[发明专利]一超声气流的喷嘴和一惯性分离器

权利要求书

1.一种产生超声雾流的会聚-发散形喷嘴，包括：

一具有特征直径D*的管口；

一具有特征直径D1的入口，定位于喷嘴管口的上游L1处；

一具有特征直径D2的出口，定位于喷嘴管口的下游L2远处，其中L2/(D2－D*)的比大于4而小于250。

2.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，L2/(D2－D*)的比大于50而小于220。

3.根据权利要求1或2所述的喷嘴，其特征在于，L2/(D2－D*)的比大于100而小于200。

4.根据权利要求3所述的喷嘴，其特征在于，所述喷嘴的所述长度L2与所述喷嘴直径D*的比小于300。

5.一种从主要气流中超声分离一组份的惯性分离器，包括一如上面任一权利要求所要求的喷嘴，和一在其下游、具有至少一个要分离组份的出口的分离部分和至少一个剩余气流的出口。

6.根据权利要求5所述的惯性分离器，其特征在于，分离部分的上游和喷嘴的下游有一涡流导流轮。

7.根据权利要求6所述的惯性分离器，其特征在于，涡流导流器包括一个或多个从惯性分离器的内壁径向向内凸出的三角形部件，其前边和平面对于惯性分离器的轴向坐标的入射角不大于10°。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的惯性分离器，其特征在于，在喷嘴的下游有一冲击波发生器。

9.根据权利要求8所述的惯性分离器，其特征在于，冲击波发生器是一处于分离部分的上游或下游的扩散器(发散/会聚形喷嘴)。

10.一种使用一如权利要求5-9的任一个的惯性分离器从一主导气流中超声分离一组份的方法。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，主要气流包括甲烷和较高碳氢化合物和/或水蒸气的混合物。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，主要气流包括一烟道气，并且要提取的所述组份从CO₂，N₂，NO_x和H₂S组中选择。

13.根据权利要求10至12任一项所述的方法，其特征在于，将所述组份分离成具有从0.1微米至2.5微米的颗粒尺寸的微滴，最好是从0.5微米至1.0微米的颗粒尺寸的微滴。

14.根据权利要求10至12任一项所述的方法，其特征在于，在所述喷嘴的长度L2上温度的变化是从-100000°K/s到-1000°K/s。