一种适用于气相环境中多尺寸混合颗粒的筛选分离方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种适用于气相环境中多尺寸混合颗粒的筛选分离方法及装置，主要步骤包括：(1)将混合颗粒与气体预混形成主流并加速引入渐缩通道；(2)利用渐缩通道中形成的颗粒分层对颗粒初步筛选；(3)利用气体与混合颗粒间的流体曳力将颗粒从主流中分离；(4)利用环流对从主流中分离的颗粒进行再次筛选分离；(5)未被筛选分离的颗粒随主流进入下一级渐缩通道；(6)重复步骤(2)至步骤(5)直至所有的混合颗粒被筛选分离完毕。其设备包括：颗粒制备及分散装置、正压鼓风机、气固两相流预混装置、第一级渐缩通道、第一级颗粒分离装置、第二级渐缩通道、放料阀、小颗粒出口、小颗粒回流口、电磁震打器、大颗粒出口、大颗粒回流口、负压风机、回流颗粒拦截收集装置、颗粒运送轨道、气体回流管道。本发明专利技术为多尺寸颗粒物质快速分离提供了一种新思路。供了一种新思路。

A screening and separation method and device suitable for multi size mixed particles in gas phase environment

【技术实现步骤摘要】
一种适用于气相环境中多尺寸混合颗粒的筛选分离方法及装置


[0001]本专利技术涉及材料加工及应用领域，特别提供一种适用于气相环境中多尺寸混合颗粒的筛选分离方法及装置。

技术介绍

[0002]颗粒物质在自然界中广泛存在，因其独特尺寸效应及优异性能在化工、冶金、食品等传统产业以及电子通讯、航天航空、轻量化装备等高精尖领域极具应用价值，是当今先进制造及先进装备产业重点关注和研究的对象。
[0003]颗粒物质依据其粒径尺度大小可分为：厘米级、毫米级、微米级以及纳米级，不同尺度颗粒在相对应的领域均被广泛应用，尤其是以微米级和纳米级为代表的微纳颗粒新材料更是现如今国防科技的关键材料。在实际应用上，颗粒物质多数充当功能增强材料的作用，添加入基体内部以补充或强化基体材料的特定性能。如将碳黑颗粒加入橡胶基体以增强橡胶的机械及导热性能；将碳纳米管加入硅油基体制备具有高导热性能的导热硅脂材料；将铁磁性纳米材料加入碳纤维复合材料基体以补充其吸波屏蔽功能等。然而由于颗粒物质的尺寸效应及工业化生产因素的影响，多数颗粒物质在宏观上呈现的是多尺寸颗粒混合且相互间吸引团本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于气相环境中多尺寸混合颗粒的筛选分离方法，其特征在于包含以下步骤：(1)将混合颗粒与气体充分混合并加速，形成具有气固两相的主流，并将主流引入渐缩通道；(2)利用渐缩通道中不同质量的颗粒在自身重力作用下形成的颗粒分层，对步骤(1)所述主流中具有相似粒径或质量的颗粒初步筛选；(3)步骤(2)所述主流在渐缩通道内再次加速并从出口喷出，进入颗粒分离区域，此时再利用混合颗粒流动时气固两相间的流体曳力导致的气体与颗粒速度差，将步骤(2)所述具有相似粒径或质量的颗粒从主流中分离；(4)步骤(3)所述进入颗粒分离区域的部分主流将发展形成环流，利用环流对步骤(3)所述从主流中分离的颗粒进行再次筛选分离；(5)步骤(3)所述未被筛选分离的颗粒随主流经过步骤(4)所述颗粒分离区域，进入下一级渐缩通道；(6)重复步骤(2)至步骤(5)，直至主流中所有的混合颗粒被筛选分离完毕。2.根据权利要求1所述一种适用于气相环境中多尺寸混合颗粒的筛选分离方法，其特征在于：所述混合颗粒的粒径尺寸范围包含厘米级、毫米级、微米级以及纳米级；颗粒种类包含金属颗粒、金属氧化物颗粒、陶瓷类颗粒、碳系颗粒以及高分子材料颗粒；气体种类包含空气以及空气中所含的所有气体种类的单一或混合气体；流体速度大小范围包括亚声速、声速及超声速，方向为水平方向；所使用的渐缩通道可视流体流速替换为等径通道或渐阔通道，方向为水平放置。3.根据权利要求1所述一种适用于气相环境中多尺寸混合颗粒的筛选分离方法，其特征在于：所述混合颗粒的筛选分离机制为颗粒的运动受自身竖直方向重力影响大于其受到的其他外力影响时从水平方向的主流中脱离；颗粒自身重力对其运动影响更大时，颗粒将趋于脱离水平方向的主流，反之则将趋于跟随主流运动，故混合颗粒分离过程中大质量、大粒径的颗粒先被分离，小质量、小粒径的颗粒后被分离。4.根据权利要求1所述一种适用于气相环境中多尺寸混合颗粒的筛选分离方法，其特征在于：所述颗粒分层的作用旨在初步将粒径或质量相差较大的颗粒在主流中分层，大质量、大粒径的颗粒处于主流...

【专利技术属性】
技术研发人员：何燕，张传琪，白文娟，楚电明，石嵩，张达，高辰宇，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：