[发明专利]一体化的对射流型反应器

说明书

本发明公开了一种一体化的对射流型反应器，包括圆柱状壳体和盖体，壳体和盖体通过螺纹密闭连接构成反应腔室，所述反应腔室内从上至下依次安装有阀座、动阀以及弹簧；所述盖体内部上表面与阀座上端面之间构成超高压腔，T型阀座下端面上设有环形凸起，所述环形凸起与动阀的上端面紧密配合，阀座的下端面、支撑柱的上端面与动阀的内环侧壁构成对称焦偶合式谐振腔，动阀的内环侧壁与支撑柱的外壁之间构成泄流通道。本发明的对射流型反应器一步实现两级处理效果，其与现有的一级、二级均质相比，不仅结构较简单，而且细化、均质效果显著，达到纳米级；如果两级一体则一步实现四级处理效果。连续压入均质阀的物料，可连续排出，生产效率高。

技术领域

本发明涉及一种一体化的对射流型反应器（能量转换器），在超高压下，利用物理方法对物料进行纳米尺度机械破碎的装置，更具体的，涉及一种利用超高压挤出、超高压射流以及超高压射流对撞的以流体为动力的液液、液固相物质的均质及纳米化处理技术，特别涉及一种对流体物料进行超微细化处理、或对流体物料的化学反应过程进行催化处理的激波反应器。

背景技术

现代工业生产领域，针对流体物质进行超微细破碎的机械设备已经广泛应用，例如高压射流对撞式破碎机、高压靶式撞击破碎机、高压均质机等。目前，这种类型技术的机械设备为了达到对流体物料的超微细破碎效果，在运行时所需要的工作压力已经达到100-200MPa，甚至更高。这种类型的机械设备对超高压力的依赖，导致在工业生产应用时能耗高、对设备的结构材料及性能的要求苛刻度高、对流体物料入料粒度要求高、工业化生产过程中安全性差。以上这些类型的装置的问题是其核心结构的设计不合理、不完善造成的，在处理过程中部分能量被无效释放，因而降低了破碎效率，因此在生产运行过程中，如果不采用多次超高压均质，难以达到对流体物料的超微细破碎效果。

现在超高压匀质机的生产商有微流体技术有限公司(美国)，艾维斯汀(加拿大)，BEE 国际(美国)，德尼罗(意大利)，安培威(德国)。超高压匀质机主要用于食品、化工、染料行业。医药级的超高压匀质机始出于20 世纪80 年代，这种新一代超高压匀质机配有交互容腔，具备能够将药用乳剂粉碎到200 纳米以下的水平，在医药行业有很广泛的市场占有率。超高压匀质机主要用于医药、食品、化工行业，用于制备脂质体、脂肪乳、纳米混悬剂、微乳、脂微球、乳剂、乳品、大输液、脂肪乳、细胞破碎、果汁均质、精细化工、染料等。

将物质颗粒破碎并得到亚纳米的粒径，是当今工业生产中重大的科技攻关课题。为解决此问题，国内近年来研究物质颗粒粉碎的方法越来越多。美国专利US5147412A，英国专利GB820176A公开了这方面的内容。中国专利CN2252059Y，公开一种流体能正激波转换超声波能装置，用于流体分散、乳化、均质和固体粉末破碎加工。但孔道长、间隙小、极易堵塞，承受压力低（仅150MPA），震荡芯片易破裂，不宜加工含纤维、粘稠及固体含量超过5%的物料，应用范围窄，连续加工效率低，破碎效果差。专利200610123691.X公开了一种平面单向阀，其目前适应于200MPA加工范围，超出200MPA的加工压力，并不适应于工业化应用。专利CN 201310487914.0提供了一种对撞型高压纳米均质机，但其部件结构复杂，加工制备复杂。专利CN 201010298882.6公开了流体激波反应器，设备实际应用会出现喷嘴损耗较大的问题。专利CN03239703.8超高压流体纳米对撞发生装置公开了对撞机构，加工精度的问题限制其推广应用。专利CN201420019329.8公开了一种一体化的Y型匀质腔，由于通道复杂，加工设备要求较高，同时以上专利都有一个较大的通病，在200MPA以上的超高压工况环境下，连续工业化应用问题无法克服。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种应用范围宽、承受压力大，连续工作效率高，破碎效果好，安装维护方便，成本低的超高压流体均质、纳米对撞一体化的对射流型反应器。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：