纳米气泡分散液的强化制备及微混合反应装置
- 成果编号
- 39408
- 完成单位
- 扬州大学
- 完成时间
- 2023年
- 成熟程度
- 试生产阶段
- 价格
- 面议
- 单位类别
- 其他高校
科技计划 | 成果形式 |
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国家级:国家自然科学基金
地市级:扬州市市校合作科技计划 |
新技术、新工艺、新产品、新材料、新装备、其他 |
合作方式 | 参加活动 |
技术转让、技术开发、技术服务、人才培养、共建载体、其他 |
第二届江苏产学研合作对接大会 2023年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动 |
专利情况 | |
正在申请 ,其中:发明专利 1 项 |
综合介绍 |
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本成果为制备纳米气泡的通用性技术,所述气相包括但不限于二氧化碳、空气、氧气、氮气、氢气、烯烃等有机小分子气体,在化工反应(如氢化反应、氧化反应、气液聚合等)、燃油增效、气体吸收富集、水产养殖、水污染治理、矿物浮选、清洗、医疗、气泡饮品等众多领域具有广阔的应用前景。 气液两相的混合程度直接影响相关反应产物的选择性和收率,气泡化可增强气液两相间的混合程度。然而,许多气液两相存在相溶性差、气泡尺寸大、易上浮分离的问题。纳米气泡尺寸小、布朗运动大、不易上浮,因此可较长时间漂浮在分散液中,且尺寸较稳定。此外,纳米气泡具有比表面积大、泡内压强高、含气量多等优势,因此纳米气泡液的气液两相传质速率快,两相反应速率更接近于本征反应速率,有望解决不相溶气液间的均一混合问题。 |
创新要点 |
本成果提供一种简单快速制备纳米气泡的新方法。该方法基于瞬时纳米制备(flash nanoformation, FNF)新技术及受限射撞流(confined impinging jets, CIJ)微混合反应器。将气相和液相两相流体高速射流流入混合器的闭合微腔体中,气相与液相在腔体中撞击并湍流混合,同时混合液与腔体壁面剧烈撞击,气相与液流及壁面在剧烈撞击和高剪切作用下被破碎、压缩、空化,从而产生含纳米级气泡的分散液,分散液从混合器出口流出,完成纳米气泡分散液的制备。 |
技术指标 |
通过本发成果所制备的气泡平均直径在纳米级且分布窄,制备过程具有能耗低、能效高、设备及操作简单、压力低而安全、可分布式小型化制备。而常规工业化制备普通气泡的方法有高压爆气法、超声空化法等,这些方法存在如能耗高、能效低、设备成本高、或操作压力高安全性低等缺点,而且所制备的气泡存在平均直径大、分布宽的问题。因此,本方法在技术及经济可信性方面具有明显优势。 |
其他说明 |
微混合反应技术及装置,可用于分布式生产。此外,本成果还具有一整套独立开发的相关配套技术,能提供一定的技术保护壁垒。 |
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序号 | 文件名称 |
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1 | ZL2021110037286一种气液两相强化混合制备纳米气泡分散液的方法.pdf |