(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-06-07
(54)【発明の名称】多相界面反応器
(51)【国際特許分類】
B01J 19/18 20060101AFI20230531BHJP
C01G 9/02 20060101ALI20230531BHJP
B01F 27/1151 20220101ALI20230531BHJP
B01F 27/1152 20220101ALI20230531BHJP
B01F 27/1111 20220101ALI20230531BHJP
B01F 27/112 20220101ALI20230531BHJP
B01F 27/113 20220101ALI20230531BHJP
B01F 27/90 20220101ALI20230531BHJP
B01F 27/91 20220101ALI20230531BHJP
B01F 27/93 20220101ALI20230531BHJP
B01F 35/32 20220101ALI20230531BHJP
B01F 35/33 20220101ALI20230531BHJP
B01F 35/31 20220101ALI20230531BHJP
B01F 35/53 20220101ALI20230531BHJP
B01F 35/71 20220101ALI20230531BHJP
B01F 35/75 20220101ALI20230531BHJP
【ＦＩ】
B01J19/18
C01G9/02 B
B01F27/1151
B01F27/1152
B01F27/1111
B01F27/112
B01F27/113
B01F27/90
B01F27/91
B01F27/93
B01F35/32
B01F35/33
B01F35/31
B01F35/53
B01F35/71
B01F35/75
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022566114
(86)(22)【出願日】2020-04-30
(85)【翻訳文提出日】2022-11-16
(86)【国際出願番号】 CN2020088001
(87)【国際公開番号】W WO2021217550
(87)【国際公開日】2021-11-04
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522421990
【氏名又は名称】蘭州蘭石中科納米科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＬＡＮＺＨＯＵ ＬＡＮＳＨＩ ＺＨＯＮＧＫＥ ＮＡＮＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ １１３６， Ｈａｔｃｈｉｎｇ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｌａｎｚｈｏｕ Ｎｅｗ Ａｒｅａ Ｌａｎｚｈｏｕ， Ｇａｎｓｕ ７３０３１４， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】姚 鶴
(72)【発明者】
【氏名】曽 能
(72)【発明者】
【氏名】丁 宏鈴
(72)【発明者】
【氏名】侯 暁剛
(72)【発明者】
【氏名】施 本義
(72)【発明者】
【氏名】李 建倉
(72)【発明者】
【氏名】楊 耀華
【テーマコード（参考）】
4G037
4G047
4G075
4G078
【Ｆターム（参考）】
4G037AA01
4G037AA02
4G037AA11
4G037DA23
4G037EA04
4G047AA02
4G047AB02
4G047AD04
4G075AA03
4G075AA13
4G075AA27
4G075AA57
4G075AA65
4G075BA10
4G075BB03
4G075DA02
4G075DA18
4G075EB01
4G075EC11
4G075ED02
4G078AA03
4G078AB01
4G078AB09
4G078AB11
4G078AB20
4G078BA05
4G078CA03
4G078CA19
4G078DA01
4G078DA19
4G078DA21
4G078DA23
4G078DC06
4G078EA10
(57)【要約】
多相界面反応器は、反応筒（１３０）と、反応筒（１３０）内で開かれている少なくとも１つの材料供給口と、少なくとも部分的に反応筒（１３０）内に位置する撹拌装置（１４０）と、第１筒体（１１０）及び第２筒体（１２０）を含む少なくとも１つの筒体であって、反応筒（１３０）、第１筒体（１１０）及び第２筒体（１２０）が互いに連通し、反応筒（１３０）と第２筒体（１２０）との間に環状空間が形成されて、反応生成物の少なくとも一部を反応筒（１３０）から環状空間に進入させ、次に環状空間から第１筒体（１１０）に進入させるために使用される少なくとも１つの筒体と、第１筒体（１１０）に配置された少なくとも１つの材料排出口と、を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
反応筒と、前記反応筒内で開かれている少なくとも１つの材料供給口と、
少なくとも部分的に前記反応筒内に位置する撹拌装置と、
第１筒体及び第２筒体を含む少なくとも１つの筒体であって、前記反応筒、前記第１筒体及び前記第２筒体が互いに連通し、前記反応筒と前記第２筒体との間に環状空間が形成され、反応生成物の少なくとも一部を前記反応筒から前記環状空間に進入させ、次に前記環状空間から前記第１筒体に進入させるために使用される少なくとも１つの筒体と、
前記第１筒体に配置された少なくとも１つの材料排出口と、
を含む多相界面反応器。
【請求項2】
前記反応筒は、前記反応筒の下底面を介して前記第２筒体と連通し、前記第２筒体の筒壁の内面と前記反応筒の筒壁の外面とは前記環状空間を形成し、
前記第２筒体は、前記第２筒体の上面を介して前記第１筒体と連通する、ことを特徴とする請求項１に記載の反応器。
【請求項3】
前記反応筒の下底面と前記第２筒体の下筒蓋との間の距離は４０～８０ｍｍである、ことを特徴とする請求項２に記載の反応器。
【請求項4】
前記反応筒の下底面と前記第２筒体の下筒蓋との間の距離は５０～７５ｍｍである、ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の反応器。
【請求項5】
前記反応筒の下底面と前記第２筒体の下筒蓋との間の距離は５４～６９ｍｍである、ことを特徴とする請求項２～請求項４のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項6】
前記反応筒の高さは７０～１２０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項7】
前記反応筒の高さは９０～１００ｍｍである、ことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項8】
前記第１筒体の直径は１００～１５０ｍｍであり、前記第１筒体の高さは８０～１２０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項9】
前記第１筒体の直径は１１０～１４０ｍｍであり、前記第１筒体の高さは９０～１１０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項10】
前記第１筒体の直径は１２６ｍｍであり、前記第１筒体の高さは９９ｍｍである、ことを特徴とする請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項11】
前記撹拌装置は、第１動力部材と、
少なくとも１層の攪拌シートと、
前記第１動力部材の駆動に基づいて、前記少なくとも１層の攪拌シートを運動させるための伝動装置と、
を含むことを特徴とする請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項12】
前記撹拌装置は、前記第１動力部材と前記伝動装置を接続するための軸連結装置をさらに含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の反応器。
【請求項13】
前記少なくとも１層の攪拌シートは、少なくとも１層の撹拌円盤を含む、ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の反応器。
【請求項14】
前記少なくとも１層の撹拌円盤の外周から前記反応筒の筒壁の内面までの距離は４～７ｍｍであり、前記少なくとも１層の撹拌円盤から前記反応筒の下底面までの距離は７０～９０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１３に記載の反応器。
【請求項15】
前記少なくとも１層の撹拌円盤の外周から前記反応筒の筒壁の内面までの距離は５～６ｍｍであり、前記少なくとも１層の撹拌円盤から前記反応筒の下底面までの距離は７５～８０ｍｍである、ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の反応器。
【請求項16】
前記少なくとも１層の撹拌円盤の外周から前記反応筒の筒壁の内面までの距離は５．５ｍｍであり、前記少なくとも１層の撹拌円盤から前記反応筒の下底面までの距離は７８．５ｍｍである、ことを特徴とする請求項１３～請求項１５のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項17】
前記少なくとも１層の撹拌円盤上は、少なくとも１つのバッブルキャップと、
少なくとも１つの開口と、を含み、
前記少なくとも１つの開口は、前記少なくとも１つのバッブルキャップと一対一に対応し、前記少なくとも１つの開口のそれぞれは、対応するバッブルキャップの下方に位置する、ことを特徴とする請求項１３～請求項１６のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項18】
前記少なくとも１つのバッブルキャップの個数は１０個である、ことを特徴とする請求項１７に記載の反応器。
【請求項19】
前記少なくとも１つのバッブルキャップは、四分の一の中空の球体である、ことを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の反応器。
【請求項20】
材料配合装置をさらに含み、前記材料配合装置は、
少なくとも１つの材料貯蔵タンクと、
前記少なくとも１つの材料供給口と前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクを接続するための少なくとも１つの材料供給管と、
反応物を前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクから前記反応筒に輸送する動力を提供するための少なくとも１つの第２動力部材と、
を含むことを特徴とする請求項１～請求項１９のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項21】
前記材料配合装置は、前記反応物の配合比率及び／又は材料供給順序を少なくとも制御するための第２制御部材をさらに含む、ことを特徴とする請求項２０に記載の反応器。
【請求項22】
前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクは、前記反応物の少なくとも一部を反応前処理し、且つ前処理された反応物を貯蔵するための材料配合タンクを含む、ことを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載の反応器。
【請求項23】
前記少なくとも１つの第２動力部材は計量ポンプを含む、ことを特徴とする請求項２０～請求項２２のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項24】
前記少なくとも１つの第２動力部材と前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクとの間の距離は、前記少なくとも１つの第２動力部材と前記反応筒との間の距離よりも小さい、ことを特徴とする請求項２０～請求項２３のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項25】
洗い流し装置をさらに含み、前記第１筒体には、前記洗い流し装置を接続するための少なくとも１つの第１洗浄口が設けられ、且つ／又は
前記第２筒体には、前記洗い流し装置を接続するための少なくとも１つの第２洗浄口が設けられる、ことを特徴とする請求項１～請求項２４のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項26】
前記洗い流し装置は、洗浄液を提供するための液体供給モジュールと、
廃液を収集するための廃液収集モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項２５に記載の反応器。
【請求項27】
前記液体供給モジュールは、前記洗浄液を貯蔵するための貯蔵タンクと、
前記貯蔵タンクと前記少なくとも１つの第１洗浄口及び／又は前記少なくとも１つの第２洗浄口とを接続するための液体供給管路と、
前記洗浄液を前記貯蔵タンクから前記少なくとも１つの第１洗浄口及び／又は前記少なくとも１つの第２洗浄口に輸送する動力を提供するための第３動力部材と、
を含むことを特徴とする請求項２６に記載の反応器。
【請求項28】
前記液体供給モジュールは、前記洗浄液の供給流量を少なくとも制御するための第３制御部材をさらに含む、ことを特徴とする請求項２６又は請求項２７に記載の反応器。
【請求項29】
前記廃液収集モジュールは、少なくとも１つの廃液収集タンクと、
前記少なくとも１つの廃液収集タンクと前記第２筒体に配置された少なくとも１つの廃液収集口とを接続するための少なくとも１つの廃液管路と、
を含む、ことを特徴とする請求項２６～請求項２８のいずれか一項に記載の反応器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、反応器、特に、化学、化学工業、食品、医薬、化粧品などの分野に適用可能な多相界面反応器に関する。
【背景技術】
【0002】
ナノ粒子は、優れた性能を持ち、複数の分野で幅広く応用されている。例えば、ナノ粒子は、新奇な物理的及び化学的特性を有し、比表面が大きく、表面エネルギーが高く、表面活性が高いなどの利点を有し、触媒、添加材、環境保護処理剤などとして使用することができる。そのため、ナノ粒子の調製効率、純度及びナノ粒子サイズの均一性と制御可能性を向上させるようにナノ粒子を調製するための多相界面反応器を提供する必要がある。
【発明の概要】
【0003】
本出願の目的は、純度が高く、粒度分布が狭く、サイズが均一なナノ粒子を調製するための多相界面反応器を提供することである。
【0004】
本出願の一態様では、多相界面反応器を提供する。この多相界面反応器は、反応筒と、前記反応筒内で開かれている少なくとも１つの材料供給口と、少なくとも部分的に前記反応筒内に位置する撹拌装置と、第１筒体及び第２筒体を含む少なくとも１つの筒体であって、前記反応筒、前記第１筒体及び前記第２筒体が互いに連通し、前記反応筒と前記第２筒体との間に環状空間が形成され、反応生成物の少なくとも一部を前記反応筒から前記環状空間に進入させ、次に前記環状空間から前記第１筒体に進入させるために使用される少なくとも１つの筒体と、前記第１筒体に配置された少なくとも１つの材料排出口と、を含む。
【0005】
幾つかの実施例では、前記反応筒は、前記反応筒の下底面を介して前記第２筒体と連通し、前記第２筒体の筒壁の内面と前記反応筒の筒壁の外面とは前記環状空間を形成し前記第２筒体は、前記第２筒体の上面を介して前記第１筒体と連通する。
【0006】
幾つかの実施例では、前記反応筒の下底面と前記第２筒体の下筒蓋との間の距離は４０～８０ｍｍである。
【0007】
幾つかの実施例では、前記反応筒の下底面と前記第２筒体の下筒蓋との間の距離は５０～７５ｍｍである。
【0008】
幾つかの実施例では、前記反応筒の下底面と前記第２筒体の下筒蓋との間の距離は５４～６９ｍｍである。
【0009】
幾つかの実施例では、前記反応筒の高さは７０～１２０ｍｍである。
【0010】
幾つかの実施例では、前記反応筒の高さは９０～１００ｍｍである。
【0011】
幾つかの実施例では、前記第１筒体の直径は１００～１５０ｍｍであり、前記第１筒体の高さは８０～１２０ｍｍである。
【0012】
幾つかの実施例では、前記第１筒体の直径は１１０～１４０ｍｍであり、前記第１筒体の高さは９０～１１０ｍｍである。
【0013】
幾つかの実施例では、前記第１筒体の直径は１２６ｍｍであり、前記第１筒体の高さは９９ｍｍである。
【0014】
幾つかの実施例では、前記撹拌装置は、第１動力部材と、少なくとも１層の攪拌シートと前記第１動力部材の駆動に基づいて、前記少なくとも１層の攪拌シートを運動させるための伝動装置と、を含む。
【0015】
幾つかの実施例では、前記撹拌装置は、前記第１動力部材と前記伝動装置を接続するための軸連結装置をさらに含む。
【0016】
幾つかの実施例では、前記少なくとも１層の攪拌シートは、少なくとも１層の撹拌円盤を含む。
【0017】
幾つかの実施例では、前記少なくとも１層の撹拌円盤の外周から前記反応筒の筒壁の内面までの距離は４～７ｍｍであり、前記少なくとも１層の撹拌円盤から前記反応筒の下底面までの距離は７０～９０ｍｍである。
【0018】
幾つかの実施例では、前記少なくとも１層の撹拌円盤の外周から前記反応筒の筒壁の内面までの距離は５～６ｍｍであり、前記少なくとも１層の撹拌円盤から前記反応筒の下底面までの距離は７５～８０ｍｍである。
【0019】
幾つかの実施例では、前記少なくとも１層の撹拌円盤の外周から前記反応筒の筒壁の内面までの距離は５．５ｍｍであり、前記少なくとも１層の撹拌円盤から前記反応筒の下底面までの距離は７８．５ｍｍである。
【0020】
幾つかの実施例では、前記少なくとも１層の撹拌円盤上は、少なくとも１つのバッブルキャップと、少なくとも１つの開口とを含み、前記少なくとも１つの開口は、前記少なくとも１つのバッブルキャップと一対一に対応し、前記少なくとも１つの開口のそれぞれは、対応するバッブルキャップの下方に位置する。
【0021】
幾つかの実施例では、前記少なくとも１つのバッブルキャップの個数は１０個である。
【0022】
幾つかの実施例では、前記少なくとも１つのバッブルキャップは、四分の一の中空の球体である。
【0023】
幾つかの実施例では、反応器は材料配合装置をさらに含み、前記材料配合装置は、少なくとも１つの材料貯蔵タンクと、前記少なくとも１つの材料供給口と前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクを接続するための少なくとも１つの材料供給管と、反応物を前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクから前記反応筒に輸送する動力を提供するための少なくとも１つの第２動力部材と、を含む。
【0024】
幾つかの実施例では、前記材料配合装置は、前記反応物の配合比率及び／又は材料供給順序を少なくとも制御するための第２制御部材をさらに含む。
【0025】
幾つかの実施例では、前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクは、前記反応物の少なくとも一部を反応前処理し、且つ前処理された反応物を貯蔵するための材料配合タンクを含む。
【0026】
幾つかの実施例では、前記少なくとも１つの第２動力部材は計量ポンプを含む。
【0027】
幾つかの実施例では、前記少なくとも１つの第２動力部材と前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクとの間の距離は、前記少なくとも１つの第２動力部材と前記反応筒との間の距離よりも小さい。
【0028】
幾つかの実施例では、反応器は洗い流し装置をさらに含み、前記第１筒体には、前記洗い流し装置を接続するための少なくとも１つの第１洗浄口が設けられ、且つ／又は前記第２筒体には、前記洗い流し装置を接続するための少なくとも１つの第２洗浄口が設けられる。
【0029】
幾つかの実施例では、前記洗い流し装置は、洗浄液を提供するための液体供給モジュールと、廃液を収集するための廃液収集モジュールと、を含む。
【0030】
幾つかの実施例では、前記液体供給モジュールは、前記洗浄液を貯蔵するための貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクと前記少なくとも１つの第１洗浄口及び／又は前記少なくとも１つの第２洗浄口とを接続するための液体供給管路と、前記洗浄液を前記貯蔵タンクから前記少なくとも１つの第１洗浄口及び／又は前記少なくとも１つの第２洗浄口に輸送する動力を提供するための第３動力部材と、を含む。
【0031】
幾つかの実施例では、前記液体供給モジュールは、前記洗浄液の供給流量を少なくとも制御するための第３制御部材をさらに含む。
【0032】
幾つかの実施例では、前記廃液収集モジュールは、少なくとも１つの廃液収集タンクと、前記少なくとも１つの廃液収集タンクと前記第２筒体に配置された少なくとも１つの廃液収集口とを接続するための少なくとも１つの廃液管路と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0033】
本出願は、例示的な実施例の形でさらに説明され、これらの例示的な実施例は、添付の図面によって詳細に説明される。これらの実施例は限定的ではない。これらの実施例では、同じ番号が同じ構造を表す。
【図1】本出願の幾つかの実施例により示される多相界面反応器の局所的な断面構造の模式図である。
【図2】本出願の幾つかの実施例により示される多相界面反応器の全体的な断面構造の模式図である。
【図4A】本出願の幾つかの実施例により示される例示的な撹拌円盤の模式図である。
【図4B】本出願の幾つかの実施例により示される例示的な推進式攪拌シートの模式図である。
【図4C】本出願の幾つかの実施例により示される例示的な直線翼パドルタイプの攪拌シートの正面図及び上面図である。
【図4D】本出願の幾つかの実施例により示される例示的な円盤タービン攪拌シートの正面図及び上面図である。
【図5】本出願の幾つかの実施例により示される別の多相界面反応器の構造模式図である。
【図6】本出願の幾つかの実施例により示されるまた別の多相界面反応器の構造模式図である。
【図7】本出願の幾つかの実施例に従って調製された酸化亜鉛ナノ粒子の走査型電子顕微鏡画像である。
【図8】本出願の幾つかの実施例に従って調製された酸化亜鉛ナノ粒子の走査型電子顕微鏡画像である。
【図9】本出願の幾つかの実施例に従って調製された酸化銅ナノ粒子の走査型電子顕微鏡画像である。
【図10】本出願の幾つかの実施例に従って調製された硫酸第一鉄ナノ粒子の走査型電子顕微鏡画像である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
本出願の実施例の技術的解決策をより明確に説明するために、以下では、実施例の説明に必要な添付の図面を簡単に紹介する。明らかに、下記の説明における図面は本願の幾つかの例又は実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的労働をしない前提で、これらの図面に基づいて、本出願を他の同様のシナリオにも適用することができる。言語環境から明らかでない限り、または特に明記されていない限り、図面における同じ符号は同じ構造又は操作を表す。
【0035】
本出願及び特許請求の範囲に示すように、文脈上例外が明確に示されていない限り、「１つ」、「１個」、「１種類」及び／又は「該」などの用語は、特に単数形を指すのではなく、複数形を含むこともできる。一般に、「含む」及び「包含する」という用語は、既に明確に標識されたステップ及び要素を含むことを意味するだけであり、これらのステップと要素は、排他的な列挙を構成するものではなく、方法又は機器は他のステップ又は要素を含む可能性もある。
【0036】
当業者は、本出願における「第１」、「第２」などの用語は、異なる機器、モジュール又はパラメータなどを区別するためにのみ使用されるものであり、特定の技術的意味又はそれらの間の必要な論理的順序を表すものではない。
【0037】
本出願は、請求項によって定義される本出願の精神及び範囲内のあらゆる代替、修正、同等の方法、及び解決策をカバーする。さらに、公衆が本出願をよりよく理解できるようにするために、以下の本出願の詳細な説明において、幾つかの特定の詳細な部分を詳細に説明する。当業者は、これらの詳細な部分の説明がなくても本願を十分に理解することができる。
【0038】
本出願の一態様では、多相界面反応器を提供する。撹拌装置の特殊な構造（例えば、撹拌円盤）により、反応物は気泡液膜に分散し、気泡は分散相であり、液膜は連続相であり、それにより、ナノ反応環境が形成される。反応物が反応筒内で反応生成物を生成した後、環状空間を経由して材料を排出し、次に分離、洗浄、乾燥及び／又は焼成などの処理を経て、純度が高く、サイズが均一で、粒径分布が狭く且つ粒子が小さいナノ粒子を得ることができる。
【0039】
図１は、本出願の幾つかの実施例により示される例示的な多相界面反応器の局所的な断面構造の模式図である。
【0040】
図２は、本出願の幾つかの実施例により示される例示的な多相界面反応器の全体的な断面構造の模式図である。
【0041】
【0042】
図１に示すように、反応器１００は、少なくとも１つの材料供給口、反応筒１３０、撹拌装置１４０、少なくとも１つの筒体及び少なくとも１つの材料排出口を含み得る。
【0043】
少なくとも１つの材料供給口を反応筒１３０内に開けて、反応物及び気体（説明を簡単にするために、「反応物」と総称され得る）を反応筒１３０内に導入することができる。少なくとも１つの材料供給口の数は、反応に必要な反応物及び気体の種類に応じて確定することができる。
【0044】
撹拌装置１４０の少なくとも一部は反応筒１３０内に位置し、反応筒１３０内に入る反応物及び気体（「気液混合物」と呼ばれるか、又は「反応物」と総称され得る）を撹拌し、気液混合物を気泡液膜（気泡は分散相であり、液膜は連続相である）に分散して、ナノ粒子の反応環境を提供するために使用することができる。
【0045】
反応筒１３０は、反応物が反応筒１３０内で反応して反応生成物を生成するように、ナノ粒子の反応場所を提供することができる。
【0046】
少なくとも１つの筒体は、ナノ粒子反応を終了させ、均一で安定した反応生成物（「鉱化フォーム」と呼ばれ得る）を形成するように、反応筒１３０と互いに連通してもよい。具体的には、少なくとも１つの筒体は反応筒１３０と連通して環状空間を形成してもよく、それにより反応生成物の少なくとも一部が反応筒１３０から環状空間に入り、次に環状空間から少なくとも１つの筒体に入る。少なくとも１つの筒体の数は、具体的なニーズに応じて設定することができ、本出願はそれを限定しない。例えば、少なくとも１つの筒体は、第１筒体１１０と第２筒体１２０を含んでもよい。第１筒体１１０は、反応器１００の上部に位置し、第２筒体１２０は、反応器１００の下部に位置する。第１筒体１１０、第２筒体１２０及び反応筒１３０は互いに連通してもよい。反応筒１３０と第２筒体１２０との間に環状空間が形成されてもよい。反応生成物の少なくとも一部は、反応筒１３０から環状空間に入り、次に環状空間から第１筒体１１０にはいることができる。
【0047】
少なくとも１つの材料排出口は、少なくとも１つの筒体（例えば、第１筒体１１０）上に配置されてもよく、反応生成物の少なくとも一部を排出するために使用される。少なくとも１つの材料排出口の数は、排出されていない反応生成物の体積が第１筒体１１０の容積以下であることを保証するために、反応生成物の体積に応じて確定されてもよい。
【0048】
本出願の実施例では、筒体（例えば、反応筒１３０、第１筒体１１０、第２筒体１２０）は、両端に開口した筒状構造であってもよい。反応筒１３０を例にとると、下底面は、反応筒１３０が重力方向における最下端を指し、上面は、反応筒１３０の重力方向とは反対方向における最上端を指す。
【0049】
幾つかの実施例では、反応筒１３０は、少なくとも部分的に第２筒体１２０内に位置してもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０は第２筒体１２０に固定接続されてもよい。例えば、反応筒１３０の筒壁の外面には第１接続部材が設けられてもよく、反応筒１３０は、第１接続部材を介して第２筒体１２０の筒壁の内面に固定接続されてもよい。固定接続は、例えば、溶接などを含んでもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０は第２筒体１２０に取り外し可能に接続されてもよい。例えば、反応筒１３０の筒壁の外面には第２接続部材が設けられてもよく、第２筒体１２０の筒壁の内面には第３接続部材が設けられてもよく、第２接続部材は第３接続部材に取り外し可能に接続されてもよい。例示的な取り外し可能な接続は、例えば、ねじ接続などを含んでもよい。一例として、第２接続部材と第３接続部材の両方には雌ネジが設けられてもよい。ボルトによって第２接続部材と第３接続部材を取り外し可能に接続することができる。
【0050】
幾つかの実施例では、反応筒１３０の上面には上筒蓋が設けられてもよく、反応筒１３０の上筒蓋は、反応筒１３０と一体的に成形されてもよい。反応筒１３０の下底面は、少なくとも部分的に開口してもよい。反応筒１３０は、反応筒１３０の下底面を介して第２筒体１２０と連通してもよい。反応筒１３０の筒壁の外面と第２筒体１２０の筒壁の内面とは環状空間（「第１環状空間」とも呼ばれる）を形成することができ、それによって、反応生成物は反応筒１３０の内部から環状空間に入る。上述したように、第１接続部材、又は第２接続部材と第３接続部材の組み合わせを使用して、反応筒１３０の筒壁の外面と第２筒体１２０の筒壁の内面を接続することができる。それに応じて、図３に示すように、環状空間は、上記の接続部材以外の環状流通通路であってもよい。幾つかの実施例では、環状空間の形状は、中空の柱体であってもよい。例えば、反応筒１３０の外径をａ、第２筒体１２０の内径をｂ、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の上面との間の距離をｈとすると、環状空間のサイズは、で表すことができる。
【0051】
環状空間は、反応生成物（鉱化フォーム）をオーバーフローのプロセスで浮上させ、反応生成物（鉱化フォーム）を副生成物（主に液体）から分離することができるので、反応生成物の純度を向上させること、つまり、調製されたナノ粒子の純度を向上させることに有益である。さらに、反応生成物（鉱化フォーム）が環状空間内でオーバーフローするプロセス中、ナノ粒子前駆体又はナノ粒子が完全に成長するために十分な成長時間を留保することができ、それにより、ナノ粒子前駆体又はナノ粒子の反応の終了を完了し、ナノ粒子前駆体又はナノ粒子の欠陥を減らすので、反応生成物の収率を向上させることができる。幾つかの実施例では、ナノ粒子は、ナノ粒子前駆体を処理（例えば、焼成など）することによって得ることができる。例えば、酸化亜鉛ナノ粒子の前駆体は、水酸化亜鉛又は塩基性炭酸亜鉛などであってもよい。酸化亜鉛ナノ粒子は、水酸化亜鉛ナノ粒子前駆体又は塩基性炭酸亜鉛ナノ粒子前駆体を焼成して分解することによって得ることができる。しかしながら、環状空間のサイズは、反応生成物のオーバーフローの速度に影響を与え、さらに、反応生成物の純度、反応生成物の収率に影響を与える可能性がある。例えば、環状空間のサイズが比較的大きい場合、反応生成物が環状空間から第１筒体１１０にオーバーフローする速度が比較的遅く、さらに、ナノ粒子の生産効率が低下する可能性がある。また、例えば、環状空間のサイズが比較的小さい場合、環状空間にオーバーフローした反応生成物の気体含有量が比較的低く、さらに、ナノ粒子の凝集が引き起こされ、ナノ粒子の存在に不利であり、反応生成物の純度が低下する可能性がある。従って、環状空間のサイズは、予め設定されたニーズを満たす必要がある。様々な実験条件、様々な反応物、反応生成物に対する様々なニーズに基づいて、対応する環状空間のサイズを設計することができる。幾つかの実施例では、環状空間のサイズは、反応筒１３０のサイズ、第２筒体１２０のサイズ、反応筒１３０と第２筒体１２０との相対位置などに関連し得る。例えば、環状空間のサイズは、反応筒１３０の直径、反応筒１３０の高さ、反応筒１３０の壁厚、第２筒体１２０の直径、第２筒体１２０の高さ、第２筒体１２０の壁厚、反応筒１３０と第２筒体１２０との相対位置に関連し得る。反応筒１３０と第２筒体１２０との相対位置は、反応筒１３０の上面が第２筒体１２０の上面と面一であること、反応筒１３０の上面が第２筒体１２０の上面よりも低いこと、反応筒１３０の上面が第２筒体１２０の上面よりも高いことなどを含み得る。
【0052】
さらに、第２筒体１２０の下底面には下筒蓋が設けられてもよく、第２筒体１２０の上面は少なくとも部分的に開口してもよい。第２筒体１２０は、第２筒体１２０の上面を介して第１筒体１１０と連通することができ、それにより、反応生成物は第１環状空間から第１筒体１１０に入ることができる。幾つかの実施例では、反応生成物が第１環状空間から第１筒体１１０に入る過程中、ナノ粒子反応の終了を完了して、均一で安定した反応生成物（鉱化フォーム）を形成することができる。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の下底面は少なくとも部分的に開口してもよい。それに対応して、第２筒体１２０の上面の開口及び第１筒体１１０の下面の開口を介して両者間の連通を実現することができる。幾つかの実施例では、開口部分に加えて、第１筒体１１０の下面には下筒蓋が設けられてもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の下筒蓋は、第２筒体１２０の外壁に密封的に接続されてもよい。密封接続は、固定接続、取り外し可能な接続などを含んでもよい。例示的な固定接続は、例えば、溶接、接着、リベット接続などを含んでもよい。例示的な取り外し可能な接続は、例えば、フランジ接続などを含んでもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０には、少なくとも１つのｐＨ検出口１２１が設けられてもよい。図３に示すように、少なくとも１つのｐＨ検出口１２１は、ナノ粒子の成長プロセスを監視するように反応プロセス中の中間生成物又は反応完了後の反応生成物のｐＨ値を監視するために、ｐＨ計を設置するのに使用されてもよい。
【0053】
幾つかの実施例では、第１筒体１１０の上面には上筒蓋が設けられてもよい。第１筒体１１０の上筒蓋は、例えば溶接などのように、第１筒体１１０に固定接続されてもよい。第１筒体１１０の上筒蓋はまた、例えばボルト接続、バックル接続などのように、第１筒体１１０に取り外し可能に接続されてもよい。第１筒体１１０の上筒蓋はまた、第１筒体１１０と一体的に成形されてもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０には少なくとも１つの試料採取口１１２が設けられてもよい。図３に示すように、少なくとも１つの試料採取口１１２は、反応生成物をリアルタイムで検出するために使用することができる。
【0054】
幾つかの実施例では、反応筒１３０は、少なくとも部分的に第１筒体１１０内に位置してもよい。それに対応して、第１筒体１１０の上筒蓋には、少なくとも１つの材料供給口に一対一に対応する少なくとも１つの開口が設けられてもよい。少なくとも１つの開口の各々については、そのサイズ及び／又は位置が、それに対応する材料供給口のサイズ及び／又は位置とマッチングする。
【0055】
幾つかの実施例では、図１に示すように、反応筒１３０の上面は、第２筒体１２０の上面と面一であってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の上面は、第２筒体１２０の上面よりも低くてもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の上面は、第２筒体１２０の上面よりも高くてもよい。
【0056】
幾つかの実施例では、反応生成物の円滑な排出を保証し、反応生成物の収率を向上させるために、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は、予め設定された条件を満たす必要がある。反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離が小さすぎると、反応生成物のオーバーフローが塞がれ、反応生成物が円滑にオーバーフローして排出されない可能性がある。ただし、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離が大きすぎると、大量の反応生成物が第２筒体１２０内に累積し、反応生成物が環状空間にオーバーフローできず、反応生成物が浪費され、反応生成物の収率の向上に不利である。従って、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は適切である必要がある。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は４０～８０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は４２～７９ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は４４～７８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は４６～７７ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は４８～７６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は５０～７５ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は５１～７３ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は５２～７１ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は５３～７０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は５４～６９ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は５５～６８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は５６～６６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は５８～６４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は６０～６２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の下底面と第２筒体１２０の下筒蓋との間の距離は６１ｍｍであってもよい。
【0057】
幾つかの実施例では、反応筒１３０のサイズ（例えば、直径、高さ）は、ナノ粒子の反応条件を満たすために、予め設定された条件を満たす必要がある。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は５０～１００ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は５２～９８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は５４～９６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は５６～９４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は５８～９２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は６０～９０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は６２～８８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は６４～８６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は６６～８４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は６８～８２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は７０～８０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は７２～７８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は７３～７７ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は７４～７６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の直径は７５ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは、第２筒体１２０よりも低くてもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは、第２筒体１２０よりも高くてもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは、第２筒体１２０に相当してもよい。一例として、反応筒１３０の高さは７０～１２０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは７２～１１８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは７４～１１６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは７６～１１４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは７８～１１２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは８０～１１０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは８２～１０８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは８４～１０６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは８６～１０４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは８８～１０２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは９０～１００ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは９２～９８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは９４～９６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、反応筒１３０の高さは９５ｍｍであってもよい。
【0058】
幾つかの実施例では、第１筒体１１０及び／又は第２筒体１２０のサイズ（例えば、直径、高さ）は、反応生成物の円滑な排出を確保するために、予め設定された条件を満たす必要がある。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１００～１５０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１０２～１４８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１０４～１４６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１０６～１４４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１０８～１４２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１１０～１４０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１１２～１３８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１１４～１３６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１１６～１３４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１１８～１３２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１２０～１３０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１２２～１２８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１２４～１２７ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の直径は１２６ｍｍであってもよい。
【0059】
幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９０～１３０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９１～１２７ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９２～１２４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９３～１２１ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９４～１１９ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９５～１１６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９５．５～１１４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９６～１１２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９６．５～１１０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９７～１０８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９７．５～１０６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９８～１０４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９８．５～１０２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は９９．５～１０１ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の直径は１００ｍｍであってもよい。
【0060】
幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは、第２筒体１２０の高さに等しくてもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは、第２筒体１２０の高さより高くてもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは、第２筒体１２０の高さより低くてもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは８０～１２０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは８２～１１８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは８４～１１６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは８６～１１４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは８８～１１２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは９０～１１０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは９２～１０８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは９４～１０６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは９６～１０４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは９７～１０２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは９８～１００ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０の高さは９９ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１２０～１６０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１２２～１５８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１２４～１５６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１２６～１５４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１２８～１５２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１３０～１５０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１３２～１４８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１３４～１４６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１３６～１４５ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１３８～１４４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１４０～１４３ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の高さは１４２ｍｍであってもよい。
【0061】
単なる一例として、第２筒体１２０の直径が第１筒体１１０の直径よりも小さく、且つ第２筒体１２０の上面が第１筒体１１０の下底面よりも高い場合、第２筒体１２０の筒壁の外面と第１筒体１１０の筒壁の内面は、反応生成物を貯蔵するか反応生成物の排出通路として機能するように、環状空間（「第２環状空間」とも呼ばれる）を形成することができる。第２環状空間のサイズは、第１筒体１１０のサイズ、第２筒体１２０のサイズ、及び第１筒体１１０と第２筒体１２０との相対位置などに関連してもよい。例えば、第２環状空間サイズは、第１筒体１１０の直径、第１筒体１１０の高さ、第１筒体１１０の壁厚、第２筒体１２０の直径、第２筒体１２０の高さ、第２筒体１２０の壁厚、及び第１筒体１１０と第２筒体１２０との相対位置に関連してもよい。ここで、第１筒体１１０と第２筒体１２０との相対位置は、第１筒体１１０と第２筒体１２０の密封接続点（例えば、溶接点）と第２筒体１２０の上面との間の距離などを含んでもよい。図２に示すように、第１筒体１１０と第２筒体１２０の密封接続点（例えば、溶接点）は、第１筒体１１０の下底面と第２筒体１２０の筒壁の外面との接続箇所であってもよい。他の条件（例えば、第１筒体１１０のサイズ、第２筒体の１２０サイズ）が同じである場合、第１筒体１１０と第２筒体１２０の密封接続点（例えば、溶接点）と第２筒体１２０の上面との間の距離が大きいほど、第２環状空間のサイズが大きくなる。
【0062】
幾つかの実施例では、第２筒体１２０の上面は、第１筒体１１０の下底面よりも３０～６０ｍｍ高くてもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の上面は、第１筒体１１０の下底面よりも３１～５８ｍｍ高くてもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の上面は、第１筒体１１０の下底面よりも３２～５６ｍｍ高くてもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の上面は、第１筒体１１０の下底面よりも３４～５４ｍｍ高くてもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の上面は、第１筒体１１０の下底面よりも３５～５２ｍｍ高くてもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の上面は、第１筒体１１０の下底面よりも３６～５０ｍｍ高くてもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の上面は、第１筒体１１０の下底面よりも３７～４８ｍｍ高くてもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の上面は、第１筒体１１０の下底面よりも３８～４６ｍｍ高くてもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の上面は、第１筒体１１０の下底面よりも３９～４４ｍｍ高くてもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の上面は、第１筒体１１０の下底面よりも３９．５～４２ｍｍ高くてもよい。幾つかの実施例では、第２筒体１２０の上面は、第１筒体１１０の下底面よりも４０ｍｍ高くてもよい。
【0063】
幾つかの実施例では、少なくとも１つの材料排出口の各々には、材料排出管１１１が設けられてもよい。材料排出管１１１のサイズ及び第１筒体１１０のサイズは、反応生成物が第１筒体１１０（又は第２環状空間）から材料排出管１１１を通して円滑に排出されることを確保するために、予め設定された条件を満たす必要がある。幾つかの実施例では、材料排出口は、第１筒体１１０の下筒蓋上に配置されてもよい。幾つかの実施例では、図２に示すように、材料排出口は、反応生成物が第１筒体１１０（又は第２環状空間）から材料排出管１１１を通して排出されることを確保するために、第１筒体１１０の下筒蓋と第１筒体１１０の筒壁との接続箇所に配置されてもよい。幾つかの実施例では、材料排出管１１１は、材料排出管１１１からの反応生成物の排出を容易にするために、第１筒体１１０の軸方向又は第１筒体１１０の筒壁と予め設定された夾角を形成してもよい。例えば、材料排出管１１１と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は０～３０°であってもよい。幾つかの実施例では、材料排出管１１１と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は１～２８°であってもよい。幾つかの実施例では、材料排出管１１１と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は２～２６°であってもよい。幾つかの実施例では、材料排出管１１１と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は３～２４°であってもよい。幾つかの実施例では、材料排出管１１１と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は４～２２°であってもよい。幾つかの実施例では、材料排出管１１１と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は５～２０°であってもよい。幾つかの実施例では、材料排出管１１１と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は６～１８°であってもよい。幾つかの実施例では、材料排出管１１１と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は７～１６°であってもよい。幾つかの実施例では、材料排出管１１１と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は８～１４°であってもよい。幾つかの実施例では、材料排出管１１１と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は９～１２°であってもよい。幾つかの実施例では、材料排出管１１１と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は１０～１１°であってもよい。
【0064】
幾つかの実施例では、撹拌装置１４０は、第１動力部材、少なくとも１層の攪拌シート及び伝動装置１４３を含み得る。伝動装置１４３の一端は第１動力部材に接続されてもよく、他端は少なくとも１層の攪拌シートに接続されてもよい。幾つかの実施例では、第１動力部材は、少なくとも１層の攪拌シートに撹拌の動力を提供するために使用することができる。第１動力部材はモータなどを含んでもよい。幾つかの実施例では、伝動装置１４３は、第１動力部材の駆動に基づいて少なくとも１層の攪拌シートを運動させて、反応物を十分に混合し、気泡液膜を形成して、ナノ粒子の反応環境を提供するために使用することができる。伝動装置１４３は撹拌軸などを含んでもよい。幾つかの実施例では、撹拌装置１４０は、伝動装置１４３（例えば、撹拌軸）を固定し保護するための軸スリーブ１４６を含んでもよい。
【0065】
幾つかの実施例では、第１筒体１１０の上筒蓋には第１貫通孔が設けられてもよく、反応筒１３０の上筒蓋には第２貫通孔が設けられてもよい。第１貫通孔は、第２貫通孔とマッチングしてもよい。例えば、少なくとも１層の攪拌シートを反応筒１３０内に位置させるために伝動装置１４３が第１筒体１１０の上筒蓋及び反応筒１３０の上筒蓋を貫通できるように、第１貫通孔の位置は、第２貫通孔に対応してもよく、且つ／又は第１貫通孔のサイズは、第２貫通孔のサイズに相当してもよい。
【0066】
幾つかの実施例では、少なくとも１層の攪拌シートの層数は、ナノ粒子の生成に必要な反応条件及び／又は反応パラメータに基づいて確定することができる。例えば、ナノ粒子を生成する化学反応に長い時間が必要となる場合、少なくとも１層の攪拌シートの層数は、２層、３層、４層、５層などを含んでもよく、それにり、撹拌をより激しくし、ナノ粒子の反応をより十分にすることができ、同時に反応時間を短縮し、ナノ粒子の反応効率を向上させることができる。一例として、ＦｅＣｌ３－６Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ２－６Ｈ２Ｏ及びアンモニア水を採用し反応させてナノＦｅ３Ｏ４を調製する場合、少なくとも１層の攪拌シートの層数は、３層、４層又は５層であってもよい。また、例えば、ナノ粒子を生成する反応に必要な時間が比較的短い場合、少なくとも１層の攪拌シートの層数は、１層であってもよい。一例として、赤リンを採用して超微細赤リン複合難燃剤を調製する場合、少なくとも１層の攪拌シートの層数は１層であってもよい。
【0067】
幾つかの実施例では、少なくとも１層の攪拌シートの異なる層にある攪拌シートは、同じであってもよく、異なってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の攪拌シートは、撹拌円盤、推進式攪拌シート、直線翼パドルタイプの攪拌シート又は円盤タービン攪拌シートなどを含んでもよい。一例として、少なくとも１層の攪拌シートの層数が２層である場合、上層の攪拌シートと下層の攪拌シートの形状、構造及び／又はサイズなどは、同じであってもよく、異なってもよい。例えば、上層攪拌シートは撹拌円盤であってもよく、下層攪拌シートは、推進式攪拌シート又は直線翼パドルタイプの攪拌シート又は円盤 タービン攪拌シートであってもよい。撹拌円盤、推進式攪拌シート、直線翼パドルタイプの攪拌シート又は円盤タービン攪拌シートの具体的な説明については、本出願の図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄ、並びにそれらに関連する説明を参照されたい。
【0068】
少なくとも１層の攪拌シートと反応筒１３０の上筒蓋とは第１空間を形成してもよい。この空間において、反応物と気体は混合して、一定の気液比の気液混合物（「気泡」とも呼ばれる）を形成する。気液比は、反応筒１３０内に入る気体と液体の体積比を指すことができる。幾つかの実施例では、第１空間における気液混合物の気液比は２％～９８％であってもよい。幾つかの実施例では、第１空間における気液混合物の気液比は３％～９４％であってもよい。幾つかの実施例では、第１空間における気液混合物の気液比は４％～９０％であってもよい。幾つかの実施例では、第１空間における気液混合物の気液比は５％～８６％であってもよい。幾つかの実施例では、第１空間における気液混合物の気液比は６％～８２％であってもよい。幾つかの実施例では、第１空間における気液混合物の気液比は７％～７８％であってもよい。幾つかの実施例では、第１空間における気液混合物の気液比は８％～７４％であってもよい。幾つかの実施例では、第１空間における気液混合物の気液比は８．５％～７０％であってもよい。幾つかの実施例では、第１空間における気液混合物の気液比は９％～６６％であってもよい。幾つかの実施例では、第１空間における気液混合物の気液比は９．５％～６３％であってもよい。幾つかの実施例では、第１空間における気液混合物の気液比は１０％～６０％であってもよい。同時に、少なくとも１層の攪拌シートと反応筒１３０の下底面とは第２空間を形成してもよい。この空間において、ナノ粒子は核を形成して成長することができる。幾つかの実施例では、第２空間の体積（又は、少なくとも１層の攪拌シート（例えば、最下層の攪拌シート）と反応筒１３０の下底面との間の距離）は、ナノ粒子の反応に影響を与えることができる。例えば、第２空間の体積が大きいほど（又は、少なくとも１層の攪拌シート（例えば、最下層の攪拌シート）と反応筒１３０の下底面との間の距離が比較的大きい）、ナノ粒子の反応がより十分にある。
【0069】
幾つかの実施例では、撹拌装置１４０は軸連結装置１４５を含んでもよい。軸連結装置１４５は、第１動力部材（図示せず）と伝動装置１４３を接続するために使用されてもよい。例示的な軸連結装置１４５は、軸連結器などを含んでもよい。幾つかの実施例では、軸連結装置１４５の奥深くにある伝動装置１４３（例えば撹拌軸）のサイズを調整することができ、それにより、少なくとも１層の攪拌シートを昇降させることができ、即ち、少なくとも１層の攪拌シートから反応筒１３０の上筒蓋及び／又は反応筒１３０の下底面までの距離（第１空間の体積又は第２空間の体積）を調整することができ、さらに、反応プロセスを制御することができる。
【0070】
幾つかの実施例では、攪拌シートの形状は、円形、方形又は他の不規則な形状などを含んでもよい。以下、円形の攪拌シートを例に挙げて説明する。少なくとも１層の攪拌シートは、少なくとも１層の撹拌円盤１４１を含んでもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１は、自吸式撹拌盤であってもよい。自吸式撹拌盤が高速で動作している場合、気体は中空の撹拌軸により反応器内に持ち込むことができる。気体は、連続的に液相に吸い込まれ、均一な気液混合物を形成する。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１は開口を含んでもよい。気液混合物は、開口に沿って第２空間に入ることができる。
【0071】
気液混合物が第１空間から少なくとも１層の撹拌円盤１４１を経て第２空間に入ると、第１空間内に瞬間的に負圧空間が形成されて、真空度に影響を与え、気泡の品質（例えば、気泡の数、気泡の大きさ、液膜の厚さ）に影響を与える。そのため、第１空間は、気体と反応物の均一の混合を保証し、気泡の品質を保証するために、予め設定された条件を満たす必要がある。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の上筒蓋までの距離（例えば、最上層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の上筒蓋までの距離）は、５～３０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の上筒蓋までの距離（例えば、最上層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の上筒蓋までの距離）は、７～２８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の上筒蓋までの距離（例えば、最上層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の上筒蓋までの距離）は、９～２６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の上筒蓋までの距離（例えば、最上層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の上筒蓋までの距離）は、１０～２４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の上筒蓋までの距離（例えば、最上層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の上筒蓋までの距離）は、１１～２２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の上筒蓋までの距離（例えば、最上層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の上筒蓋までの距離）は、１２～２０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の上筒蓋までの距離（例えば、最上層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の上筒蓋までの距離）は、１３～１８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の上筒蓋までの距離（例えば、最上層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の上筒蓋までの距離）は、１４～１６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の上筒蓋までの距離（例えば、最上層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の上筒蓋までの距離）は１５ｍｍであってもよい。
【0072】
さらに、第２空間は、ナノ粒子の反応環境を保証するために、予め設定された条件を満たす必要がある。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の下底面までの距離（例えば、最下層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の下底面までの距離）は、７０～９０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の下底面までの距離（例えば、最下層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の下底面までの距離）は、７１～８８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の下底面までの距離（例えば、最下層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の下底面までの距離）は、７２～８６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の下底面までの距離（例えば、最下層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の下底面までの距離）は、７３～９４ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の下底面までの距離（例えば、最下層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の下底面までの距離）は、７４～８２ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の下底面までの距離（例えば、最下層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の下底面までの距離）は、７５～８０ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の下底面までの距離（例えば、最下層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の下底面までの距離）は、７６～７９．５ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の下底面までの距離（例えば、最下層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の下底面までの距離）は、７７～７９ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１から反応筒１３０の下底面までの距離（例えば、最下層の撹拌円盤１４１の中心点から反応筒１３０の下底面までの距離）は、７８．５ｍｍであってもよい。
【0073】
幾つかの実施例では、気液混合物が攪拌シート（例えば、撹拌円盤１４１）と反応筒１３０の筒壁の内面との間の隙間に沿って反応筒１３０の下部（例えば、第２空間）に流れ込むことを防止するために、少なくとも１層の撹拌円盤１４１の外周から反応筒１３０の筒壁の内面までの距離は４～７ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１の外周から反応筒１３０の筒壁の内面までの距離は４．５～６．５ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１の外周から反応筒１３０の筒壁の内面までの距離は５～６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１層の撹拌円盤１４１の外周から反応筒１３０の筒壁の内面までの距離は５．５ｍｍであってもよい。
【0074】
図１、図２及び図３は単なる例であり、多相界面反応器１００の具体的な形状及び構造を限定するものではないことに留意されたい。当業者であれば、創造的労働をしない前提で、本出願に対して様々な変更、改良及び修正を行うことができ、これらの変更、改良及び修正はすべて本出願の範囲内にある。
【0075】
図４Ａは、本出願の幾つかの実施例により示される例示的な撹拌円盤の模式図である。少なくとも１層の撹拌円盤１４１は、第１空間内の気液混合物を分散させるために使用することができ、それにより、気液混合物が均一に分散して大量の微小気泡を形成し、気泡液膜を形成して、ナノ粒子の反応環境を形成する。反応物は、気泡間の液膜上で反応して、反応生成物を生成することができる。液膜の厚さを制御することによって、反応生成物のサイズ及びその均一性を制御することができる。液膜の厚さは１０ｎｍ～１００ｎｍであってもよい。幾つかの実施例では、液膜の厚さは２０ｎｍ～９０ｎｍであってもよい。幾つかの実施例では、液膜の厚さは３０ｎｍ～８０ｎｍであってもよい。幾つかの実施例では、液膜の厚さは４０ｎｍ～７０ｎｍであってもよい。幾つかの実施例では、液膜の厚さは５０ｎｍ～６０ｎｍであってもよい。幾つかの実施例では、液膜の厚さは５４ｎｍ～５６ｎｍであってもよい。
【0076】
図４Ａに示すように、少なくとも１層の撹拌円盤１４１上には、少なくとも１つのバッブルキャップ１４２及び少なくとも１つの開口１４４が含まれ得る。少なくとも１つの開口１４４は、少なくとも１つのバッブルキャップ１４２と一対一に対応してもよく、少なくとも１つの開口１４４のそれぞれは、それに対応するバッブルキャップ１４２の下方に位置する。幾つかの実施例では、少なくとも１つのバッブルキャップ１４２は、弧形のバッブルキャップであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つのバッブルキャップ１４２の個数は、必要に応じて設定することができる。例えば、少なくとも１つのバッブルキャップ１４２の個数は、撹拌円盤１４１のサイズに応じて確定することができる。撹拌円盤１４１のサイズが一定である場合、少なくとも１つのバッブルキャップ１４２の個数が多いほど、気液混合物がより十分に分散し、ナノ粒子の調製が容易になり、反応がより十分に行われる。幾つかの実施例では、少なくとも１つのバッブルキャップ１４２の個数は、２０個、１５個、１０個、９個、８個、７個、６個、５個などであってもよい。幾つかの実施例では、バッブルキャップ１４２は、中空の球体の一部を含んでもよい。例えば、バッブルキャップ１４２は、四分の一の中空の球体であってもよい。幾つかの実施例では、バッブルキャップ１４２は、中空の柱体の一部を含んでもよい。幾つかの実施例では、バッブルキャップ１４２はまた、中空の多面体の一部を含んでもよい。例えば、バッブルキャップ１４２は、中空の四面体の一部であってもよい。また、例えば、バッブルキャップ１４２は、中空の六面体の一部であってもよい。
【0077】
幾つかの実施例では、開口１４４のサイズは、予め設定された条件を満たす必要がある。上述したように、撹拌円盤１４１と反応筒１３０の下底面とは第２空間を形成することができ、気液混合物は、少なくとも１つのバッブルキャップ１４２を通ってから、少なくとも１つの開口１４４を通って、第２空間に到達することができる。バッブルキャップ１４２及び開口１４４は、気液混合物を分散させて液膜（ここで、気泡は分散相であり、液膜は連続相である）を形成して、ナノ粒子の反応環境を形成するために使用することができる。開口１４４のサイズが大きすぎると、気液混合物がバッブルキャップ１４２及び開口１４４を通って第２空間に分散する速度が速すぎて、分散が不十分になる可能性があり、ナノ粒子の核形成及び／又は成長に不利である。しかしながら、開口１４４のサイズが小さすぎると、気液混合物の分散速度が遅すぎて、反応速度が低下する可能性がある。そのため、開口１４４は適切なサイズにする必要がある。幾つかの実施例では、開口１４４の直径は３～８ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、開口１４４の直径は３．５～７ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、開口１４４の直径は４～６ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、開口１４４の直径は４．５～５．５ｍｍであってもよい。幾つかの実施例では、開口１４４の直径は５ｍｍであってもよい。
【0078】
図４Ｂは、本出願の幾つかの実施例により示される例示的な推進式攪拌シートの模式図である。図４Ｂに示すように、推進式攪拌シートは、少なくとも１つの推進式攪拌翼１４７を含んでもよい。少なくとも１つの推進式攪拌翼１４７は、伝動装置１４３（例えば、撹拌軸）の周りに均一に分布することができる。少なくとも１つの推進式攪拌翼１４７の数は、２個、３個、４個又は５個などであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つの推進式攪拌翼１４７は、第２筒体１２０の下筒蓋へ傾斜することができる。具体的には、少なくとも１つの推進式攪拌翼１４７と水平面との夾角は４０°～５０°であってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つの推進式攪拌翼１４７と水平面との夾角は４１°～４９°であってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つの推進式攪拌翼１４７と水平面との夾角は４２°～４８°であってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つの推進式攪拌翼１４７と水平面との夾角は４３°～４７°であってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つの推進式攪拌翼１４７と水平面との夾角は４４°～４６°であってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つの推進式攪拌翼１４７と水平面との夾角は４５°であってもよい。
【0079】
図４Ｃは、本出願の幾つかの実施例により示される例示的な直線翼パドルタイプの攪拌シートの正面図及び上面図である。図４Ｃに示すように、直線翼パドルタイプの攪拌シートは、少なくとも１つの直線翼パドルタイプの攪拌翼１４８を含む。少なくとも１つの直線翼パドルタイプの攪拌翼１４８は、伝動装置１４３（例えば、撹拌軸）の周りに均一に分布することができる。少なくとも１つの直線翼パドルタイプの攪拌翼１４８の数は、２個、３個、４個又は５個などであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つの直線翼パドルタイプの攪拌翼１４８は、第２筒体１２０の下筒蓋に対して垂直であり得る。
【0080】
図４Ｄは、本出願の幾つかの実施例により示される例示的な円盤タービン攪拌シートの正面図及び上面図である。図４Ｄに示すように、円盤タービン攪拌シート１４９は、水平円盤１４９１及び少なくとも１つのタービン式攪拌翼１４９２を含む。少なくとも１つのタービン式攪拌翼１４９２は、水平円盤１４９１の外周に均一に分布することができる。幾つかの実施例では、少なくとも１つのタービン式攪拌翼１４９２は、水平円盤１４９１又は第２筒体１２０の下筒蓋に対して垂直であり得る。少なくとも１つのタービン式攪拌翼１４９２の数は、２個、３個、４個、５個又は６個などであってもよい。幾つかの実施例では、水平円盤１４９２上には、少なくとも１つの水平円盤開口１４９３が均一に分布することができる。
【0081】
図５は、本出願の幾つかの実施例により示される別の多相界面反応器の構造模式図である。
【0082】
幾つかの実施例では、反応器１００は、反応筒１３０に反応物及び／又は気体を供給するための材料配合装置をさらに含み得る。図５に示すように、材料配合装置は、少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１、少なくとも１つの材料供給管１５０、及び少なくとも１つの第２動力部材１５２を含み得る。
【0083】
少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１は、反応物及び／又は気体を貯蔵するために使用することができる。幾つかの実施例では、少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１は、材料配合タンクを含んでもよい。材料配合タンクは、反応物の少なくとも一部を反応前処理し、前処理後の反応物を貯蔵するために使用されてもよい。例えば、超微細赤リン複合難燃剤を調製する場合、まず材料配合タンク内において、赤リンを水酸化ナトリウム水溶液に分散させて分散処理を行い、超微細赤リンイオンの懸濁液を取得し、超微細赤リンイオンの懸濁液を材料配合タンク内に貯蔵することができる。
【0084】
少なくとも１つの材料供給管１５０は、少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１における反応物を反応筒１３０に輸送する通路を提供するように、少なくとも１つの材料供給口と少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１を接続するために使用されてもよい。
【0085】
少なくとも１つの第２動力部材１５２は、反応物を少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１から反応筒１３０に輸送する動力を提供するために使用されてもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つの第２動力部材１５２は、計量ポンプ、サーボポンプなどを含んでもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つの第２動力部材１５２（例えば、計量ポンプ又はサーボポンプ）の吸入管路の損失を低減するために、少なくとも１つの第２動力部材１５２と少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１との間の距離は、少なくとも１つの第２動力部材１５２と反応筒１３０との間の距離よりも短い。幾つかの実施例では、少なくとも１つの第２動力部材１５２の材料供給口の高さは、少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１の材料排出口高さよりも低くてもよい。
【0086】
幾つかの実施例では、各材料供給管１５０には、各反応物の材料供給流量を制御するための流量計が含まれてもよい。例えば、流量計は、少なくとも１つの材料供給管１５０内の反応物の輸送に影響を及ぼすことなく、反応物の流量を正確に制御するための外部クリップ型超音波流量計を含んでもよい。幾つかの実施例では、各材料供給管１５０には、反応物の材料供給順序を制御するための電磁弁が含まれてもよい。幾つかの実施例では、各材料供給管１５０には、各材料供給管１５０内の圧力を監視するための圧力センサが含まれてもよい。
【0087】
幾つかの実施例では、各材料供給管１５０には、反応物を浄化するように反応物を濾過して不純物を除去するための少なくとも１つのフィルターが含まれてもよい。さらに、少なくとも１つのフィルターの数は２つであってもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つのフィルターは、交換を容易にするために、濾布で濾過してもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つのフィルターは、少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１の上部に位置することができ、それにより、反応物は、まず少なくとも１つのフィルターを介して濾過され、次に少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１内に貯蔵される。
【0088】
幾つかの実施例では、少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１、少なくとも１つの材料供給管１５０及び／又は少なくとも１つの第２動力部材１５２の数は、反応物及び気体の種類に従って確定されてもよい。例えば、各材料貯蔵タンク１５１は、一種類の反応物又は気体を貯蔵してもよく、各材料貯蔵タンク１５１は、１つの材料供給管１５０を介して材料供給口に接続されてもよい。
【0089】
幾つかの実施例では、材料配合装置は第２制御部材を含んでもよい。第２制御部材は、少なくとも反応物と気体の配合比率及び／又は材料供給順序を制御するために使用されてもよい。例えば、第２制御部材は、反応物と気体の異なる配合比率を制御するために、異なる反応に応じて、異なる材料供給管１５０上の流量計を制御してもよい。また、例えば、第２制御部材は、異なる反応物と気体の材料供給順序を制御するために、異なる反応に応じて、異なる材料供給管１５０上の電磁弁を制御してもよい。また、例えば、第２制御部材は、反応物と気体の材料供給時間をさらに制御してもよい。ここで、材料供給時間は、材料供給開始時刻、材料供給終了時刻、材料供給時間などを含む。本出願の材料配合装置は、上記の材料配合及び材料供給プロセスを制御することによって、反応筒１３０内に入る気液混合物の均一性を保証し、生成するナノ粒子の均一性をさらに保証することができることが理解され得る。
【0090】
図６は、本出願の幾つかの実施例により示されるまた別の多相界面反応器の構造模式図である。
【0091】
幾つかの実施例では、反応器１００は、反応器１００の構成部品（例えば、第１筒体１１０、第２筒体１２０及び／又は反応筒１３０）を洗い流すための洗い流し装置をさらに含んでもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０には、洗い流し装置を接続するための少なくとも１つの第１洗浄口１６４が設けられてもよい。例えば、図６に示すように、少なくとも１つの第１洗浄口１６４は、第１筒体１１０の上筒蓋上に配置されてもよい。また、例えば、少なくとも１つの第１洗浄口１６４は、第１筒体１１０の筒壁上に配置されてもよい。幾つかの実施例では、第１洗浄口１６４の個数は、１個、２個、３個、４個、５個などであってもよい。幾つかの実施例では、第１洗浄口１６４と第１筒体１１０の軸方向又は筒壁との夾角は、任意の角度であってもよい。
【0092】
幾つかの実施例では、第２筒体１２０には、洗い流し装置を接続するための少なくとも１つの第２洗浄口１６３が設けられてもよい。例えば、図６に示すように、少なくとも１つの第２洗浄口１６３は、洗浄液を第２洗浄口１６３から上方に向かってスプレーして反応器１００を洗浄するために、第２筒体１２０の下筒蓋上に配置されてもよい。また、例えば、少なくとも１つの第２洗浄口１６３は、第２筒体１２０の筒壁上に配置されてもよい。幾つかの実施例では、第２洗浄口１６３の個数は、１個、２個、３個、４個、５個などであってもよい。
【0093】
幾つかの実施例では、洗い流し装置は、液体供給モジュールと廃液収集モジュールを含んでもよい。液体供給モジュールは、反応器１００的構成部品（例えば、第１筒体１１０、第２筒体１２０及び／又は反応筒１３０）、少なくとも１つのフィルター及び／又は少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１に洗浄液を提供するために使用され得る。洗浄液は、反応物及び／又は反応生成物に応じて確定することができる。例えば、洗浄液は、無機洗浄剤及び／又は有機洗浄剤等を含んでもよい。例示的な無機洗浄剤は、清浄水、希塩酸及び／又は希硫酸などを含んでもよい。例示的な有機洗浄剤は、塩素化炭化水素洗浄剤などを含んでもよい。幾つかの実施例では、液体供給モジュールは、貯蔵タンク１６１、液体供給管路１６０及び第３動力部材１６２を含んでもよい。貯蔵タンク１６１は、洗浄液を貯蔵するために使用され得る。液体供給管路１６０は、洗浄液を貯蔵タンク１６１から反応器１００の構成部品（例えば、第１筒体１１０、第２筒体１２０及び／又は反応筒１３０）、少なくとも１つのフィルター及び／又は少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１に輸送する通路を提供するように、貯蔵タンク１６１を少なくとも１つの第１洗浄口１６４及び／又は少なくとも１つの第２洗浄口１６３、少なくとも１つのフィルターの洗浄口、少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１の洗浄口と接続するために使用され得る。幾つかの実施例では、少なくとも１つの第１洗浄口１６４、少なくとも１つの第２洗浄口１６３、少なくとも１つのフィルターの洗浄口及び／又は少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１の洗浄口は、扇形の洗浄口であってもよく、洗浄面積を増やすことができる。第３動力部材１６２は、洗浄液を貯蔵タンク１６１から少なくとも１つの第１洗浄口１６４及び／又は少なくとも１つの第２洗浄口１６３、少なくとも１つのフィルターの洗浄口、少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１の洗浄口に輸送する動力を提供するために使用され得る。例示的には、第３動力部材１６２はモータなどを含んでもよい。
【0094】
幾つかの実施例では、液体供給モジュールは、洗浄液の供給流量及び／又は供給時間を少なくとも制御するための第３制御部材をさらに含んでもよい。例えば、液体供給管路１６０には、第１電磁弁又は第１流量計１６５など、流量を制御する部材が設けられてもよい。第３制御部材は、第１電磁弁又は第１流量計１６５を制御することによって、洗浄液の供給流量及び／又は供給時間を制御することができる。幾つかの実施例では、第３制御部材はまた、少なくとも１つの第１洗浄口１６４及び少なくとも１つの第２洗浄口１６３を介して反応器１００の構成部品（例えば、第１筒体１１０、第２筒体１２０及び／又は反応筒１３０）を同時に洗浄するように、第３動力部材１６２を制御するために使用され得る。幾つかの実施例では、第３制御部材はまた、第３動力部材１６２を制御して、少なくとも１つの第１洗浄口１６４及び少なくとも１つの第２洗浄口１６３を介して反応器１００の構成部品（例えば、第１筒体１１０、第２筒体１２０及び／又は反応筒１３０）を異なる期間で洗浄するように制御するために使用され得る。例えば、第３制御部材は、まず、少なくとも１つの第１洗浄口１６４を介して第１筒体１１０及び／又は第３筒体１３０を洗浄するように制御し、次に、少なくとも１つの第２洗浄口１６３を介して第２筒体１２０及び／又は反応筒１３０を洗浄するように制御することができる。また、例えば、反応器１００の構成部品の清浄度に応じて、第３制御部材は、少なくとも１つの第１洗浄口１６４及び／又は少なくとも１つの第２洗浄口１６３を介して反応器１００の構成部品を清浄する清洗時間を制御することができ、あるいは、第３制御部材は、少なくとも１つの第１洗浄口１６４及び／又は少なくとも１つの第２洗浄口１６３を通る洗浄液の供給時間を制御することができる。ここで、供給時間は、供給開始時刻、供給終了時刻、供給時間などを含む。幾つかの実施例では、第３制御部材はまた、少なくとも１つのフィルター及び／又は少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１を洗浄するように、第３動力部材１６２を制御するために使用され得る。例えば、第３制御部材は、少なくとも１つのフィルター及び／又は少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１の洗浄時間及び洗浄液の供給流量などを制御してもよい。
【0095】
幾つかの実施例では、廃液収集モジュールは、廃液を収集するために使用され得る。ここで、廃液は、洗浄液で反応器１００の構成部品（例えば、第１筒体１１０、第２筒体１２０及び／又は反応筒１３０）、少なくとも１つのフィルター及び／又は少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１を洗浄した後の液体を含んでもよい。幾つかの実施例では、廃液収集モジュールは、少なくとも１つの廃液管路１７１及び少なくとも１つの廃液収集タンク１７２を含んでもよい。少なくとも１つの廃液管路１７１は、少なくとも１つの廃液収集タンク１７２と少なくとも１つの廃液収集口１７０を接続するために使用される。幾つかの実施例では、少なくとも１つの廃液収集口１７０は、第２筒体１２０の下筒蓋、少なくとも１つのフィルターの底部及び／又は少なくとも１つの材料貯蔵タンク１５１の底部に配置されてもよい。幾つかの実施例では、第１筒体１１０にも、少なくとも１つの廃液収集口が設けられてもよい。一例として、材料排出管１１１は、廃液収集口として機能されてもよい。幾つかの実施例では、廃液収集口１７０の個数は、１個、２個、３個、４個、５個などであってもよい。
【0096】
幾つかの実施例では、洗い流し装置は、廃液処理モジュールをさらに含んでもよい。廃液処理モジュールは、廃液を処理するために使用され得る。幾つかの実施例では、廃液処理モジュールは、少なくとも１つの廃液処理管路、少なくとも１つの廃液処理部材、及び少なくとも１つの第４動力部材を含んでもよい。廃液処理管路は、少なくとも１つの廃液処理部件と少なくとも１つの廃液出口を接続するために使用され得る。幾つかの実施例では、少なくとも１つの廃液管路１７１は少なくとも１つの廃液処理管路として機能されてもよく、少なくとも１つの廃液収集口１７０は少なくとも１つの廃液出口として機能されてもよい。それに対応して、少なくとも１つの廃液管路１７１は、少なくとも１つの廃液処理部件と少なくとも１つの廃液収集口１７０を接続してもよい。少なくとも１つの第４動力部材は、廃液を少なくとも１つの廃液出口から少なくとも１つの廃液処理部件に輸送する動力を提供するために使用され得る。第４動力部材はモータなどを含んでもよい。幾つかの実施例では、廃液処理モジュールは第４制御部材をさらに含んでもよい。第４制御部材は、少なくとも廃液の処理流量を制御するために使用され得る。例えば、少なくとも１つの廃液処理管路には、第２電磁弁や第２流量計など、流量を制御する少なくとも１つの部材が設けられてもよい。第４制御部材は、第２電磁弁又は第２流量計を制御することによって、廃液の処理流量を制御することができる。
【0097】
実施例１
蒸留水を採用して反応物を調製した。反応物は、濃度が１ｍｏｌ／Ｌの硫酸亜鉛溶液、濃度が２ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液、濃度が０．０１ｍｏｌ／Ｌのオレイン酸ナトリウム溶液及び濃度が０．００５ｍｏｌ／Ｌのクエン酸ナトリウム溶液の混合溶液を含んだ。多相界面反応器を起動して、反応物をすべて３００ｍＬ／ｍｉｎの流量で多相界面反応器内に流入させ、少なくとも１層の撹拌円盤を４０００ｒ／ｍｉｎの速度で撹拌させ、反応物の反応を開始した。少なくとも１層の撹拌円盤は、自吸式撹拌盤であってもよい。反応プロセスでは、ｐＨ検出口により反応ｐＨを検出し、ｐＨを１０に維持した。反応終了後、水酸化亜鉛フォームスラリーが生成された。水酸化亜鉛フォームスラリーを２時間静置した後、蒸留水で洗浄して、水酸化亜鉛濾過ケーキを得た。水酸化亜鉛濾過ケーキをエアブラスト乾燥ボックスに入れ、６０℃で２４時間乾燥して、水酸化亜鉛粉末を得た。水酸化亜鉛粉末をマッフル炉に入れ、マッフル炉の昇温速度を２℃／ｍｉｎとし、４００℃まで昇温して３時間保持し、酸化亜鉛ナノ粒子を得た。
蒸留水を採用して反応物を調製した。反応物は、濃度が１ｍｏｌ／Ｌの硫酸亜鉛溶液、濃度が２ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液、濃度が０．０１ｍｏｌ／Ｌのオレイン酸ナトリウム溶液及び濃度が０．００５ｍｏｌ／Ｌのクエン酸ナトリウム溶液の混合溶液を含んだ。多相界面反応器を起動して、反応物をすべて３００ｍＬ／ｍｉｎの流量で多相界面反応器内に流入させ、少なくとも１層の撹拌円盤を４０００ｒ／ｍｉｎの速度で撹拌させ、反応物の反応を開始した。少なくとも１層の撹拌円盤は、自吸式撹拌盤であってもよい。反応プロセスでは、ｐＨ検出口により反応ｐＨを検出し、ｐＨを１０に維持した。反応終了後、水酸化亜鉛フォームスラリーが生成された。水酸化亜鉛フォームスラリーを２時間静置した後、蒸留水で洗浄して、水酸化亜鉛濾過ケーキを得た。水酸化亜鉛濾過ケーキをエアブラスト乾燥ボックスに入れ、６０℃で２４時間乾燥して、水酸化亜鉛粉末を得た。水酸化亜鉛粉末をマッフル炉に入れ、マッフル炉の昇温速度を２℃／ｍｉｎとし、４００℃まで昇温して３時間保持し、酸化亜鉛ナノ粒子を得た。
【0098】
実施例１に従って調製された酸化亜鉛ナノ粒子の純度は９８％であった。図７は、実施例１に従って調製された酸化亜鉛ナノ粒子の走査型電子顕微鏡画像である。図７から、酸化亜鉛ナノ粒子がフレーク状であり、酸化亜鉛ナノ粒子の粒径分布が均一で、単分散性が良好であることがわかる。酸化亜鉛ナノ粒子の厚さは４０～５０ｎｍであると測定された。
【0099】
実施例２
蒸留水を採用して反応物を調製した。反応物は、濃度が０．８ｍｏｌ／Ｌの硫酸亜鉛溶液、濃度が１ｍｏｌ／Ｌの炭酸ナトリウム溶液、濃度が０．００８ｍｏｌ／Ｌのオレイン酸ナトリウム溶液及び濃度が０．００４ｍｏｌ／Ｌのクエン酸ナトリウム溶液の混合溶液を含んだ。多相界面反応器を起動して、反応物をすべて３００ｍＬ／ｍｉｎの流量で多相界面反応器内に流入させ、少なくとも１層の撹拌円盤を４０００ｒ／ｍｉｎの速度で撹拌させ、反応物の反応を開始した。少なくとも１層の撹拌円盤は、自吸式撹拌盤であってもよい。反応プロセスでは、ｐＨ検出口により反応ｐＨを検出し、ｐＨを９に維持した。反応終了後、ＺｎＣＯ３・３ＺｎＯＨ）２フォームスラリーが生成された。ＺｎＣＯ３・３Ｚｎ（ＯＨ）２フォームスラリーを２時間静置した後、蒸留水で洗浄して、ＺｎＣＯ３・３Ｚｎ（ＯＨ）２濾過ケーキを得た。ＺｎＣＯ３・３Ｚｎ（ＯＨ）２濾過ケーキをエアブラスト乾燥ボックスに入れ、６０℃で２４時間乾燥して、ＺｎＣＯ３・３Ｚｎ（ＯＨ）２粉末を得た。ＺｎＣＯ３・３Ｚｎ（ＯＨ）２粉末をマッフル炉に入れ、マッフル炉の昇温速度を２℃／ｍｉｎとし、６００℃まで昇温して３時間保持し、酸化亜鉛ナノ粒子を得た。
蒸留水を採用して反応物を調製した。反応物は、濃度が０．８ｍｏｌ／Ｌの硫酸亜鉛溶液、濃度が１ｍｏｌ／Ｌの炭酸ナトリウム溶液、濃度が０．００８ｍｏｌ／Ｌのオレイン酸ナトリウム溶液及び濃度が０．００４ｍｏｌ／Ｌのクエン酸ナトリウム溶液の混合溶液を含んだ。多相界面反応器を起動して、反応物をすべて３００ｍＬ／ｍｉｎの流量で多相界面反応器内に流入させ、少なくとも１層の撹拌円盤を４０００ｒ／ｍｉｎの速度で撹拌させ、反応物の反応を開始した。少なくとも１層の撹拌円盤は、自吸式撹拌盤であってもよい。反応プロセスでは、ｐＨ検出口により反応ｐＨを検出し、ｐＨを９に維持した。反応終了後、ＺｎＣＯ３・３ＺｎＯＨ）２フォームスラリーが生成された。ＺｎＣＯ３・３Ｚｎ（ＯＨ）２フォームスラリーを２時間静置した後、蒸留水で洗浄して、ＺｎＣＯ３・３Ｚｎ（ＯＨ）２濾過ケーキを得た。ＺｎＣＯ３・３Ｚｎ（ＯＨ）２濾過ケーキをエアブラスト乾燥ボックスに入れ、６０℃で２４時間乾燥して、ＺｎＣＯ３・３Ｚｎ（ＯＨ）２粉末を得た。ＺｎＣＯ３・３Ｚｎ（ＯＨ）２粉末をマッフル炉に入れ、マッフル炉の昇温速度を２℃／ｍｉｎとし、６００℃まで昇温して３時間保持し、酸化亜鉛ナノ粒子を得た。
【0100】
実施例２に従って調製された酸化亜鉛ナノ粒子の純度は９８％であった。図８は、実施例２に従って調製された酸化亜鉛ナノ粒子の走査型電子顕微鏡画像である。図８から、酸化亜鉛ナノ粒子がほぼ球状であり、酸化亜鉛ナノ粒子の粒径分布が均一で、単分散性が良好であることがわかる。酸化亜鉛ナノ粒子の粒径は５０～７０ｎｍであると測定された。
【0101】
実施例３
蒸留水を採用して反応物を調製した。反応物は、濃度が０．４ｍｏｌ／Ｌの硫酸銅溶液、濃度が０．６ｍｏｌ／Ｌの炭酸ナトリウム溶液、濃度が０．００４ｍｏｌ／Ｌのオレイン酸ナトリウム溶液及び濃度が０．００２ｍｏｌ／Ｌのクエン酸ナトリウム溶液の混合溶液を含んだ。多相界面反応器を起動して、反応物をすべて３００ｍＬ／ｍｉｎの流量で多相界面反応器内に流入させ、少なくとも１層の撹拌円盤を４０００ｒ／ｍｉｎの速度で撹拌させ、反応物の反応を開始した。少なくとも１層の撹拌円盤は、自吸式撹拌盤であってもよい。反応プロセスでは、ｐＨ検出口により反応ｐＨを検出し、ｐＨを９に維持した。反応終了後、Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３フォームスラリーが生成された。Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３フォームスラリーを２時間静置した後、蒸留水で洗浄して、Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３濾過ケーキを得た。Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３濾過ケーキをエアブラスト乾燥ボックスに入れ、６０℃で２４時間乾燥して、Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３粉末を得た。Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３粉末をマッフル炉に入れ、マッフル炉の昇温速度を２℃／ｍｉｎとし、６００℃まで昇温して３時間保持し、酸化銅ナノ粒子を得た。
蒸留水を採用して反応物を調製した。反応物は、濃度が０．４ｍｏｌ／Ｌの硫酸銅溶液、濃度が０．６ｍｏｌ／Ｌの炭酸ナトリウム溶液、濃度が０．００４ｍｏｌ／Ｌのオレイン酸ナトリウム溶液及び濃度が０．００２ｍｏｌ／Ｌのクエン酸ナトリウム溶液の混合溶液を含んだ。多相界面反応器を起動して、反応物をすべて３００ｍＬ／ｍｉｎの流量で多相界面反応器内に流入させ、少なくとも１層の撹拌円盤を４０００ｒ／ｍｉｎの速度で撹拌させ、反応物の反応を開始した。少なくとも１層の撹拌円盤は、自吸式撹拌盤であってもよい。反応プロセスでは、ｐＨ検出口により反応ｐＨを検出し、ｐＨを９に維持した。反応終了後、Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３フォームスラリーが生成された。Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３フォームスラリーを２時間静置した後、蒸留水で洗浄して、Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３濾過ケーキを得た。Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３濾過ケーキをエアブラスト乾燥ボックスに入れ、６０℃で２４時間乾燥して、Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３粉末を得た。Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３粉末をマッフル炉に入れ、マッフル炉の昇温速度を２℃／ｍｉｎとし、６００℃まで昇温して３時間保持し、酸化銅ナノ粒子を得た。
【0102】
実施例３に従って調製された酸化銅ナノ粒子の純度は９８％であった。図９は、実施例３に従って調製された酸化銅ナノ粒子の走査型電子顕微鏡画像である。図９から、酸化銅ナノ粒子がほぼ球状であり、酸化銅ナノ粒子の粒径分布が均一で、単分散性が良好であることがわかる。酸化銅ナノ粒子の粒径は３００ｎｍと測定された。
【0103】
実施例４
蒸留水を採用して反応物を調製した。反応物は、濃度が１ｍｏｌ／Ｌの硫酸第一鉄溶液、濃度が１ｇ／Ｌのアスコルビン酸溶液、濃度が０．６７ｍｏｌ／Ｌのリン酸溶液、濃度が２ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液、濃度が０．０１８ｍｏｌ／Ｌのオレイン酸ナトリウム溶液及び濃度が０．００９ｍｏｌ／Ｌのクエン酸ナトリウム溶液の混合溶液を含む。多相界面反応器を起動して、反応物をすべて３００ｍＬ／ｍｉｎの流量で多相界面反応器に流入させ、高純度窒素ガス（純度が９９．９９％を超えた）を０．２ｍＬ／ｍｉｎの流量で多相界面反応器内に流入させ、少なくとも１層の撹拌円盤を４０００ｒ／ｍｉｎの速度で撹拌させ、反応物の反応を開始した。反応プロセスでは、ｐＨ検出口により反応ｐＨを検出し、ｐＨを１０に維持した。反応終了後、Ｆｅ３（ＰＯ４）２・８Ｈ２Ｏフォームスラリーが生成された。Ｆｅ３（ＰＯ４）２・８Ｈ２Ｏフォームスラリーを０．５時間静置した後、蒸留水で洗浄して、Ｆｅ３（ＰＯ４）２・８Ｈ２Ｏ濾過ケーキを得た。Ｆｅ３（ＰＯ４）２・８Ｈ２Ｏ濾過ケーキを真空乾燥ボックスに入れ、６０℃で１２時間乾燥して、リン酸第一鉄ナノ粒子を得た。
蒸留水を採用して反応物を調製した。反応物は、濃度が１ｍｏｌ／Ｌの硫酸第一鉄溶液、濃度が１ｇ／Ｌのアスコルビン酸溶液、濃度が０．６７ｍｏｌ／Ｌのリン酸溶液、濃度が２ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液、濃度が０．０１８ｍｏｌ／Ｌのオレイン酸ナトリウム溶液及び濃度が０．００９ｍｏｌ／Ｌのクエン酸ナトリウム溶液の混合溶液を含む。多相界面反応器を起動して、反応物をすべて３００ｍＬ／ｍｉｎの流量で多相界面反応器に流入させ、高純度窒素ガス（純度が９９．９９％を超えた）を０．２ｍＬ／ｍｉｎの流量で多相界面反応器内に流入させ、少なくとも１層の撹拌円盤を４０００ｒ／ｍｉｎの速度で撹拌させ、反応物の反応を開始した。反応プロセスでは、ｐＨ検出口により反応ｐＨを検出し、ｐＨを１０に維持した。反応終了後、Ｆｅ３（ＰＯ４）２・８Ｈ２Ｏフォームスラリーが生成された。Ｆｅ３（ＰＯ４）２・８Ｈ２Ｏフォームスラリーを０．５時間静置した後、蒸留水で洗浄して、Ｆｅ３（ＰＯ４）２・８Ｈ２Ｏ濾過ケーキを得た。Ｆｅ３（ＰＯ４）２・８Ｈ２Ｏ濾過ケーキを真空乾燥ボックスに入れ、６０℃で１２時間乾燥して、リン酸第一鉄ナノ粒子を得た。
【0104】
実施例４に従って調製されたリン酸第一鉄ナノ粒子の純度は９８％であった。図１０は、実施例４に従って調製されたリン酸第一鉄ナノ粒子の走査型電子顕微鏡画像である。図１０から、リン酸第一鉄ナノ粒子がフレーク状であり、リン酸第一鉄ナノ粒子の粒径分布が均一で、単分散性が良好であることがわかる。リン酸第一鉄ナノ粒子の厚さは１００ｎｍであると測定された。
【0105】
本出願における反応器１００の構成部品（例えば、第１筒体１１０、第２筒体１２０、反応筒１３０、撹拌装置１４０）のサイズ及び各構成部品間の位置関係の数値は、単なる例であり、本出願を限定するものではないことに留意されたい。当業者は、上記の数値に対して様々な改良を行うことができ、例えば、上記の数値を等しい又はほぼ等しい割合で縮小又は拡大することができ、そのような改良は依然として本発明の例示的な実施例の精神及び範囲に属する。
【0106】
本出願の実施例の考えられる有益な効果は、以下を含むが、これらに限定されない。（１）本出願の撹拌装置における軸連結装置の奥深くにある伝動装置のサイズを調製することができるので、少なくとも１層の攪拌シートを昇降させることができ、少なくとも１層の攪拌シートから反応筒の上筒蓋及び／又は反応筒の下底面までの距離を調製することができ、さらに、ナノ反応プロセスを制御して、ナノ粒子の純度を向上させることができる。（２）本出願の材料配合装置は、材料配合及び材料供給のプロセスを制御することによって、反応筒内に入る気液混合物の均一性を保証して、生成されたナノ粒子の均一性をさらに保証することができる。（３）本出願の洗い流し装置は、反応器を清浄することができ、異なる反応に基づいて異なるスキームを策定することができる。異なる実施例は、異なる有益な効果を生じる可能性があり、異なる実施例では、可能な有益な効果は、上記の任意の１つ又は複数の組み合わせ、あるいは任意の他の可能な有益な効果であり得ることに留意されたい。
【0107】
基本的な概念は上記で説明されている。明らかに、当業者にとっては、上記の詳細な開示は一例に過ぎず、本出願の制限を構成するものではない。ここに明記されていないが、当業者は、本出願に対して様々な変更、改善及び修正を行う可能性がある。このような変更、改善及び修正は、本出願で提案されているため、このような変更、改善及び修正は、本出願の例示的な実施例の精神及び範囲内に依然として属する。
【0108】
同時に、本出願では、本出願の実施例を説明するために特定の用語を使用する。例えば、「１つの実施例」、「一実施例」、及び／又は「幾つかの実施例」とは、本出願の少なくとも１つの実施例に関連するある特徴、構造又は特点を意味する。従って、本明細書において異なる位置で２回以上言及されている「一実施例」又は「１つの実施例」又は「１つの代替実施例」は、必ずしも同じ実施例を指すわけではないことを強調し、留意すべきである。また、本出願の１つ又は複数の実施例におけるある特徴、構造式又は特点は、適切に組み合わされ得る。
【0109】
なお、本出願に開示される記述を簡略化して、１つ又は複数の発明実施例の理解を支援するために、本出願の実施例に対する上記の説明では、複数の特徴を１つの実施例、図面又はその説明に組み込む場合がある。ただし、このような開示方法は、本出願の対象が請求項に記載されているものよりも多い特徴を必要とすることを意味するものではない。実際、実施例の特徴は、上記に開示された単一の実施例のすべての特徴よりも少ない。
【0110】
幾つかの実施例では、成分、属性の数を説明する数字が使用される。実施例の説明に使用されるこのような数字は、幾つかの例では、「約」、「近似」又は「ほとんど」によって修飾されていることを理解しておくべきである。別段の記載がない限り、「約」、「近似」又は「ほとんど」は、前記数字に対して±２０％の変化が許容されることを意味する。それに応じて、幾つかの実施例では、明細書及び特許請求の範囲で使用される数値パラメータはすべて近似値であり、該近似値は、個々の実施例で要求される特点に応じて変更されてもよい。幾つかの実施例では、数値パラメータは、規定された有効の数字桁を考慮し、一般的な桁保留方法を採用すべきである。本出願の幾つかの実施例では、その範囲幅を確認するための数値域及びパラメータは近似値であり、具体的な実施例では、このような数値の設定は、実現可能な範囲内で可能な限り正確である。
【0111】
文章、書籍、仕様書、出版物、文書など、本出願で引用されている特許、特許出願、特許出願の開示、及びその他の資料は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本出願の内容と一致しない、または矛盾する出願履歴文書は除外され、本出願における特許請求の範囲の最も広い範囲を制限する文書（現在又は今後本出願に追加される）も除外される。なお、本出願の添付資料における説明、定義、及び／又は用語の使用と、本出願の内容との間に一致しない、又は矛盾することがある場合、本出願の説明、定義、及び／又は用語の使用を基準とする。
【0112】
最後に、本開示に記載された実施例は、本出願の実施例の原則を説明するためにのみ使用されることを理解すべきである。他の変形も本出願の範囲に属する可能性がある。従って、制限ではなく一例として、本出願の実施例の代替配置は、本出願の教示と一致するとみなすことができる。それに応じて、本出願の実施例は、本出願において明確的に紹介及び説明されているものに限定されない。
【符号の説明】
【0113】
１００ 反応器、１１０ 第１筒体、１１１ 材料排出管、１１２ 試料採取口、１２０ 第２筒体、１２１ ｐＨ検出口、１３０ 反応筒、１４０ 撹拌装置、１４１ 撹拌円盤、１４２ バッブルキャップ、１４３ 伝動装置、１４４ 開口、１４５ 軸連結装置、１４６ 軸スリーブ、１４７ 少なくとも１つの推進式攪拌翼、１４８ 少なくとも１つの直線翼パドルタイプの攪拌翼、１４９ 円盤 タービン攪拌シート、１４９１ 水平円盤、１４９２ 少なくとも１つのタービン式攪拌翼、１４９３ 水平円盤開口、１５０ 材料供給管、１５１ 材料貯蔵タンク、１５２ 第２動力部材、１６０ 液体供給管路、１６１ 貯蔵タンク、１６２ 第３動力部材、１６３ 第２洗浄口、１６４ 第１洗浄口、１６５ 第１流量計、１７０ 廃液収集口、１７１ 廃液管路、１７２ 廃液収集タンク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2022-11-16
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
反応筒と、前記反応筒内で開かれている少なくとも１つの材料供給口と、
少なくとも部分的に前記反応筒内に位置する撹拌装置と、
第１筒体及び第２筒体を含む少なくとも１つの筒体であって、前記反応筒、前記第１筒体及び前記第２筒体が互いに連通し、前記反応筒と前記第２筒体との間に環状空間が形成され、反応生成物の少なくとも一部を前記反応筒から前記環状空間に進入させ、次に前記環状空間から前記第１筒体に進入させるために使用される少なくとも１つの筒体と、
前記第１筒体に配置された少なくとも１つの材料排出口と、
を含む多相界面反応器。
【請求項2】
前記反応筒は、前記反応筒の下底面を介して前記第２筒体と連通し、前記第２筒体の筒壁の内面と前記反応筒の筒壁の外面とは前記環状空間を形成し、
前記第２筒体は、前記第２筒体の上面を介して前記第１筒体と連通し、
オプションとして、
前記反応筒の下底面と前記第２筒体の下筒蓋との間の距離は４０～８０ｍｍであることと、
前記反応筒の下底面と前記第２筒体の下筒蓋との間の距離は５０～７５ｍｍであることと、
前記反応筒の下底面と前記第２筒体の下筒蓋との間の距離は５４～６９ｍｍであることと、の少なくとも1つが適用されることを特徴とする請求項１に記載の反応器。
【請求項3】
前記反応筒の高さは７０～１２０ｍｍであることと、
前記反応筒の高さは９０～１００ｍｍであることと、の少なくとも1つが適用されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の反応器。
【請求項4】
前記第１筒体の直径は１００～１５０ｍｍであり、前記第１筒体の高さは８０～１２０ｍｍであることと、
前記第１筒体の直径は１１０～１４０ｍｍであり、前記第１筒体の高さは９０～１１０ｍｍであることと、
前記第１筒体の直径は１２６ｍｍであり、前記第１筒体の高さは９９ｍｍであることと、の少なくとも1つが適用されることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項5】
前記撹拌装置は、第１動力部材と、
少なくとも１層の攪拌シートと、
前記第１動力部材の駆動に基づいて、前記少なくとも１層の攪拌シートを運動させるための伝動装置と、を含み、
オプションとして、前記撹拌装置は、前記第１動力部材と前記伝動装置を接続するための軸連結装置をさらに含むことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項6】
前記少なくとも１層の攪拌シートは、少なくとも１層の撹拌円盤を含み、
オプションとして、
前記少なくとも１層の撹拌円盤の外周から前記反応筒の筒壁の内面までの距離は４～７ｍｍであり、前記少なくとも１層の撹拌円盤から前記反応筒の下底面までの距離は７０～９０ｍｍであることと、
前記少なくとも１層の撹拌円盤の外周から前記反応筒の筒壁の内面までの距離は５～６ｍｍであり、前記少なくとも１層の撹拌円盤から前記反応筒の下底面までの距離は７５～８０ｍｍであることと、
前記少なくとも１層の撹拌円盤の外周から前記反応筒の筒壁の内面までの距離は５．５ｍｍであり、前記少なくとも１層の撹拌円盤から前記反応筒の下底面までの距離は７８．５ｍｍであることと、の少なくとも1つが適用されることを特徴とする請求項５に記載の反応器。
【請求項7】
前記少なくとも１層の撹拌円盤上は、少なくとも１つのバッブルキャップと、
少なくとも１つの開口と、を含み、
前記少なくとも１つの開口は、前記少なくとも１つのバッブルキャップと一対一に対応し、前記少なくとも１つの開口のそれぞれは、対応するバッブルキャップの下方に位置し、
オプションとして、
前記少なくとも１つのバッブルキャップの個数は１０個であることと、
前記少なくとも１つのバッブルキャップは、四分の一の中空の球体であることと、の少なくとも1つが適用されることを特徴とする請求項６に記載の反応器。
【請求項8】
材料配合装置をさらに含み、前記材料配合装置は、
少なくとも１つの材料貯蔵タンクと、
前記少なくとも１つの材料供給口と前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクを接続するための少なくとも１つの材料供給管と、
反応物を前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクから前記反応筒に輸送する動力を提供するための少なくとも１つの第２動力部材と、
を含むことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項9】
前記材料配合装置は、前記反応物の配合比率及び／又は材料供給順序を少なくとも制御するための第２制御部材をさらに含む、ことを特徴とする請求項８に記載の反応器。
【請求項10】
前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクは、前記反応物の少なくとも一部を反応前処理し、且つ前処理された反応物を貯蔵するための材料配合タンクを含むことと、
前記少なくとも１つの第２動力部材は計量ポンプを含むことと、
前記少なくとも１つの第２動力部材と前記少なくとも１つの材料貯蔵タンクとの間の距離は、前記少なくとも１つの第２動力部材と前記反応筒との間の距離よりも小さいことと、の少なくとも1つが適用されることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の反応器。
【請求項11】
洗い流し装置をさらに含み、前記第１筒体には、前記洗い流し装置を接続するための少なくとも１つの第１洗浄口が設けられ、且つ／又は
前記第２筒体には、前記洗い流し装置を接続するための少なくとも１つの第２洗浄口が設けられる、ことを特徴とする請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項12】
前記洗い流し装置は、洗浄液を提供するための液体供給モジュールと、
廃液を収集するための廃液収集モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の反応器。
【請求項13】
前記液体供給モジュールは、前記洗浄液を貯蔵するための貯蔵タンクと、
前記貯蔵タンクと前記少なくとも１つの第１洗浄口及び／又は前記少なくとも１つの第２洗浄口とを接続するための液体供給管路と、
前記洗浄液を前記貯蔵タンクから前記少なくとも１つの第１洗浄口及び／又は前記少なくとも１つの第２洗浄口に輸送する動力を提供するための第３動力部材と、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の反応器。
【請求項14】
前記液体供給モジュールは、前記洗浄液の供給流量を少なくとも制御するための第３制御部材をさらに含む、ことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の反応器。
【請求項15】
前記廃液収集モジュールは、少なくとも１つの廃液収集タンクと、
前記少なくとも１つの廃液収集タンクと前記第２筒体に配置された少なくとも１つの廃液収集口とを接続するための少なくとも１つの廃液管路と、
を含む、ことを特徴とする請求項１２～請求項１４のいずれか一項に記載の反応器。
【国際調査報告】