一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统技术方案

本发明专利技术公开了一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统，包括纳米颗粒大量捕集机构、荷电机构、粒径筛分机构和颗粒物喷发机构。本发明专利技术可以实现对含有不同粒径颗粒物的外界空气通过旋风分离系统、荷电装置及高压电场进行粒径筛分捕集，并将不同粒径的纳米级颗粒物均匀悬浮于盛有专用溶剂的贮液瓶中储存备用，也可通过高压气泵产生高速气流，通过减压阀、输送管路经不同粒径颗粒物贮液瓶携卷贮液至喷嘴高速喷出，从而向目标环境中输送所需粒径不同流量、不同浓度颗粒物的气溶胶，可用于大气污染及个体防护过滤性能研究，以及气溶胶吸入剂的药理学毒理学研究，对于促进职业卫生、环境治理、应急救援等领域的基础及应用研究具有重要意义。有重要意义。有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统


[0001]本专利技术涉及职业卫生、环境治理、应急救援
，特别涉及一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统。

技术介绍

[0002]环境空气中颗粒物是大气中存在的各种固态和液态颗粒物的总称，其粒径范围由0.1到100微米，是空气中最重要的污染物之一；各种颗粒状物质均匀分散在空气中构成了一个相对稳定的庞大的悬浮体系即气溶胶体系。其中由于细颗粒物更易进入人体，在环境中滞留时间更长，以及吸附的重金属和有毒有害物质较多，因此对人体的危害也更大。大量的研究表明，可吸入颗粒物浓度的增加与疾病的发病率、死亡率密切相关，尤其是呼吸系统疾病及心肺疾病。
[0003]随着可吸入颗粒物及气溶胶相关防治措施研究的不断深入，以及大气污染日益严重、满足疫情防控治理需求，对实验用纳米级颗粒物的要求也不断提高，不仅要求颗粒物的粒度大小和均匀性，还需要高效性、稳定性，这就要求颗粒物的捕集、筛分、发生都需要达到更高水平。
[0004]因此，鉴于以上问题，有必要提出一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统，以用于纳米级可吸入颗粒物气溶胶的防治措施高效性评测，以及各类吸入性药剂治疗的生理性毒理性研究，进而为纳米级可吸入颗粒物治理、个体防护装备评测、药剂改良等提供科学指导。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统，包括纳米颗粒大量捕集机构、荷电机构、粒径筛分机构和颗粒物喷发机构；
[0007]所述纳米颗粒大量捕集机构包括旋风分离器和负压风机；
[0008]所述荷电机构包括空气压缩机、高效过滤器、密闭混合室和电晕探针；
[0009]所述粒径筛分机构包括高压电场、多个灰斗和盛有不同粒径的颗粒物专用溶剂的贮液瓶；
[0010]所述颗粒物喷发机构包括高压气泵、输送管、减压阀、流量控制计、总开关阀和喷嘴，所述高压气泵用于产生高压气流，所述减压阀用于降压至合适压力以保持输送管内压力稳定，所述流量控制计用于监测、调控流量至所需气溶胶流量。
[0011]优选的，所述高压电场和密闭混合室之间设置有输料管，所述高压电场内部设置有正极板和负极板，所述正极板接地，所述负极板打孔并与灰斗相连通，用于收集不同粒径颗粒，所述高压电场的内部设置有两个隔板，两个所述隔板的一侧分别开设有流通孔。
[0012]优选的，所述隔板的一侧设置有移动板，所述移动板的一侧设置有刷毛，所述刷毛
与隔板贴合设置，所述移动板的顶端设置有活动杆，所述隔板的一侧设置有定位机构。
[0013]优选的，所述定位机构包括固定板，所述固定板的一侧与隔板的一侧固定连接，所述固定板的顶端开设有活动孔，所述活动杆活动穿插设置于活动孔的内部，所述活动杆的外壁开设有外螺纹槽，所述活动孔的内壁开设有内螺纹槽，所述内螺纹槽的外壁和外螺纹槽的外壁螺纹连接，所述活动杆转动连接于移动板的顶端。
[0014]优选的，所述密闭混合室和高压电场的末端之间设置有回流管，所述回流管的内部设置有单向阀，所述高效过滤器的输出端与回流管的内部相连通。
[0015]优选的，所述输送管的中部设置有三通，所述流量控制计设置于三通和贮液瓶之间，所述总开关阀设置于输送管和喷嘴之间，所述喷嘴和贮液瓶之间设置有连通管。
[0016]优选的，所述贮液瓶的底端设置有搅拌器，所述搅拌器的搅拌轴设置于贮液瓶内部的底端。
[0017]优选的，所述喷嘴的端部套设有密封盖，所述喷嘴的外壁固定套接有定位环，所述定位环的一侧开设有两个插孔，所述密封盖的一侧固定连接有两个插杆，所述插杆活动穿插连接于插孔的内部。
[0018]优选的，所述插孔的内壁贴设有橡胶套，所述插杆活动穿插连接于橡胶套的内壁，所述插杆的外壁设置有凸起。
[0019]优选的，所述纳米级颗粒大量捕集机构中的旋风分离器为内置高转速离心叶轮的高效动态旋风分离器，所述荷电机构中的电晕探针放出单级正离子。
[0020]本专利技术的技术效果和优点：
[0021](1)本专利技术中纳米级颗粒大量捕集装置中为旋风分离器为内置高转速离心叶轮的高效动态旋风分离器，对1微米以上的分离效率达99％，可有效将纳米级颗粒物与1微米以上颗粒物分离；
[0022](2)本专利技术中荷电装置中使用空气压缩机产生高速气流，经高效过滤器过滤后成为高速洁净射流，经释放单级正离子的电晕探针后成为单级正离子射流，在密闭混合室中与所捕集到的纳米级颗粒流碰撞混合，从而使不同粒径的纳米级颗粒荷电，其中颗粒粒径越大荷电量越大；
[0023](3)本专利技术中在粒径筛分装置中设置高压电场对不同粒径颗粒物进行精准筛分并分别贮存于对应的贮液瓶中，贮液瓶中盛有不同粒径的颗粒物专用溶剂，贮液瓶底部连接搅拌器，使筛分后的颗粒物均匀悬浮于溶剂中；
[0024](4)本专利技术中在颗粒物喷发装置中设置流量控制计控制贮存瓶输出的含均匀悬浮特定粒径颗粒物的贮液流量，设置减压阀控制气流压力，可向目标环境中喷射、输送不同流量、不同浓度、不同流速的稳定气溶胶流，既可用于个体呼吸防护装备客观评测实验系统构建，也可用于大气污染环境治理模拟以及气溶胶吸入剂的药理学毒理学研究。
附图说明
[0025]图1为本专利技术系统结构示意图。
[0026]图2为本专利技术图1的A处局部放大结构示意图。
[0027]图3为本专利技术高压电场结构示意图。
[0028]图4为本专利技术移动板剖视结构示意图。
[0029]图5为本专利技术密封盖结构示意图。
[0030]图6为本专利技术密封盖剖视结构示意图。
[0031]图7为本专利技术图6的B处局部放大结构示意图。
[0032]图中：1、旋风分离器；2、负压风机；3、密闭混合室；4、电晕探针；5、空气压缩机；6、高效过滤器；7、单向阀；8、高压电场；9、灰斗；10、贮液瓶；11、流量控制计；12、三通；13、搅拌器；14、高压气泵；15、减压阀；16、总开关阀；17、喷嘴；18、输料管；19、回流管；20、隔板；21、移动板；22、刷毛；23、活动杆；24、连通管；25、固定板；26、活动孔；27、内螺纹槽；28、外螺纹槽；29、输送管；30、密封盖；31、定位环；32、插杆；33、插孔；34、橡胶套；35、凸起。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术提供了如图1
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7所示的一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统，包括纳米颗粒大量捕集机构、荷电机构、粒径筛分机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统，其特征在于，包括纳米颗粒大量捕集机构、荷电机构、粒径筛分机构和颗粒物喷发机构；所述纳米颗粒大量捕集机构包括旋风分离器(1)和负压风机(2)；所述荷电机构包括空气压缩机(5)、高效过滤器(6)、密闭混合室(3)和电晕探针(4)；所述粒径筛分机构包括高压电场(8)、多个灰斗(9)和盛有不同粒径的颗粒物专用溶剂的贮液瓶(10)；所述颗粒物喷发机构包括高压气泵(14)、输送管(29)、减压阀(15)、流量控制计(11)、总开关阀(16)和喷嘴(17)，所述高压气泵(14)用于产生高压气流，所述减压阀(15)用于降压至合适压力以保持输送管(29)内压力稳定，所述流量控制计(11)用于监测、调控流量至所需气溶胶流量。2.根据权利要求1所述的一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统，其特征在于，所述高压电场(8)和密闭混合室(3)之间设置有输料管(18)，所述高压电场(8)内部设置有正极板和负极板，所述正极板接地，所述负极板打孔并与灰斗(9)相连通，用于收集不同粒径颗粒，所述高压电场(8)的内部设置有两个隔板(20)，两个所述隔板(20)的一侧分别开设有流通孔。3.根据权利要求2所述的一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统，其特征在于，所述隔板(20)的一侧设置有移动板(21)，所述移动板(21)的一侧设置有刷毛(22)，所述刷毛(22)与隔板(20)贴合设置，所述移动板(21)的顶端设置有活动杆(23)，所述隔板(20)的一侧设置有定位机构。4.根据权利要求3所述的一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统，其特征在于，所述定位机构包括固定板(25)，所述固定板(25)的一侧与隔板(20)的一侧固定连接，所述固定板(25)的顶端开设有活动孔(26)，所述活动杆(23)活动穿插设置于活动孔(26)的内部，所述活动杆(23)的外壁开设有外螺纹槽(28)，所述活动孔(26)的内壁开设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱金佗，荆鹏俐，周福宝，何新建，王亮，郝雅馨，陈梦林，张玉东，廖晓雪，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：