本技术具体涉及一种圆盘陶瓷膜乳化装置。
背景技术:
1、乳液是一个多相体系,即至少有一种液体以液珠的形式均匀地分散于另一种不和它混溶的液体之中。乳液主要被大量应用于农药、食品、化妆品、金属加工、燃油乳化、医药、乳液聚合和超细粉体制备等场合,在多个领域的应用非常广泛。出于对乳液的稳定性、粒径均一性、可控性和重复性等性能要求,具有粒径均匀的单分散乳液的制备方法一直是该领域研究的热点。传统的乳液制备方法是靠输入大量能量制得,其所利用的主要设备为混合器、高压均质机、胶体磨、超声乳化和均质乳化泵等。这样制备出的乳液稳定较差,粒径分布广、不均一,可控性和重复性也不好,且能耗高,制备速度慢。
2、目前为满足尺寸均一、可控的乳液及微囊微球的制备,逐渐发展出膜乳化技术和微流控芯片制乳技术。与膜乳化技术相比,微流控技术制备的乳液更为均一,但其效率过低。而马光辉老师团队开发了spg膜乳化设备技术(cn101912734b)可用于快速制备纳米级和数十微米级的乳液,制备的乳滴粒径均一,乳液稳定。但在实际操作过程中,该技术方案采用管状的spg膜或者是常规的管式陶瓷膜进行乳液的制备,但这两种方式均需通过流体的流速提供膜面剪切力,或者是外置磁力搅拌子扰动膜面提供剪切力方可产生较为均一的乳液粒径。spg膜制造难度相对较高,制造难度较大,且制造均一乳液需要重复多次过膜,其主要原因在于分散相在膜片的剪切力,剪切力不足时容易造成分散相无法及时脱离膜表面,在膜表面出现乳液吞并粒径变大,粒径不均一的现象。又因为需要多次过膜,导致整体系统的复杂程度和控制难度会变大。
技术实现思路
1、本实用新型目的在于克服现有技术缺陷,提供一种圆盘陶瓷膜乳化装置。
2、本实用新型的技术方案如下:
3、一种圆盘陶瓷膜乳化装置,包括一立式旋转圆盘陶瓷膜单元、一分散相储罐、一连续相储罐、一气体驱动单元和一控制单元,
4、立式旋转圆盘陶瓷膜单元,包括一膜单元腔体、二旋转空心轴、若干旋转圆盘陶瓷膜和一驱动组件;膜单元腔体的下部设有一连续相输入口,上部设有一连续相回流出口;二旋转空心轴垂直设置于膜单元腔体内,每一旋转空心轴的下部均平行密封套设若干旋转圆盘陶瓷膜,旋转空心轴的膜单元腔体内与若干旋转圆盘陶瓷膜的内部流道连通,相邻二旋转空心轴上的旋转圆盘陶瓷膜彼此交错平行,每一旋转空心轴的上部均通过机械密封件和轴承贯穿膜单元腔体的上端,与位于最上端的旋转圆盘陶瓷膜所在的旋转空心轴相邻的旋转空心轴上套设一第一不锈钢圆板,该第一不锈钢圆板与该位于最上端的旋转圆盘陶瓷膜交错平行并位于其上,与位于最下端的旋转圆盘陶瓷膜所在的旋转空心轴相邻的旋转空心轴上套设一第二不锈钢圆板,该第二不锈钢圆板与该位于最下端的旋转圆盘陶瓷膜交错平行并位于其下;驱动组件驱动连接二旋转空心轴的上部,并使该二旋转空心轴同向旋转;
5、连续相储罐,其周壁设有一连通恒温槽的保温夹套,其下部设有一连续相出料口,其上部设有一连续相回流入口,
6、分散相储罐,其下部设有一分散相出料口,其上部设有驱动气体输入口,
7、气体驱动单元,包括一高压气体储罐,其内具有高压气体,
8、连续相储罐的连续相出料口依次通过一第一自动阀和一输料泵连通膜单元腔体的连续相输入口,膜单元腔体的连续相回流出口通过一第二自动阀连通连续相储罐的连续相回流入口,分散相储罐的分散相出料口连通立式旋转圆盘陶瓷膜单元的二旋转空心轴的膜单元腔体内,气体驱动单元的高压气体储罐依次通过一第三自动阀和一气体过滤器连通分散相储罐的驱动气体输入口,控制单元与上述第一至第三自动阀、驱动组件和输料泵控制电连接。
9、在本实用新型的一个优选实施方案中,所述驱动组件包括依次相连一驱动电机和一设于所述二旋转空心轴的上部的传动机构,所述控制单元与所述驱动电机控制电连接。
10、在本实用新型的一个优选实施方案中,所述连续相储罐通过一与所述控制单元控制电连接的第四自动阀连通后续排料。
11、在本实用新型的一个优选实施方案中,所述膜单元腔体的连续相输入口通过一与所述控制单元控制电连接的第五自动阀连通后续排料。
12、在本实用新型的一个优选实施方案中,所述分散相储罐的分散相出料口通过一与所述控制单元控制电连接的第六自动阀连通后续排料。
13、进一步优选的,所述气体过滤器通过一单向阀连通所述分散相储罐的驱动气体输入口。
14、更进一步优选的,所述驱动气体输入口通过一与所述控制单元控制电连接的第七自动阀连通一消音器。
15、在本实用新型的一个优选实施方案中,所述膜单元腔体的下部为锥状,便于排放其中的物料。
16、本实用新型的有益效果是:
17、1、本实用新型通过旋转来提供膜面剪切力,剪切力大小可以通过膜片转速调节,相对可控,且双轴交错旋转,可以克服不同位置剪切力差异过大,进而实现分散相脱离膜层表面,不容易在膜表面互相吞并,从而形成更为均一的乳液粒径,减少分散相的过膜次数,通常进行一次过膜。
18、2、本实用新型便于清洗,利于后续使用。
1.一种圆盘陶瓷膜乳化装置,其特征在于:包括一立式旋转圆盘陶瓷膜单元、一分散相储罐、一连续相储罐、一气体驱动单元和一控制单元,
2.如权利要求1所述的一种圆盘陶瓷膜乳化装置,其特征在于:所述驱动组件包括依次相连一驱动电机和一设于所述二旋转空心轴的上部的传动机构,所述控制单元与所述驱动电机控制电连接。
3.如权利要求1所述的一种圆盘陶瓷膜乳化装置,其特征在于:所述连续相储罐通过一与所述控制单元控制电连接的第四自动阀连通后续排料。
4.如权利要求1所述的一种圆盘陶瓷膜乳化装置,其特征在于:所述膜单元腔体的连续相输入口通过一与所述控制单元控制电连接的第五自动阀连通后续排料。
5.如权利要求1所述的一种圆盘陶瓷膜乳化装置,其特征在于:所述分散相储罐的分散相出料口通过一与所述控制单元控制电连接的第六自动阀连通后续排料。
6.如权利要求5所述的一种圆盘陶瓷膜乳化装置,其特征在于:所述气体过滤器通过一单向阀连通所述分散相储罐的驱动气体输入口。
7.如权利要求6所述的一种圆盘陶瓷膜乳化装置,其特征在于:所述驱动气体输入口通过一与所述控制单元控制电连接的第七自动阀连通一消音器。
8.如权利要求1所述的一种圆盘陶瓷膜乳化装置,其特征在于:所述膜单元腔体的下部为锥状,便于排放其中的物料。