Способ получения аэрозолей

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И}

А1 (511 4 В 05 В 17/00, 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) -.

Miiiikg t;, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3922447/23-05 (22) 03.07.85 (46) 23.03.87. Бюл. Р 11 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) В.И.Козаченко, Т.В.Колобашкина, Л.А.Нейман и B.È.Tóðóáàðoâ (53) 66.069.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 1121051, кл. В 05 В 17/04, 1983.

Dahlin Robert S., Sn Ja-an, Pe—

ters Leonard К. The Aer osol Forming

Plaction of М! and НС1. — А I ChE, 1980, v. 76, 11 201, р.,162-171. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЭРОЗОЛЕЙ (57) Изобретение относится к аэроэольной технике и может быть использовано для получения аэрозолей с регулируемой концентрацией и узким спектром размеров твердых частиц.

Р

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 негазооораэные 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.

1297929

Изобретение относится к аэрозольной технике и может быть использовано 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 соотношения площадей поверхности реагентов Fe(N0,) х

9Н О и (ИН„) СО ; на фиг. 3 — график изменения среднего размера ча-. стиц аэрозоля в зависимости от времени контакта потока газа-носителя с поверхностью второго реагента на фиг, 4 — график изменения концентрации получаемого аэрозоля в зависи мости от изменения соотношения площадей поверхности реагентов: водного раствора аммиака NF>, нанесенного на поролон, и кристаллогидрата азотно-кислого железа Ре(ИО ) 9НгО

Устройство содержит побудитель

1 расхода, соединенный через аэрозольный фильтр 2 с входом реакци— онной камеры 3, выход которой является выходом полученного аэрозоля.

Реакционная ламера 3 конструктивно разделена на две секции 4 и 5, расположенные последовательно по потоку газа-носителя, в которых размещены соответственно первый и второй негазообразные реагенты 6 и 7.

Реакционная камера 3 снабжена подвижной заслонкой 8, перекрывающей поверхности реагентов и изолирующей их друг от друга в нерабочем состоянии.

Способ получения аэрозолей осуществляется следующим образом.

Отодвигая подвижную заслонку 8, открывают поверхности первого и второго негазообразных реагентов 6 и

7, размещенных соответственно в секциях 4 и 5 реакционной камеры 3, и 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

2О

ЗО

4О

55 ношения плошадей поверхности реагентов 6 и 7 перемещением подвижной заслонки 8. Размер частиц 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 вешества, например, кристаллогидрат азотно-кислого железа Fe(ИО, )з 9Н О и кристаллический карбонат аммония (NH ) СО

В качестве одного или обоих реагентов можно использовать жидкости, нанесенные на пористый материал, инертный к данным жидкостям. Например, в качестве первого и второго реагентов б и 7 используют соответственно раствор NF>, нанесенный на поролон, и кристаллогидрат азотнокислого железа Ге(NO ) . 9НгО.

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 Ре(ИО )з 9Н О и кристаллический карбонат аммония (11Н„)г СОз. Площадь Вг поверхности второго реагента

133 смг, площадь S< поверхности первого реагента 3,0 см . С помошью побу.г 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

NH

Для этого площадь 8 поверхности второго реагента 7 оставляют неизменной и равной 133 см, а площадь S поверхности первого реагента меняют перемещением подвижной заслонки

8 в диапазоне 0,53-56,0 см . При

Я„ этом соотношение -- площадей поверхВг ности первого и второго реагентов

6 и 7 изменяется в диапазоне 0,0040,42. Время контакта потока воздух» с поверхностью второго реагента 7

1297929

Пример 2. Отодвигая подвижную заслонку 8, открывают поверхность первого и второго негазообразных реагентов 6 и 7, размещенных в секциях 4 и 5 реакционной камеры 3. В качестве первого и второго реагентов 45

6 и 7 используют соответственно водный раствор аммиака NH > концентрацией 1 мас., нанесенный на поролон, и кристаллогидрат азотно-кислого железа Fe(N0 ) 9Н О. Плошадь 8(50 поверхности первого реагента 6

7.

4,9 см, площадь Sг поверхности втог рого реагента 7 52,5 см . С помощью побудителя 1 расхода отфильтрованный н 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 вы(NH ) СО з остается постоянным и рав z но 3 с. Для различных значений соот8( ношения -- регистрируют концентра 2 цию полученного аэрозоля (фиг. 2).

Для соотног<(енйя площадей поверхности первого и второго реагентов — =0,1; 0,34 и 0,4 для различных

S<

8г 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 реS( агентов — 0,004 аэрозоль не удаS2 ется зарегистрировать по методике

АФА. При 0,004 - †« 0,3 занисиВг мость между концентрацией полученного аэрозоля и соотношением площадей поверхности реагентов линейная. При

> 0,3 процесс образования частиц

Sz становится неуправляемым. Это связано, очевидно, с присутствием в потоке воздуха избытка молекул промежуточного пара NP

30 ходе реакционной камеры 3 получают аэрозоль NH„NO>, концентрацию которого регистрируют по методике АФА.

Время контакта. потока воздуха с поверхностью второго реагента 7 остается постоянным и равно 0,9 с, Концентрацию аэрозоля регулируют изменением соотношения площадей поверхности первого и второго реагентов

6 и 7. Для этого площадь S поверхности первого реагента 6 оставляют неизменной и равной 4,9 см, площадь Sz поверхности второго реагента 7 меняют перемещением подвижной

2 заслонки 8 в диапазоне 2,45-52,5 см..

S2

При этом соотношение — площадей

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

S7 соотношения -- регистрируют конценS< трацию полученного аэрозоля (фиг.4) .

Как показали эксперименты, при

"2 выполнении условия 0,5 — < 0,8 за-( висимость между концентрацией полученного аэрозоля и соотношением площадей поверхности реагентов лиS2 нейная. При — v 0,8 процесс образо( вания частиц становится неуправляемым.

Формула изобретения

1. Способ получения аэрозолей, включающий химическое взаимодействие двух реагентов в огфильтрованном потоке газа-носителя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения реализации способа, отфильтрованный поток газа-носителя пропускают последовательно нац поверхностью первого и второго реагентов, при этом н качестве реагентов используют негазообразные вещества, концентрацию аэрозоля регулируют изменением соотношения плошадей поверхностей реагентов, а размер частиц аэрозоля — временем контакта потока газа-носителя с поверхностью второго реагента.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что н качестве реагентов используют твердые < ещества.

3. Способ по и. I о т л и ч аю шийся тем, что в качест«е по

j 29/929 дыход

Q ДООЗОЛЯ

2,0

1,0

07 оц s 2 менылей мере одного реагента ислопьзуют жидкости, нанесенные на норис9п

8,0 о б,О

gg

4,0 тый материал, инертный к данной жидкости.

1297929

Ъс

lt>

Q к л

13, 9, 8, 4,0

В,0 90 100 t,C

Фиг.3

32,0

30,0

28,0

26,0

24,0

22Ð

20,0

Б1!П1И!И Заказ 844/10 Тираж 646

Подписное!

1роизн.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1,0

t80

q 16,0

14,0 120

1Р.О

8.0

6,0 й,0

2,0

1О Z0 ЗО ФО 50 6.0 70 80 90 100 11.0 Д

Фиг4

$ г