[发明专利]超临界流体纳微米材料制备用组合喷嘴

说明书

一、技术领域

本发明属于纳微米材料或超微粉体制备设备，特别涉及到一种超临界流体纳微米材料制备用组合喷嘴。

二、背景技术

目前超临界流体纳微米材料制备设备中喷嘴孔大多为细长孔，由激光打孔等方法制作，由此来保证非常小的孔径。但这种常规结构喷嘴加工困难，制造成本高；且由于物料在喷嘴孔处容易有部分析出，很容易阻塞，不易疏通；由于喷嘴孔径非常小、流通面积很小，纵然采用多个喷嘴，也难以提高纳微米材料的制备产量，生产效率低；另外，由于喷嘴孔径不能够调节，在实验和生产过程中，难以适应工艺条件的变化，特别是需要改变流通面积而达到相应的流动状态时，只能采用更换不同尺寸的喷嘴来实现。

中国知识产权局2005年3月受理的，申请号为CN200510042540.1，名称为“内混式超临界流体纳微米材料制备喷嘴”；和申请号为CN 200510042541.7，名称为“外混式超临界流体纳微米材料制备喷嘴”；及2005年5月受理的申请号为CN200510043476.4，名称为“内外混式超临界流体纳微米材料制备喷嘴”；较好地解决了目前超临界流体纳微米材料制备设备中存在的以上问题。

上述所申请喷嘴是可调环隙式喷嘴，由锥端套与喷嘴芯、锥端套与锥端套等构成，并按照材料混合方式要求进行叠加、安装组合而成。

内混式喷嘴是将多种溶液分别输入多个喷嘴内，前一个喷嘴的溶液喷入当前喷嘴，与当前喷嘴内的溶液一起混合后喷入下一个喷嘴，与下一个喷嘴的溶液快速混合后再喷入再下一个喷嘴与再下一个喷嘴的溶液快速混合，以此类推，直至所有溶液完全混合后从最后一个喷嘴高速喷出，进入同一个结晶器。多种溶液通过多个环隙式喷嘴，并在喷嘴内进行混合后进入同一个结晶器，进行结晶制备出纳微米材料。

外混式喷嘴是将多种溶液分别输入多个喷嘴内，多个喷嘴将多种溶液同时喷入同一个喷射通道，在喷嘴外进行混合后进入同一个结晶器，进行结晶制备出纳微米材料。

由内混式和外混式两种混合方式组成的喷嘴为内外混式喷嘴。

可调环隙喷嘴代替了激光打孔制作的喷嘴，解决了喷嘴容易堵塞的问题，简化了加工工艺，提高了喷嘴精度。利用两个可调圆锥面之间的缝隙来形成喷嘴，喷出物料，将常规固定的喷嘴孔结构改变为环状可调缝隙结构，不仅能完成单溶质的微粒制备，还可以实现超微合成微粒的制备，具有适应性广，调节方便，易于实现规模化生产等特点。

由于可调环隙喷嘴是由锥端套与喷嘴芯、锥端套与锥端套等构成的，并按照材料混合方式要求进行叠加、安装组合。当制作混合多种溶液的喷嘴时，喷嘴构件的叠加组合使喷嘴的径向尺寸增大，增加了加工、安装难度，尤其不适合较小直径的结晶器。该新型喷嘴的环隙调节构件被置入结晶器内部，环隙的调节需要停止操作、系统卸压和拆下喷嘴后方可进行，操作复杂、效率低。

三、发明内容

本发明的目的在于克服上述发明的不足，改变由锥端套与喷嘴芯、锥端套与锥端套等构成的可调环隙式喷嘴径向扩展的结构形式，按照加工、制造、组装方便，操作、调整快捷和高效的要求，设计一套喷嘴环隙能在结晶器外部随机调整的，安装尺寸统一的喷嘴基本构件，使喷嘴能够轴向扩展，并能按超临界流体纳微米材料制备工艺需要的混合形式，选择基本构件进行组合、安装的组合喷嘴。

本发明的基本构思是：由端盖、动环、内混静环、外混静环、结晶器(又称收集器)、调节螺母、定距套、密封圈、连接件等基本构件构成，按照超临界流体纳微米材料制备工艺的要求，选用以上安装尺寸统一的基本构件组装多通道内混式喷嘴、多通道外混式喷嘴、多通道内外混喷嘴，以及快速膨胀喷嘴：

多通道内混式喷嘴由以下基本构件组成：端盖、至少1个内混静环和至少2个动环、结晶器，由连接件连接安装固定在一起构成；在端盖与动环的连接位置及内混静环与动环的连接位置，安装调节螺母；

多通道外混式喷嘴由以下基本构件组成：端盖、至少1个外混静环和至少2个动环、结晶器，由连接件连接安装固定在一起构成；在端盖与动环的连接位置及外混静环与动环的连接位置，安装调节螺母；

多通道内外混喷嘴由以下基本构件组成：端盖、至少1个内混静环和至少3个动环及至少1个外混静环，结晶器，由连接件连接安装固定在一起构成；在端盖与动环的连接位置及内混静环与动环的连接位置，和外混静环与动环的连接位置，安装调节螺母；

快速膨胀喷嘴由以下基本构件组成：端盖、1个动环，结晶器，由连接件连接安装固定在一起构成；在端盖与动环的连接位置，安装调节螺母。