一种流体微通道、颗粒降级微反应器及其应用的制作方法

技术特征：
1.一种流体微通道，其特征在于，所述流体微通道包括壳体和设置在所述壳体内部的旋转部件，所述旋转部件的旋转轴沿所述流体微通道的流动方向；所述壳体和旋转部件之间的空间构成流体的流动通道；所述流体微通道的流动通道的尺寸沿流体流动方向逐级减小。2.如权利要求1所述的流体微通道，其特征在于，所述流体微通道的壳体为定径管路，所述旋转部件为圆周半径逐级增大的转动轴；或者，所述流体微通道的壳体为内径逐级减小的管路，所述旋转部件为定径转动轴。3.如权利要求1或2所述的流体微通道，其特征在于，所述流体微通道的流动通道的尺寸沿流体流动方向分n级逐级减小，所述n≥2，优选3。4.如权利要求1～3之一所述的流体微通道，其特征在于，所述流体微通道的流动通道的尺寸为5mm～0.5mm中的任意值；优选地，沿流体微通道内液体流动方向，第一级的流动通道的尺寸为4～5mm，最后一级的流动通道的尺寸为0.8～0.5mm；优选地，第n级流动通道和第n 1级流动通道通过第n级连通通道连通；优选地，所述第n级流动通道的通道内径是第n 1级流动通道的通道内径的2.5倍以上；优选地，所述第n级流动通道的长度是第n级连通通道的10倍以上，优选10～40倍。5.一种颗粒降级微反应器，其特征在于，所述颗粒降级微反应器由两个以上的权利要求1～4之一所述的流体微通道串联而成；优选地，所述颗粒降级微反应器中，用于串联的所述流体微通道的壳体相连，且旋转部件相连，共同构成所述颗粒降级微反应器的流体微通道；优选地，所述颗粒降级微反应器中，还设置有动力装置用于使所述颗粒降级微反应器内的液体进行流动，以及进口阀和出口阀用于将所述颗粒降级微反应器中的液体封闭在所述的颗粒降级微反应器中进行循环流动。6.一种颗粒降级微反应器，其特征在于，所述颗粒降级微反应器由两个以上的权利要求1～4之一所述的流体微通道并联而成；优选地，所述颗粒降级微反应器设置液体供给管，用于将液体输送给所述流体微通道，以及液体收集管，用于收集所述流体微通道处理后的液体；优选地，所述颗粒降级微反应器中，还设置有动力装置用于使所述颗粒降级微反应器内的液体进行流动，以及进口阀和出口阀用于将所述颗粒降级微反应器中的液体封闭在所述的颗粒降级微反应器中进行循环流动。7.一种如权利要求1所述的流体微通道、或权利要求5或6所述的颗粒降级微反应器的用途，其特征在于，所述流体微通道用于将无机颗粒进行尺寸降级，获得纳米材料；优选地，所述无机颗粒包括硅颗粒、碳颗粒、过渡金属氧化物颗粒中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述碳颗粒包括鳞片石墨颗粒、天然石墨颗粒、可膨胀石墨颗粒、膨胀石墨颗粒、人造石墨颗粒中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述过渡金属氧化物颗粒包括二氧化钛颗粒；优选地，所述尺寸降级包括片层化或颗粒细化。8.一种用于颗粒降级的组合装置，其特征在于，所述组合装置包括如权利要求5或6所
述的颗粒降级微反应器，以及与所述颗粒降级微反应器连接的高压射流降级装置；所述高压射流降级装置包括两个以上的高压射流管和液体收集装置，所述高压射流管与所述颗粒降级微反应器的出口连接，每个所述高压射流管被构造为射流方向均指向同一个交汇点，且所述交汇点高于所述高压射流管的管口，所述液体收集装置用于收集高压射流管射出的液体。9.如权利要求8所述的用于颗粒降级的组合装置，其特征在于，所述组合装置还包括与所述高压射流降级装置连接的相分离装置，用于将液体中的纳米颗粒进行分离。10.如权利要求9所述的组合装置，其特征在于，所述相分离装置包括喷雾干燥装置或冷冻干燥装置。

技术总结
本发明提供了一种具有高剪切速率的微流道，所述微流道包括壳体和设置在所述壳体内部的旋转部件，所述旋转部件的旋转轴沿所述流体微通道的流动方向；所述壳体和旋转部件之间的空间构成流体的流动通道；所述流体微通道的流动通道的尺寸沿流体流动方向逐级减小。本发明提供了一种具有高剪切速率的微流道，其可以实现对颗粒状原料的尺寸降级，并片层化，制备出纳米级尺寸的片层结构；本发明提供的流体微通道对于颗粒状材料具有普适性，适用性广泛，为纳米材料的制备提供了一种新的思路。纳米材料的制备提供了一种新的思路。纳米材料的制备提供了一种新的思路。


技术研发人员：赵增华 段春阳 钱建华
受保护的技术使用者：辽宁石油化工大学
技术研发日：2021.08.03
技术公布日：2021/10/23