成品经扫描电镜检测，其颗粒粒径分布在0.2 2 μ m之间，粒径小且分布均匀，符合乳化液成品质量要求。本技术用于制造乳胶基质时的工作压力控制在3 MPa以内为宜。本技术经反复试验验证，取得了满意的应用效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全连续稳定生产的乳化装置，其特征在于包括设有水相乳化原料进口腔孔（1）的水相乳化原料进口腔体（3）、设有油相乳化原料进口腔孔（2）的油相乳化原料进口腔体（4）、两相流体进口通道混合腔体（5）、设有坡状结构（6）的长方形两相流体混合腔体通道（7）和设有乳化混合物料出口通道腔孔（9）的乳化混合物料出口通道混合腔体（8），其中，设有水相乳化原料进口腔孔（1）的水相乳化原料进口腔体（3）、设有油相乳化原料进口腔孔（2）的油相乳化原料进口腔体（4）、分别与设有坡状结构（6）的长方体两相流体混合腔体通道（7）的进口端连接，设有坡状结构（6）的长方形两相流体混合腔体通道（7）的出口端与设有乳化混合物料出口通道腔孔（9）的乳化混合物料出口通道混合腔体（8）进口端连接。

【技术特征摘要】
1.一种安全连续稳定生产的乳化装置，其特征在于包括设有水相乳化原料进口腔孔(O的水相乳化原料进口腔体(3)、设有油相乳化原料进口腔孔(2)的油相乳化原料进口腔体(4)、两相流体进口通道混合腔体(5)、设有坡状结构(6)的长方形两相流体混合腔体通道(7)和设有乳化混合物料出口通道腔孔(9)的乳化混合物料出口通道混合腔体(8)，其中，设有水相乳化原料进口腔孔(1)的水相乳化原料进口腔体(3 )、设有油相乳化原料进口腔孔(2)的油相乳化原料进口腔体(4)、分别与设有坡状结构(6)的长方体两相流体混合腔体通道(7)的进口端连接，设有坡状结构(6)的长方形两相流体混合腔体通道(7)的出口端与设有乳化混合物料出口通道腔孔(9)的乳化混合物料出口通道混合腔体(8)进口端连接。2.根据权利要求1所述的乳化装置，其特征在于设有坡状结构(6)的长方形两相流体混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱华，徐森，王凯，刘大斌，李长红，李雪菲，
申请(专利权)人：南京理工大学，微楷化学大连有限公司，
类型：实用新型
国别省市：