超臨界CO2細微粒子制備裝置

超臨界CO2細微粒子制備裝置

 一、概述：
超細微粒，特別是納米級粒子的研制，在當前的中已成為一個熱門領域，在材料、化工、輕工、冶金、電子、生物醫(yī)學等領域得到廣泛應用。超細粒子的制備有多種方法。超臨界流體沉積技術(shù)是正在研究中的一種新技術(shù)。在超臨界情況下，降低壓力可以導致過飽和的產(chǎn)生，而且可以達到高的飽和速率，固體溶質(zhì)可從超臨界溶液中結(jié)晶出來。由于這種過程在準均勻介質(zhì)中進行，能夠更準確地來控制結(jié)晶過程。由此可見，從超臨界溶液中進行固體沉積是一種很有前途的新技術(shù)，能夠生產(chǎn)出平均粒很小的細微粒子，而且可以控制其尺寸的分布。
目前已提出幾種不同的超臨界流體沉積技術(shù)，如SAS、GAS、SESS、SEDS、PGSS等，具體工藝根據(jù)用戶要求進行。
二、示例工藝：
以下主要介紹連續(xù)操作的氣體抗溶劑結(jié)晶過程（GAS）實驗裝置。當進行GAS操作時，用CO2泵將CO2送到結(jié)晶器的頂部，結(jié)晶器的壓力通過背壓閥進行控制。CO2在進入泵前用冷卻器冷卻到此為0℃以下防止發(fā)生氣穴現(xiàn)象。結(jié)晶器安裝在一空氣浴內(nèi)，其溫度由控溫儀、加熱器和循環(huán)風扇來調(diào)節(jié)。分離器安裝在結(jié)晶釜后，溫度由水浴循環(huán)實現(xiàn)控制。當系統(tǒng)穩(wěn)定后，用高壓泵將溶液從貯瓶通過噴嘴進入結(jié)晶器。從噴嘴噴出的亞毫米吸液滴分散在抗溶劑氣體構(gòu)成的連續(xù)介質(zhì)中，由于液滴的膨脹和蒸發(fā)結(jié)晶析出溶質(zhì)微粒。在結(jié)晶器內(nèi)設有玻璃筒和金屬過濾板，用來收集微粒。流體混合物離開結(jié)晶器后，在分離器內(nèi)降壓。當收集到足夠的微粒后，停止溶液供應，而繼續(xù)通入CO2，在結(jié)晶器內(nèi)用CO2除去微粒上的殘余溶劑。