CN208287513U - 一种固体颗粒物发生器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固体颗粒物发生器，包括毛细管道、蓄热体以及加热元件，所述毛细管道两端开口分别为注液端和出口端，所述蓄热体设置于毛细管道外壁一周，所述加热元件设置于所述蓄热体内部。本实用新型采用溶液或溶胶作为前驱物，在加热的毛细管道内瞬间蒸发形成喷雾，随后蒸汽以高速率过热，带出所需粒径的颗粒物，该方法在原理上将喷雾和干燥都直接由热驱动，因而在结构上大大简化，在一个加热块上同时实现了液体或胶体的喷雾分割和干燥成粒。
Description
技术领域
本实用新型涉及固体颗粒物发生领域，特别涉及一种固体颗粒物发生器。
背景技术
传感器校准、过滤器检漏以及微纳米粉体制造等过程都需要发生粒径可调控的固体颗粒物。
喷雾干燥是一种通过液体或胶体产生固体颗粒物的常用方法。它通常将液体或胶体通过高速气流载带，喷出后形成雾化的微小液滴，微小液滴再在高温载气中干燥，形成所需的颗粒物。
目前喷雾干燥***体积都十分庞大，包括独立的喷雾子***、热风干燥子***等。由于***结构复杂，不利于便携式应用或者在狭小空间应用。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种所需设备结构简单、体积更小能同步实现喷雾分割和干燥成粒的一种固体颗粒物发生方法。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种固体颗粒物发生方法，包括以下步骤，
a、将待干燥液体输送至毛细管道当中，通过所述毛细管道将待干燥液体进行分割，
b、加热所述毛细管道，使所述待干燥液体在所述毛细管道中形成热喷雾，
c、继续加热所述毛细管道，使所述毛细管道内的热喷雾继续高速蒸发，并收缩成颗粒物，
d、所述待干燥液体形成过热蒸汽，所述过热蒸汽作为载气将所述颗粒物从毛细管道中带出。
进一步的是：所述毛细管道直径小于500微米。
进一步的是：所述毛细管道为直毛细管或泡沫金属多孔介质。
进一步的是：所述步骤d中喷雾加热速率大于100K/s。
进一步的是：所述步骤b中加热温度超过待干燥液体的沸点温度。
进一步的是：所述步骤d中过热蒸汽的流速大于2m/s。
本实用新型还提供了一种固体颗粒物发生器，所采用的技术方案是：一种固体颗粒物发生器，包括毛细管道、蓄热体以及加热元件，所述毛细管道两端开口分别为注液端和出口端，所述蓄热体设置于毛细管道外壁一周，所述加热元件设置于所述蓄热体内部。
进一步的是：所述毛细管道为直毛细管。
进一步的是：所述直毛细管内径为100微米。
进一步的是：所述毛细管道为泡沫金属多孔介质。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用溶液或溶胶作为前驱物，在加热的毛细管道内瞬间蒸发形成喷雾，随后蒸汽以高速率过热，带出所需粒径的颗粒物，该方法在原理上将喷雾和干燥都直接由热驱动，因而在结构上大大简化，在一个加热块上同时实现了液体或胶体的喷雾分割和干燥成粒。
附图说明
图1为本申请实施例一的示意图。
图2为本申请实施例二的示意图。
图3为本申请流程示意图。
图中标记为：直毛细管1、不锈钢泡沫多孔介质1'、加热元件2、蓄热体3。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图3所示，一种固体颗粒物发生方法，包括以下步骤：
a、将待干燥液体输送至毛细管道当中，通过所述毛细管道将待干燥液体进行分割，具体的，毛细管道直径小于500μm，通过调节毛细管道的直径从而起到控制所得颗粒物粒径的目的，再此基础上，所述毛细管道可以是直毛细管1或泡沫金属多孔介质。
b、加热所述毛细管道，使所述待干燥液体在所述毛细管道中形成热喷雾，具体的是，毛细管道被加热到超过待干燥液体的沸点温度，此外，如果是以水为介质进行加热，则加热温度可以是150℃至300℃，待干燥液体进入毛细管后，由于瞬间受膨胀***，从而形成喷雾。
c、继续加热所述毛细管道，使所述毛细管道内的热喷雾继续高速蒸发，并收缩成颗粒物，在此过程中为保证喷雾的蒸发速率，所述毛细管道必须具有良好的导热能力，例如铝制毛细管道，优选的，喷雾的加热速率大于100K/s。
d、所述待干燥液体形成过热蒸汽，所述过热蒸汽作为载气将所述颗粒物从毛细管道中带出，具体的，在此过程中，热蒸汽的流速大于2m/s，以降低颗粒物在毛细管道中堵塞的风险。
本实用新型采用溶液或溶胶作为前驱物，在加热的毛细管道内瞬间蒸发形成喷雾，随后蒸汽以高速率过热，带出所需粒径的颗粒物，该方法在原理上将喷雾和干燥都直接由热驱动，因而在结构上大大简化，在一个加热块上同时实现了液体或胶体的喷雾分割和干燥成粒。
此外，为了进行上述方法，本申请还提供了一种固体颗粒物发生器，并具体的提供了两个实施例。
实施例一
如图1所示，一种固体颗粒物发生器，包括直毛细管1、蓄热体3以及加热元件2，所述直毛细管1两端开口分别为注液端和出口端，所述蓄热体3固定的套接于直毛细管1外壁，所述加热元件2设置于所述蓄热体3内部，具体的，加热元件2可以是电阻丝，所述蓄热体3为铝合金材质的蓄热体3，直毛细管1的内径为100μm，长度为300mm。
以生产氯化钠颗粒物为例，氯化钠溶液采用注射泵从注液端以300μL/min的速度注入发生器。氯化钠溶液在直毛细管1上游入口附近先被预热，此时，部分溶剂水开始蒸发，由于水蒸气的夹带作用，在直毛细管1的下游产生撕裂的喷雾液滴。氯化钠溶液继续在毛细管受热，收缩，在合适的过热条件下，最终产生干燥的颗粒物，并由过热蒸汽从出口端带出。
当蓄热体3温度设置为130摄氏度，可以在毛细管出口观察到液滴飞溅。当蓄热体3温度设置为200摄氏度时，则出现的是过热蒸汽和氯化钠粒子。
实施例二
如图2所示，一种固体颗粒物发生器，包括不锈钢泡沫多孔介质1'、蓄热体3以及加热元件2，所述不锈钢泡沫多孔介质1'两端开口分别为注液端和出口端，所述蓄热体3固定的套接于不锈钢泡沫多孔介质1'外壁，所述加热元件2设置于所述蓄热体3内部，具体的，加热元件2可以是电阻丝，所述不锈钢泡沫的空隙为50μm。
氯化钠溶液采用注射泵从注液端以10mL/min的速度注入发生器，蓄热体3设置温度为200摄氏度，氯化钠溶液进入不锈钢泡沫多孔介质1'后，被其中的孔道分割成大量50μm左右的毛细柱，在急剧受热后雾化，并在后续过热过程中干燥成颗粒，被过热蒸汽带出。在颗粒物发生器出口端可以观察到明显的颗粒物沉积。
本申请经过长时间的运行，不锈钢泡沫多孔介质1'未出现堵塞，因为经过不锈钢泡沫多孔介质1'分割的液滴本身小于多孔介质的空隙，在后续过热蒸发过程中液体体积进一步急剧减小，并且在高流速的过热水蒸气冲刷下，很难被多孔介质拦截。
本申请由于将喷雾和干燥都直接由热驱动，因而在结构上大大简化，在一个加热块上同时实现了液体或胶体的喷雾分割和干燥成粒。本申请干燥成粒效率高，且在长时间的使用中不会被颗粒物堵塞。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种固体颗粒物发生器，其特征在于：包括毛细管道、蓄热体(3)以及加热元件(2)，所述毛细管道两端开口分别为注液端和出口端，所述蓄热体(3)设置于毛细管道外壁一周，所述加热元件(2)设置于所述蓄热体(3)内部。
2.如权利要求1所述的一种固体颗粒物发生器，其特征在于：所述毛细管道为直毛细管(1)。
3.如权利要求2所述的一种固体颗粒物发生器，其特征在于：所述直毛细管(1)内径为100微米。
4.如权利要求1所述的一种固体颗粒物发生器，其特征在于：所述毛细管道为泡沫金属多孔介质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820564223.4U CN208287513U (zh) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | 一种固体颗粒物发生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820564223.4U CN208287513U (zh) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | 一种固体颗粒物发生器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208287513U true CN208287513U (zh) | 2018-12-28 |
Family
ID=64725536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201820564223.4U Active CN208287513U (zh) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | 一种固体颗粒物发生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208287513U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108392844A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-08-14 | 苏州阿洛斯环境发生器有限公司 | 一种固体颗粒物发生方法以及发生器 |
-
2018
- 2018-04-19 CN CN201820564223.4U patent/CN208287513U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108392844A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-08-14 | 苏州阿洛斯环境发生器有限公司 | 一种固体颗粒物发生方法以及发生器 |
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