[发明专利]一种ENM气溶胶扩散干燥系统

说明书

本发明公开了一种ENM气溶胶扩散干燥系统，包括第一干燥段、过滤段和第二干燥段，第一干燥段包括第一管体以及贴附在第一管体内壁的硅胶；过滤段包括圆柱管体和圆台管体，圆台管体的大端与圆柱管体的一端连通，圆柱管体上远离圆台管体的一端开设有多个第一通孔，圆台管体的锥面开设有多个第二通孔，圆柱管体和圆台管体内设置有活性炭；第二干燥段包括第二管体和设置在第二管体内的螺旋形纱管，螺旋形纱管上开设有多个第三通孔，螺旋形纱管内填充有干燥剂；第一管体和第二管体均与圆柱管体的外壁密封连接，圆台管体伸入第一管体内，且硅胶与圆台管体的锥面不接触。本发明可以有效完成ENM气溶胶的干燥、吸附，使得干燥后的ENM气溶胶流速符合实验要求。

技术领域

本发明涉及工程纳米材料(ENM)气溶胶制备和监测技术领域，尤其涉及一种ENM气溶胶扩散干燥系统。

背景技术

工程纳米材料(Engineered Nanomaterials，ENM)由于其独特的性质已经被广泛应用于很多领域，但随着工程纳米材料的大规模制备和广泛应用，它对环境以及人类的潜在危害越来越引起人们的关注，制备符合要求的ENM气溶胶是开展进一步研究的前提，然而在对气溶胶采样过程中，仪器本身内部正常工作的相对湿度多小于40％，此外，气溶胶中的吸湿组分在相对湿度大于50％时有明显的吸湿增长现象。因此，降低气溶胶采样过程中的相对湿度成为必要。为了研究ENM气溶胶对动物的影响和危害，使产生的气溶胶更利于动物的呼吸，必须对新鲜制备的ENM气溶胶的湿度和气流速度进行控制。因此，气溶胶扩散干燥系统就起到了决定性作用。

目前无论是场外观测还是实验室模拟实验，人们常用到的干燥装置有两类：(1)利用薄膜干燥技术的Nafion干燥管。Nafion干燥管仅能用于气溶胶的干燥，并且适用于小流量的气流干燥，无法满足其他用途，比如去除工程纳米材料中的杂质，另一个原因，商业化的Nafion干燥管价格比较昂贵。(2)利用气体扩散，硅胶吸附技术的扩散干燥管，商业化的扩散干燥管一般只有一个气体通道，并且一根扩散干燥管只能填充一种物质，而且输出的气溶胶流速不能达到预期的要求，不利于开展后续的研究。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种ENM气溶胶扩散干燥系统，可以有效完成ENM气溶胶的干燥、吸附，使得干燥后的ENM气溶胶流速符合实验要求，方便监测浓度和湿度，减少颗粒物损失。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种ENM气溶胶扩散干燥系统，包括第一干燥段、过滤段和第二干燥段，所述第一干燥段包括第一管体以及贴附在所述第一管体内壁的硅胶；所述过滤段包括圆柱管体和圆台管体，所述圆台管体的大端与所述圆柱管体的一端连通，所述圆柱管体上远离所述圆台管体的一端开设有多个第一通孔，所述圆台管体的锥面开设有多个第二通孔，所述圆柱管体和所述圆台管体内设置有活性炭；所述第二干燥段包括第二管体和设置在所述第二管体内的螺旋形纱管，所述螺旋形纱管与所述第二管体的内壁之间设置有间隙，所述螺旋形纱管上开设有多个第三通孔，所述螺旋形纱管内填充有干燥剂；所述第一管体和所述第二管体均与所述圆柱管体的外壁密封连接，所述圆台管体伸入所述第一管体内，且所述硅胶与所述圆台管体的锥面不接触。

进一步地，所述多个第一通孔为蜂窝孔且均布开设在所述圆柱管体的一端，所述多个第二通孔为圆孔且均布开设在所述圆台管体的锥面，所述多个第三通孔为圆孔且均布开设在所述螺旋形纱管上。

进一步地，所述圆柱管体内还设置有发热包。

进一步地，所述圆柱管体的外壁开设有外螺纹，所述第一管体和所述第二管体的内壁开设有内螺纹，所述第一管体和所述第二管体均与所述圆柱管体通过螺纹连接。

进一步地，所述圆柱管体上远离所述圆台管体的一端的中部设置有螺纹孔，所述螺旋形纱管的一端设置有与所述螺纹孔相适配的螺纹，所述螺旋形纱管的一端与所述螺纹孔螺纹连接。

进一步地，所述第二管体内远离所述过滤段的一端设置有浓度检测装置。