專利名稱：內(nèi)混式超臨界流體納微材料制備噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納微材料制備設(shè)備，特別是涉及一種內(nèi)混式超臨界流體納微材料制備噴嘴。
背景技術(shù)：
超臨界流體納微材料制備有快速膨脹法、抗溶劑法、氣溶膠萃取法、溶液增強(qiáng)超臨界流體分散法等，在這些方法中均需要一個孔徑非常小的噴嘴。這類噴嘴除了孔徑非常小外，在構(gòu)造上也有相當(dāng)?shù)膮^(qū)別，其中內(nèi)混式噴嘴就是一種典型的結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)在于要混合噴出一種以上的溶液時，先將溶液中的一種從噴嘴內(nèi)層噴孔噴入另一種溶液中，快速混合后的溶液再從下一層噴孔中噴入另一種新的溶液中，以此類推，直至所有溶液完全混合后從噴嘴最外一層噴孔高速噴出，制得納微材料。目前噴嘴的噴孔大多由激光打孔等方法制作，由此來保證非常小的孔徑。由這種方法制作的噴嘴，很容易阻塞，堵塞后不易疏通，且噴嘴所用材料和制作成本都非常高，因此一旦堵住就造成極大浪費(fèi)。另外，由于噴嘴孔徑的大小對納微材料制備有很大影響，是影響制備過程的一個重要因素，而此類噴嘴孔徑不可調(diào)節(jié)，特別是材料制備研究中要經(jīng)常更換噴嘴。這樣，就需要做多個噴嘴，以供不同材料制備和研究需要，大大提高了材料制備和研究的成本。另外，現(xiàn)有噴嘴孔徑非常小、噴嘴數(shù)量有限，所制備的納微材料的量小，效率低，計量和檢測誤差大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種由多層錐端套與同一噴嘴芯組合可調(diào)，而產(chǎn)生多個噴嘴環(huán)隙逐一嵌套構(gòu)成的，環(huán)隙精度高，物料內(nèi)混質(zhì)量好和處理量大的內(nèi)混式超臨界流體納微材料制備噴嘴。
本發(fā)明的基本構(gòu)思是由噴嘴主體及在噴嘴主體上安裝的錐端套和收集器構(gòu)成，噴嘴主體的尾端為噴嘴芯；噴嘴主體與錐端套之間通過定位面定位、螺紋連接和調(diào)節(jié)、鎖緊部件鎖緊和密封圈密封，噴嘴主體上的噴嘴芯同每一錐端套之間構(gòu)成環(huán)狀的縫隙為噴料口，各噴料口從內(nèi)到外逐一嵌套，噴料口通過噴嘴主體上的進(jìn)料通道與物料輸送管相連，收集器包容在噴嘴主體及錐端套組裝體的外部，并固定在噴嘴主體上，收集器上有閥。
噴嘴主體為階梯狀結(jié)構(gòu)，每一階梯段上有安裝錐端套和鎖緊部件用的螺紋、定位面和密封面，噴嘴主體上的進(jìn)料通道與每一階梯相通，在噴嘴主體安裝最外一層錐端套的外側(cè)的噴嘴主體階梯上有排料通道，階梯數(shù)量根據(jù)噴料口的設(shè)計需要確定。
噴嘴主體尾端的噴嘴芯為臺階結(jié)構(gòu)，每一臺階上設(shè)有與錐端套配合調(diào)整環(huán)隙噴料口大小的圓錐面。
錐端套上有與噴嘴主體相匹配的螺紋和嚴(yán)密配合的定位面及密封面。
噴嘴主體上安裝密封件時，噴嘴主體上的密封面為安裝密封圈的溝槽，錐端套上的密封面為圓柱面；鎖緊部件為鎖緊螺母；錐端套上安裝密封件時，錐端套上的密封面為安裝密封圈的溝槽，噴嘴主體上的密封面為圓柱面。
收集器為筒狀，與噴嘴主體通過快開密封結(jié)構(gòu)連接，快開密封結(jié)構(gòu)可以是法蘭平蓋或者螺旋平蓋或者卡箍或者齒嚙或者剖分環(huán)式等，密封件可以是平墊或者“O”型墊或者八角墊或者橢圓墊等。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，具有將多種溶液逐一噴入下一溶液或混合溶液后再最終同時噴出的功能，實(shí)現(xiàn)超臨界流體內(nèi)混制備納微材料的功能，并且噴嘴所形成的環(huán)狀縫隙的大小可通過轉(zhuǎn)動錐端套很方便地予以調(diào)整，不易堵塞，即使一旦堵塞也可通過調(diào)大環(huán)隙來疏通，環(huán)狀縫隙調(diào)整好后用鎖緊部件緊鎖其環(huán)隙精確不易變化，能制備較以往噴嘴更小的顆粒?？蓪?shí)現(xiàn)大流量材料制備，從而節(jié)約了成本，提高了效率。
四

圖1為本發(fā)明的噴嘴整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的噴嘴主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為具有2層錐端套的噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為具有4層錐端套的噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記1噴嘴主體，1-1密封結(jié)構(gòu)，1-2階梯結(jié)構(gòu)，1-3螺紋，1-4定位面，1-5密封件，1-6密封面，1-7噴嘴芯，2鎖緊部件，3錐端套，4收集器，4-1密封結(jié)構(gòu)，4-1-1緊固件，4-2密封件，4-3收集器筒體，4-4閥，4-5出料口，5噴料口，6進(jìn)料通道，7排料通道。
五、具體實(shí)施例實(shí)施例一如圖1所示，為有三層錐端套3的噴嘴。噴嘴主體1上共有三個階梯結(jié)構(gòu)1-2，每個階梯結(jié)構(gòu)上都有螺紋1-3、定位面1-4和密封面1-6，密封面1-6為密封槽結(jié)構(gòu)以便安裝密封件1-5，密封件1-5采用“O”形橡膠圈，保證噴嘴主體1與錐端套3的密封；噴嘴芯1-7上有三段大小逐漸加大的錐面，與噴嘴主體1一體；噴嘴主體1、密封結(jié)構(gòu)1-1、與收集器4和密封結(jié)構(gòu)4-1均采用法蘭平蓋結(jié)構(gòu)，通過螺栓緊固件4-1-1連接，密封件4-2采用“O”形橡膠圈，為保證良好的密封效果，在密封結(jié)構(gòu)1-1安置密封件4-2的位置開設(shè)密封槽；收集器4出料口處的閥4-4采用球閥，既能很好的密封，又能很快的打開取出物料。該噴嘴能夠滿足納微材料制備的要求，制備出較其他類型噴嘴更小的顆粒。
噴嘴進(jìn)行超臨界流體納微材料制備的運(yùn)行過程二氧化碳?xì)怏w通過通常的超臨界二氧化碳產(chǎn)生方法，即先將二氧化碳制冷液化，通過加壓泵加壓達(dá)到臨界壓力以上，再進(jìn)入加熱器將二氧化碳溫度提高的臨界溫度以上形成超臨界二氧化碳。將加壓泵加壓的溶有欲制備納微米材料的溶液、超臨界二氧化碳、輔助溶劑等按工藝要求依次通入噴嘴最里一層進(jìn)料通道、第二層通道和最外一層通道；在通過第一層噴嘴時，第一層通道進(jìn)入的溶液與第二層通道進(jìn)入的溶液充分混合，然后混合后的溶液通過第二層噴嘴，與最外一層通道進(jìn)入的溶液混合后從嘴外一層噴嘴高速噴出，溶劑快速膨脹和分散，從排料通道排出，欲制納微材料的溶質(zhì)急劇過飽和和迅速結(jié)晶，制得納微材料。
若需要調(diào)節(jié)噴嘴環(huán)隙來制備不同納微材料時，則在開始制備前，先拆下中、外層錐端套，然后從里到外逐一安裝和旋轉(zhuǎn)錐端套3(右旋螺紋)，順時針旋轉(zhuǎn)為縮小環(huán)隙，逆時針旋轉(zhuǎn)為增大環(huán)隙。為便于調(diào)整環(huán)隙，可通過顯微鏡觀察標(biāo)定錐端套旋轉(zhuǎn)角度所對應(yīng)的環(huán)隙大小，環(huán)隙調(diào)整好后用鎖緊螺母鎖緊。
實(shí)施例二如圖3所示，為有兩層錐端套3的噴嘴，其它同實(shí)施例一。
實(shí)施例三如圖4所示，為有四層錐端套3的噴嘴，其它同實(shí)施例一。
權(quán)利要求
1.內(nèi)混式超臨界流體納微材料制備噴嘴，其特征為由噴嘴主體及在噴嘴主體上安裝的錐端套和收集器構(gòu)成，噴嘴主體的尾端為噴嘴芯，噴嘴主體與錐端套之間通過定位面定位、螺紋連接和調(diào)節(jié)、鎖緊部件鎖緊和密封圈密封，噴嘴主體上的噴嘴芯同每一錐端套之間構(gòu)成環(huán)狀的縫隙為噴料口，各噴料口從內(nèi)到外逐一嵌套，噴料口通過噴嘴主體上的進(jìn)料通道與物料輸送管相連，收集器包容在噴嘴主體及錐端套組裝體的外部，并固定在噴嘴主體上，收集器上有閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)混式超臨界流體納微材料制備噴嘴，其特征為所述的噴嘴主體為階梯狀結(jié)構(gòu)，每一階梯段上有安裝錐端套和鎖緊部件用的螺紋、定位面和密封面，噴嘴主體上的進(jìn)料通道與每一階梯相通，在噴嘴主體安裝最外一層錐端套的外側(cè)的噴嘴主體階梯上有排料通道，階梯數(shù)量根據(jù)噴料口的設(shè)計需要確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)混式超臨界流體納微材料制備噴嘴，其特征為所述的噴嘴芯為臺階結(jié)構(gòu)，每一臺階上設(shè)有與錐端套配合調(diào)整環(huán)隙噴料口大小的圓錐面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)混式超臨界流體納微材料制備噴嘴，其特征為所述的錐端套上有與噴嘴主體相匹配的螺紋和嚴(yán)密配合的定位面及密封面。
5根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)混式超臨界流體納微材料制備噴嘴，其特征為所述的鎖緊部件為鎖緊螺母。
全文摘要
本發(fā)明屬于納微材料制備設(shè)備，特別是涉及一種內(nèi)混式超臨界流體納微材料制備噴嘴。是由噴嘴主體及在噴嘴主體上安裝的錐端套和收集器構(gòu)成，噴嘴主體的尾端為噴嘴芯，噴嘴主體與錐端套之間通過定位面定位、螺紋連接和調(diào)節(jié)、鎖緊部件鎖緊和密封圈密封，錐端套與噴嘴芯之間構(gòu)成環(huán)狀的縫隙為噴料口，噴料口通過噴嘴主體上的進(jìn)料通道與物料輸送管相連，收集器包容在噴嘴主體及錐端套組裝體的外部，并固定在噴嘴主體上，收集器上有閥。其結(jié)構(gòu)合理，能將多種物料同時混合后噴出，實(shí)現(xiàn)超臨界流體內(nèi)混制備納微顆粒的功能，噴嘴所形成的環(huán)狀縫隙的大小可方便地予以調(diào)整，環(huán)隙精確，不易堵塞，能制備較以往噴嘴更小的顆粒?？蓪?shí)現(xiàn)大流量材料制備，從而節(jié)約了成本，提高了效率。
文檔編號B05B7/02GK1827227SQ200510042540
公開日2006年9月6日 申請日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者王威強(qiáng), 劉燕, 肖克峰 申請人:山東大學(xué)