專利名稱：一種多孔防堵噴嘴的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種噴嘴，尤其是一種生產(chǎn)納米氧化物粉體的多孔防 堵噴嘴，屬于納米生產(chǎn)技術領域。
背景技術：
氣相法是一種眾所周知的制備各種納米顆粒的化學工藝。自從超細粉 體特別是納米顆粒在高性能應用方面的潛力被發(fā)掘之后，其科學和商業(yè)價 值大大增加，氣相法己成為納米氧化物粉體制備中一個非常重要的技術。 盡管各種氣相法合成工藝存在許多的差異，但納米顆粒在生成時都有一個 共同的生成機制，且納米顆粒的產(chǎn)品質(zhì)量及應用性能主要是由其粒徑分布 及粒子形態(tài)，即顆粒大小和由初級納米粒子數(shù)定義的團聚程度共同決定的。 在氣相法生產(chǎn)納米氧化物的過程中，納米產(chǎn)品的最終性能主要是由合成工 藝前期幾毫秒時間內(nèi)的流體力學和質(zhì)點動力學決定的，而影響氣相法納米 產(chǎn)品的核心工藝之一就是火焰噴嘴的結構。目前使用的噴嘴主要存在下列 問題(1)噴嘴易結疤；(2)火焰高溫區(qū)太長；(3)反應區(qū)溫度梯度大。 這些問題導致氣相法納米氧化物粉體工藝不連續(xù)、粒徑分布寬、硬團聚明顯以及質(zhì)量不穩(wěn)定。美國專利US2990249在1961年發(fā)明的一種噴嘴，其噴 嘴外部只有一個環(huán)，不能同時達到清洗和助燃的效果，而且其噴嘴內(nèi)部有 許多隔板，導致汽化原料容易在噴嘴內(nèi)冷凝，易造成堵塞并且原料與氣體 混合不均勻。另一美國專利US4559218在1985年發(fā)明了一種噴嘴，其噴嘴 沒有預混腔，這樣生產(chǎn)出來的粒子粒徑分布較寬，而且其外部設有一冷凝 管，不僅會使火焰長度變長，而且生產(chǎn)出來的粒子易在其內(nèi)壁沉積結疤， 不利于連續(xù)生產(chǎn)?，F(xiàn)在國內(nèi)還沒有氣相法生產(chǎn)納米氧化物粉體的噴嘴的相 關報導，而國外的一些專利，主要在預混腔和二次清洗氣體設計上有一定 缺陷，并且結構復雜，價格昂貴。發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術存在的上述不足，本實用新型提供一種能防堵，易于 對燃燒火焰進行控制，且能生產(chǎn)出粒徑小、分布窄、無團聚的優(yōu)質(zhì)納米氧 化物粉體的多孔防堵噴嘴。本實用新型通過下列技術方案完成 一種多孔防堵噴嘴，包括其上設 有進料口和出料口的腔體，其特征在于腔體設為上部帶進料口的預混腔和 下部帶出料口的內(nèi)噴腔，且在內(nèi)噴腔外圍設有帶進、出氣口的清洗層和帶 進、出氣口的助燃層。所述預混腔大于內(nèi)噴腔，其上的進料口分別設為頂部的進料口和兩側 部的進氣口。以便原料進入后能在此進行預先混合。所述內(nèi)噴腔上部與預混腔連通，內(nèi)噴腔下端為出料噴口，以便物料噴出。所述內(nèi)噴腔外圍的清洗層上部設有進氣口 ，該進氣口與空氣輸送管相 連，清洗層下端為出氣口，以便在噴射區(qū)域形成氣墻，有效防止因火焰回 流而使其攜帶的產(chǎn)物堵塞噴嘴。所述清洗層外圍的助燃層上部設有進氣口，該進氣口與氫氣輸送管相 連，助燃層下端為出氣口，用于輔助點燃和調(diào)節(jié)火焰長度。本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點和效果采用上述方案，不 僅可通過預混腔使原料在此進行預混合，使生產(chǎn)出來的粒子粒徑分布窄， 減少初級粒子的粒徑，而且噴嘴口的清洗層設置，使二次空氣作為清洗氣 體，在火焰周圍形成氣墻，有效防止了氣流因回流攜帶有害物資而堵住噴 嘴，再加上外層助燃層的設置，使二次氫氣作為助燃氣體，形成"長明燈" 結構，使火焰長度變短，減少粒子在火焰高溫區(qū)的停留時間，減少其燒結 度，從而減少初級粒子的粒徑，使產(chǎn)物的粒徑分布變窄。本實用新型結構 簡單，工作可靠性高，穩(wěn)定性好，從根本上解決了工業(yè)上氣相法生產(chǎn)納米 氧化物粒子的難題。


圖1為本實用新型之結構示意圖； 圖2為圖1的仰視圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步描述。本實用新型提供的多孔防堵噴嘴，包括腔體，其中腔體設為上部帶進 料口的預混腔4和下部帶出料口的內(nèi)噴腔7，預混腔4和內(nèi)噴腔7連通，且 預混腔4大于內(nèi)噴腔7，預混腔4上的進料口分別設為頂部的進料口 1和兩 側部的進氣口2和3，內(nèi)噴腔7下端為出料噴口，在內(nèi)噴腔7的外圍設有清 洗層8和助燃層9，清洗層8的上部設有進氣口5，該進氣口與空氣輸送管 相連，清洗層8地下端為出氣口，助燃層9的上部設有進氣口6，該進氣口 與氫氣輸送管相連，助燃層9的下端為出氣口，從而形成和帶進、出氣口 的。從而形成多孔層噴嘴。當當原料四氯化硅蒸汽隨氮氣進入預混腔4時， 空氣及氫氣也分別自入口 2和3進入預混腔4內(nèi)，充分混合后經(jīng)內(nèi)噴腔7 的下端噴出，同時在內(nèi)噴腔7的外圍即中層的清洗層8內(nèi)，空氣經(jīng)入口 5 噴入后經(jīng)干燥凈化后由下端的出口噴出，在最外的助燃層9內(nèi)，二次氫氣 經(jīng)入口6進入，參與助燃。
權利要求1、一種多孔防堵噴嘴，包括其上設有進料口和出料口的腔體，其特征在于腔體設為上部帶進料口的預混腔和下部帶出料口的內(nèi)噴腔，且在內(nèi)噴腔外圍設有帶進、出氣口的清洗層和帶進、出氣口的助燃層。
2、 根據(jù)權利要求1所述的多孔防堵噴嘴，其特征在于所述預混腔大 于內(nèi)噴腔，其上的進料口分別設為頂部的進料口和兩側部的進氣口。
3、 根據(jù)權利要求1所述的多孔防堵噴嘴，其特征在于所述內(nèi)噴腔上 部與預混腔連通，內(nèi)噴腔下端為出料噴口。
4、 根據(jù)權利要求1所述的多孔防堵噴嘴，其特征在于所述內(nèi)噴腔外 圍的清洗層上部設有進氣口，該進氣口與空氣輸送管相連，清洗層下端為 出氣口。
5、 根據(jù)權利要求1所述的多孔防堵噴嘴，其特征在于所述清洗層外 圍的助燃層上部設有進氣口，該進氣口與氫氣輸送管相連，助燃層下端為 出氣口。
專利摘要本實用新型提供一種多孔防堵噴嘴，包括其上設有進料口和出料口的腔體，其特征在于腔體設為上部帶進料口的預混腔和下部帶出料口的內(nèi)噴腔，且在內(nèi)噴腔外圍設有帶進、出氣口的清洗層和帶進、出氣口的助燃層。不僅使生產(chǎn)出來的粒子粒徑分布窄，減少初級粒子的粒徑，而且使二次空氣作為清洗氣體，在火焰周圍形成氣墻，有效防止了氣流因回流攜帶有害物資而堵住噴嘴，同時使二次氫氣作為助燃氣體，使火焰長度變短，減少粒子在火焰高溫區(qū)的停留時間，減少其燒結度，從而減少初級粒子的粒徑，使產(chǎn)物的粒徑分布變窄。本實用新型結構簡單，工作可靠性高，穩(wěn)定性好，從根本上解決了工業(yè)上氣相法生產(chǎn)納米氧化物粒子的難題。
文檔編號B05B1/14GK201216931SQ20082008134
公開日2009年4月8日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權日2008年6月13日
發(fā)明者郭玉忠, 威 陸, 陳冬華 申請人:昆明理工大學