一种超微粉粒子聚集冷却管式结构及超微粉粒子成形方法技术

本发明专利技术涉及一种超微粉粒子聚集冷却管式结构及超微粉粒子成形方法，设置于超微粉粒子制备系统中，包括依次连接的出气与回流结构、粒子成形控制结构、第一喷气冷却结构及弯管变向分料结构；出气与回流结构的前端与前置的高温蒸发器连接，弯管变向分料结构的后端与后置的收集及冷却结构连接。本专利通过特定的结构对超微粉粒子成形过程中的各个阶段进行精准控制，包括温度场控制，速度场控制，各结构之间连接的控制，使其内部流通而过的蒸气均匀的经过各受控部位，为超微粉粒子成形提供稳定可控条件，成形的粒子粒径均匀、形貌稳定，分散良好。好。好。

【技术实现步骤摘要】
一种超微粉粒子聚集冷却管式结构及超微粉粒子成形方法


[0001]本专利技术属于超微粉粒子制备
，特别是指一种超微粉粒子聚集冷却管式结构及超微粉粒子成形方法。

技术介绍

[0002]在使用蒸发冷凝气相法制备超微粉粒子的成形与冷却技术时，是将所需制备的物质先经过高温加热气化后，再由气态经液态后固化成形的过程，因为所需制备的超微粉粒子为微观材料，多为纳米级、亚微米级或微米级粉末，成形的粒子尺寸较小，形成速度非常快，温度非常高，成形的技术原理虽然简单，但是实际运用却非常困难。如需制备出可以批量使用的粒径均匀、形貌稳定，分散良好的粉体粒子，难度更大。
[0003]常用方法包括扩口结构，让蒸气流动速度放慢然后去控制粒子成形；或是吹气冷却结构，让蒸气快速冷却，这两种方法要么是气流内外层温度不均匀，要么是吹气进气内层导致内部流态不均匀，都会导致大量超小与超大颗粒的出现，影响粉体的后续使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种超微粉粒子聚集冷却管式结构及超微粉粒子成形方法，以解决现技术会导致大量超小与超大颗粒的出现，影响粉体的后续使用的问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种超微粉粒子聚集冷却管式结构，设置于超微粉粒子制备系统中，包括依次连接的出气与回流结构、垃圾回流结构或垃圾收集结构及粒子成形控制结构；
[0007]所述出气与回流结构的前端与前置的高温蒸发器连接，粒子成形控制结构的后端与后置的收集或冷却结构连接；
[0008]所述超微粉粒子制备系统还包括设置于高温蒸发器内提供热源的加热系统，向高温蒸发器内提供原料的加料系统，提供冷却的循环冷却系统、提供载流和冷却的气源或循环气系统及提供压力平衡控制的压力平衡系统。、第一喷气冷却结构及弯管变向分料结构
[0009]进一步的，所述出气与回流结构的前端与高温蒸发器的出气口连接，所述出气与回流结构的内部至少包括一高温蒸气进入的第一通道；第一通道的外侧设置有保温或加温装置。
[0010]进一步的，所述垃圾回流结构或垃圾收集结构的内部至少包括一第二通道，所述第二通道的前端与第一通道连接，后端与粒子成形控制结构的内腔连接；第二通道的外侧设置有保温或加温装置。
[0011]进一步的，所述粒子成形控制结构的内腔前端与第二通道连接，内腔后端与收集或冷却结构连接，其内部设置有超微粉粒子成形区域，在所述粒子成形控制结构的内部设置有保温或加温或冷却结构，通过热传导或热辐射间接控制超微粉粒子成形区域的温度，通过载流气速度与超微粉粒子成形区域的截面尺寸控制粒子随载流气通过超微粉粒子成形区域的速度。
[0012]进一步的，在粒子成形控制结构的后端还包括有第一喷气冷却结构及弯管变向分料结构；所述第一喷气冷却结构至少包括内部的第三通道，前端与超微粉粒子成形区域连通，后端与弯管变向分料结构连接，在所述第三通道外设置有多孔内层板，由周边向第三通道内均匀喷入冷却气体。
[0013]进一步的，所述弯管变向分料结构包括变向腔体，在所述变向腔体上连接有进气管道和出气管道，其中进气管道与第三通道连接，出气管道与收集或冷却结构连接；
[0014]所述进气管道的轴向中线与出气管道的轴向中线的夹角为30
‑
150度。
[0015]进一步的，出气管道相连接的冷却结构为第二喷气冷却结构，所述第二喷气冷却结构至少包括内部的第四通道，所述第四通道的前端与弯管变向分料结构的出气管道连接，后端与收集冷却结构连接；
[0016]在所述第四通道内设置有1至12个5
‑
50mm的喷气孔用于向第四通道中心区域喷气冷却；
[0017]或，所述第四通道的轴向中心线处设置多孔喷气管。
[0018]一种超微粉粒子聚集冷却管式结构成形方法，使用上述任一项的超微粉粒子聚集冷却管道结构，包括以下步骤：
[0019]S1、待制备超微粉粒子的材料加入到高温蒸发器内，经过加热蒸发的材料蒸气与载流气混合成混合气后从高温蒸发器的出气口进入出气与回流结构，通过保温或加温控制出气与回流结构内部温度高于所需要制备材料的熔点；
[0020]S2、所述混合气在通过出气与回流结构、垃圾回流结构或垃圾收集结构后，进入粒子成形控制结构，在粒子成形控制结构内的超微粉粒子成形区域，通过保温结构或加温结构或冷却结构，通过热传导或热辐射间接控制超微粉粒子成形区域各部分的温度，通过载流气速度与管道截面尺寸控制粒子随着载流气通过内部各区域的速度，为粒子成形提供稳定可控条件，让需制备的物质由气态变为液态，液态变为固态，气态相互碰接凝结为较小液核，较小液核相互碰撞接成为较大液滴或气态与较小液核碰撞结为较大液滴，较大液滴继续相互碰撞长大或固化为固态颗粒，较小液核与固态颗粒结合为较大固态颗粒或成为核壳结构，气态与固态颗粒结合为较大固态颗粒或成为核壳结构，固态颗粒继续冷却，从而制备出期望达到的粒径和形貌的粒子；
[0021]S3、步骤S2制备的期望达到的粒径和形貌的粒子在载流气的携带下，进入第一喷气冷却结构内部，通过多孔内层板由周边向内部通道内均匀喷入冷却气体，与进入的高温气体及已经成形的粒子混合和冷却；
[0022]S4、冷却后的粒子在载流气的携带下进入弯管变向分料结构，对粒子中的不良品粒子与良品粒子分离，其中良品粒子在载流气的携带下向下一工序移动，不良品粒子向垃圾回流结构或垃圾收集结构汇聚；
[0023]S5、良品粒子在载流气的携带下进入收集结构内，成形的超微粉粒子与载流气分离，其中超微粉粒子被收集为产品，载流气被排出或循环使用。
[0024]进一步的，在步骤S4后还包括步骤S41，良品粒子在载流气的携带下，进入第二喷气冷却结构内部，通过设置于第二喷气冷却结构内部的冷却气喷口或设置于第二喷气冷却结构的轴向中线处的喷气管向第二喷气冷却结构内部的通道的中心区域进行喷气冷却。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026]本专利通过特定的结构对超微粉粒子成形过程中的各个阶段进行精准控制，包括温度场控制，速度场控制，各结构之间连接的控制，使用其内部流通而过的蒸气均匀的经过各受控部位，为超微粉粒子成形提供稳定可控条件，成形的粒子粒径均匀、形貌稳定，分散良好。
附图说明
[0027]图1为本专利技术超微粉粒子聚集冷却管式结构内部简易示意图。
[0028]附图标记说明
[0029]1、出气与回流结构，2、垃圾回流结构或垃圾收集结构，3、粒子成形控制结构，4、第一喷气冷却结构，41、第一喷气冷却结构处喷气，5、弯管变向分料结构，6、第二喷气冷却结构，61、第二喷气冷却结构处喷气，7、高温蒸发器内的内腔，8、收集结构，81收集器处喷气。
具体实施方式
[0030]以下通过实施例对本专利技术的技术方案进行详细的说明，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能解释为是对本专利技术技术方案的限制。
[0031]在本专利技术的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超微粉粒子聚集冷却管式结构，其特征在于，设置于超微粉粒子制备系统中，包括依次连接的出气与回流结构、垃圾回流结构或垃圾收集结构及粒子成形控制结构；所述出气与回流结构的前端与前置的高温蒸发器连接，粒子成形控制结构的后端与后置的收集或冷却结构连接；所述超微粉粒子制备系统还包括设置于高温蒸发器内提供热源的加热系统，向高温蒸发器内提供原料的加料系统，提供冷却的循环冷却系统、提供载流和冷却的气源或循环气系统及提供压力平衡控制的压力平衡系统、第一喷气冷却结构及弯管变向分料结构。2.根据权利要求1所述的超微粉粒子聚集冷却管式结构，其特征在于，所述出气与回流结构的前端与高温蒸发器的出气口连接，所述出气与回流结构的内部至少包括一高温蒸气进入的第一通道；第一通道的外侧设置有保温或加温装置。3.根据权利要求2所述的超微粉粒子聚集冷却管式结构，其特征在于，所述垃圾回流结构或垃圾收集结构的内部至少包括一第二通道，所述第二通道的前端与第一通道连接，后端与粒子成形控制结构的内腔连接；第二通道的外侧设置有保温或加温装置。4.根据权利要求3所述的超微粉粒子聚集冷却管式结构，其特征在于，所述粒子成形控制结构的内腔前端与第二通道连接，内腔后端与收集或冷却结构连接，其内部设置有超微粉粒子成形区域，在所述粒子成形控制结构的内部设置有保温或加温或冷却结构，通过热传导或热辐射间接控制超微粉粒子成形区域的温度，通过载流气速度与超微粉粒子成形区域的截面尺寸控制粒子随载流气通过超微粉粒子成形区域的速度。5.根据权利要求4所述的超微粉粒子聚集冷却管式结构，其特征在于，在粒子成形控制结构的后端还包括有第一喷气冷却结构及弯管变向分料结构；所述第一喷气冷却结构至少包括内部的第三通道，前端与超微粉粒子成形区域连通，后端与弯管变向分料结构连接，在所述第三通道外设置有多孔内层板，由周边向第三通道内均匀喷入冷却气体。6.根据权利要求5所述的超微粉粒子聚集冷却管式结构，其特征在于，所述弯管变向分料结构包括变向腔体，在所述变向腔体上连接有进气管道和出气管道，其中进气管道与第三通道连接，出气管道与收集或冷却结构连接；所述进气管道的轴向中线与出气管道的轴向中线的夹角为30
‑
150度。7.根据权利要求6所述的超微粉粒子聚集冷却管式结构，其特征在于，出气管道相连接的冷却结构为第二喷气冷却结构，所述第二喷气冷却结构至少包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟笔，
申请(专利权)人：钟笔，
类型：发明
国别省市：