CN204281349U - 气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，旨在解决当前氧化钼纳米颗粒生产中产品质量不稳定、工序复杂、效率低的技术问题；它包括用于将氧化钼纳米颗粒的前驱体材料进行气化处理的气化炉，本装置它还包括用于将气化态氧化钼纳米颗粒进行淬火处理的淬火单元、以及用于收集氧化钼纳米颗粒成品的收集单元；所述淬火单元包括汇集管、收集管；所述汇集管上端封闭，其下端开口；所述收集管的出气端口对应设置于所述汇集管的中上方，并与所述汇集管的内部空腔对应连通；所述汇集管的下端开口还与所述收集单元对应连接；在所述收集管内设置有与淬火液源对应连通的淬火液管，所述淬火液管的出口与所述收集管的出气端口相向对应。

Description

气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置

技术领域

本实用新型涉及纳米颗粒生产中所有设备领域，具体涉及一种气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置。

背景技术

纳米颗粒即平均尺寸小于一千分尺（如一微米）的分子。这种分子在行业内广为人知，人们对其有着浓厚的兴趣。因为该分子的纳米晶体或其他纳米级特征极大地改变着材料的性能。例如，由纳米颗粒制作的某种材料和由传统方法制作或寻常大小颗粒（如粉末）制作的材料相比，它能够表现出更卓越的机械性能，材料中的纳米颗粒也能够表现出独特的电性质和磁性质。纳米颗粒重量比的巨大表层使得颗粒之间迅速发生反应，这也能够促使拥有全新性能的材料产生。总之，人们意识到能够生产出纳米颗粒的材料就意味着可能设计和找到全新的、更具实用价值的材料，能够运用在机械、光学、电力、化学等等不计其数的领域里。然而，一直限制着纳米颗粒的广泛运用的困难在于生产出人们所期望大小的纳米颗粒并用商业标准来衡量它，例如以千克计算而非克。

在现有技术中，制备氧化钼纳米颗粒的方式有：在制备过程中，将前驱体材料进行气化处理，而前驱体材料在气化的过程中都会被蒸发，因此大多是在局部真空中进行，然后将气化的前驱体材料迅速冷却凝结成核沉淀成为纳米颗粒材料。例如，在一种制备过程中，将气化的前驱体材料的蒸汽直接喷射到冰冷甚至冷冻的旋转圆筒上，随即凝结在圆筒表面，附着在旋转圆筒表面的刮刀把凝结的物质刮下来，这些就是纳米颗粒产品。由于其凝结于圆筒表面，使其颗粒的均匀度得不到保证，同时刮刀在圆筒上进行刮料的时候还会与圆筒表面接触，易将圆筒金属物质刮入成品内影响其纯度。采取以上方法在制备过程中旋转圆筒的转速，刮刀的效率、方式等具有一定的要求，否则将直接影响其产品的质量，因此采用上述方式的操作其操作要求高、控制繁琐，导致其产品的质量不能得到很好的保证；又如，在另外一种制备过程中，将气化的前驱体材料的蒸汽流喷射在因素喷嘴中凝结而成，首先让蒸汽流在喷嘴的聚合部分加速，使之最终在喷嘴口加速到音速速率，最后蒸汽流在喷嘴的分散部分进一步加速到超音速速率，超音速蒸汽流迅速冷却最终凝结成为纳米颗粒。而音速喷嘴制备过程，因其持续性，在理论上可以实现生产大量的纳米颗粒产品，但是它需要在过程中通过音速喷嘴时维持一个合适压力差，其操作性极不容易控制，同时这种制备过程还存在另外一个问题，纳米颗粒材料可能在喷嘴内壁上凝结起来，这将会极大地降低喷嘴运行效率，甚至使之不能正常运行，使其制备过程更复杂，系统运行成本更高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，以解决当前氧化钼纳米颗粒生产中产品质量不稳定、工序复杂、效率低的技术问题。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为：

设计一种气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，它包括用于将氧化钼纳米颗粒的前驱体材料进行气化处理的气化炉，本装置它还包括用于将气化态氧化钼纳米颗粒进行淬火处理的淬火单元、以及用于收集氧化钼纳米颗粒成品的收集单元；

所述淬火单元包括汇集管、至少一个其两端开口、其进气端口对应设置于气化炉内的收集管；所述汇集管上端封闭，其下端开口；所述收集管的出气端口对应设置于所述汇集管的中上方，并与所述汇集管的内部空腔对应连通；所述汇集管的下端开口还与所述收集单元对应连接；

在所述收集管内设置有与淬火液源对应连通的淬火液管，所述淬火液管的出口与所述收集管的出气端口相向对应；经由所述收集管收集的气化态氧化钼纳米颗粒在经过所述淬火液管的出口时，与淬火液接触凝结为固态氧化钼纳米颗粒，并汇集于所述汇集管内，进而由收集单元收集。

位于所述收集管内的淬火液管的端部呈 “（”状，且该淬火液管的端部出口的中心与所述收集管的出气端口的中心位于同一水平线上。

所述淬火单元还包括其直径大于收集管的直径的保护管件；所述收集管的出气端口端对应设置于所述保护管件内的中部；所述收集管的出气端口经由所述保护管件的出气端与所述汇集管的内部空腔对应连通，所述保护管件的另一端与所述收集管之间封闭；并在气化炉内的所述收集管的下方管壁上开设有至少一个将管内区域与气化炉内部空腔连通的导气孔。

所述收集管和保护管件两者的轴线重合，并在所述收集管与保护管件中间设置有隔热层，所述隔热层的厚度为7-10毫米。

在所述汇集管内设置有与所述保护管件对应连通的引导管，所述引导管的出料端口的横截面呈向右前方倾斜的斜线。

所述淬火液源包括储液罐，所述储液罐与所述淬火液管的输入端口对应连通；并在所述淬火液管上设置有阀门，并在所述阀门与淬火液管的出口之间的淬火液管上还对应设置有压力表。

所述收集单元包括可过滤氧化钼纳米颗粒的过滤层、其内部具有空腔的仓体，在该仓体的中上部仓壁上开设有用于将经过淬火处理后的氧化钼纳米颗粒引入空腔内的进气口，并在所述仓体的中下部仓壁上开设有排气口；并在所述排气口处经由对应的排气管还设置有与排气口对应连通的抽风机；所述过滤层对应设置于进气口与排气口之间的腔体内，将过滤层的上下空腔隔离为两个隔离的区域。

所述过滤网与水平方向呈20°～30°夹角设置；且该过滤网为防水布料；

在所述进气口内对应设置有可将气化的氧化钼纳米颗粒引入至过滤网上方的引气管，该引气管的出气口最前端的端面为一倾斜的斜面，且该斜面与所述过滤网呈平行向设置；并在所述引气管的进气端还设置有与该引气管对应连通的鼓风机，该鼓风机与所述汇集管的下端开口对应连通。

在所述过滤网的最低端处还设置有其长度与所述过滤网对应的弧形收集槽，该收集槽的一个槽边与所述过滤网的最低端对应连接，其另一个槽边与所述仓体的仓壁对应连接；并在所述收集槽的上方的仓壁上还开设有一出料口，并在该出料口处还对应设置有活动封闭门；在所述空腔内的仓壁上还设置有震动块。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型通过改变传统淬火装置，改用本设计的淬火液管与收集管的结合，可对气化态氧化钼纳米颗粒进行有效的淬火处理，可以避免现有装置中生产出来的成品含有杂质，其纯度不高的问题，同时本装置相对现有装置而言，操作简便、易于实现、工序简单、可满足现代企业连续化生产的需求，生气效率高。

2.本实用新型通过摒弃原有设计，采用全新过滤网的设计，可以高效的过滤层气化后的氧化钼纳米颗粒，其生产效率高、产品质量能够得到有效的保障，同时，操作简便、易于实现，对企业来讲采用本装置其企业生产成本将大大降低。

3.本实用新型还具有其他有益效果，将在实施例中同所对应的结构一并提出。

附图说明

图1为本实用新型的主要结构示意图；

图2为本实用新型的主要结构剖面示意图；

图3为图2中A部放大结构示意图；

图中：1.收集管；3.保护管件；4.汇集管；5.淬火液管；6.导气孔；7.固态氧化钼纳米颗粒；8.气化态氧化钼纳米颗粒；9.引气管；10.隔热层；11.淬火液管的端部；12.引导管；13.气化炉；14.储液罐；15.阀门；16.压力表；17.仓体；18.斜面；19.过滤层；20.震动块；21.排气管；22.收集槽；23.活动封闭门；24.抽风机25.鼓风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

实施例1：一种气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，参见图1，图2，图3；本装置它包括用于将氧化钼纳米颗粒的前驱体材料进行气化处理的气化炉、用于将气化态氧化钼纳米颗粒进行淬火处理的淬火单元、以及用于收集氧化钼纳米颗粒成品的收集单元；

所述的淬火单元它包括汇集管4、两个其左右两端开口、其进气端口对应设置于气化炉内、并用于收集气化态氧化钼纳米颗粒的收集管1、以及其直径大于收集管的直径的保护管件3；所述收集管1的出气端口对应设置于保护管件3内的中部；且所述收集管1和保护管件3两者的轴线重合，并在收集管1与保护管件3的中间设置有隔热层5，该隔热层5的厚度为10毫米，隔热层5可对收集管1起到冷却的作用，从而阻止流经收集管1的凝结后的固态氧化钼纳米颗粒7再蒸发，提高其生产效率。所述的收集管1的出气端口经由保护管件3的出气端与汇集管4的内部空腔对应连通，同时，所述的保护管件3的另一端（图3中左端）与所述收集管1之间封闭。进一步的，在所述收集管1内设置有与淬火液源对应连通的淬火液管5，位于收集管1内的淬火液管的端部11呈 “（”状，该淬火液管的出口与所述收集管1的出气端口相向对应；且该淬火液管的端部11出口的中心与收集管1的出气端口的中心位于同一水平线上。所述的汇集管4上端封闭，其下端开口；所述的保护管件3对应设置于汇集管的中上方；同时，在所述汇集管内设置有与保护管件对应连通的引导管12，所述引导管12的出料端口（图2中引导管12的最右端）的横截面呈向右前方倾斜的斜线。

以上所述的淬火液源包括储液罐14，所述储液罐14与淬火液管5的输入端口对应连通。同时，在淬火液管5上还设置有阀门15，并在阀门15与淬火液管5的出口之间的淬火液管5上还对应设置有压力表16，通过调节阀门15的开启可调节淬火液管5喷出压力的大小。同时为了提高其工作效率，在位于气化炉内的收集管1的下方管壁上开设有多个将管内区域与外界连通的导气孔8。在实施中收集管及其上的导气孔对应设置于气化炉13内对该炉内的气化态氧化钼纳米颗粒进行充分的吸收，同时，为了增加本装置的使用寿命，所述的淬火液管、汇集管、保护管件均由SAE 316不锈钢制成，而所述的收集管由可由高温合金（如哈氏合金）制成。而上述的淬火液可以包括但不仅限于这些液体：如氢、氦、氮、氧、氩和甲烷。本实施例中的淬火液优选的是液化氮。该淬火液可以快速冷却汽化了的气化态氧化钼纳米颗粒8。本实施例收集管1内部的淬火液管5的出口的端部的排出液氮（或气态、气液混合均可）的压力对本装置生产出来的纳米颗粒有着很大的影响。例如，淬火液管5的出口的端部越靠近收集管1的左端，生产出来的纳米颗粒就越大。相反的，靠近收集管1的左端越远，生产出来的纳米颗粒就越小。然而，其他因素也能影响粒子大小。例如，即使淬火液管5的出口的端部靠近收集管1的左端很近，只要加快淬火液管5的出口的端部的出液压力也能生产出更小的纳米颗粒。

所述的收集单元它包括可过滤氧化钼纳米颗粒由防水布料制成的过滤层19、其内部具有空腔的仓体17，在该仓体17的中上部仓壁上开设有用于将经淬火处理后的氧化钼纳米颗粒引入空腔内的进气口，并在所述仓体的中下部仓壁上开设有排气口；进一步的，在所述的进气口内对应设置有可将经淬火处理后的氧化钼纳米颗粒引入至过滤网上方的引气管9，并在该引气管9的出气口最前端的端面为一倾斜的斜面18，如图2中18所示，该斜面18与过滤网19呈平行向设置，以形成其出气口与过滤网相向设置，进而由出气口排出的气化太氧化钼纳米颗粒直接排出至过滤网上。进一步的，在所述引气管9的进气端还设置有与该引气管9对应连通的鼓风机。该鼓风机与汇集管的下端开口对应连通。并在所述排气口处经由对应的排气管21还设置有与排气口对应连通的抽风机。所述的过滤层19对应设置于进气口与排气口之间的腔体内，将过滤层19的上下空腔隔离为两个隔离的区域，且该过滤网19与水平方向呈20°夹角设置。同时，在所述过滤网19的最低端处还设置有其长度与所述过滤网对应的弧形收集槽22，该收集槽22的一个槽边与所述过滤网19的最低端对应连接，其另一个槽边与所述仓体17的仓壁对应连接。同时，在所述收集槽22的上方的仓壁上还开设有一出料口，并在该出料口处还对应设置有活动封闭门23。通过此活动封闭门可将产品取出，进一步的，在所述空腔内的仓壁上还设置有震动块20，在生产中通过此震动块的间隔震动将过滤后的氧化钼纳米颗粒震动至下方的收集槽内。

在应用中，收集管收集气化炉内的气化态氧化钼纳米颗粒，经由收集管1收集的气化态氧化钼纳米颗粒8经过所述淬火液管5的出口时，与淬火液接触凝集为固态氧化钼纳米颗粒7，并在鼓风机的作用下汇集于所述汇集管4内，进而由抽风机的作用将其吸入收集单元中收集。

最后指出，虽然，本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，它包括用于将氧化钼纳米颗粒的前驱体材料进行气化处理的气化炉，其特征在于：本装置它还包括用于将气化态氧化钼纳米颗粒进行淬火处理的淬火单元、以及用于收集氧化钼纳米颗粒成品的收集单元；

所述淬火单元包括汇集管（4）、至少一个其两端开口、其进气端口对应设置于气化炉内的收集管（1）；所述汇集管（4）上端封闭，其下端开口；所述收集管（1）的出气端口对应设置于所述汇集管（4）的中上方，并与所述汇集管（4）的内部空腔对应连通；所述汇集管的下端开口还与所述收集单元对应连接；

在所述收集管（1）内设置有与淬火液源对应连通的淬火液管（5），所述淬火液管（5）的出口与所述收集管（1）的出气端口相向对应；经由所述收集管（1）收集的气化态氧化钼纳米颗粒（8）在经过所述淬火液管（5）的出口时，与淬火液接触凝结为固态氧化钼纳米颗粒（7），并汇集于所述汇集管（4）内，进而由收集单元收集。

2.如权利要求1所述的气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，其特征在于：位于所述收集管（1）内的淬火液管的端部（11）呈 “（”状，且该淬火液管的端部（11）出口的中心与所述收集管（1）的出气端口的中心位于同一水平线上。

3.如权利要求1所述的气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，其特征在于：所述淬火单元还包括其直径大于收集管（1）的直径的保护管件（3）；所述收集管（1）的出气端口端对应设置于所述保护管件（3）内的中部；所述收集管（1）的出气端口经由所述保护管件（3）的出气端与所述汇集管（4）的内部空腔对应连通，所述保护管件（3）的另一端与所述收集管（1）之间封闭；并在气化炉内的收集管（1）的下方管壁上开设有至少一个将管内区域与气化炉内部空腔连通的导气孔（6）。

4.如权利要求3所述的气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，其特征在于：所述收集管（1）和保护管件（3）两者的轴线重合，并在所述收集管（1）与保护管件（3）中间设置有隔热层（10），所述隔热层（10）的厚度为7-10毫米。

5.如权利要求3所述的气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，其特征在于：在所述汇集管（4）内设置有与所述保护管件（3）对应连通的引导管（12），所述引导管（12）的出料端口的横截面呈向右前方倾斜的斜线。

6.如权利要求1所述的气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，其特征在于：所述淬火液源包括储液罐（14），所述储液罐（14）与所述淬火液管（5）的输入端口对应连通；并在所述淬火液管（5）上设置有阀门（15），并在所述阀门（15）与淬火液管（5）的出口之间的淬火液管（5）上还对应设置有压力表（16）。

7.如权利要求1所述的气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，其特征在于：所述收集单元包括可过滤氧化钼纳米颗粒的过滤层（19）、其内部具有空腔的仓体（17），在该仓体（17）的中上部仓壁上开设有用于将经过淬火处理后的氧化钼纳米颗粒引入空腔内的进气口，并在所述仓体的中下部仓壁上开设有排气口；并在所述排气口处经由对应的排气管（21）还设置有与排气口对应连通的抽风机（24）；所述过滤层（19）对应设置于进气口与排气口之间的腔体内，将过滤层（19）的上下空腔隔离为两个隔离的区域。

8.如权利要求7所述的气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，其特征在于：所述过滤网（19）与水平方向呈20°～30°夹角设置；且该过滤网（19）为防水布料。

9.如权利要求7所述的气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，其特征在于：在所述进气口内对应设置有可将气化的氧化钼纳米颗粒引入至过滤网上方的引气管（9），该引气管（9）的出气口最前端的端面为一倾斜的斜面（18），且该斜面（18）与所述过滤网（19）呈平行向设置；并在所述引气管（9）的进气端还设置有与该引气管（9）对应连通的鼓风机（25），该鼓风机（25）与所述汇集管的下端开口对应连通。

10.如权利要求9所述的气化态氧化钼纳米颗粒淬火、收集装置，其特征在于：在所述过滤网（19）的最低端处还设置有其长度与所述过滤网对应的弧形收集槽（22），该收集槽（22）的一个槽边与所述过滤网（19）的最低端对应连接，其另一个槽边与所述仓体（17）的仓壁对应连接；并在所述收集槽（22）的上方的仓壁上还开设有一出料口，并在该出料口处还对应设置有活动封闭门（23）；在所述空腔内的仓壁上还设置有震动块（20）。