專利名稱：一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液體分散裝置，尤指一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置。
背景技術：
微/納米顆粒粒徑小，表面能高，在液體介質中有自發團聚現象，而該團聚現象降低了微/納米顆粒的特性優勢，使微/納米顆粒在液體介質中的實際應用效果差；一種簡單方法是在微/納米顆粒懸浮液中加入適量分散劑，并采用物理方法分散，雖然可以使團聚體解聚，但經過一定時間或在生產使用過程中，又會發生團聚現象。目前解決上述問題的設備裝置主要有機械攪拌裝置、超聲波設備和壓縮空氣攪拌裝置，其中，機械攪拌主要是利用剪切力或撞擊力使微/納米顆粒分散，如高速攪拌機、振動球磨機等，相互粘結的微/納米顆粒團聚體雖然可以在機械分散器中打散，但顆粒間的作用力猶存，排出分散器后又會重新團聚，而且機械攪拌會造成溶液飛濺，使反應物損失； 超聲波設備是一種強度很高的分散設備，將微/納米顆粒懸浮液直接置于超聲波槽中，用適當頻率和功率的超聲波，在恰當的時間內進行分散，其主要是利用超聲波的空化作用，液體介質中微泡的形成和破裂過程，伴隨能量的釋放，產生沖擊波，液體微粒之間發生猛烈撞擊，使團聚體分散，然而，超聲時間持續太久會導致過熱，加速團聚，在底部形成沉淀，而且一旦停止超聲波振蕩，顆粒會再度團聚，另外由于超聲波設備能耗大，成本高，噪音大，將微 /納米顆粒懸浮液直接置于超聲波槽中分散，不適用于大體積生產用懸浮液；壓縮空氣攪拌裝置利用排出的凈化壓縮空氣，能將微/納米懸浮液混合均勻，打散大的團聚體，但不能分散小的團聚體，分散強度低，分散效率低，而且壓縮空氣流量大時還會造成溶液飛濺，使反應物損失。有鑒于此，本發明人對微/納米顆粒懸浮液的分散裝置進行了深入研究，本案由此產生。
發明內容
本發明的目的在于提供一種分散效果好并適應于生產用的微/納米顆粒懸浮液的分散裝置。為了達成上述目的，本發明的解決方案是—種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，其包括超聲波槽、進液管、出液管及若干支分液管，上述超聲波槽內裝有水體，并設有與超聲波發生器相電連接的換能器，上述若干支分液管設在超聲波槽內，且各分液管的進液端均與上述進液管連通，出液端均與上述出液管連通。上述各分液管的進液端與上述進液管間設有與該二者相連通的第一集液室，上述各分液管的出液端與上述出液管間設有與該二者相連通的第二集液室。上述第一、第二集液室為由聚丙烯板焊接成的箱體結構或由聚丙烯管和聚丙烯板焊接成的柱形結構，該箱體結構或柱形結構的高度比超聲波槽的槽口低。
上述進液管插入上述第一集液室內，且此進液管的出口延伸至上述第一集液室的底部。上述超聲波槽的換能器共設有兩組，分別設在無上述第一、第二集液室遮擋的上述超聲波槽的兩側壁內。上述若干支分液管均勻地分布在上述超聲波槽內。上述若干支分液管的橫截面形狀為圓形或方形。上述超聲波槽的側壁上設有進水管、排水管及加熱板。上述超聲波槽的加熱板設有兩組，分別設在未安裝換能器的上述超聲波槽的兩側壁內。采用上述方案后，本發明的超聲波經由水體，透過循環管(包括進液管、分液管及出液管)壁傳遞給流動的懸浮液，利用超聲波的空化作用，對循環管中流動的懸浮液進行分散，具體有以下幾個優點一、微/納米顆粒懸浮液在各分液管中流動時，會產生湍流流場，有利于顆粒的分散作用；而且，由于懸浮液在分液管中處于不斷更新狀態，由此不致因超聲時間過長而導致再團聚或沉淀，可長時間維持生產用懸浮液始終處于穩定的分散狀態。二、生產槽中的微/納米顆粒懸浮液經由進液管輸入，并由超聲波槽內的若干個分液管來分散，各分液管橫截面小，數量多，總表面積大，只要保持一定流速，較小的分散裝置即可分散大體積生產用懸浮液，且較小的分散裝置具有降低能耗、成本及噪音等優點。三、本發明分散裝置是通過管道(進液管及出液管)與生產槽連通，因此分散裝置可安裝于一獨立設備室內，由此較好地避免了超聲波槽的噪音污染生產操作環境。四、由于各分液管橫截面小，數量多，總表面積大，因而換熱效率高，利用超聲波槽的加熱板和進、排水管，可控制超聲波槽中水體溫度，對循環管內流動的懸浮液進行均勻的降溫或升溫，其代替了生產槽的降溫或升溫裝置，滿足了生產槽內懸浮液溫度要求，此間接加熱方式比在生產槽中安裝電熱管直接加熱均勻，不會出現局部過熱現象。
圖1是本發明的結構示意圖2是圖1沿A-A方向的剖視圖。
標號說明
超聲波槽1前側: _ 11
后側壁12左側: _ 13
右側壁14進液<賢2
出口 21出液<賢3
分液管4進液端41
出液端42第一集液室5
第二集液室6排水<f7
進水管8
具體實施方式
為了進一步解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發明進行詳細闡述。本發明一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，如圖1-圖2所示，其包括超聲波槽 1、進液管2、出液管3及若干支分液管4，其中超聲波槽1，呈一上端開口的長方體結構，其內槽材質采用3毫米厚的304號不銹鋼板制成，沿超聲波槽1長度方向的二側壁稱為前側壁11和后側壁12，另外兩側壁稱為左側壁13和右側壁14 ；超聲波槽1內裝有自來水(圖中未示出)，并于前側壁11及后側壁 12內各設有一組與超聲波發生器用電線連接的超聲波換能器(圖中未示出)，即工作方式采用雙面側振方式，具體操作中，超聲波頻率可選^KHZ，超聲波換能器在前側壁11及后側壁12內可呈上下錯開設置，且未被下述第一、第二集液室遮擋。為了實現對超聲波槽1內自來水的溫度控制，本發明于超聲波槽1的后側壁12的下端和上端處分別設有用于自來水循環流動的進水管8和排水管7，左側壁13和右側壁14 內各設有一組加熱板(圖中未示出)，該加熱板與加熱板控制器相電連接，通過內設溫控器的控制，并利用該加熱板的加熱功能、進水管8的進冷水功能及排水管7的排熱水功能，即可實現對超聲波槽1中的水體溫度進行有效地調節控制；這里有必要特別指出，所述加熱板與超聲波換能器分開設置在超聲波槽1的不同側壁內，其用意在于使加熱板、超聲波換能器能夠充分發揮它們各自的功效。所述進液管2和出液管3均呈直角形狀，并各設于超聲波槽1左右側壁的槽口處， 其中，進液管2上端的入口與生產槽連通，出液管3上端的出口與生產槽連通。上述若干支分液管4，均為直徑6毫米的聚丙烯管，設在超聲波槽1內，其沿著超聲波槽1的長度方向橫向設置，且各分液管4間呈平行且均勻密集排列，各分液管4的橫截面形狀不受限制，方形或圓形均可；上述各分液管4的進液端41均與進液管2連通，出液端 42均與出液管3連通；所述各分液管4分別與進液管2、出液管3相連通，其一較佳實施方案，如圖2所示，各分液管4的進液端41與進液管2間設有與該二者相連通的第一集液室 5，各分液管4的出液端42與出液管3間設有與該二者相連通的第二集液室6，由此所述進液管2、第一集液室5、分液管4、第二集液室6及出液管3共同形成一套供微/納米顆粒懸浮液循環流動的循環管結構。具體地，第一集液室5、第二集液室6為由厚度為5毫米的聚丙烯板焊接成的箱體結構，或者由聚丙烯管和聚丙烯板焊接成的柱形結構，該二箱體結構或二柱形結構分別與進液管2、分液管4，出液管3、分液管4組裝后，二箱體結構或二柱形結構呈密封狀態；第一集液室5和第二集液室6的高度比超聲波槽的槽口低150毫米左右，排水管7的高度設為比超聲波槽的槽口低50毫米至100毫米，而上述超聲波槽1內所裝設的自來水的水面與排水管7的高度平齊，由此，第一集液室5、第二集液室6即可完全浸置在水體中；當然，各分液管4分別與進液管2、出液管3相連通的方式不僅僅限于所述方式，例如可以不采用集液室而直接與進液管2、出液管3對應相焊接連通，即只要能實現各分液管4與進液管2、出液管3對應連通即可；對應上述直接焊接連通方式，所述循環管結構由進液管2、分液管4及出液管3組成。為了適應上述第一集液室5及第二集液室6的設置，所述進液管2，可用直徑為25 毫米的聚丙烯管，其插入第一集液室5并與其相焊固密封，且使進液管2的出口 21延伸至
5第一集液室5的底部，生產槽的微/納米顆粒懸浮液從進液管2的入口流進，從出口 21排入第一集液室5 ；所述出液管3可用直徑為25毫米的聚丙烯管，其與第二集液室6的上端相焊接固定，分液管4中的微/納米顆粒懸浮液經由該第二集液室6和出液管3流回至生產槽。實施時，通過連通式液下泵將生產槽中的微/納米顆粒懸浮液抽入進液管2，從進液管2的出口 21流出后進入第一集液室5，懸浮液從集液室5流入各分液管4，然后進入第二集液室6，通過第二集液室6從出液管3流回生產槽，則本發明分散裝置的進液管2、第一集液室5、分液管4、第二集液室6及出液管3構成了懸浮液循環流動的循環管；懸浮液在循環管中流動時開啟超聲波發生器，超聲波從前側壁11及后側壁12兩側面進入超聲波槽1 中的自來水，透過循環管壁傳遞給流動的懸浮液，利用超聲波的空化作用，對循環管中流動的懸浮液進行分散，其達到的有益效果如下一、懸浮液在各分液管4中流動時，會產生湍流流場，其有利于顆粒的分散作用； 而且，由于懸浮液在分液管4中處于不斷更新狀態，由此不致因超聲時間過長而導致再團聚或沉淀，可長時間維持生產用懸浮液始終處于穩定的分散狀態。二、生產槽中的懸浮液經由進液管2輸入，并由超聲波槽1內的若干個分液管4來分散，分液管4橫截面小，數量多，總表面積大，只要保持一定流速，較小的分散裝置即可分散大體積生產用懸浮液，且較小的分散裝置具有降低能耗、成本及噪音等優點。三、分散裝置是通過管道(進液管2及出液管幻與生產槽連通，因此分散裝置可安裝于一獨立設備室內，由此較好地避免了超聲波槽1的噪音污染生產操作環境。四、由于分液管4橫截面小，數量多，總表面積大，因而換熱效率高，利用超聲波槽的加熱板和進、排水管，通過內設溫控器，可控制超聲波槽1中水體溫度，對循環管內流動的懸浮液進行均勻的降溫或升溫，其代替了生產槽的降溫或升溫裝置，滿足了生產槽內懸浮液工藝溫度要求，而且此間接加熱方式比在生產槽中安裝電熱管直接加熱要均勻，不會出現局部過熱現象。上述實施例和圖式并非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利范疇。
權利要求
1.一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，其特征在于包括超聲波槽、進液管、出液管及若干支分液管，上述超聲波槽內裝有水體，并設有與超聲波發生器相電連接的換能器，上述若干支分液管設在超聲波槽內，且各分液管的進液端均與上述進液管連通，出液端均與上述出液管連通。
2.如權利要求1所述的一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，其特征在于上述各分液管的進液端與上述進液管間設有與該二者相連通的第一集液室，上述各分液管的出液端與上述出液管間設有與該二者相連通的第二集液室。
3.如權利要求2所述的一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，其特征在于上述第一、 第二集液室為由聚丙烯板焊接成的箱體結構或由聚丙烯管和聚丙烯板焊接成的柱形結構， 該箱體結構或柱形結構的高度比超聲波槽的槽口低。
4.如權利要求2所述的一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，其特征在于上述進液管插入上述第一集液室內，且此進液管的出口延伸至上述第一集液室的底部。
5.如權利要求2所述的一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，其特征在于上述超聲波槽的換能器共設有兩組，分別設在無上述第一、第二集液室遮擋的上述超聲波槽的兩側壁內。
6.如權利要求1或2所述的一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，其特征在于上述若干支分液管均勻地分布在上述超聲波槽內。
7.如權利要求1或2所述的一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，其特征在于上述若干支分液管的橫截面形狀為圓形或方形。
8.如權利要求1所述的一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，其特征在于上述超聲波槽的側壁上設有進水管、排水管及加熱板。
9.如權利要求8所述的一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，其特征在于上述超聲波槽的加熱板設有兩組，分別設在未安裝上述換能器的上述超聲波槽的兩側壁內。
全文摘要
本發明公開一種微/納米顆粒懸浮液的分散裝置，其包括超聲波槽、進液管、出液管及若干支分液管，上述超聲波槽內裝有水體，并設有與超聲波發生器相電連接的換能器，上述若干支分液管設在超聲波槽內，且各分液管的進液端均與上述進液管連通，出液端均與上述出液管連通；本發明利用超聲波的空化作用，對循環管中流動的懸浮液進行分散，懸浮液在分液管中處于不斷更新狀態，可長時間維持生產用懸浮液始終處于穩定的分散狀態，各分液管橫截面小，數量多，總表面積大，只要保持一定流速，較小的分散裝置即可分散大體積生產用懸浮液，本發明可安裝于一獨立設備室內，具有降低能耗、成本及噪音等優點；同時，本發明對生產用懸浮液還具有換熱功能。
文檔編號B01F15/06GK102225320SQ20111007505
公開日2011年10月26日 申請日期2011年3月25日 優先權日2011年3月25日
發明者尹國光 申請人:泉州師范學院