CN108387431A - 纳米材料的过滤收集装置 - Google Patents

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郭磊
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    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/34—Purifying; Cleaning

Abstract

本发明提供一种纳米材料的过滤收集装置，本装置主要应用于纳米三氧化钼颗粒的提纯、过滤中，通过本装置可以实现对纳米三氧化钼颗粒按照粒径的不同实现分类，它包括对原材料进行气化的气化单元、连接于气化单元并对气化后的纳米材料进行淬火的淬火单元、及对淬火后的纳米材料进行收集的过滤收集单元。

Description

纳米材料的过滤收集装置
技术领域
本发明涉及纳米材料处理技术领域，尤其涉及一种纳米材料的过滤收集装置。
背景技术
纳米颗粒即平均尺寸小于一千分尺（如一微米）的分子。这种分子在行业内广为人知，人们对其有着浓厚的兴趣。因为该分子的纳米晶体或其他纳米级特征极大地改变着材料的性能。例如，由纳米颗粒制作的某种材料和由传统方法制作或寻常大小颗粒（如粉末）制作的材料相比，它能够表现出更卓越的机械性能，材料中的纳米颗粒也能够表现出独特的电性质和磁性质。纳米颗粒重量比的巨大表层使得颗粒之间迅速发生反应，这也能够促使拥有全新性能的材料产生。总之，人们意识到能够生产出纳米颗粒的材料就意味着可能设计和找到全新的、更具实用价值的材料，能够运用在机械、光学、电力、化学等等不计其数的领域里。然而，一直限制着纳米颗粒的广泛运用的困难在于生产出人们所期望大小的纳米颗粒并用商业标准来衡量它，例如以千克计算而非克。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种纳米材料的过滤收集装置，本装置主要应用于纳米三氧化钼颗粒的提纯、过滤中，通过本装置可以实现对纳米三氧化钼颗粒按照粒径的不同实现分类。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
设计一种纳米材料的过滤收集装置，它包括对原材料进行气化的气化单元、连接于气化单元并对气化后的纳米材料进行淬火的淬火单元、及对淬火后的纳米材料进行收集的过滤收集单元；
优选的，所述过滤收集单元包括一箱体，箱体内间隔设有至少两个由防水布料制成的滤布，各滤布纵向设置，且所述滤布将箱体内的区域分割为若干个滤腔；各滤腔的底部呈球面弧形，且各滤腔的底部分别设有一排料管，排料管上设有排料器；
优选的，位于最前方的滤腔顶部设有进口，该进口与淬火单元的出口连通，位于最后方的滤腔侧壁中部设有出气口，出气口上连接有抽风风机；
优选的，由进口至出气口方向上的所述滤网的孔径依次减小；
优选的，各滤布分别通过一固定机构连接于箱体内，所述固定机构包括设置于所述箱体内前后两侧壁上的U形卡槽，所述滤布设置于一硬质金属网上，位于硬质金属网的端部上扣有截面亦呈U形的胶质缓冲件，所述胶质缓冲件位于所述U形卡槽内；
优选的，所述硬质金属网上设有一震动模块。
优选的，所述淬火单元包括一直立设置的淬火管，淬火管的顶端封闭、下端开口，所述淬火管的顶端设有气化物料进管，淬火管的中部设有淬火液管，淬火液管的进口与外部的淬火液提供源连接，淬火液管的出口朝上设置，所述淬火液管的下端开口并通过管路与箱体上的进口连接。
优选的，所述气化物料进管下方的淬火管内设有一止气板，所述止气板呈弧状且开口朝上。
优选的，所述淬火液管的出口上连接有一分散件，所述分散件包括一套在淬火液管开口端上的套管，套管的侧壁上设有若干个通孔，所述套管的顶端开口或封闭；
优选的，当所述套管的顶端开口时，所述套管内设有一倒扣设置的弧形板，所述弧形板呈镂空状结构。
优选的，所述淬火管的管壁上包裹有保温层。
优选的，所述气化单元包括一炉体，炉体的顶部设有进料管，进料管上设有进料斗，炉体内的顶部及四周侧壁上分别设有电加热体；所述炉体内还设有气化物料吸管，气化物料吸管横向设置于炉体内的顶部，气化物料吸管的出口延伸至炉体的外部并通过增压风机与气化物料进管连接，位于炉体内的气化物料吸管的侧壁上设有若干个吸气口。
优选的，还包括一呈圆锥状的罩体，所述罩体呈镂空状，且所述罩体悬空设置于炉体内的中上部并位于进料管的下方。
优选的，所述炉体内的底部设有一反光板，所述反光板呈弧状。
优选的，所述反光板由金属板和设置于金属板上的反光涂层构成。
优选的，所述炉体内的顶壁及四周侧壁上亦设有反光涂层。
本发明的有益效果在于：
本装置其结构设计新颖、紧凑，通过本装置的使用可以实现对纳米三氧化钼颗粒按照粒径的不同分类，提高纳米材料的纯度和粒径的均匀度。
附图说明
图1为本发明的主要结构示意图；
图2为本发明中的气化单元主要结构示意图；
图3为本发明中的淬火单元主要结构示意图；
图4为本发明中的过滤收集单元主要结构示意图；
图5为本发明中的分散件主要结构示意图；
图6为本发明中的箱体俯视状态下的截面结构示意图；
图7为图6中的A部放大结构示意图；
图中：1.炉体;2.反光涂层;3.进料斗;4.进料气化物料吸管;5.电加热体;6.气化物料吸管;7.吸气口;8.罩体;9.反光板;10.增压风机;11.淬火管;12.保温层;13.气化物料进管;14.止气板;15.淬火液管的出口;16.淬火液管;17.分散件;18.箱体;19.滤布;20.震动模块;21.出气口;22.排料管;23.排料器;24.抽风风机;25.套管;26.弧形板；27.通孔；28.硬质金属网；29.胶质缓冲件；30.滤腔的底部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例1：一种纳米材料的过滤收集装置，参见图1至图7；它包括对原材料进行气化的气化单元、连接于气化单元并对气化后的纳米材料进行淬火的淬火单元、及对淬火后的纳米材料进行收集的过滤收集单元。
具体的，所述气化单元包括一炉体1，炉体1的顶部设有进料管4，进料管4上设有进料斗3，炉体内的顶部及四周侧壁上分别设有电加热体5，电加热体主要用于为炉体内提供高温（1300℃-1500℃）；
进一步的，所述炉体1内还设有气化物料吸管6，气化物料吸管6横向设置于炉体1内的顶部，同时，位于炉体1内的气化物料吸管6的侧壁上设有若干个吸气口7，此气化物料吸管6通过吸气口7将炉体内气化后的物料进行吸收。同时，所述炉体1内的底部设有一反光板9，所述反光板9呈弧状，具体的，所述反光板由金属板和设置于金属板上的反光涂层构成，此反光板主要对热量进行反射，使其炉体内的热量尽可能的聚集在炉体中部（主要因为在下料时，炉体中部聚集的物料多），同时，所述炉体1内的顶壁及四周侧壁上亦设有反光涂层2。，该反光涂层2可以将电加热体所发出的热量进行反射，提高气化转化率，以提高其生产效率，以上所述的反光涂层2为本领域内的可用到的耐高温涂层材料（能够承受1600℃以上的无机物材料）。
进一步的，它还包括一呈圆锥状的罩体8，所述罩体8呈镂空状，且所述罩体8悬空设置于炉体内的中上部并位于进料管4的下方，此罩体8在使用中主要用于对经进料管进入炉体内的物料进行分散，提高气化效率。
具体的，所述淬火单元包括一直立设置的淬火管11，淬火管11的顶端封闭、下端开口，所述淬火管11的顶端设有气化物料进管13，上述气化物料吸管6的出口延伸至炉体的外部并通过增压风机与气化物料进管连接13；同时，淬火管11的中部设有淬火液管16，淬火液管16的进口与外部的淬火液提供源连接，淬火液管的出口15朝上设置。
进一步的，所述淬火液管的出口15上连接有一分散件17，所述分散件17包括一套在淬火液管开口端上的套管25，套管25的侧壁上设有若干个通孔27，所述套管25的顶端开口或封闭。当所述套管25的顶端开口时，所述套管内设有一倒扣设置的弧形板26，所述弧形板26呈镂空状结构，通过此分散件可对经淬火液管排出的淬火液进行分散，提高与气化纳米材料的接触面积和接触时间，提高淬火效率。
进一步的，本设计还在所述气化物料进管13下方的淬火管内设有一止气板14，所述止气板14呈弧状且开口朝上，此止气板14在使用中可将经气化物料进管13流出的气化物料气流进行分散开，使其呈雾状、同时降低气化物料气流的流速。提高与淬火液的接触面积和接触时间，从而提高淬火效率。
进一步的，本设计还在所述淬火管的管壁上包裹有保温层12，此保温层12可对淬火管11内部起到冷却的作用，从而阻止流经淬火管11凝结后的纳米颗粒再此发生蒸发的现象。
具体的，所述过滤收集单元包括一箱体18，箱体18内间隔设有多个由防水布料制成的滤布19，各滤布19纵向设置，且所述滤布将箱体内的区域分割为若干个滤腔；位于最前方的滤腔顶部设有进口，以上所述淬火液管的下端开口并通过管路与箱体上的进口连接，同时，位于最后方的滤腔侧壁中部设有出气口，出气口上连接有抽风风机。
进一步的，各滤腔的底部30呈球面弧形，且各滤腔的底部分别设有一排料管22，排料管上设有排料器23，此滤腔的底部可对经滤布过滤后的纳米颗粒物料进行收集。
进一步的，由进口至出气口方向上的所述滤网的孔径依次减小；
进一步的，各滤布19分别通过一固定机构连接于箱体内，具体的，所述固定机构包括设置于所述箱体内前后两侧壁上的U形卡槽，所述滤布设置于一硬质金属网上，位于硬质金属网的端部上扣有截面亦呈U形的胶质缓冲件29，所述胶质缓冲件29位于所述U形卡槽内，同时，所述硬质金属网上设有一震动模块20，在生产中通过此震动模块20。的间隔震动将过滤后的纳米材料震动至下方的滤腔的底部。
在使用中，物料首先通过进料斗进入至炉体内气化，气化后形成的气化物料通过鼓风机的作用被气化物料吸管上的吸气口吸走并形成一定流速的气流进入至淬火管内与淬火液接触再次凝华形成纳米颗粒，通过淬火单元形成的纳米颗粒进入至箱体内，根据纳米颗粒粒径的不同，其箱体内的多个滤网对纳米颗粒材料按照粒径的不同进行分拣和收集，而后通过各滤腔底部的排料管排出，已完成对纳米颗粒材料的过滤、收集。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种纳米材料的过滤收集装置，它包括对原材料进行气化的气化单元、连接于气化单元并对气化后的纳米材料进行淬火的淬火单元、及对淬火后的纳米材料进行收集的过滤收集单元；其特征在于：
所述过滤收集单元包括一箱体，箱体内间隔设有至少两个由防水布料制成的滤布，各滤布纵向设置，且所述滤布将箱体内的区域分割为若干个滤腔；各滤腔的底部呈球面弧形，且各滤腔的底部分别设有一排料管，排料管上设有排料器；
位于最前方的滤腔顶部设有进口，该进口与淬火单元的出口连通，位于最后方的滤腔侧壁中部设有出气口，出气口上连接有抽风风机；
由进口至出气口方向上的所述滤网的孔径依次减小；
各滤布分别通过一固定机构连接于箱体内，所述固定机构包括设置于所述箱体内前后两侧壁上的U形卡槽，所述滤布设置于一硬质金属网上，位于硬质金属网的端部上扣有截面亦呈U形的胶质缓冲件，所述胶质缓冲件位于所述U形卡槽内；
所述硬质金属网上设有一震动模块。
2.如权利要求1所述的纳米材料的过滤收集装置，其特征在于：所述淬火单元包括一直立设置的淬火管，淬火管的顶端封闭、下端开口，所述淬火管的顶端设有气化物料进管，淬火管的中部设有淬火液管，淬火液管的进口与外部的淬火液提供源连接，淬火液管的出口朝上设置，所述淬火液管的下端开口并通过管路与箱体上的进口连接。
3.如权利要求2所述的纳米材料的过滤收集装置，其特征在于：所述气化物料进管下方的淬火管内设有一止气板，所述止气板呈弧状且开口朝上。
4.如权利要求3所述的纳米材料的过滤收集装置，其特征在于：所述淬火液管的出口上连接有一分散件，所述分散件包括一套在淬火液管开口端上的套管，套管的侧壁上设有若干个通孔，所述套管的顶端开口或封闭；
当所述套管的顶端开口时，所述套管内设有一倒扣设置的弧形板，所述弧形板呈镂空状结构。
5.如权利要求4所述的纳米材料的过滤收集装置，其特征在于：所述淬火管的管壁上包裹有保温层。
6.如权利要求5所述的纳米材料的过滤收集装置，其特征在于：所述气化单元包括一炉体，炉体的顶部设有进料管，进料管上设有进料斗，炉体内的顶部及四周侧壁上分别设有电加热体；所述炉体内还设有气化物料吸管，气化物料吸管横向设置于炉体内的顶部，气化物料吸管的出口延伸至炉体的外部并通过增压风机与气化物料进管连接，位于炉体内的气化物料吸管的侧壁上设有若干个吸气口。
7.如权利要求6所述的纳米材料的过滤收集装置，其特征在于：还包括一呈圆锥状的罩体，所述罩体呈镂空状，且所述罩体悬空设置于炉体内的中上部并位于进料管的下方。
8.如权利要求7所述的纳米材料的过滤收集装置，其特征在于：所述炉体内的底部设有一反光板，所述反光板呈弧状。
9.如权利要求8所述的纳米材料的过滤收集装置，其特征在于：所述反光板由金属板和设置于金属板上的反光涂层构成。
10.如权利要求9所述的纳米材料的过滤收集装置，其特征在于：所述炉体内的顶壁及四周侧壁上亦设有反光涂层。
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