[发明专利]一种膜乳化油品的方法

说明书

本发明涉及一种膜乳化油品的方法，其特征在于采用经过表面性质调控后的具有特定结构的高通量碳化硅膜作为乳化介质，以水作为分散相，油品为连续相，分散相以低压力高通量通过陶瓷膜孔，在连续相流动形成的剪切力作用下，分散相离开膜表面，进入到连续相中，使水与油充分混溶，形成均匀粒径油包水乳液。通过对膜表面性质和操作参数的调控可在不添加乳化剂的情况下，减少液滴聚并，提高乳液稳定性，具有高通量、低能耗、装置简单等优点，是一种高效制备油包水乳化液的方式，适合于大规模工业化应用。

技术领域

本发明属于膜乳化领域，涉及一种膜乳化油品的方法，具体涉及具有特定结构的高通量碳化硅膜表面性质的调控，及其在制备油品乳化液方面的应用。

背景技术

乳液是液体分裂成微细液滴和再结合成原液体两个相反过程竞争达到平衡而形成的。油包水乳液因其内部水滴形状规整，可制备粒径均一的纳米颗粒和微球，已广泛应用于医药、化妆品和食品行业，此外油包水乳液所具有的燃烧和微爆效应也使其在石化行业的应用迅速发展。目前油包水乳液的制备方法主要可以分为三类，第一类是以相转变法为主的低能乳化法，第二类是利用高剪切力进行乳液混合的机械乳化法，第三类是利用结构控制乳液粒径的结构乳化法。

ZL201410091283.5公开了一种甲醇乳化柴油的制备方法，通过将不同比例的柴油、水、甲醇和乳化剂置于旋转振荡器上进行混合振荡，制备得到了乳液粒径在18～60nm，稳定期长达三个月的乳化柴油，在使用过程中可降低了燃烧尾气中有害物质的含量。ZL201610989687.5公开了一种具有高燃烧效率的乳化柴油的制备，采用磁力搅拌器将不同比例的柴油、水和复合添加剂混合均匀，制备得到的乳化柴油提高了8％的热值且减少了碳烟颗粒的排放。低能乳化法和机械乳化法一般都需要添加乳化剂，且存在能耗高、乳化效率低等问题，在规模化制备乳液的应用中存在一定的局限性。

膜乳化技术作为一种高效的静态结构制乳技术，具有低能耗、低剪切力以及乳化剂用量少等优点，有利于其在工业方面的放大。ZL201610495156.0公开了一种膜乳化器及乳液的制备方法，采用恒流泵为稳定给压装置，以液体流量控制代替气体压力控制，提高了跨膜压力的稳定性，其中分散相可调控的流速范围为10μL/min～43.35mL/min。文献中报道了一种采用亲水陶瓷膜制备W/O型乳液的方法(Desalination,191(1-3):219-222)，制备的乳液平均粒径为1.5μm，乳化通量为140.6Lm^-2h^-1。

碳化硅膜作为一种高通量、抗污染性能好、抗热震性能强的膜材料，在膜乳化应用方面具有极高的潜力。纯质相碳化硅膜的烧结温度相对较高，ZL201510907747.X公开了一种低温烧结碳化硅多孔陶瓷膜的制备方法，通过添加不同的烧结助剂，可将烧结温度降低至800～1200℃。碳化硅膜的孔径及孔隙率取决于配方和成型加工方式。CN201410105442.2公开了一种多孔陶瓷孔结构的调控方法，以水和溶剂作为造孔剂，通过冷冻干燥法对陶瓷胚体进行造孔，实现陶瓷膜孔结构的调控。然而造孔剂的加入降低了陶瓷样品的机械强度，且冷冻干燥的工艺使其工业化受到限制。