[發(fā)明專利]一種防壁面顆粒沉積的納米顆粒生成裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011406221.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN112473554A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙海波;鄭朝和;徐祖?zhèn)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J2/04
• 分類號(hào): B01J2/04;B01J19/14;B01J19/02;B82Y40/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 孔娜;李智

本發(fā)明屬于納米顆粒生成裝置相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，其公開了一種防壁面顆粒沉積的納米顆粒生成裝置。裝置包括：燃燒室；設(shè)于燃燒室上部并與燃燒室貫通的輸運(yùn)管道；燃燒室和輸運(yùn)管道的內(nèi)壁均間隙設(shè)有至少一個(gè)多孔套筒，每一多孔套筒的端部均通過隔板與燃燒室或輸運(yùn)管道密封連接，每一多孔套筒對(duì)應(yīng)的燃燒室上均設(shè)有貫通燃燒室壁面的保護(hù)氣入口；貫通燃燒室與多孔套管的載氣或前驅(qū)體入口。通過輸運(yùn)管道內(nèi)部設(shè)置多個(gè)相互隔離的多孔套筒，多孔套筒內(nèi)部可以通入保護(hù)氣，使得納米顆粒不會(huì)與多孔套筒接觸，進(jìn)而不會(huì)粘粘附著著多孔套筒的表面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米顆粒生成裝置相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種防壁面顆粒沉積的納米顆粒生成裝置。

背景技術(shù)

火焰合成法制備納米顆粒是一種常見的新型納米材料制備方法，與濕法制備相比，一步合成、工藝簡潔的火焰合成技術(shù)無需濕法制備中各種繁瑣的化工設(shè)備，其成本低，更有利于工業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)。近些年來，火焰合成方法由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在催化劑的制備中開始得到更廣泛的應(yīng)用。

在火焰合成法制備裝置中，載氣/前驅(qū)體進(jìn)入燃燒室后被霧化成為微小液滴后經(jīng)反應(yīng)生成納米顆粒，產(chǎn)生的納米顆粒隨著高速氣流一起上升，并在真空泵的負(fù)壓作用下附著在過濾收集器上，當(dāng)納米顆粒的制備完成后，只需將附著在過濾收集器上的納米顆粒收集即可。然而，在實(shí)際運(yùn)行過程中，生成的納米顆粒會(huì)明顯附著于反應(yīng)裝置的內(nèi)壁面上，一方面會(huì)導(dǎo)致顆粒的逸散損失，從而降低收集效率，另一方面也會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器腐蝕、管道堵塞等問題，從而影響整體裝置的連續(xù)、穩(wěn)定的運(yùn)行。因此，亟需設(shè)計(jì)一種防壁面顆粒沉積的納米顆粒生成裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種防壁面顆粒沉積的納米顆粒生成裝置，燃燒室和輸運(yùn)管道內(nèi)部設(shè)有多個(gè)相互隔離的多孔套筒，每個(gè)多孔套筒對(duì)應(yīng)至少一個(gè)保護(hù)氣入口，通過保護(hù)氣入口輸入保護(hù)氣，使得納米顆粒不會(huì)與多孔套筒接觸，進(jìn)而不會(huì)粘結(jié)附著在多孔套筒的表面，避免了顆粒的逸散損失以及壁面的腐蝕和管道的堵塞問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種防壁面顆粒沉積的納米顆粒生成裝置，所述裝置包括：燃燒室；設(shè)于所述燃燒室上部并與所述燃燒室貫通的輸運(yùn)管道；所述燃燒室和輸運(yùn)管道的內(nèi)壁均間隙設(shè)有至少一個(gè)多孔套筒，每一所述多孔套筒的端部均通過隔板與所述燃燒室或輸運(yùn)管道密封連接，每一所述多孔套筒對(duì)應(yīng)的燃燒室上均設(shè)有貫通所述燃燒室壁面的保護(hù)氣入口；貫通所述燃燒室和/或多孔套管的載氣或前驅(qū)體入口。

優(yōu)選地，所述保護(hù)氣入口的形狀為圓柱形、漸擴(kuò)圓管形或多邊形柱管中的一種。

優(yōu)選地，所述保護(hù)氣入口的出口處設(shè)有氣帽或引流板。

優(yōu)選地，每一所述多孔套筒對(duì)應(yīng)的燃燒室上均設(shè)有多個(gè)所述保護(hù)氣入口。

優(yōu)選地，所述多個(gè)保護(hù)氣入口均勻分布于對(duì)應(yīng)的所述燃燒室上。

優(yōu)選地，所述燃燒室或輸運(yùn)管道與對(duì)應(yīng)的所述多孔套筒的間隙間距不小于1mm且不大于所述燃燒室內(nèi)部腔室當(dāng)量直徑的1/5。

優(yōu)選地，所述多孔套筒的透氣率大于或等于1CFM且小于1000CFM。

優(yōu)選地，所述多孔套筒的孔徑為0.01mm～1mm。

優(yōu)選地，所述多孔套筒的材料為多孔材料或不銹鋼合金，當(dāng)所述多孔套筒的材料為多孔材料時(shí)，所述多孔套筒的表面設(shè)有耐高溫材料。