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    碳微球高剪切分散機(jī)

    產(chǎn)品型號: ERS2000
    品  牌: IKN
    • ≧1 臺
      ¥108900.00
    所 在 地: 上海松江區(qū)
    更新日期: 2024-10-21
    詳細(xì)信息
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    上海依肯機(jī)械設(shè)備有限公司  鐘英

    1. 碳微球是由石墨片層在玻璃相的石墨結(jié)構(gòu)間斷分布而構(gòu)成,由于其具有高比表面,優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性等,可以制備高強(qiáng)度高密度C/C復(fù)合材料、高性能液相色譜柱填料、高比表面積活性炭材料、鋰離子電池負(fù)極材料等一系列高性能碳材料。而作為碳微球的制備,經(jīng)過近幾年的研究,已經(jīng)有較大的進(jìn)展?傮w看來,根據(jù)制備環(huán)境的不同,主要分為縮聚法,液相法及氣象沉積法三種。 

    1)縮聚法

    縮聚法主要用于中間相碳微球的制備。利用原料瀝青經(jīng)過熱縮聚得到中間相瀝青后分離得到中間相瀝青微球,再通過預(yù)氧化和炭化過程即得到產(chǎn)物。Esumi等[2]對煤瀝青QS進(jìn)行熱縮聚后經(jīng)分離得到C/H為2.314,直徑為2-15μm的碳微球,從而得到從瀝青得到碳微球的工業(yè)方法。今年以來,各國科學(xué)家分別以不同來源的瀝青,包括煤焦油瀝青等?s聚法條件簡單,操作容易,易于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。但也存在球徑分布廣,形狀和尺寸不均勻,收得率低的問題。盡管如此,縮聚法仍是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)碳微球的主要方法。

    2)液相法

    液相法是指反應(yīng)體系初始主要相態(tài)為液態(tài)的一類制備方法。使用液相法制備中間相碳微球的方法是乳化法、懸浮法等,此后又有使用不同體系的制備方法的研究的報道。乳化法是由Kondama等[3]提出的,主要以喹啉可溶性中間相瀝青在磨碎后懸浮于硅油,加熱攪拌形成乳狀液,在低于軟化溫度下形成分散膠體,在表面張力作用下形成微球,有機(jī)溶劑清洗,干燥后炭化即可得碳微球。乳化法工藝復(fù)雜,因此應(yīng)用有限。懸浮法由于類似于縮聚物工業(yè)中制備縮聚物微球所采用的方法而得名。具體方法是把中間相瀝青溶于有機(jī)溶劑中,

    利用表面活性劑與水或其他溶劑組成懸浮液,在一定溫度下強(qiáng)力攪拌,使中間相瀝青成球。然后加熱除去有機(jī)溶劑,冷卻、濾析、預(yù)氧化、炭化后得到中間相碳微球。對于此法的機(jī)理研究[4]表明,懸浮法由于使用了表面活性劑,能夠有效防止中間相瀝青小球的團(tuán)聚和融并。此法工藝復(fù)雜,需進(jìn)一步研究。除此之外,近年來又對不同溶液體系的中間相碳微球的制備進(jìn)行了廣泛研究。150-600nm的中空碳微球;Wang等[6]以熱解石墨為原料,以超聲波分散于去離子水中得到10到100nm的碳微球。Yang等[7]利用線性酚醛樹脂加入添加劑在甲醇體系中制備了孔徑為3-5nm的活性碳微球。Wang等[8]利用糖溶液在高壓中脫水后炭化得到一定碳微球。Yoshio等[9] 將NSF樹脂溶于水中經(jīng)噴霧器噴射于熱環(huán)境中,產(chǎn)物經(jīng)炭化后扥到球形碳微球。Wurmer等[10]

    利用聚合物小球螯合Ni后加入NaCl進(jìn)一步螯合,干燥炭化得到核為Ni的磁性球。Konno等[11]利用相似方法得到核為Co的磁性碳微球。

     

    碳微球高剪切分散機(jī)

    2.碳微球 的分散效果  

    影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點(diǎn)

    1 )分散頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次好)

    2 )分散頭的剪切速率 (越大,效果越好)

    3 )分散頭的齒形結(jié)構(gòu)(分為初齒,中齒,細(xì)齒,超細(xì)齒,約細(xì)齒效果越好)

    4 )物料在分散墻體的停留時間,乳化分散時間(可以看作同等的電機(jī),流量越小,效果越好)

    5) 循環(huán)次數(shù)(越多,效果越好,到設(shè)備的期限,就不能再好)

    線速度的計算

    剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。

    – 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s) 
    g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)

    由上可知,剪切速率取決于以下因素:

    – 轉(zhuǎn)子的線速率

    – 在這種請況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。
    IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm

    速率V=3.14 X D(轉(zhuǎn)子直徑)X 轉(zhuǎn)速 RPM / 60

     高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細(xì)微懸浮液是***重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,依肯公司在ERS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERX2000超高速剪切乳化機(jī)機(jī)。其剪切速率可以超過200.00 rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到66m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強(qiáng),乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度極高,無需其他輔助分散設(shè)備,可以達(dá)到普通的高壓均質(zhì)機(jī)的400BAR壓力下的顆粒大小.

     

    3.碳微球高剪切分散機(jī):  

    型號

    l/h

    rpm

    m/s

    kW

     

    ERX 2000/4

    700

    20000

    66

    2.2

    DN25/DN15

    ERX 2000/5

    1,500

    15,750

    66

    7.5

    DN40 /DN 32

    ERX 2000/10

    5,000

    10,950

    66

    22

    DN50 / DN50

    ERX 2000/20

    10,000

    7,300

    66

    37

    DN80 /DN 65

    ERX 2000/30

    30,000

    4,000

    66

    75

    DN150 /DN 125

    ERX 2000/50

    50,000

    3,000

     

     

     

     

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