[發(fā)明專利]一種制備納米顆粒的氣相燃燒反應(yīng)器及其工業(yè)應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810037011.1
• 申請(qǐng)日: 2008-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN101264433A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡彥杰;劉杰;李春忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J19/24
• 分類號(hào): B01J19/24;F23C5/00;F23C3/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 衷誠宣

1.一種氣相燃燒反應(yīng)器，包括高速射流燒嘴和燃燒室，燒嘴位于燃燒室的上部，所述燒嘴由高速射流火焰出口，輔助射流出口和熱水冷卻夾套a、輔助火焰出口及冷卻氣體出口以同軸方式從內(nèi)向外依次排列而成；其特征在于，所述高速射流火焰出口突出噴嘴平面2～50mm，所述輔助射流出口的面積與所述高速射流火焰出口的面積比為1∶3～1∶10；所述輔助火焰出口與所述高速射流火焰出口的徑向距離不超過5D₀所述冷卻氣體出口由陣列排布的直徑為0.5～2mm的小孔構(gòu)成，其開孔率為10～40％；所述燃燒室的直徑為8～25D₀、長徑比為10～25∶1；所述D₀是所述高速射流火焰出口的直徑。

2.權(quán)利要求1所述的氣相燃燒反應(yīng)器在制備納米顆粒中的應(yīng)用方法，其特征在于：

(1)在燒嘴的高速射流火焰出口通入完全預(yù)混的前驅(qū)體蒸汽、第一燃料氣體和氧化氣體，點(diǎn)燃后形成高速射流火焰，由高速射流火焰出口向燃燒室噴出，高速射流火焰出口的氣速為100～180m/s；其中，前驅(qū)體蒸汽是金屬氯化物、金屬醇鹽或其他有機(jī)相金屬鹽類的一種或幾種的混合物，第一燃料氣體是氫氣、小分子碳?xì)浠衔餁怏w的一種或幾種的混合物，氧化氣體是空氣、氧氣的一種或二者的混合物；

(2)經(jīng)凈化干燥的輔助射流氣體由輔助射流出口通入燃燒室、第二燃料氣體由輔助火焰出口通入燃燒室，并點(diǎn)燃形成輔助火焰，輔助射流出口的氣速為80～150m/s；輔助射流氣體是空氣、氧氣、氮?dú)狻鍤庵械囊环N或幾種的混合物；

輔助火焰的出口氣速為20～50m/s，第二燃料氣體是選自氫氣和小分子碳?xì)浠衔餁怏w的一種或幾種與助燃?xì)怏w的混合物，所述助燃?xì)怏w是空氣或氧氣；

(3)以氣速為50～110m/s、經(jīng)冷卻氣體出口通入經(jīng)凈化的冷卻氣體，在火焰外部形成環(huán)形射流，對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行冷卻；冷卻氣體是空氣、氧氣、氮?dú)狻鍤庵械囊环N或幾種；

前驅(qū)體蒸汽和燃燒產(chǎn)生的水蒸氣在燃燒室內(nèi)進(jìn)行高溫水解反應(yīng)，反應(yīng)溫度為600～2100℃，反應(yīng)制備的納米顆粒粒徑在5～100nm范圍內(nèi)可控。