[0006] 本发明的目的是针对上述问题,提供一种能够提高发泡质量的超临界CO2流体发泡器。
[0007] 为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:本超临界CO2流体发泡器包括密封缸体和加压装置,以及储存在密封缸体内的加热介质,在密封缸体内壁连接有悬臂式支撑管,在悬臂式支撑管的悬空端连接有呈水平设置的弧形托盘,在弧形托盘上设有高压釜且弧形托盘上表面与高压釜的底部之间形成密封空腔,高压釜的上端向上穿出至密封缸体的顶部且并与加压装置连接,在悬臂式支撑管的悬空端还设有位于所述的弧形托盘下方的搅拌装置,所述的搅拌装置与穿于悬臂式支撑管内的供电线路连接,在密封缸体内还设有若干分布在高压釜周向的加热管,在高压釜的内底部设有托架。
[0008] 设计的悬臂式支撑管协同弧形托盘的结构,其可以提高高压釜的固定咬合力,固定稳定性进一步提升。
[0009] 形成的密封空腔,其避免了加热介质的进入导致温度不均匀,同时,还可以起到很好的保温作用。
[0010] 分布在高压釜周向的加热管,其加热更加均匀和快速。
[0011] 弧形托盘下方的搅拌装置,其可以对加热介质进行搅拌,可以提高加热介质的温度均匀性,从而提高高压釜温度的均匀性。
[0012] 采用加热介质和加热管的双重加热,其可以扩大适用范围,即,可以选择任意一加热方式,或者两种方式的协同作用,可以为加热提供一个更加均匀的加热方式,设计更加合理且符合当前社会技术的发展趋势。
[0013] 设计的托架,其可以提供一个更好的支撑,以便于获得更好和更稳定的实验数据。
[0014] 本申请中的高压釜,其设计压力50MPa,设计温度250℃,高压釜内容积600mL。
[0015] 在上述的超临界CO2流体发泡器中,所述的弧形托盘上表面具有弧形凹陷,高压釜的底部外径小于弧形凹陷敞口口径,且高压釜底部置于弧形凹陷的敞口处。
[0016] 该结构其可以确保提供一个非常好的固定稳定性。
[0017] 在上述的超临界CO2流体发泡器中,所述的悬臂式支撑管呈L 形,包括水平段和与水平段连接的竖直段,所述的竖直段轴心线与密封缸体的轴心线重合,所述的弧形托盘固定在竖直段上端。
[0018] 悬臂式的设计,其可以在最大程度上扩大内部的使用空间利用率,同时,还可以对供电线路进行保护,避免了供电线路的高温损坏,大幅提高了安全系数,同时,还进一步降低了供电线路的布置难度。
[0019] 在上述的超临界CO2流体发泡器中,所述的竖直段上端连接有锥形套,锥形套呈竖直设置且锥形套的外径从上往下逐渐缩小,所述的弧形托盘固定在锥形套的上端。
[0020] 设计的锥形套,其可以进一步提高支撑的稳定性和牢靠性。
[0021] 锥形套与竖直段一体成型,或者通过焊接等等方式连接。
[0022] 在上述的超临界CO2流体发泡器中,所述的托架上表面中心设有产品置放平面;以及与所述产品置放平面周向连接的环形坡面,环形坡面从外向内倾斜。
[0023] 即,为弧形的托架结构,其可以提供一个更佳的支撑性能,可以为后续的实验数据提供一个更好地置放基础。
[0024] 另外,该结构的设计,其可以提供一个更好的散热性能。
[0025] 在上述的超临界CO2流体发泡器中,所述的加热管呈圆周均匀分布。
[0026] 圆周分布,其可以进一步提高温度的均匀性。
[0027] 在上述的超临界CO2流体发泡器中,所述的密封缸体顶部设有气密盖,在气密盖的中心设有安装孔,高压釜的上端贯穿安装孔且高压釜和安装孔之间密封连接。
[0028] 气密盖与密封缸体相互铰接,在气密盖的下表面和密封缸体的顶部之间设有密封结构。
[0029] 该密封结构包括设置在气密盖下表面的圆环槽和设置在圆环槽中的圆环密封圈。圆环密封圈的单边直径大于圆环槽的槽深度,圆环密封圈与密封缸体的顶部接触从而形成密封。
[0030] 当然,还可以在密封缸体的顶部设有上述的密封圈。
[0031] 在上述的超临界CO2流体发泡器中,所述的加压装置包括气瓶,在高压釜的顶部连接有呈竖直设置的竖直管路且竖直管路的下端伸入至高压釜内,在气瓶上端连接有与进气管路,进气管路远离气瓶的一端穿入高压釜并与竖直管路连接,在竖直管路的顶部连接有温度表,在进气管路上连接有从靠近气瓶的一端向远离气瓶的一端依次设置的CO2过滤干燥器、压缩机、气压表二、微控阀和气压表一。
[0032] 在高压釜的底部设有数显温控仪。
[0033] 设计的温度表和数显温控仪,其可以对温度实现监测。
[0034] 设计的气压表,其可以对气压进行监测。
[0035] 设计的微控阀,其可以调节气体的量。
[0036] 压缩机其可以对气体进行压缩升压。
[0037] CO2过滤干燥器其可以进行过滤和干燥,可以进一步提高设备运行的稳定性和可靠性。
[0038] 在上述的超临界CO2流体发泡器中,所述的高压釜顶部还连接有出气管路,在出气管路上连接有球形阀。
[0039] 球形阀的设计,其可以控制出气量,同时,该阀的设计,可以进一步提高密封性。
[0040] 在上述的超临界CO2流体发泡器中,所述的搅拌装置包括搅拌驱动轴和与搅拌驱动轴连接的若干搅拌驱动器,搅拌驱动轴穿设在悬臂式支撑管悬空端且悬臂式支撑管与搅拌驱动轴转动连接。
[0041] 作为另外一种方案,在上述的超临界CO2流体发泡器中,所述的搅拌装置包括设置在悬臂式支撑管悬空端内的定子,定子与供电线路连接,在悬臂式支撑管悬空端外壁设有与悬臂式支撑管转动连接的外转子且外转子位于定子外侧,在定子的周向设有若干圆周分布的搅拌器。
[0042] 优选地,在密封缸体内壁设有保温层。
[0043] 本超临界CO2流体的发泡方法包括如下步骤:
[0044] A、密封,打开气密盖,将产品置于高压釜内底部的托架中心,关闭气密盖,即,将产品密封在高压釜内;
[0045] B、吹洗,将气瓶打开,CO2气体从进气管路进入至竖直管路,最终CO2气体进入至高压釜内,吹洗2-3分钟,以便置换掉管路和高压釜中的空气;
[0046] C、加热,加热管通电从而对密封缸体内的加热介质进行升温加热,加热介质将高压釜升温加热至略低于高压釜内的实验温度,同时利用压缩机向高压釜内打入高压CO2气体,此时高压釜内的温度随着高压CO2气体压力的上升从而达到实验温度;
[0047] D、保持,保持恒温和恒压;
[0048] E、取出,控制卸压时间,然后将高压釜内的压力降至常压,最后取出样品。
[0049] 与现有的技术相比,本超临界CO2流体发泡器及其发泡方法的优点在于:
[0050] 1、设计的悬臂式支撑管协同弧形托盘的结构,其可以提高高压釜的固定咬合力,固定稳定性进一步提升。
[0051] 形成的密封空腔,其避免了加热介质的进入导致温度不均匀,同时,还可以起到很好的保温作用。
[0052] 分布在高压釜周向的加热管,其加热更加均匀和快速。
[0053] 弧形托盘下方的搅拌装置,其可以对加热介质进行搅拌,可以提高加热介质的温度均匀性,从而提高高压釜温度的均匀性。
[0054] 采用加热介质和加热管的双重加热,其可以扩大适用范围,即,可以选择任意一加热方式,或者两种方式的协同作用,可以为加热提供一个更加均匀的加热方式,设计更加合理且符合当前社会技术的发展趋势。
[0055] 设计的托架,其可以提供一个更好的支撑,以便于获得更好和更稳定的实验数据。
[0056] 2、测温装置分布更为合理,能更为精确有效的测量高压釜内压强和温度,使得对实验的环境把控更为精准。
[0057] 3、方法简单且实验数据更佳准确。