DE3041555C2 - Process for the aerodynamic production of liquid or solid disperse aerosols - Google Patents
Process for the aerodynamic production of liquid or solid disperse aerosolsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur aerodynamischen Gewinnung von flüssigen oder festen dispersen Aerosolen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. The invention relates to a method for the aerodynamic extraction of liquids or solids disperse aerosols according to the preamble of the claim.
Bei einem solchen, aus der DE-PS 9 27 920 bekannten Verfahren wird Flüssigkeit an die Außenfläche eines aus einer Düse mit hoher Geschwindigkeit austretenden Gasstroms geführt. Aufgrund der Differenz der Geschwindigkeiten erfolgt eine primäre Zerstäubung des Stroms in Tropfen. Der gebildete Gas-Flüssigkeits-Strom prallt auf ein Hindernis auf, was zu einer weitergehenden Dispergierung der Flüssigkeitsteilchen führt Durch den Aufprall auf das Hindernis wird jedoch ein sich ausdehnender Gasstrom gebildet, dessen Geschwindigkeit rasch abnimmt. Die Energie des Aufpralls isi gering, so daß nur eine grobe Dispergierung der Flüssigkeit erfolgt.In such a method known from DE-PS 9 27 920, liquid is applied to the outer surface of a a nozzle at high speed exiting gas flow. Due to the difference in speeds there is a primary atomization of the stream in droplets. The formed gas-liquid flow hits an obstacle, which leads to further dispersion of the liquid particles However, as a result of the impact on the obstacle, an expanding gas flow is formed, its speed decreases rapidly. The energy of the impact is low, so only a rough dispersion of the Liquid occurs.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, mit minimalem Energieaufwand und einstellbarem Dispersionsgrad Aerosole mit sehr geringen Teilchengrößen und einem engen Teilchengrößenspektrum zu gewinnen.The object on which the invention is based is, with minimal expenditure of energy and adjustable Degree of dispersion Aerosols with very small particle sizes and a narrow particle size spectrum to win.
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.This object is achieved with the measures specified in the characterizing part of the patent claim.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die disperse Zusammensetzung eines flüssigen oder festen Aerosols im gewünschten Bereich zu erhalten. Durch Änderung der Geschwindigkeit der symmetrischen Gasstrahlen läßt sich der Dispergierungsgrad bzw. Zcrkleinerungsgrad im Sinne einer Verringerung oder Vergrößerung der Teilchenmaße regeln, wobei eine Zerkleinerung auf Teilchengrößen von unter 1 μπι stattfinden kann und dies in einem engen Dispersitätsbcrcich. Außerdem ist der erforderliche Energieaufwandgering. With the method according to the invention it is possible to use the disperse composition of a liquid or to get solid aerosol in the desired area. By changing the speed of the symmetrical Gas jets can be used to reduce the degree of dispersion or degree of reduction regulate or increase the particle size, with a comminution to particle sizes of less than 1 μπι can take place and this in a narrow dispersity range. In addition, the energy consumption required is low.
Das Gas wird durch eine Düse geleitet, in der ein Gasstrahl, im folgenden Hauptstrahl, formiert wird. Der Austrittszonc des Gases aus der Düse wird ein zu dispcrgicrcndes Material in Form einer Flüssigkeit bzw. von festen Teilchen zugeführt. Im Strahlmund erfolgt bei einer Gasgeschwindigkeit von 10 bis 100 m/s eine vorläufige Dispcrgicrung der Flüssigkeit bzw. der festen Teilchen, welche vom Gasstrahl mitgerissen und zum Hindernis beiordert werden. Der die Flüssigkeit bzw. die festen 7'cilchen tragende Strahl wird durch andere Gasstrahlen symmetrisch zusammengedrängt. Diese Gasstrahlen treten mit Geschwindigkeiten von 100 bis 320 m/s aus Düsen aus. die in bezug auf die Düse, aus der der Hauptgasstrahl ausströmt, so angeordnet sind, daß ein homozentrisches Zusammenlaufen der Gasstrahlen am Hindernis unter einem Winkel von 30° bis 90° gewährleistet ist. Dabei wird der Hauptstrahl ohne wesentliche Reibungsverluste verengt und beschleunigt. Die mit ihm beschleunigten Flüssigkeitsteilchen bzw.The gas is passed through a nozzle in which a gas jet, hereinafter referred to as the main jet, is formed. Of the The exit zone of the gas from the nozzle becomes too disperse Material supplied in the form of a liquid or solid particles. Takes place in the jet mouth at a gas velocity of 10 to 100 m / s a preliminary dispensing of the liquid or the solid Particles, which are carried away by the gas jet and ordered to the obstacle. The liquid resp. the solid 7'cilchen-bearing jet is symmetrically compressed by other gas jets. These Gas jets emerge from nozzles at speeds of 100 to 320 m / s. those relating to the nozzle which the main gas jet flows out, are arranged so that a homocentric convergence of the gas jets is guaranteed on the obstacle at an angle of 30 ° to 90 °. The main ray becomes without significant friction losses narrowed and accelerated. The liquid particles accelerated by it or
to die Teilchen eines festen Stoffes treffen auf das Hindernis auf, wo ihre endgültige Dispergierung auf eine vorgegebene Dispersität erfolgt. Die Dispersität wird durch Veränderung des Verhältnisses der Geschwindigkeiten der symmetrisch zusimmendrängenden Gasstrahlen und des Hauptgasstrahls reguliertto the particles of a solid material hit the obstacle on where their final dispersion occurs to a given dispersity. The dispersity is through Change in the ratio of the velocities of the symmetrically constricting gas jets and the main gas jet
Anhand von Beispielen wird die Erfindung weiter erläutert The invention is further illustrated by means of examples
Einer Düse mit einem Austrittsdurchmesser von 3 mm wird Luft mit einer Temperatur von 20°C zugeführt. Die Ausströmgeschwindigkeit der Luft aus der Düse beträgt 90 m/s. Gleichzeitig wird der Düse Wasser zugeführt. Die zugeführte Wassermenge beträgt 5 kg/h. Der die Flüssigkeit tragende Gasstrahl wird durch vier symmetrische Luftstrahlen zusammengedrängt, deren Austrittsgeschwindigkeil 110 m/s beträgt. Die Düsen, aus denen diese Gasstrahlen ausströmen, sind so angeordnet, daß die Gasstrahlen in einem Punkt homozentrisch zusammenlaufen. Der Zusammenlaufwinkel der axialen Komponenten der Gasstrahlen beträgt 30°. Im Zusammenlaufpunkt der Gasstrahlen ist eine gehärtete Stahlkugel mit einem Durchmesser von 18 mm angebracht. Air at a temperature of 20 ° C. is fed to a nozzle with an outlet diameter of 3 mm. The outflow speed of the air from the nozzle is 90 m / s. At the same time the nozzle becomes water fed. The amount of water supplied is 5 kg / h. The gas jet carrying the liquid is through four symmetrical air jets pressed together, the exit velocity of which is 110 m / s. The nozzles, from which these gas jets flow out are arranged so that the gas jets are homocentric at one point converge. The confluence angle of the axial components of the gas jets is 30 °. A hardened steel ball with a diameter of 18 mm is attached at the confluence point of the gas jets.
Das gewonnene flüssige Aerosol besitzt eine disperse Zusammensetzung von 5 bis 20 μιτι. Ein bei gleichen Ausgangsbedingungen nach dem bekannten Verfahren gewonnenes Aerosol aus Wasser und Luft besitzt eine disperse Zusammensetzung von 30 bis 100 μιτι.The liquid aerosol obtained has a disperse composition of 5 to 20 μm. One at the same Aerosol obtained from water and air by the known method has a starting conditions disperse composition of 30 to 100 μιτι.
^ Beispiel 2^ Example 2
Einer Düse mit einem Austrittsdurchmesser von 2 mm wird Luft mit einer Temperatur von 2O0C zugeführt. Die Ausströmgeschwindigkeit der Luft aus der Düse beträgt 15 m/s. Gleichzeitig werden der Düse 2 kg/h 10-prozentige Glyzerinlösung zugeführt. Der die Flüssigkeit tragende Gasstrahl wird durch sechs symmetrische Luftstrahlen zusammengedrängt, deren Austrittsgeschwindigkeit 300 m/s beträgt. Die Düsen, aus denen diese Gasstrahlen ausströmen, sind so angebracht, daß ihre Achsen in einem Punkt homozentrisch zusammenlaufen, wobei der Zusammenlaufwinkel! der axialen Komponenten der Gasstrahlen 58° beträgt. Im Zusammenlaufpunkt dieser Strahlen ist eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von 10 mm angebracht. Das gewonnene flüssige Aerosol besitzt eine disperse Zusammensetzung von 0,5 bis 1 μηι.A nozzle having an exit diameter of 2 mm is supplied with air having a temperature of 2O 0 C. The outflow speed of the air from the nozzle is 15 m / s. At the same time, 2 kg / h of 10 percent glycerine solution are fed to the nozzle. The gas jet carrying the liquid is compressed by six symmetrical air jets with an exit speed of 300 m / s. The nozzles from which these gas jets flow are arranged in such a way that their axes converge homocentrically at one point, the convergence angle! the axial components of the gas jets is 58 °. A steel ball with a diameter of 10 mm is attached at the confluence point of these rays. The liquid aerosol obtained has a disperse composition of 0.5 to 1 μm.
Einer Düse mit einem Austrittsdurchmesser von 0,5 mm wird Stickstoff mit einer Temperatur von 150C zugeführt. Die Ausströmgeschwindigkeit des Stickstoffs aus der Düse beträgt 50 m/s. Gleichzeitig werden der Düse 0,8 kg/h Buttersäure zugeführt. Der die Flüssigkeit tragende Strahl wird durch drei symmetrischeA nozzle with an outlet diameter of 0.5 mm is supplied with nitrogen at a temperature of 15 ° C. The outflow speed of nitrogen from the nozzle is 50 m / s. At the same time, 0.8 kg / h of butyric acid are fed to the nozzle. The jet carrying the liquid is symmetrical by three
Stickstotistrahlen zusammengedrängt, deren Austrittsgeschwindigkeit 300 m/s beträgt. Die Düsen, aus denen diese Gasstrahlen ausströmen, sind so angeordnet, daß die Strahlen in einem Punkt homozentrisch zusammenlaufen, wobei der Zusammenlaufwinkel der axialen s Komponenten der Strahlen 40° beträgt Im Zusammenlaufpunkt der Strahlen ist eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von 6 mm angebracht Das gewonnene flüssige Aerosol besitzt eine disperse Zusammensetzung von 3 bis 8 μιη. icSqueezed together dead jets, the exit speed of which is 300 m / s. The nozzles that make up These gas jets flow out are arranged so that the jets converge homocentrically at one point, the confluence angle being the axial s Components of the rays is 40 ° At the confluence point of the rays is a steel ball with a 6 mm diameter attached. The liquid aerosol obtained has a disperse composition of 3 to 8 μm. ic
Einer Düse von 4 mm Durchmesser wird Luft mit einer Temperatur von 20°C zugeführt, die Ausströmgeschwindigkeit der Luft aus der Düse beträgt IGO m/s. Der Austrittszone der Luft aus der Düse wird Titandioxid mit durchschnittlicher Teilchengröße und als Agglomerat von bis 100 μιη zugeführt. Der die festen Teilchen tragende Gasstrahl wird durch vier symmetrische Luftstrahlen zusammengedrängt die aus den Düsen mit einer Austrittsgeschwindigkeit von 320 m/s ausströmen. Die Düsen sind so angeordnet, daß die Luftstrahlen in einem Punkt homozentrisch zusammenlaufen, wobei der Zusammenlaufwinkel der axialen Komponenten dieser Strahlen 30° beträgt. Im Zusammenlaufpunkt der Strahlen ist eine Titankugel mit einem Durchmesser von 20 mm angebracht. Das gewonnene Aerosol besitzt eine disperse Zusammensetzung von 0,5 bis 1 μιη.Air at a temperature of 20 ° C. is fed to a nozzle with a diameter of 4 mm; the air flow rate from the nozzle is IGO m / s. The exit zone of the air from the nozzle is supplied with titanium dioxide with an average particle size and as an agglomerate of up to 100 μm. The gas jet carrying the solid particles becomes symmetrical by four Air jets are compressed and flow out of the nozzles with an exit speed of 320 m / s. The nozzles are arranged so that the air jets converge homocentrically at one point, whereby the confluence angle of the axial components of these rays is 30 °. At the confluence point of the A titanium ball with a diameter of 20 mm is attached to rays. The aerosol obtained has a disperse composition from 0.5 to 1 μm.
Einer Düse von 5 mm Durchmesser wird Luft mit einer Temperatur von 25° C zugeführt, die Ausströmgeschwindigkeit der Luft aus der Düse beträgt 150 m/s. Der Austrittszone der Luft aus der Düse werden 5 kg/h eines lonenaustauschharzes mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1 mm zugeführt. Der die festen Teilchen tragende Strahl wird durch acht symmetrische Luftstrahlen gestaucht, die mit einer Geschwindigkeit κ von 300 m/s ausströmen. Die Düsen, aus denen die äfcht Luftstrahlen austreten, sind so angeordnet, daß die Luftstrahlen in einem Punkt homozentrisch zusammenlaufen, wobei der Zusammenlaufwinkel der axialen Komponenten dieser Strahlen 90° beträgt. Im Zusammen- laufpunkt der Strahlen ist eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von 30 mm angebracht. Das gewonnene Aerosol besitzt eine disperse Zusammensetzung von 1 bis 5 μιη.Air at a temperature of 25 ° C. is fed to a nozzle with a diameter of 5 mm; the air flow rate from the nozzle is 150 m / s. 5 kg / h of an ion exchange resin with an average particle size of 1 mm are fed to the zone where the air exits the nozzle. The jet carrying the solid particles is compressed by eight symmetrical air jets, which flow out with a speed κ of 300 m / s. The nozzles from which the real air jets emerge are arranged in such a way that the air jets converge homocentrically at one point, the confluence angle of the axial components of these jets being 90 °. A steel ball with a diameter of 30 mm is attached at the confluence point of the rays. The aerosol obtained has a disperse composition of 1 to 5 μm.
Vergleichsweise wird ein Ionenaustauschharz mit durchschnittlicher Teilchengröße von 1 mm auf einer Strahlzerkleinerungsanlage mit flacher Mahlkammer zerkleinert. Der Druckluftverbrauch beträgt 300 mVh bei einer Lufttemperatur von 2O0C, wobei die Luft mit einem Überdruck von 7 bar zugeführt wird. Die Entnahme des festen dispersen Aerosols erfolgt kontinuierlich in einer Menge von 10 kg/h. Die hierbei erzielte disperse Zusammensetzung des Mahlprodukts beträgt 5 bis 20 μιη.By way of comparison, an ion exchange resin with an average particle size of 1 mm is comminuted on a jet comminution system with a flat grinding chamber. The consumption of air is 300 mVh at an air temperature of 2O 0 C, wherein the air is supplied at a pressure of 7 bar. The solid, dispersed aerosol is withdrawn continuously in an amount of 10 kg / h. The resulting disperse composition of the milled product is 5 to 20 μm.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3041555A DE3041555C2 (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Process for the aerodynamic production of liquid or solid disperse aerosols |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3041555A DE3041555C2 (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Process for the aerodynamic production of liquid or solid disperse aerosols |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3041555A1 DE3041555A1 (en) | 1982-05-13 |
| DE3041555C2 true DE3041555C2 (en) | 1984-12-06 |
Family
ID=6115917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3041555A Expired DE3041555C2 (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Process for the aerodynamic production of liquid or solid disperse aerosols |
Country Status (1)
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|---|---|
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE927920C (en) * | 1953-01-31 | 1955-05-20 | Paul Ritzau | Device and method for atomizing, distributing and mixing liquid or powdery substances |
-
1980
- 1980-11-04 DE DE3041555A patent/DE3041555C2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3041555A1 (en) | 1982-05-13 |
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