[发明专利]颗粒分离装置和方法

权利要求书

1.一种用于分离沿自由飞行轨迹运动的颗粒的颗粒分离装置，包 括：

检测器，用于检测所述颗粒进入所述自由飞行轨迹之前和之后的 所述颗粒的特性；

电离源，其发出离子流，以对沿所述自由飞行轨迹运动的颗粒选 择性地施加电荷；

静电场，用于偏转已经被所述电离源充电的颗粒；以及

用于根据沿所述自由飞行轨迹运动的颗粒是否被检测到具有所述 特性而在第一方位与第二方位之间偏转从所述电离源发出的离子流的 装置，其中在所述第一方位，所述离子流不与所述自由飞行轨迹相交， 在所述第二方位，所述离子流与所述自由飞行轨迹相交。

2.如权利要求1所述的颗粒分离装置，其中所述用于偏转离子流 的装置包括至少两个静态电极。

3.如权利要求2所述的颗粒分离装置，其中响应来自于所述检测 器的信号，施加到所述静态电极上的电压可以快速变化。

4.如权利要求3所述的颗粒分离装置，其中向第一静态电极施加 高电压而向第二静态电极施加低电压使所述离子流指向对应于所述离 子流的第一方位的接地的旁路电极，向第一静态电极施加低电压而向 第二静态电极施加高电压导致所述离子流偏离该接地的旁路电极并进 入对应于所述离子流的第二方位的所述自由飞行轨迹中。

5.如权利要求2所述的颗粒分离装置，其中所述静态电极远离所 述自由飞行轨迹定位，以避免颗粒接触。

6.如权利要求1所述的颗粒分离装置，其中所述检测器检测以下 项目中的一项或多项：电磁辐射的选择性发射或反射，减弱电磁辐射 通过的能力，不同的导电率，不同的磁化率，以及颗粒尺寸。

7.如权利要求1所述的颗粒分离装置，其中所述电离源包括工作 在高电压下的细线或编线电晕源。

8.如权利要求1所述的颗粒分离装置，其中所述静电场横向于所 述自由飞行轨迹定位。

9.如权利要求8所述的颗粒分离装置，其中所述静电场延伸的距 离在0.1m至3m之间。

10.如权利要求1所述的颗粒分离装置，其中所述检测器提供颗 粒成分和颗粒尺寸的测量，且操作用于偏转离子流的装置来为颗粒提 供预选数量的电荷，从而获得对应于颗粒等级的预定义的荷质比。

11.如权利要求1所述的颗粒分离装置，包括位于所述自由飞行 轨迹的与所述电离源相同的一侧上的垂直电极，该垂直电极被供给与 电离源的极性相同的高电压。

12.如权利要求11所述的颗粒分离装置，其中所述垂直电极设置 有绝缘盖。

13.如权利要求11所述的颗粒分离装置，包括位于所述自由飞行 轨迹的与所述电离源相对的一侧上的倾斜电极，该倾斜电极接地或者 与所述电离源具有相反的极性。

14.如权利要求13所述的颗粒分离装置，其中所述倾斜电极设置 有绝缘盖。

15.如权利要求1所述的颗粒分离装置，包括交变极性的低强度 电晕或接地的导电板，以在颗粒进入所述自由飞行轨迹之前中和颗粒 上的电荷。

16.如权利要求2所述的颗粒分离装置，包括传送颗粒且对应于 分离的自由飞行轨迹的多个通道，每个通道包括一对静态电极，该静 态电极限定用于偏转与各个通道相关的各个离子流的装置。

17.如权利要求16所述的颗粒分离装置，包括安装在每一通道的 相对侧面上的间隔的电荷绝缘的电极。

18.如权利要求2所述的颗粒分离装置，其中第一列静态电极和 第二列静态电极设置为限定多对静态电极。

19.如权利要求18所述的颗粒分离装置，其中所述第一列和第二 列中的每个静态电极与设置在静态电极的每个的任意一侧上的分离电 极相关。

20.如权利要求19所述的颗粒分离装置，其中相邻的分离电极被 绝缘体分开。