[实用新型]一种气溶胶絮凝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种絮凝装置，尤其是一种气相法生产纳米粉体时使用的气溶胶絮凝装置，属于纳米材料生产技术领域。

背景技术

气相法是一种众所周知的制备各种纳米颗粒的化学工艺，自从超细粉体特别是纳米颗粒在高性能应用方面的潜力被发掘之后，其科学和商业价值大大增加，气相法已成为纳米氧化物粉体制备中一个非常重要的技术。尽管各种气相法合成工艺存在许多的差异，但纳米颗粒在生成时都有一个共同的生成机制，且纳米颗粒的产品质量及应用性能主要是由其粒径分布及聚集形态，即颗粒大小和由初级纳米粒子数定义的团聚程度所共同决定的。在用气相法生产纳米氧化物的过程中，纳米产品的最终性能主要是由合成工艺前期几毫秒时间内的流体力学和质点动力学所决定，一旦初级粒子在火焰区形成以后，它的基本特质就已经确定了。一般来说，火焰区形成的纳米粒子与气体混合物共同形成了气溶胶物质，如何将纳米粉体进行有效分离是目前气相法生产纳米粉体较为关注的热点问题。

目前使用气相法生产纳米粉体时，气固的分离主要采用过滤技术，而现有的过滤技术存在着下列问题：(1)滤布易堵塞；(2)滤饼形成之前粒子逃逸过多；(3)因反应区压力场不稳定而带来的产品质量问题；(4)需要频繁地清洗与反吹。这些问题导致气相法纳米氧化物粉体工艺不连续、能耗大、过滤设备负荷过重以及产品质量不稳定。因此，完全有必要对现有技术加以改进。

发明内容

为克服现有技术存在的气固分离时，易造成过滤设备堵塞，过滤设备负荷重，产品质量不稳定，得率低，生产成本高等不足，本实用新型提供一种气溶胶絮凝装置。

本实用新型通过下列技术方案完成：一种气溶胶絮凝装置，其特征在于在其上设有进料口、出气口、出料口的壳体内，间隔设有交错排列的隔板组，隔板组之间的空隙下方设置出料口。

所述壳体设为圆柱体，或者正方或长方体，或者多边柱体，最佳为长方体，壳体上的进料口和出气口设置在壳体的上部，且进料口和出气口分开设置，以延长物料在壳体内的通道长度为宜。

所述壳体内交错排列的隔板组至少由二块隔板组成，其中一块的一端固定在壳体上部，另一端悬于壳体内，而另一块的一端固定在壳体下部，另一端则悬于壳体中，从而形成交错排列的隔板组，使物料通道形成较长的弯曲道，使物料在隔板间形成长距离、高速度湍流，以便于絮凝。

所述壳体内交错排列的隔板组之间的间隙距离设为等距或不等距，以降低通过该间隙区的物料流速，便于长大的颗粒物料在此区域沉降。

所述壳体下部各出料口下方分别设有由其上带进料口、出料口、进气口的机壳，以及设于机壳内的旋转叶片所构成的物料输送器，物料输送器的出料口与物料输送道连通。

所述物料输送器的机壳为圆柱体，其上的进料口与位于上方的壳体出料口连通，机壳上侧设有平衡气流入口，机壳上的出料口设在圆柱体下部，通过倾斜设置的出料通道与物料输送主管相连，物料输送主管的一端与输送气流入口连通，以便絮凝沉降后的物料经物料输送器进入主管后，由输送气流送出。

所述物料输送器机壳内的旋转叶片设置在机壳轴心线上的轴上，叶片数量至少为2片，以便来自上部的物料在上、下两股气流的联合作用下，推动叶片运动，通过叶片的转动送往下部的主管内，从而实现连续化输送物料。

本实用新型具有下列优点和效果：采用上述方案，不仅可使生产出的纳米物料在自身的运动和碰撞过程完成有效凝并，并在有限的空间和时间内生长成大颗粒物，这种大颗粒物在重力的作用下，即可与气体有效分离，并使分离效率达到80％以上，而且还可以极大地降低后续过滤设备的负荷，稳定反应区的压力场，使气相法生产出来的粒子粒径分布窄。本实用新型结构简单，工作可靠性高，稳定性好，成本低，耐腐蚀，耗能低，可连续化生产，从根本上解决了现有气相法生产纳米氧化物粒子过程中收集难的问题。

附图说明

图1为本实用新型之结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述，但本实用新型之内容并不局限于此。

本实用新型提供的气溶胶絮凝装置的壳体为长方体9，壳体9上设有进料口1、出气口8及三个出料口19、10、11，进料口1设置在壳体9上部一侧，出气口8设置在壳体9上部另一侧，出料口19、10、11设为锥形，锥角为20度，每个出料口的上方对应为隔板组之间的空隙，即无隔板区(也即沉降区)3、5、7，长方形壳体9内部间隔设有交错排列的隔板组2、4和6，隔板组2与4，4与6之间的间距设为不等距，其中几块的一端固定在壳体9顶部，另一端悬于壳体内，而另几块的一端固定在壳体9底部，另一端则悬于壳体中，从而形成交错排列的隔板组，每块隔板之间的间距为10cm，各出料口19、11、10下方分别设有一个螺旋物料输送装置，用来连续地将无隔板区的粉体输送出去。其中螺旋物料输送装置包含一个圆柱形机壳17，圆柱形机壳17内部设有一组螺旋叶片16，叶片16活动固定在机壳17中心处的转轴上，在圆柱形机壳17的上侧设有一个平衡气流入口18，在圆柱形机壳17下方设有倾斜的出料通道15，该通道与送料主管12相连，送料主管12的一端与一个输送气流入口14相连，以便在来自平衡气流口18和输送气流入口14两股气流的作用下，推动叶片16运动，从而将来自上部出料口19的物料通过叶片16的转动送往下部的送料主管12内，从而实现连续化物料输送。同样出料口11、10的下方连接有相同的螺旋物料输送装置，在此省略。