A multi cyclone enhanced flame synthesis system and method based on hybrid, the system contains a swirling flame synthesis device, precursor generator, double bed regenerative adsorption type compressed air dryer, gas premixing device and product collecting device; using the method of flame cutting and axial liquid fuel flame combustion synthesis method of combined swirl gas. The synthesis of different combinations using gas fuel or liquid fuel flame. The invention adopts swirl flame synthesis device to achieve uniform and controllable temperature field, forming a stable combustion zone; the axial and tangential two precursors can be independent of different kinds of imported feed precursor doping control synthesis of nano particles, nano particle doped synthesis can be applied to more metal oxide; by adjusting the precursor into flame jet pipe the position control of the particle size and crystal phase synthesis. The invention can well control the particle size, morphology and crystalline phase of the synthesized nanoparticles, and further expand the application range of flame synthesis.
【技术实现步骤摘要】
一种基于多旋流强化混合的雾化火焰纳米颗粒合成系统
本专利技术涉及一种纳米颗粒合成系统及方法,尤其涉及一种雾化火焰的纳米颗粒合成系统,可应用于单一种类及掺杂的纳米颗粒的合成,属于纳米材料合成
技术介绍
纳米颗粒由于其粒径小,比表面积大的特点及其在光学和电学方面具有的优异性能,取得了较为广泛的应用。目前纳米颗粒合成主要采用化学合成和火焰合成方法,其中化学合成方法主要有化学气相沉积、溶胶凝胶合成、液相沉淀法和水热合成法等。与化学合成方法相比,采用火焰合成方法所得到纳米颗粒具有纯度高,可控性好的特点。旋流火焰具有火焰稳定、氮氧化物排放低、贫燃极限低等特点,在气体燃烧和火焰合成等工业中获得广泛应用。将旋流滞止火焰应用于火焰合成领域的专利技术专利“一种旋流滞止火焰合成纳米颗粒的系统及方法”(公布号:CN103464064A),具有燃烧器结构及工艺简单,颗粒粒径均匀纯度高等特点。但该系统仅适用于单一前驱物和单一种类的纳米颗粒的合成。随着火焰合成技术的进一步发展,火焰合成技术进入从实验室制备到工业应用的新阶段,需要对火焰合成装置的结构和参数做进一步调整优化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于多旋流强化混合的雾化火焰纳米颗粒合成系统,提高火焰合成纳米颗粒的产量和生产效率。并通过设计切向和轴向两种前驱物进给方式,实现旋流气体燃料火焰和轴向液体燃料火焰共同调节,并通过射流管调节前驱物进入火焰的位置,控制合成纳米颗粒的粒径、形态和晶相。本专利技术的技术方案如下:一种基于多旋流强化混合的雾化火焰合成系统,该系统含有旋流火焰合成装置、前驱物发生器、双床再生吸附式压缩 ...
【技术保护点】
一种基于多旋流强化混合的雾化火焰合成系统,该系统含有旋流火焰合成装置、前驱物发生器、双床再生吸附式压缩空气干燥机(2)、气体预混器和产物收集装置(14);其特征在于:所述的前驱物发生器包括切向前驱物发生器(5a)和轴向前驱物发生器(5b);所述旋流火焰合成装置包括燃烧室轴向进口(9)、燃烧室切向进口(10)、旋流冷却空气装置(11)及燃烧室(12);燃烧室切向进口(10)分为切向空气侧气体进口及切向燃料侧气体进口;燃烧室(12)内设置有沿轴向移动的射流管(15),射流管(15)前端与燃烧室轴向进口(9)相连接;所述双床再生吸附式压缩空气干燥机(2)的出口分别与五条气体管路相连,其中第一路经第五质量流量控制器(3e)与旋流冷却空气进口(11)的进口连接,第二路经第一质量流量控制器(3a)与切向前驱物发生器(5a)连接;第三路经第二质量流量控制器(3b)和切向空气预热器(4a)与切向空气侧气体预混器(6a)的气体入口连接;第四路经第三质量流量控制器(3c)与轴向前驱物发生器(5b)连接;第五路经第四质量流量控制器(3d)和轴向空气预热器(4b)与轴向气体预混器(6b)的气体入口相连;所述的 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于多旋流强化混合的雾化火焰合成系统,该系统含有旋流火焰合成装置、前驱物发生器、双床再生吸附式压缩空气干燥机(2)、气体预混器和产物收集装置(14);其特征在于:所述的前驱物发生器包括切向前驱物发生器(5a)和轴向前驱物发生器(5b);所述旋流火焰合成装置包括燃烧室轴向进口(9)、燃烧室切向进口(10)、旋流冷却空气装置(11)及燃烧室(12);燃烧室切向进口(10)分为切向空气侧气体进口及切向燃料侧气体进口;燃烧室(12)内设置有沿轴向移动的射流管(15),射流管(15)前端与燃烧室轴向进口(9)相连接;所述双床再生吸附式压缩空气干燥机(2)的出口分别与五条气体管路相连,其中第一路经第五质量流量控制器(3e)与旋流冷却空气进口(11)的进口连接,第二路经第一质量流量控制器(3a)与切向前驱物发生器(5a)连接;第三路经第二质量流量控制器(3b)和切向空气预热器(4a)与切向空气侧气体预混器(6a)的气体入口连接;第四路经第三质量流量控制器(3c)与轴向前驱物发生器(5b)连接;第五路经第四质量流量控制器(3d)和轴向空气预热器(4b)与轴向气体预混器(6b)的气体入口相连;所述的产物收集装置(14)的进口与旋流火...
【专利技术属性】
技术研发人员:李水清,卫吉丽,任翊华,田辉,张易阳,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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