一種超細(xì)顆粒破碎裝置及破碎方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種超細(xì)顆粒破碎裝置及破碎方法。所述超細(xì)顆粒破碎裝置包括破碎混料腔室，具有高壓流體輸入口和原料輸入口；破碎噴頭。所述超細(xì)顆粒破碎方法包括：高壓流體通過(guò)高壓流體輸入口進(jìn)入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，使原料從原料輸入口被吸入破碎混料腔室內(nèi)且與高壓流體混合而被剪切破碎，產(chǎn)生第一次破碎，并形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料；第一混合物料通過(guò)破碎噴頭噴出，并利用空穴爆破效應(yīng)使第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。本發(fā)明專利技術(shù)可破碎粉體狀、顆粒狀、液體原料達(dá)到微/納米級(jí)別，增加材料的使用性能，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種超細(xì)顆粒破碎裝置，特別涉及一種超細(xì)顆粒破碎裝置及利用其對(duì)原料進(jìn)行微米、納米級(jí)破碎的破碎方法，屬于破碎設(shè)備

技術(shù)介紹
納米材料的制備是納米技術(shù)研究的最重要的基礎(chǔ)技術(shù)，目前制備納米材料大部分采用的是氣相法和液相法，這些方法都存在工藝復(fù)雜、操作精細(xì)、成本昂貴或前驅(qū)體制備困難等特點(diǎn)，只能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)少量樣品制備，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。目前還有一些涉及到納米級(jí)原料的制備方法，都是先將物體破壁，或者通過(guò)水、醇或二氧化碳等溶劑進(jìn)行高溫水煮，加入表面活性劑，并通過(guò)攪拌、超聲波振動(dòng)、高壓質(zhì)機(jī)粉碎等方法，以得到納米級(jí)原料。但是通過(guò)這些制備方法所用設(shè)備大都效率低，能耗大，生產(chǎn)和維修成本都很高，且對(duì)于實(shí)現(xiàn)納米級(jí)原料的大規(guī)模生產(chǎn)，現(xiàn)有設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)。再者，加入的溶劑或表面活性劑若與原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，還會(huì)產(chǎn)生衍生物，會(huì)進(jìn)一步提高納米破碎過(guò)程的難度。因而，根據(jù)現(xiàn)有納米破碎設(shè)備存在的缺點(diǎn)，如何進(jìn)一步加以改進(jìn)，提高破碎效率，簡(jiǎn)化工藝方法，成為目前業(yè)界研發(fā)人員新的研究方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種超細(xì)顆粒破碎裝置及破碎方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。為實(shí)現(xiàn)前述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案包括：本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種超細(xì)顆粒破碎裝置，它包括：破碎混料腔室，具有高壓流體輸入口和原料輸入口，高壓流體經(jīng)所述高壓流體輸入口連續(xù)進(jìn)入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，使原料從原料輸入口被吸入破碎混料腔室且與所述高壓流體混合而被流速差剪切破碎，形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料；破碎噴頭，用于接收所述破碎混料腔室輸出的第一混合物料，并利用空穴爆破效應(yīng)使所述第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，由此形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選方案之一，所述超細(xì)顆粒粉碎裝置還包括：破碎靶，設(shè)置在與所述破碎噴頭的物料出口對(duì)應(yīng)位置處，使所述破碎噴頭輸出的第二混合物料能夠直接撞擊所述破碎靶，從而使所述第二混合物料所含的二次破碎的原料被三次破碎。優(yōu)選的，所述一次破碎的原料或二次破碎的原料具有微米級(jí)粒徑或納米級(jí)粒徑。更優(yōu)選的，所述二次破碎的原料或三次破碎的原料具有微米級(jí)粒徑或納米級(jí)粒徑。進(jìn)一步的，所述高壓流體的壓力為350-400MPa，所述高壓流體優(yōu)選為水，也可以是氣體或油，且尤其優(yōu)選為水。所述原料可以是粉體狀、顆粒狀、液態(tài)或其它合適形態(tài)。作為另一優(yōu)選方案，所述超細(xì)顆粒粉碎裝置還包括：破碎裝置桶，用于接收三次破碎的原料，所述破碎裝置桶的頂部與破碎混料腔室連通，底部設(shè)置有原料輸出口。進(jìn)一步的，所述破碎混料腔室通過(guò)高壓流體輸入口與高壓流體供給裝置連接，所述高壓流體輸入口處還設(shè)置有壓緊螺套，所述壓緊螺套內(nèi)還設(shè)置有螺套芯。更進(jìn)一步的，所述高壓流體輸入口與一高壓流體噴嘴連接，原料輸入口設(shè)置于破碎混料腔室的一側(cè)，并與破碎混料腔室內(nèi)的物料輸送通道連通，物料輸送通道豎直設(shè)置，破碎噴頭設(shè)置于所述物料輸送通道的末端。具體的，所述破碎噴頭的外側(cè)設(shè)置有噴頭鎖緊螺母；和/或所述破碎噴頭與噴頭鎖緊螺母之間設(shè)置有噴頭夾緊套。優(yōu)選的，所述破碎靶設(shè)置于破碎靶座上，所述破碎靶座呈U型結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述原料輸出口與真空濃縮裝置連接。本專利技術(shù)實(shí)施例還提供了一種超細(xì)顆粒破碎方法，主要是基于前述超細(xì)顆粒破碎裝置而實(shí)施，其包括：高壓流體通過(guò)高壓流體輸入口連續(xù)進(jìn)入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，使原料從原料輸入口被吸入破碎混料腔室內(nèi)且與所述高壓流體混合而被流速差剪切破碎，產(chǎn)生第一次破碎，并形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料；第一混合物料通過(guò)破碎噴頭噴出，并利用空穴爆破效應(yīng)使所述第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，由此形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。優(yōu)選的，所述破碎方法還包括：所述第二混合物料直接撞擊在所述破碎靶上，從而使所述第二混合物料所含的二次破碎的原料被三次破碎，最終得到超細(xì)顆粒的原料。進(jìn)一步的，常壓流體進(jìn)入高壓流體供給裝置，將常壓流體加壓到350-400MPa，進(jìn)入超細(xì)顆粒破碎裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括：(1)本專利技術(shù)的超細(xì)顆粒破碎裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)和維修成本低，破碎效率高，穩(wěn)定性好，可以充分破碎原料，特別是粉體狀、顆粒狀、液體等原料，使其內(nèi)部顆粒大小達(dá)到微/納米級(jí)別，特別是納米級(jí)別，從而大大增加材料的使用性能。(2)本專利技術(shù)的超細(xì)顆粒破碎方法，工藝操作簡(jiǎn)單，利用高壓流體將原料吸入破碎混料腔室，通過(guò)調(diào)節(jié)高壓流體的壓力、破碎的次數(shù)等，可以控制破碎的程度，實(shí)現(xiàn)原料的充分破碎，達(dá)到微/納米級(jí)別，特別是納米級(jí)別，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。(3)本專利技術(shù)初步處理得到的納米級(jí)原料，采用真空濃縮裝置進(jìn)一步濃縮，得到的介質(zhì)再次進(jìn)入高壓流體供給裝置，可循環(huán)使用，無(wú)毒無(wú)污染排放。(4)本專利技術(shù)的整個(gè)工藝為物理作用，不產(chǎn)生化學(xué)副產(chǎn)物，可廣泛應(yīng)用于制藥、化工和生物等
附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例中超細(xì)顆粒破碎裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的部分放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例中破碎噴頭的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-破碎裝置桶，2-高壓流體輸送管路，20-高壓流體接頭，21-壓緊螺套，21a-螺套芯，3-原料輸出口，30-原料輸出接頭，4-破碎混料腔室，40-物料輸送通道，5-高壓流體噴嘴，6-原料進(jìn)料接頭，7-破碎噴頭，71-噴頭鎖緊螺母，72-噴頭夾緊套，8-破碎靶，80-破碎靶座。具體實(shí)施方式在本專利技術(shù)的一個(gè)典型實(shí)施方案之中提供了一種超細(xì)顆粒破碎裝置，它包括：破碎混料腔室，具有高壓流體輸入口和原料輸入口，高壓流體經(jīng)所述高壓流體輸入口連續(xù)進(jìn)入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，使原料從原料輸入口被吸入破碎混料腔室且與所述高壓流體混合，由于流體在管道內(nèi)流速不同，產(chǎn)生剪切差，而被流速差剪切破碎，形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料；破碎噴頭，用于接收所述破碎混料腔室輸出的第一混合物料，并利用空穴爆破效應(yīng)使所述第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，由此形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選方案之一，所述超細(xì)顆粒粉碎裝置還包括：破碎靶，設(shè)置在與所述破碎噴頭的物料出口對(duì)應(yīng)位置處，使所述破碎噴頭輸出的第二混合物料能夠直接撞擊所述破碎靶，從而使所述第二混合物料所含的二次破碎的原料被三次破碎。優(yōu)選本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種超細(xì)顆粒破碎裝置，其特征在于包括：破碎混料腔室，具有高壓流體輸入口和原料輸入口，高壓流體經(jīng)所述高壓流體輸入口連續(xù)進(jìn)入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，使原料從原料輸入口被吸入破碎混料腔室且與所述高壓流體混合而被流速差剪切破碎，形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料；破碎噴頭，用于接收所述破碎混料腔室輸出的第一混合物料，并利用空穴爆破效應(yīng)使所述第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，由此形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種超細(xì)顆粒破碎裝置，其特征在于包括：
破碎混料腔室，具有高壓流體輸入口和原料輸入口，高壓流體經(jīng)所述高壓流體輸入口連續(xù)進(jìn)入破碎混料腔室，并在破碎混料腔室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，使原料從原料輸入口被吸入破碎混料腔室且與所述高壓流體混合而被流速差剪切破碎，形成包含有一次破碎的原料與高壓流體的第一混合物料；
破碎噴頭，用于接收所述破碎混料腔室輸出的第一混合物料，并利用空穴爆破效應(yīng)使所述第一混合物料所含的一次破碎的原料被二次破碎，由此形成包含有二次破碎的原料與高壓流體的第二混合物料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)顆粒破碎裝置，其特征在于還包括：破碎靶，設(shè)置在與所述破碎噴頭的物料出口對(duì)應(yīng)位置處，使所述破碎噴頭輸出的第二混合物料能夠直接撞擊所述破碎靶，從而使所述第二混合物料所含的二次破碎的原料被三次破碎。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)顆粒破碎裝置，其特征在于：所述一次破碎的原料或二次破碎的原料具有微米級(jí)粒徑或納米級(jí)粒徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超細(xì)顆粒破碎裝置，其特征在于：所述二次破碎的原料或三次破碎的原料具有微米級(jí)粒徑或納米級(jí)粒徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超細(xì)顆粒破碎裝置，其特征在于：所述高壓流體的壓力為350-400MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超細(xì)顆粒破碎裝置，其特征在于還包括：破碎裝置桶，用于接收三次破碎的原料，所述破碎裝置桶的頂部與破碎混料腔室連通，底部設(shè)置有原料輸出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超細(xì)顆粒破碎裝置，其特征在于：所述破碎混料腔室通過(guò)高壓流體輸入口與高壓流體供給裝置連接，所述高壓流體輸入口處還設(shè)置有壓緊螺套，所述壓緊螺套內(nèi)還設(shè)置有螺套芯。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邢東駿，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州金寧納米科技有限公司，何寶強(qiáng)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32