控制系統(tǒng)是微射流均質(zhì)機(jī)的“大腦”,負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行精確控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),確保設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行和操作便捷性。現(xiàn)代微射流均質(zhì)機(jī)通常采用PLC控制系統(tǒng),配合觸摸屏操作界面,可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力、流量、溫度、均質(zhì)次數(shù)等參數(shù)的精確設(shè)定和調(diào)節(jié)。同時(shí),控制系統(tǒng)還配備了完善的監(jiān)測(cè)功能,如壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)均質(zhì)壓力,溫度傳感器監(jiān)測(cè)物料溫度,當(dāng)參數(shù)超出設(shè)定范圍時(shí),設(shè)備會(huì)自動(dòng)報(bào)警并停機(jī),確保設(shè)備的安全運(yùn)行。部分設(shè)備還支持遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,方便操作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)追溯。設(shè)備支持CIP在線清洗系統(tǒng),無(wú)需拆卸即可完成管道和腔體的徹底清潔。紹興微射流均質(zhì)機(jī) 粒徑正態(tài)分布
形成高速射流:物料在高壓泵的作用下被輸送到微射流均質(zhì)機(jī)的特定腔體中,當(dāng)物料通過(guò)狹窄的通道時(shí),根據(jù)伯努利原理,流速增加而壓力降低,使得物料以極高的速度從噴孔噴出,形成高速射流。例如,一些微射流均質(zhì)機(jī)的噴孔直徑可小至幾十微米甚至更小,從而使物料獲得極高的流速,通常可達(dá)數(shù)百米每秒。產(chǎn)生強(qiáng)烈剪切力:高速射流與周圍的低速或靜止流體相互作用,在極小的空間內(nèi)產(chǎn)生巨大的速度梯度。這種強(qiáng)烈的速度差導(dǎo)致流體內(nèi)部產(chǎn)生極大的剪切力,能夠?qū)F(tuán)聚的顆粒、液滴等破碎成更小的尺寸,實(shí)現(xiàn)物料的細(xì)化和均勻分散。比如在處理乳液時(shí),可將油相和水相中的大液滴剪切成納米級(jí)的微小液滴,使乳液更加穩(wěn)定。浙江實(shí)驗(yàn)型微射流均質(zhì)機(jī)價(jià)格設(shè)備的出料壓力可調(diào)范圍廣,較高可達(dá)300MPa,適應(yīng)不同物料特性需求。

微通道組件是微射流均質(zhì)機(jī)的 “心臟”,是實(shí)現(xiàn)物料均質(zhì)化的重心場(chǎng)所,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材質(zhì)選擇對(duì)均質(zhì)效果至關(guān)重要。根據(jù)流道結(jié)構(gòu)的不同,微通道組件可分為單通道型、多通道型和交互通道型三類:?jiǎn)瓮ǖ佬徒Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適用于中小流量處理;多通道型通過(guò)并行多個(gè)微通道,可提高處理流量,滿足規(guī)模化生產(chǎn)需求;交互通道型則通過(guò)流道的交叉設(shè)計(jì),增強(qiáng)流體的撞擊和湍流作用,適用于高難度均質(zhì)任務(wù)(如納米顆粒制備)。微通道的材質(zhì)需具備耐高壓、耐磨損、耐腐蝕的特性,常用材質(zhì)包括藍(lán)寶石、氧化鋯陶瓷、鈦合金和哈氏合金等。藍(lán)寶石材質(zhì)硬度高、耐磨性強(qiáng),適用于高硬度物料處理;氧化鋯陶瓷成本相對(duì)較低,性價(jià)比高,廣泛應(yīng)用于食品和一般化工領(lǐng)域;鈦合金和哈氏合金則具有優(yōu)異的耐腐蝕性,適用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等腐蝕性物料。此外,微通道的內(nèi)壁粗糙度需控制在 Ra<0.1μm 以內(nèi),以減少流體阻力,避免物料在通道內(nèi)沉積。
石墨烯作為一種具有優(yōu)異電學(xué)、力學(xué)和熱學(xué)性能的新型二維納米材料,其大規(guī)模高質(zhì)量制備一直是研究熱點(diǎn)。利用微射流均質(zhì)機(jī)對(duì)石墨進(jìn)行剝離是一種有效的方法。先將天然石墨粉末分散在合適的表面活性劑水溶液中形成預(yù)混液,然后通過(guò)微射流均質(zhì)機(jī)的多次循環(huán)處理,借助強(qiáng)大的剪切力將石墨片層層剝開,較終得到單層或少層的石墨烯納米片。這種方法操作簡(jiǎn)單、成本低,且能夠較好地保持石墨烯的結(jié)構(gòu)完整性和性能特點(diǎn)。在催化領(lǐng)域,金屬納米顆粒因其高的比表面積和活性位點(diǎn)而備受關(guān)注。以金納米顆粒為例,可以將含有金前驅(qū)體的溶液引入微射流均質(zhì)機(jī)中,在還原劑存在的條件下進(jìn)行處理。高速射流產(chǎn)生的劇烈攪拌作用促進(jìn)了前驅(qū)體的快速還原反應(yīng),同時(shí)防止了顆粒團(tuán)聚,得到了粒徑均勻、分散良好的金納米顆粒催化劑。這些催化劑在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出更高的催化活性和選擇性。設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì),便于拆卸維護(hù),延長(zhǎng)使用壽命。

在微通道的設(shè)計(jì)中,通常會(huì)設(shè)置撞擊壁或流體交匯點(diǎn),當(dāng)高壓流體從微通道射出后,會(huì)以極高速度撞擊到堅(jiān)硬的撞擊壁上,或與另一股流體發(fā)生劇烈碰撞。這種撞擊作用產(chǎn)生的沖擊力可進(jìn)一步破碎顆粒,尤其是對(duì)于硬度較高的固體顆粒(如納米粉體),撞擊效應(yīng)能有效打破顆粒的聚集態(tài)。同時(shí),流體在撞擊后會(huì)形成強(qiáng)烈的湍流漩渦,漩渦內(nèi)部的壓力梯度和剪切力進(jìn)一步強(qiáng)化了均質(zhì)效果,使物料顆粒的尺寸分布更加均勻。當(dāng)高壓流體在微通道內(nèi)流動(dòng)時(shí),通道截面的變化會(huì)導(dǎo)致局部壓力急劇降低,當(dāng)壓力降至物料的飽和蒸氣壓以下時(shí),流體中會(huì)形成大量微小氣泡(空化泡)。隨后,當(dāng)流體流出微通道,壓力迅速恢復(fù),空化泡瞬間破裂,產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波和微射流,這種空化效應(yīng)能對(duì)物料顆粒產(chǎn)生猛烈的沖擊,實(shí)現(xiàn)顆粒的二次破碎。此外,壓力的急劇變化還會(huì)導(dǎo)致物料的物理性質(zhì)發(fā)生臨時(shí)改變(如粘度降低、表面張力變化),進(jìn)一步促進(jìn)顆粒的分散和乳化。使用微射流均質(zhì)機(jī),可大幅提高生產(chǎn)效率,降低成本。江蘇超高壓微射流均質(zhì)機(jī)怎么樣
設(shè)備材質(zhì)耐腐蝕,可處理酸性、堿性及有機(jī)溶劑類物料。紹興微射流均質(zhì)機(jī) 粒徑正態(tài)分布
引發(fā)空化效應(yīng):在高速射流過(guò)程中,局部區(qū)域的壓力會(huì)急劇下降,當(dāng)壓力低于液體的飽和蒸氣壓時(shí),就會(huì)產(chǎn)生空化現(xiàn)象。空化氣泡在形成、生長(zhǎng)和破裂的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生局部的高溫、高壓以及強(qiáng)烈的沖擊波和微射流,進(jìn)一步破壞物料的團(tuán)聚結(jié)構(gòu),促進(jìn)顆粒的細(xì)化和分散。這對(duì)于一些難以通過(guò)常規(guī)方法分散的物料,如某些高粘度的聚合物溶液或含有堅(jiān)硬顆粒的懸浮液,具有明顯的效果。實(shí)現(xiàn)多次均質(zhì)循環(huán):經(jīng)過(guò)一次微射流處理后的物料可以再次被送回均質(zhì)機(jī)進(jìn)行多次循環(huán)處理,以確保所有的顆粒都能達(dá)到預(yù)期的粒徑大小和分布狀態(tài)。通過(guò)這種方式,可以獲得高度均一性和穩(wěn)定性的產(chǎn)品,滿足不同領(lǐng)域?qū)ξ锪掀焚|(zhì)的嚴(yán)格要求。紹興微射流均質(zhì)機(jī) 粒徑正態(tài)分布