[实用新型]一种纳米粉体的分散设备

说明书

本实用新型属于粉体分散领域，涉及一种纳米粉体的分散设备，包括初步分散装置、喷雾干燥装置、混合加速装置Ⅰ、混合加速装置Ⅱ、高速气流对撞装置和粉体分离装置，高速气流对撞装置包括狭窄腔体以及设置于狭窄腔体上的呈同轴设置的两个物料入口通道和至少两个物料出口通道；初步分散装置的出料口与喷雾干燥装置的入料口连通，喷雾干燥装置的出料口与混合加速装置Ⅰ的入料口连通，混合加速装置Ⅰ和混合加速装置Ⅱ的出料口分别与高速气流对撞装置的两个物料入口通道连通，高速气流对撞装置的物料出口通道与粉体分离装置的入料口连通。本实用新型提供的分散设备能够使团聚纳米粉体实现纳米级分散。

技术领域

本实用新型属于粉体分散领域，具体涉及一种纳米粉体的分散设备。

背景技术

纳米颗粒是指尺寸在1～100nm范围的固体颗粒，其比表面积大，比表面能高。纳米颗粒越细，颗粒间的范德华力、库仑力及纳米粒子作用能远大于粒子自身重力，因此制备过程中非常容易团聚，这样会导致干燥后的粉体使用时无法展现纳米颗粒应有的物理特性及功能，失去其应有的应用价值。目前现有的纳米粉体的分散技术主要有物理分散和化学分散两种，其中，物理分散是粉体批量生产过程中的主要手段，主要包括机械搅拌分散、研磨分散、气流粉碎等。由于纳米粉体在干燥过程中非常容易团聚成微米颗粒，一般的机械搅拌、研磨或气流粉碎等方式可以将其分散成更细的微米级粉体，但难以将颗粒重新分散成纳米级粉体，将粉体颗粒分散成纳米级粉体一直是行业难题。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服采用现有的物理分散难以将微米级粉体进一步分散成纳米级粉体的缺陷，而提供了一种能够使团聚纳米粉体实现纳米级分散的设备。

具体地，本实用新型提供了一种纳米粉体的分散设备，其中，所述纳米粉体的分散设备包括初步分散装置、喷雾干燥装置、混合加速装置Ⅰ、混合加速装置Ⅱ、高速气流对撞装置和粉体分离装置，所述高速气流对撞装置包括狭窄腔体以及设置于狭窄腔体上的两个物料入口通道和至少两个物料出口通道，且两个物料入口通道呈同轴相向设置；所述初步分散装置的出料口与喷雾干燥装置的入料口连通，所述喷雾干燥装置的出料口与混合加速装置Ⅰ的粉体入口连通，所述混合加速装置Ⅰ的出料口与高速气流对撞装置的其中一个物料入口通道连通，所述混合加速装置Ⅱ的出料口与高速气流对撞装置的另一个物料入口通道连通，所述高速气流对撞装置的物料出口通道与粉体分离装置的入料口连通。

进一步的，所述初步分散装置包括依次连通的低速搅拌器、超声波分散器和高速搅拌器，所述高速搅拌器的出料口与喷雾干燥装置的入料口连通。

进一步的，所述低速搅拌器的转速为100rpm～200rpm。

进一步的，所述超声波分散器的超声波频率为20kHz～100kHz。

进一步的，所述高速搅拌器的转速为5000rpm～30000rpm。

进一步的，所述喷雾干燥装置包括干燥罐，所述干燥罐顶部设置有雾化器，所述喷雾干燥装置的入料口与雾化器连通，所述喷雾干燥装置的出料口设置于干燥罐的底部。

进一步的，所述混合加速装置Ⅰ包括气体加压装置Ⅰ和混合器Ⅰ，所述气体加压装置Ⅰ的气体出口与混合器Ⅰ的气体入口连通，所述混合加速装置Ⅰ的粉体入口设置于混合器Ⅰ上；所述混合加速装置Ⅱ包括气体加压装置Ⅱ和混合器Ⅱ，所述气体加压装置Ⅱ的气体出口与混合器Ⅱ的气体入口连通，所述混合器Ⅱ上设置有硬质微粒入口，且所述混合加速装置Ⅱ的出料口设置于混合器Ⅱ上。

进一步的，所述高速气流对撞装置的内部气流流道呈十字形或米字型，狭窄腔体位于内部气流流道的交叉位置。

进一步的，所述高速气流对撞装置的物料入口通道和物料出口通道的横截面积各自独立地为0.2mm～10mm。

进一步的，所述高速气流对撞装置的材质为硬质合金。

进一步的，所述高速气流对撞装置的外部设置有夹套，以用于通冷却液冷却。