Способ получения аэрозолей Советский патент 1987 года по МПК B05B17/00 B05B17/04 

Изобретение относится к аэрозольной технике и может быть использован для получения аэрозолей с регулируемой концентрацией и узким спектром размеров твердых частиц,

Целью изобретения является упрощение реализации способа получения аэрозолей.

На фиг, 1 изображена схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 - график изменения концентрации получаемого аэрозоля в зависимости от изменения соотноишния площадей поверхности реагентов Ре(КОз), и () на фиг, 3 - график изменения среднего размера частиц аэрозоля в зависимости от времени контакта потока газа-носителя с поверхностью второго реагента; на фиг. 4 - график изменения концентрации получаемого аэрозоля в зависимости от изменения соотношения площадей цоверхности реагентов: водного раствора аммиака NH, нанесенного на поролон, и кристаллогидрата азотно-кислого железа Fe (N0 ) 9Н,0

Устройство содержит побудитель 1 расхода, соединенный через аэрозольный фильтр 2 с входом реакционной камеры 3, выход которой явля- ется выходом полученноЪо аэрозоля. Реакционная ламера 3 конструктивно разделена на две секции 4 и 5, расположенные последовательно по по току газа-носителя, в которых разме щены соответственно первьм и второй негазообразные реагенты 6 и 7. Реакционная камера 3 снабжена подвиной заслонкой 8,, перекрывающей поверхности реагентов и изолирующей их друг от друга в нерабочем состоянии.

Способ получения аэрозолей осу- П1,ествляется следующим образом.

Отодвигая подвижную заслонку 8, открьюают поверхности первого и второго негазообразньгх реагентов 6 и 7, размещенных соответственно в секциях 4 и 5 реакционной камеры 3, устанавливают требуемое соотношение площадей их поверхности. С помощью побудителя 1 расхода отфильтрованный в аэрозольном фильтре 2 поток газа-носителя пропускают последовательно над поверхностью первого и второго негазообразных реагентов 6 и 7. На выходе реакционной камеры 3 получают аэрозоль. Концентрацию аэрозоля регулируют изменением соот5

0

5

0 5 0

5 0

ношения площадей поверхности реагентов 6 и 7 пepe eщeниeм подвижной заслонки 8. Размер частип, аэрозоля регулируют изменением времени контакта потока газа-носителя с поверхностью второго реагента, например, за счет изменения объемной скорости потока газа:-носителя,

В качестве реагентов 6 и 7 используют твердые вещества, например, кристаллогидрат азотно-кислого железа Fe( и кристаллический карбонат аммония (КНд)2СОэ.

В качестве одного или обоих реагентов можно использовать жидкости, нанесенные на пористый материал, инертный к данным жидкостям. Например, в качестве первого и второго реагентов 6 и 7 используют соответственно раствор NP-, нанесенный на поролон, и кристаллогидрат азотнокислого железа Fe(N0,).

Пример 1.-Отодвигая подвижную заслонку 8, открывают поверхности первого и второго негазообразных реагентов 6 и 7, размещенных в секциях 4 и 5 реакционной камеры 3. В качестве первого и второго реагентов 6 и 7 используют соответственно кристаллогидрат азотно-кислого железа FeCNO g H O и кристаллический карбонат аммония (Ш4)СОз. Пло- щадь Si поверхности второго реагента 133 см, площадь S вого

дителя расхода отфильтрованный в аэрозольном фильтре 2 поток газа-носителя (воздуха) с объемной скоростью 20 л/мин пропускают последовательно над поверхностью первого и второго реагентов 6 и 7. На выходе реакционной камеры 3 получают аэрозоль , концентрап по которого регистрируют по методике АФА. Концентрацию аэрозоля регулируют изменением соотношения площадей поверхности первого и второго реагентов 6 и 7, Для этого площадь R поверхности второго реагента 7 ной и

поверхности первого реагента меняют перемещением подвижной заслонки 8 в диапазоне 0,53-56,0 см, При

этом соотнопение г;- площадей поверх 2

ности первого и второго реагентов 6 и 7 изменяется в диапазоне 0,004- 0,42. Время контакта потока воздуха с поверхностью второго реагента 7

см, площадь Si поверхности пер- реагента 3,0 см, С помошью побуоставляют неизменл

равной 133 см , а площадь S

(КНд)СО, остается

но

1 3 с,

ношения

постоянным и рав Для различных значений соот S,

-- регистрируют концентра2цию полученного аэрозоля (фиг, 2),

Для соотношения плои1адей поверхности первого и второго реагентов с

- 0,1i 0,34 и 0,4 для различных S

значений времени контакта потока воздуха с поверхностью второго реагента 7 (0,1-10,0 с) определяют средний радиус частиц полученного аэрозоля с учетом только механизма коагуляции частиц (фиг. 3).

Кроме того, дисперсный состав аэрозоля исследуется под электронным микроскопом. Во всех случаях размер частиц лежит в субмикронной области.

Как показали эксперименты, при соотношении площадей поверхности реQ

агентов -- 0,004 аэрозоль не удается зарегистрировать по методике АФА. При 0,004 -- 6 0,3 зависи |- 6 0,3

Ь2

мость между концентрацией полученного аэрозоля и соотношением плоп1адей поверхности реагентов линейная. При

-- 0,3 процесс образования частиц

г

становится неуправляемым. Это связано, очевидно, с присутствием в пото-

ке воздуха избытка молекул промежу точного пара , приводящего к постоянному появлению новых частиц и их быстрой коагуляции.

П р и м е р 2. Отодвигая подвиж- H-STO заслонку 8, открывают поверхност первого и второго негазообразных реагентов 6 и 7, размещенных в секциях 4 и 5 реакционной камеры 3. В качестве первого и второго реагентов 6 и 7 используют соответственно водный раствор аммиака NKj концентрацией 1 мае.%, нанесенный на поролон, и кристалло гидрат азотно-кисло- го железа Fe (NOj) 9Н2,0. Площадь S, поверхности первого реагента 6

2

4,9 см , площадь , поверхности второго реагента 7 52,5 см . С помощью побудителя 1 расхода отфильтрованный в аэрозольном фильтре 2 поток газа-носителя (воздуха) с объемной скоростью 13 л/мин пропускают последовательно над поверхностью первого и второго реагентов 6 и 7. На вы97929 4

ходе реакционной камеры 3 получают аэрозоль NH4N03, концентрацию которого регистрируют по методике АФА. Время контакта,потока воздуха с по- 5 верхностью второго реагента 7 остается постоянным и равно 0,9 с. Концентрацию аэрозоля регулируют изменением соотношения площадей поверхности первого и второго реагентов 10 6 и 7. Для этого площадь S поверхности первого реагента 6 оставляют неизменной и равной 4,9 см , пло

S поверхности второго реагента 7 меняют перемещением подвижной заслонки 8 в диапазоне 2,45-52,5 см.

При этом соотношение -- площадей

1

поверхности второго и первого реагентов 7 и 6 изменяется в диапазоне 0,5-10,7. Для разных значений

Sj

соотношения -- (

регистрируют концентрацию полученного аэрозоля (фиг.4). Как показали эксперименты, при

выполнении условия

0.,8

X

за

30

35

ь

40

45

50

55

висимость между концентраттией полученного аэрозоля и соотношением площадей поверхности реагентов лио

нейная. При -- 0,8 процесс образо(

вания частиц становится неуправляемым .

Формула изобретения

1.Способ получения аэрозолей, включаюпдай химическое взаимодействие двух реагентов в отфильтрованном потоке газа-носителя, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения реализации способа, отфильтрованный поток газа-носителя пропускают последовательно над поверхностью первого и второго реагентов, при этом в качестве реагентов используют негазообразные вещества, концентрацию аэрозоля регулируют изменением соотношения площадей поверхностей реагентов, а размер частиц аэрозоля - временем контакта потока газа-носителя с поверхностью второго реагента.

2.Способ по п, 1, о т л и ч а- ю щ и й с я тем, что в качестве реагентов используют твердые реик - ства.

3.Способ по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что в качестне по

512979296

меньшей мере одного реагента исполь- тый материал, инертный к данной жид- зуют жидкости, нанесенные на порие- кости.

Изобретение относится к аэрозольной технике и может быть использовано для получения аэрозолей с регулируемой концентрацией и узким спектром размеров твердых частиц. Цель - упрощение реализации способа получения аэрозолей. Для этого в способе, включающем химическое взаимодействие двух реагентов в отфильтрованном потоке газа-носителя, последний пропускают последовательно над поверхностью первого и второго реагентов, В качестве реагентов -используют негазообразные вещества, концентрацию аэрозоля регулируют изменением соотношения площадей поверхностей реагентов, а размер частиц аэрозоля - временем контакта потока газа-носителя с поверхностью второго реагента. В качестве реагентов могут быть использованы твердые вещества, например кристаллогидрат азотно-кислого железа и кристаллический карбонат аммония. Кроме того, в качестве по меньшей мере, одного реагента могут быть использованы жидкости, нанесенные на пористый материал, инертный к данной жидкости, например водный раствор аммиака, нанесенный на поролон, 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (О. (Л

ht 1

Фиг)

У Выход

СазрозоАЯ

7 I

W 2.0 3,0 .0 5,0 &0 7,0 8,0 9,0 Ю,0 t,C Фиг.3

0

ГО 2.0 3.0 .0 5.0 6.0 70 8.0 3.0 Ю.О ПО ФтЦ

-Ij. S,

BIlllHllll Заказ 844/10 Тираж 646Подписное

Пронзи.-гюлигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4