防化装备的滤毒设施检验,需要将化学毒剂分散到空气中形成稳定的气溶胶作为实验介质。由于直接采用化学毒剂进行实验的危险性大,因此使用毒性较低且与环境相容性较好的甲基磷酸二甲酯(简称DMMP)作为替代品。本课题的主要任务是研发双流热力喷雾DMMP分散系统,该装置的主要目的是将液相DMMP以蒸汽或亚微米雾滴的形式分散到气流当中,模拟化学毒剂芥子气的分散状况,为芥子气滤毒设备检验提供实验介质。本文的工作是对双流热力喷雾分散系统进行工艺流程设计和设备配套,确定各部分设备的结构和尺寸,选定控制方案及相应的仪器仪表以保证装置稳定运转,最后对分散结果进行预测和评价。文中首先对分散系统的工艺流程进行设计,使用双流气流式雾化喷嘴对DMMP进行雾化,在喷雾前将DMMP料液和压缩空气加热到较高温度,通过高速高能气流将接近沸点的DMMP液流雾化并迅速闪蒸形成符合气溶胶悬浮分散要求的蒸汽和亚微米液滴。相应不同的工作流量设计了四组不同尺寸的喷嘴。对空气加热装置和液体加热储罐的结构尺寸和传热能力进行了设计计算和设备配套选型。为了确定系统合适的操作条件,从工程上较为成熟的液膜破碎模型、WAVE模型和液滴蒸发模型出发对气流式喷嘴的雾化和液滴的蒸发过程进行了模拟预测,借助编程计算,得到不同温度不同气压下平均粒径随气液比变化的规律。最后采用活性炭吸附称量法测量主管内的DMMP浓度,通过滤器前后的浓度差反映DMMP雾化和蒸发的程度,对整套装置的性能进行了实测评估。从设备运行的情况来看,发生装置运行稳定,能够实现预期的分散要求。