[发明专利]一种基于微流控技术制备均匀中空液滴的方法

摘要

本发明公开了属于化工技术领域的一种基于微流控技术制备均匀中空液滴的方法。该方法为微流控技术与气液传质过程的结合，将含有待吸收组分气体与液滴相蒸汽的混合气通入微设备内，在连续相流体的剪切作用下形成气液微分散过程。同时气相中待传质组分不断被连续相液体吸收，导致液滴相蒸汽组分的分压增大直至超过操作条件下的饱和蒸汽压，进而由气相转化为液相包覆在气泡表面，形成中空液滴。制备出的中空液滴平均直径为50~1000μm，相对偏差<3%，液膜厚度为1~50μm。该方法简便可靠，在结构简单的微设备内即可实现大规模制备，且液滴尺寸和液膜厚度便于调控，单分散性良好。

主权项

一种基于微流控技术制备均匀中空液滴的方法，其特征在于：此方法为微流控技术与气液传质相结合的过程，包括以下步骤：（1）以气相为分散相，液相为连续相，将气液两相输送入微流控设备内，分散相气体在连续相液体的剪切作用下形成均匀稳定的单分散气柱或气泡；其中气相进料温度为20~90℃，气相与液相流量比为3~100，微流控设备的通道长度为10~200 cm；所述气相为含有待吸收组分和接近饱和的液滴相蒸汽组分的混合气体；其中待吸收组分为与连续相液体发生传质作用的气体组分，以保证通过传质作用液膜相蒸汽组分的分压显著提高；液滴相蒸汽组分为液滴相液体在气相进料温度下挥发形成的气体组分；所述液相为不与液滴相互溶或发生作用的含吸收剂的溶液；（2）随着单分散气柱或气泡在微流控设备中流动，气相中待吸收组分不断与液相发生传质作用进而被连续相液体吸收，一方面气柱或气泡的分散尺寸减小形成均匀的微气泡内核，另一方面气相中液滴相蒸汽组分的分压不断增大直至超过操作条件下的饱和蒸汽压，进而由气相转化为液相包覆在气泡内核表面，形成中空液滴；中空液滴具有复合结构，为内层包裹气泡表层为薄层液膜或者内层气泡完全被吸收形成均一液滴。