专利名称：雾式锥形反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种雾式锥形反应器。这种反应器适用于化学化工、生物医药的实验室研究及エ业生产，特别适用于液相化学沉降法制备纳米材料和无机粉体的两相改性，属于化工机械领域。
背景技术：
目前，生产纳米粒子的方法有很多，大部分停留在实验室合成阶段。エ业上通过沉降反应获得粉体材料一般需在反应釜中进行。由于成核与生长是同步进行的，所得产物粒径分布较宽、颗粒大小不均一，给实际应用带来了很大麻烦。根据纳米粒子成核与生长的特征，不仅要混合均匀而且成核时间越短越好，这就要求晶体成核与生长分开。在エ业化生产中，固液两相很难混合均匀，且随着反应装置的扩大其混合不均匀的特征更加明显。针对纳 米粒子的成核和生长原理以及固液两相反应的特点，并研究中外现有反应器的优缺点，科研小组发明丁ー种新型反应器。
发明内容本发明的目的是能提供一种固液两相能在瞬间混合均匀，提高成核效率，自动连续、可规模生产的反应器。本反应器顶部雾室和锥形二次成核分散室，故取名为雾式锥形反应器。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，本实用新型含有出料管、反应器外売、搅拌轮、旋转盘、反应器盖子、传动杆、雾室、输料管、ニ次成核分散室、固定板、气室。其中，反应器由中间的固定板分隔为成核分散室和晶化生长室，成核分散室顶部设有雾室，雾室下部由输料管与二次成核分散室连通；二次成核室下部是可快速旋转的旋转盘。晶化生长室设有搅拌轮和气室。传动杆位于反应器中央，贯穿二次成核分散室、固定板、搅拌轮；传动杆下部与气室顶部的轴承相连接。本发明具有以下优点一是反应料液能在瞬间混合，且可实现充分混合反应；ニ是未能反应的料液可进行二次反应，节约原料；三是可将首次反应和二次反应得到的浆液充分分散，而且可进行原位改性，所得到的无机颗粒粒径小、粒度分布均匀；四是可大批量制造纳米粒子，能够实现エ业化生产；五是操作简便、自动连续、可规模生产；六是反应器具有分散、搅拌、通气功能，应用范围广泛。
图I :雾式锥形反应器的结构示意图图2:固定板结构示意图图3 :搅拌轮结构示意图图4 :气室结构示意图图5:气室A-A剖面图[0011]其中通气孔(1)、出料管(2)、反应器外壳(3)、圆盘(4)、长方形叶片(5)、搅拌轮
(6)、旋转盘(7)、反应器盖子⑶、传动杆(9)、高压室(10)、雾室(11)、喷枪(12)、成核反应室(13)、输料管(14)、内锥形定子(15)、锥形转子(16)、二次成核分散室(17)、成核分散室
(18)、固定板(19)、晶化生长室(20)、气室(21)。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本使用新型作进ー步描述雾式锥形反应器含有反应器外壳(3)、反应器盖子(8)、雾室(11)、二次成核分散室(17)、旋转盘(7)、固定板(19)、搅拌轮(6)、气室(21)、传动杆(9)、输料管(14)、出料管
(2)。反应器外壳(3)与反应器盖子(8)围成ー个反应室，由设置在反应室中部的固定板
(19)将反应器分隔为成核分散室(18)和晶化生长室(20)。雾室(11)位于反应器最上部，雾室底部设有小孔，小孔与输料管(14)连接，输料管(14)的另一端与二次成核分散室(17)相连。雾室(11)由高压室(10)、成核反应室(13)和喷枪(12)组成；高压室(10)可产生高压并在喷枪(12)的作用下将反应浆液瞬间雾化对流喷出；通过成核反应室(13)下部的输料管(14)进入到二次成核分散室中(17)。二次成核分散室(17)是由可旋转的锥形转子(16)和内锥形定子(15)组成；锥形转子(16)底部为一同样可旋转的旋转盘(7)。锥形转子(16)的外表面和内锥形定子(15)的内表面带有可配合的凹槽。内锥形定子(15)内表面凹槽的形状个数与锥形转子(16)相同，但位置错位。旋转盘(7)与转子(16)通过传动杆(9)连为一体。固定板(19)位于反应器的中部，固定板(19)上有规则的分布着若干孔径大小相同的孔。固定板正中央为ー轴承。传动杆(9)位于反应器中央,垂直穿过二次成核分散室(17)、固定板(19)。传动杆(9)下部设有搅拌轮出)。上端与调速电动机相连，可根据反应条件调节转动速度。底部与气室(21)上部的轴承相连。搅拌轮(6)由圆盘⑷和若干插在圆盘⑷上的长方形叶片(5)组成，长方形叶片(5)的呈放射状均匀的横插在在圆盘(4)上且长方形叶片(5)上有规则的分布若干小孔。气室(21)呈圆柱状位于反应器底部，气室(21)上部有规则的分布着若干小气孔；气室(21)顶部中央为传动杆(9)校准装置，下部位于反应器外壳上开有通气孔(I)。反应开始前将下反应室的出料管⑵关闭，打开通气孔⑴将反应液或固体颗粒制成浆液加入到雾室(11)中的两个高压室(10)中，在高压环境下迅速雾化，并有喷枪(12)对流喷出，使其在极短时间内迅速反应，然后通过成核反应室(13)下部的输料管(14)进入到二次成核分散室(17)。在二次成核分散室(17)中未能及时反应的浆液再次成核，通过高速旋转的“锥形转子”(16)均匀分散。最后流到旋转盘(7)上，在旋转盘(7)离心カ的作用下将反应完的浆液甩到反应器外壳(3)内壁，并通过固定板(19)的小孔流到下反应室中。同时表面活性剂或其他溶剂在气室(21)及搅拌轮￠)的作用下形成的气泡可将流下的浆液迅速包裹，完成表面改性。搅拌一段时间后，可由下反应室的出料ロ(2)流出。
权利要求1.雾式锥形反应器含有出料管(2)、反应器外壳(3)、搅拌轮(6)、旋转盘(7)、反应器盖子(8)、传动杆(9)、雾室(11)、输料管(14)、二次成核分散室(17)、固定板(19)、气室(21)，其特征在于反应器由中间的固定板(19)分隔成为成核分散室(18)和晶化生长室(20)，成核分散室(18)顶部设有雾室(11)，雾室(11)下部由输料管(14)与二次成核分散室(17)连通；二次成核分散室(17)下部是可快速旋转的旋转盘(7);晶化生长室(20)设有搅拌轮(6)和气室(21);传动杆(9)位于反应器中央，贯穿二次成核分散室(17)、固定板(19)、搅拌轮出)；传动杆(9)下部与气室(21)顶部的轴承相连接。
2.根据权利要求I所述的雾式锥形反应器，其特征在于雾室(11)由高压室(10)、成核反应室(13)和喷枪(12)组成；高压室(10)可产生高压并在喷枪(12)的作用下将反应浆液瞬间雾化对流喷出；通过成核反应室(13)下部的输料管(14)进入到二次成核分散室中(17)。
3.根据权利要求I所述的雾式锥形反应器，其特征在于反应器中部的固定板将反应器分为成核分散室(18)和晶化生长室(20) ;二次成核分散室(17)是由可旋转的锥形转子(16)和内锥形定子(15)组成；锥形转子(16)底部为一同样可旋转的旋转盘(7)。
4.根据权利要求I所述的雾式锥形反应器，其特征在于固定板(19)上规则的分布若干小孔；固定板(19)正中央为ー轴承。
5.根据权利要求I所述的雾式锥形反应器，其特征在于搅拌轮(6)是由圆盘(4)和长方形叶片(5)组成；长方形叶片(5)呈放射状均匀的横插在圆盘(4)上且长方形叶片(5)上分布着若干小孔。
6.根据权利要求I所述的雾式锥形反应器，其特征在于气室(21)上部有规则的分布着若干小气孔；气室(21)顶部中央为传动杆(9)校准装置，下部位于反应器外壳上开有通气孔⑴。
专利摘要本实用新型涉及雾式锥形反应器，可大量制造纳米、微纳米粒子，属于化工设备领域。本反应器含有反应器外壳、反应器盖子、雾室、二次成核分散室、旋转盘、固定板、搅拌轮、气室、传动杆、输料管、出料管。其中，设置在腔体中间的固定板将腔体分为成核生长室和晶化生长室。成核室上部的雾室通过输料管与二次成核分散室相连。传动杆位于反应器中央，下部设有搅拌轮，反应器底部设有传动杆校准装置和气室。本实用新型反应器首次引入二次成核装置。整个反应过程可在常温下进行，生产工艺环保。集成核、晶体成长于一体且具有分散、搅拌、通气功能，因此应用范围广泛。整个操作过程简便、自动连续适合规模化生产。
文档编号B01F7/16GK202410655SQ201120233098
公开日2012年9月5日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者刘亦武, 刘跃军, 石璞, 靳洪胜, 高鑫 申请人:湖南工业大学