[發明專利]用于在可變范圍的顆粒尺寸上產生液滴的方法和設備

有效

• 申請號: 201180059420.1
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN103249493A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: M·布羅捷;D·穆利尼耶
• 申請（專利權）人: 原子能和能源替代品委員會
• 主分類號: B05B1/26
• 分類號: B05B1/26;B05B1/36;B05B17/06;B22F9/02;B22F9/08;C01G43/025;B01J2/02;B05B7/00;B05B15/02;B05B15/12;G21C3/62;B01J19/10
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

-使液體的流以給定的相對碰撞速度撞擊支撐物；

-使所述支撐物在至少一個振動頻率處振動；

-將所述支撐物加熱到稱為碰撞溫度的溫度，使得通過碰撞形成并作出振動的液體膜被加熱至稱為主要溫度的溫度，以從所述膜組合形成稱為主要液滴的液滴；以及

-通過傳輸/制動/分揀系統將所述液滴傳輸至用于沉淀所述主要液滴的液體，在稱為傳輸溫度的溫度下執行所述傳輸，

-所有這些參數，即相對碰撞速度、振動頻率、主要溫度和傳輸溫度，允許調節所述形成的主要液滴的液滴尺寸和所述主要液滴的速度。

2.根據權利要求1所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，所述方法進一步包括預粉碎所述液體以產生初級液滴的步驟，其中初級液滴以中等流速撞擊所述支撐物。

3.根據權利要求2所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，通過使所述液體振動執行所述預粉碎步驟。

4.根據權利要求2和3中的任一項所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，所述方法包括使所述支撐物在第一周期期間以第一振動幅度振動以影響所述初級液滴的碰撞速度，以及使所述支撐物在第二周期期間以第二幅度振動以通過從所述初級液滴獲得的膜調節所述主要液滴的液滴尺寸，這些步驟能夠共存。

5.根據權利要求1所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，噴射流是連續的以獲得高液滴流速。

6.根據權利要求5所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，所述支撐物與垂直于流體的所述連續噴射流的方向的方向成小于約10度的角度（θ₁）。

7.根據上述權利要求中的一項所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，所述方法進一步包括使形成的所述初級液滴和/或所述主要液滴經受電場的步驟以減少所述液滴的凝聚并且允許通過靜電效應使所述液滴制動/分揀。

8.根據上述權利要求中的一項所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，所述碰撞溫度處于破碎的液體的沸點和所需的主要液滴的萊頓弗羅斯特溫度之間，傳輸溫度屬于接近所述萊頓弗羅斯特溫度的溫度范圍內。

9.根據權利要求1至8中的一項所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，在稱為傳輸溫度的溫度下執行所述主要液滴的傳輸，該傳輸溫度不同于稱為主要溫度的溫度。

10.根據權利要求1至9中的一項所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，所述液體是在擁有高于約10厘泊的粘度的粘性液體并且可能尤其是包含例如PVA的流變調節添加劑的硝酸鈾酰溶液或錒系元素溶液。

11.根據權利要求1至10中的一項所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，形成的膜為約幾百微米厚度，所述振動頻率為約幾赫茲到幾十千赫茲。

12.根據權利要求1至11中的一項所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，所述碰撞速度為約幾厘米/秒到約百米/秒。

13.根據權利要求1至12中的一項所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的方法，其特征在于，在相對于所述腔外部的大氣的真空下的腔中執行所有步驟。

14.一種用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的設備，其特征在于，所述設備包括：

-用于將液體噴涂到支撐物上以使所述液體撞擊所述支撐物的裝置；

-用于調節所述液體的碰撞速度的裝置；

-用于使所述支撐物在主要頻率下振動的裝置和用于將所述支撐物加熱至一定溫度的裝置（RC），使得所述液體被加熱至稱為主要溫度的溫度，從而從所述膜中形成稱為主要液滴的液滴；以及

-用于將所述主要液滴傳輸至儲料室的裝置，在稱為傳輸溫度的溫度下執行所述傳輸。

15.根據權利要求14所述的用于產生具有可調節的液滴尺寸分布的液滴的設備，其特征在于，所述設備包括受壓液體的容器和噴射器。