[实用新型]一种单通道混配器

说明书

本实用新型公开了一种单通道混配器，所述单通道混配器包括依次串连的内部设有混合机构的混合器和稳定器；于混合器原料入口端与原料液连接管路上设有气体分布器；原料液先通过混合器，进行均匀混合后形成沉淀颗粒，沉淀颗粒再进入到稳定器进行稳定生长，产物由导料管流出再通过老化、分离、干燥或干燥焙烧，制得纳米粉体。采用本实用新型这种结构来制取纳米粉体材料，原料液在混合器可以达到均匀混合，同时形成的沉淀颗粒可以在稳定器内进行稳定生长，而且采用该结构沉淀反应中的颗粒成核过程和生长过程分开，生产的颗粒粒径可以得到调控，颗粒的分散性好、分布窄、形貌差异小，方法简单，易于工业上生产。

技术领域

本实用新型涉及纳米粉体制备的技术领域，具体地说是涉及一种单通道混配器。

背景技术

纳米材料是当前研究最为活跃的领域之一，其中的纳米粉体因其具有表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应而引起奇异的力学、电学、磁学、热学、光学和化学等特性，使其在催化、颜料、复合材料等诸多领域有着广泛的应用。目前工业上沉淀反应制备纳米粉体一般是在反应釜中间歇式进行，加料方式主要有：顺加法、逆加法、并加法。无论哪种添加方式，化学反应开始，随着过饱和度的增加，晶核形成，当物料不断加入时，新晶核不断产生，同时已经存在的晶核不断长大，由于加料时间较长，成核和生长两过程同时存在，物料的过饱和度随着反应的进行而处于变化的状态。由于成核先后时间上的差异，各晶核生长的时间和速度各不相同，致使反应终了时，最终得到的粉粒大小不均、分散性差。

近年来，微通道反应器由于在传热、传质、尺寸控制等方面的优异特性，弥补了传统沉淀方法的一些不足，成为了纳米材料制备方面一个热点，但更多的是集中在实验室小试方面的研究。该方法的主要问题可能是微通道管径小，纳米颗粒在合成过程中，不断地积累就会在通道内发生沉积而堵塞微通道，导致后续反应没法进行，很难用于大量的酸碱沉淀反应中。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种单通道混配器，采用的单通道混配器结构可以使沉淀反应混合(颗粒成核)和前驱体形成(颗粒生长)两过程分离又陆续地进行，这样获得的纳米粉体粒径大小均匀、比表面大，同时该方法，可以规模化批量生产纳米粉体，节省时间，降低成本。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种单通道混配器，所述单通道混配器包括依次串连的内部设有混合机构的混合器和稳定器两部分，混合器和稳定器均为圆管状结构，混合器一端与稳定器一端相连，混合器另一端作为原料入口通过管状连接件与原料液相连，稳定器另一端通过管状连接件与导料管一端相连；

于混合器原料入口端与原料液连接管路上设有一密闭腔体，密闭腔体的一端设有与混合器原料入口端相连的出料口、另一端设有与原料液液源相连的进料口，密闭腔体内设有气体分布器，气体分布器通过气体管路与密闭腔体外部的气源相连；

原料液先通过混合器，进行均匀混合后形成沉淀颗粒，沉淀颗粒再进入到稳定器进行稳定生长，结构稳定后的产物由导料管流出再通过老化、分离、干燥或干燥焙烧，制得纳米粉体。

优选地，一种单通道混配器,所述的带有混合机构的混合器为静态混合器；或，径向截面为圆形的管道、圆形管道内填充有填料，填料为左右扭转的螺旋片，或扭转180度或270度的螺旋板、相邻螺旋板扭转方向分别为左旋和右旋，扭转的螺旋片或螺旋板外径与圆形管道内径相等或相当。

优选地，一种单通道混配器,所述的稳定器内不设有物料混合机构，所述稳定器为一段圆管。

优选地，所述混合器和稳定器可为一圆管，圆管左侧物料进口的一段管路内部填充有填料作为混合器，其余管路内部不设有填料作为稳定器；或，所述混合器和稳定器为直径相等的二个圆筒型结构的管路，混合器和稳定器之间通过活接连接。

优选地，一种单通道混配器,中空的管状连接件，其一端带宝塔接头、内螺纹或外螺纹，另一端带有内螺纹或外螺纹。