[发明专利]细颗粒粒度分级器

说明书

本发明涉及将细颗粒从悬浮于气体介质中的污染物颗粒中分离的方法和体系，更准确地说，涉及将雾状二氧化硅从污染物颗粒中分离的方法。

许多工业方法使用粒状物料，或作原料或作产品。通常，为了控制溶液速率、混合行为和离析、光学性质、平滑度和尘污性，对粒径分布都有规格。粒径低于45.0微米(325目)的物料一般用作填料或增强剂，以改进包括橡胶、涂料、粘合剂、油漆和密封材料在内的组合物的物理性质。尤其是，标称粒径在约1.0-约45.0微米间的物料可用于这种方式。这些物料的实例包括，但不限于，雾状二氧化硅、沉淀二氧化硅、雾状氧化铝、氧化锌烟雾和炭黑。

已经开发出一些控制粒径分布的方法。例如，已知使用基于粒径和/或密度的风力分粒器、流化床或旋转分粒器以分离颗粒物料。一些适于从气流混合物中分离颗粒物料的不同方法和设备描述于Henderson的US 4,125,456中，该专利描述了从炭黑中分离砂粒，Matheson的US 2,561,396，描述不同粒度的颗粒混合物的分离，Huber的US 1,146,624，公开了分离具有基本上相同比重的粗粒和细粒物料流，以及Goodell的US4,299,694，公开了从燃煤的直接还原方法所排放的废料中分离细碳。所述各种现有技术的方法一般都是通过将颗粒混合物引入向上流动的空气流中而进行的，空气流提升较轻的颗粒而使较重的颗粒由于重力而落入贮斗。Stebbins的US 1,660,682，同样地认为细的尘状颗粒可通过将颗粒混合物鼓风而与较重的颗粒分离以进入容器内，其中较轻颗粒由于空气膨胀可以由鼓风的直流路径带出。另一方面，已开发出使用导流板或撞击板，以使气流中的颗粒偏转。例如，Musto US 3,865,242公开一种适于流体流中含有不同密度的颗粒物质分级的设备。该设备包括管导系统的弯曲部分，粒子在该处富集，和在紧靠弯曲部分下游处装有一个导流板，它有效于使横向穿过气体组分路径的颗粒偏转。类似的装置描述在Clute,US 2,968,400中，其中适于不同比重的粉碎物料的分离器是使用连续空气流系统以及可摆动的固定和导流板。另外一种适用于分级和分离气体介质中所载带的颗粒状固体物质的各成分的方法和装置，描述于Stark,US 3,426,893中，其中固体物质的混合物被载带于连续移动的气流中，当它沿着一系列容器移动而进入膨胀区时细粒混合物被移出，由此避免了使用复杂的设备。

不幸地是，对于颗粒性进料或产物来说没有能精确选择所要求的粒径级分的通用设备，而且一些问题如高污染物浓度、高固体损失、和高操作费用使分级器选择和操作成为困难。当需要分离非常细的颗粒时，这些问题就会组合在一起。

如前面所讨论的，粒径低于约45.0微米的物料实例是雾状二氧化硅。雾状二氧化硅，是一种通常用于改进各种组合物的物理性质的众所周知的添加剂，包括一般粒径在约1.0-约45.0微米和松密度约160kg/m³(10.0磅/立方英尺)或以下的细二氧化硅粒子。

因此，希望研究出一种改进的方法以便从悬浮于气体介质内的污染物颗粒中分离出细颗粒。更准确地说，希望研究出适于从悬浮于稀相气流中的污染物颗粒中分离雾状二氧化硅的方法。

由此本发明的目的是提供一种适于由悬浮于气体介质内的污染物颗粒中分离细颗粒的改进方法。本发明另一个目的是提供一种从悬浮于稀相气流内的污染物颗粒中分离标称粒径在约1.0-约45.0微米的雾状二氧化硅的方法。

根据本发明，提供了一种从悬浮于气体介质内的污染物颗粒中分离细颗粒的方法。该方法包括在预定速度下将颗粒悬浮物引入具有顶部和底部的容器内，所述各部皆有排出口。然后使颗粒悬浮物射向撞击板，该撞击板按预定角度装配在容器内。撞击板的角度应当使颗粒悬浮物在与板碰撞后能均匀地分布在所述容器内。细颗粒上升到该容器的顶部，而污染物，以及剩余的细颗粒沉降于该容器的底部。细颗粒，以及污染物和剩余细颗粒分别由顶部和底部的排放口排出。

用于把细颗粒从悬浮于气体介质中的污染物粒子分离出来的体系包括按预定速度将颗粒悬浮物输送到容器内的装置。该容器具有顶和底部，所述各部都有排放口。撞击板是按预定角度装配在该容器内，该角度要使颗粒悬浮物在与撞击板撞击后能达到均匀地分布在容器内。最后，该体系还包括用于细颗粒以及污染物和剩余细颗粒排出的装置。