超臨界粉體制備成套技術(shù)與裝備
該技術(shù)是利用超臨界流體的溶解能力,先將溶質(zhì)溶解在超臨界流體中,然后使超臨界流體在非常短的時(shí)間內(nèi),經(jīng)過特制的噴嘴噴出至低壓或常壓環(huán)境中進(jìn)行減壓膨脹,形成以音速傳遞的機(jī)械攪動(dòng),使溶質(zhì)在瞬間形成大量晶核黃素,并在短時(shí)間內(nèi)形成晶體的生長(zhǎng),從而形成大量粒徑及形態(tài)均一的亞微米以至納米級(jí)微細(xì)顆粒。本技術(shù)的工藝流程如下圖所示從鋼瓶中出來的CO2經(jīng)過冷卻后由高壓柱塞泵加壓到設(shè)定的操作壓力后進(jìn)入萃取槽中,使原料能充分溶解于超臨界CO2流體中。將溶解了原料的超臨界CO2流體加熱到合適的膨脹溫度,經(jīng)過噴射裝置快速噴射至粒子收集器(噴霧干燥器)中,以獲得粒徑小且均勻的微細(xì)顆粒。根據(jù)溶液的膨脹條件和噴嘴的幾何條件,可將析出的固體微粒的尺寸控制為微米級(jí)或納米級(jí)。與常規(guī)的超細(xì)粉制備方法相比,本技術(shù)具有明顯的優(yōu)點(diǎn):(1)僅通過改變體系的壓力和溫度而實(shí)現(xiàn),無需添加其他物質(zhì),避免了其他雜質(zhì)對(duì)產(chǎn)品的污染。(2)不涉及大量流體溶劑的使用,減少了廢水的排放和回收溶劑時(shí)的能耗。(3)使用的超臨界流體一般只需再壓縮即可循環(huán)使用,大大簡(jiǎn)化了工藝流程,而常規(guī)溶液結(jié)晶的操作步驟多,晶體收率不高。(4)常規(guī)的溶液結(jié)晶方法較難獲得粒徑單一的產(chǎn)品,而本技術(shù)可獲得粒度分布狹窄的晶體并易于調(diào)整。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13