[发明专利]一种涡旋乳化方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡旋乳化方法及装置，用于将不能混合到一起的两种或多种流体（比如油和水）混合到一起并形成乳化液。

背景技术

乳化技术是一项重要技术。乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用。乳化是液-液界面现象，两种不相溶的液体，如油与水，在容器中分成两层，密度小的油在上层，密度大的水在下层。若加入适当的表面活性剂在强烈的搅拌下，油被分散在水中，形成乳状液，该过程叫乳化。现有的乳化技术设备主要有三种：乳化搅拌机、胶体磨和均质器。乳化机的类型及结构、性能等与乳状液微粒的大小（分散性）及乳状液的质量（稳定性）有很大的关系。如在化妆品厂广泛使用的搅拌式乳化机，所制得的乳状液其分散性差。微粒大且粗糙，稳定性也较差，也较易产生污染。胶体磨和均质器是比较好的乳化设备。但存在结构复杂等问题。

 

发明内容

本发明的目的是提供一种涡旋乳化方法及装置，以解决现有技术方法存在的乳化效果差，装置结构复杂等问题。

    本发明的技术方案是：一种涡旋乳化方法，其特征在于，将不能混合到一起的两种流体或多种流体（液体或气体），比如油和水，同时流过一涡旋生成装置混合并作向心涡旋运动后排出，形成乳化液。

    一种实施所述的涡旋乳化方法的装置，其特征在于，所述的涡旋生成装置包括：主体容器和涡旋管，主体容器的横截面为圆形，在其圆周设有一个以上沿同一水平高度或不同水平高度的圆周分布的相同切向的侧边进料口；该涡旋管为上大下小，横截面为圆形，轴向剖面的内壁的形状包括：曲线、斜线、不同斜率的斜线连接、曲线与斜线连接、以及不同曲率的曲线连接而成；涡旋管的上端口直径与主体容器的底端直径相同并相互连接，涡旋管的底端为小径端作为出料口，涡旋管与主体容器组成漏斗形的结构。

    所述的涡旋管的小径端内径为1mm-100mm，涡旋管的长度为10mm-3000mm；主体容器的内径为10mm-3000mm，高度在10mm-3000mm；每个主体容器侧边进料口的直径为1mm-1500mm；每个侧边进料口中流体的流速为0.5L/min—300L/min；各个侧边进料口的直径和其内部流体的流速相同或不同。

    所述的涡旋生成装置的主体容器的上端安设有盖板。

    在所述的盖板上设有一个以上辅助进料口；每个该辅助进料口的直径为1mm-1500mm；每个辅助进料口中流体的流速为0.5L/min—300L/min；各个辅助进料口的直径和其内部流体的流速相同或不同。

    所述的曲线包括双曲线、抛物线、指数、对数等任意曲线；

    所述的双曲线是方程y=-a/x表示的一段双曲线线段。

本发明的技术效果是：在不添加任何化学添加剂的情况下，通过涡旋乳化方法，可以将一种或多种油、脂、粉、药剂、等难溶于水、或难以乳化的物质与另一液体（比如水）混合，相溶，简单、快速、方便的制成乳化液。装置结构简单，容易实施。

附图说明

图1是本发明涡旋乳化方法的工作原理示意图；

图2是本发明涡旋乳化装置两种一体成型的总体的立体结构透视示意图；

图3是本发明的两种分段成型的涡旋乳化装置总体的平面结构透视示意图；

图4是图3中的两种侧边进料口方向的主体容器的立体结构示意图；

图5是本发明涡旋乳化装置中的主体容器的两种盖板的立体结构示意图；

图6是图3中对应的两种涡旋管的立体结构示意图；

图7是本发明的涡旋管的几种形状的实施例的示意图；

图8挠场滞后效应示意图；

图9是流体涡旋向内运动形成的涡旋内压场的二维俯视图；

图10是流体涡旋向内运动形成的涡旋内压场的三维图；

图11是本发明的流体经涡旋管的小径端涡旋流入，沿着主体容器的侧边进料口流出的示意图；

图12是流体涡旋向外运动形成的涡旋外压场的二维图；

图13是流体涡旋向外运动形成的涡旋外压场的三维图；

图14是本发明左旋涡旋应用的工作原理示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明一种涡旋乳化方法，其特征在于，将一种或多种待乳化的物质流体，比如各种油、脂、膏、粉等，与另一流体（比如水）同时流过一涡旋生成装置后混合并作向心涡旋运动后排出，形成乳化液。