[实用新型]一种纳米材料制备装置

说明书

本实用新型公开了一种纳米材料制备装置，包括混合器和列管式反应器，所述混合器与列管式反应器之间设有第一换热器，所述列管式反应器通过第二换热器与产品罐相连接；所述列管式反应器外壳设有超声发生器，列管分布在外壳中，所述列管间充满流动的加热介质，所述加热介质通过第三换热器对列管进行循环换热。本实用新型解决了釜式反应器的传质传热问题和螺旋管流动反应器容易堵塞的问题，并耦合超声场，使纳米颗粒粒径分布更加均匀。

技术领域

本实用新型涉及一种纳米材料制备装置，属于纳米材料制备技术领域。

背景技术

釜式反应工艺和螺旋管连续流动反应工艺可用于纳米材料的制备工艺。釜式反应工艺是最常用的纳米材料制备工艺，但由于其反应器体积大，仅通过搅拌来完成传质和传热，不易控制纳米颗粒的成核和结晶过程，得到的纳米颗粒粒径较大，且分散性不好，而且不利于在高温高压反应条件。而螺旋管连续流动反应器管径小，具备良好的传质和传热性能，但由于长度长，在制备纳米材料时，生成的纳米颗粒容易沉积在螺旋管中，进而作为晶种产生更大的颗粒，从而导致产物粒径分布不均匀和螺旋管的堵塞，难于清洗。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种纳米材料制备装置，解决了釜式反应器的传质传热问题和螺旋管流动反应器容易堵塞的问题，并耦合超声场，减少反应系统内的固体沉降，使纳米颗粒粒径分布更加均匀。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种纳米材料制备装置，包括混合器和列管式反应器，所述混合器与列管式反应器之间设有第一换热器，所述列管式反应器通过第二换热器与产品罐相连接；所述列管式反应器外壳设有超声发生器，列管分布在外壳中，所述列管间充满流动的加热介质，所述加热介质通过第三换热器对列管进行循环换热。

优选地，所述混合器分别与第一计量泵和第二计量泵相连接。

优选地，所述第一换热器和所述列管式反应器之间还设有物料分布器。

优选地，所述列管式反应器的材质为石英、不锈钢、钛、铜中的一种。

优选地，所述加热介质为溶剂或盐。

优选地，所述混合器为物理混合器或预反应器，可以采用连续工艺，也可以采用间歇工艺。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型兼具了釜式反应器和螺旋管流动反应器的优点，解决了釜式反应器的传质传热问题和螺旋管流动反应器容易堵塞的问题，并耦合超声场，减少反应系统内的固体沉降，有效的阻止纳米颗粒的长大，使纳米颗粒粒径分布更加均匀。而且，由于是列管数量多，即使出现个别反应管堵塞的现象，也不会造成反应体系的堵塞，且列管易于拆卸清洗。

附图说明

图1是本实用新型纳米材料制备装置的结构示意图；

图2是列管式反应器内反应管分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，一种纳米材料制备装置，包括混合器1和列管式反应器2，所述混合器1与列管式反应器2之间设有第一换热器3，所述列管式反应器2通过第二换热器4与产品罐5相连接；所述列管式反应器2外壳设有超声发生器6，列管分布在外壳中，所述列管间充满流动的加热介质，所述加热介质通过第三换热器7对列管进行循环换热。

所述混合器1分别与第一计量泵8和第二计量泵9相连接。

所述第一换热器3和所述列管式反应器2之间还设有物料分布器。

所述列管式反应器2的材质为石英、不锈钢、钛、铜中的一种。

所述加热介质为溶剂或盐。