[发明专利]一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及职业卫生、环境治理、应急救援技术领域，特别涉及一种纳米级颗粒大量捕集、粒径筛分及发生系统。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

本发明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，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：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；

所述纳米颗粒大量捕集机构包括旋风分离器和负压风机；

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；

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；

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。

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。

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。

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。

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。