一种用于无机粉体化学沉淀反应的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于无机粉体化学沉淀反应的装置，包括：反应器、传动装置、原料供应装置、反应产物收集装置、保护气进气装置、排气装置及加热装置。反应器包括一可转动的壳体；反应器的反应腔内装有磨料；反应器通过传动齿环与传动装置连接。原料供应装置通过管道与反应腔相通；反应产物收集装置通过管道与反应腔相通；保护气进气装置通过管道与反应腔相通；排气装置通过管道与反应腔相通；加热装置包括壳体，壳体与反应器壳体间设有间隙，间隙内通有热源。本发明专利技术在反应过程中不易出现团聚现象，生成的沉淀物组分均匀；本发明专利技术适用于连续化生产及易水解、易氧化的液体反应原料的化学沉淀反应。

A device for chemical precipitation of inorganic powders

The invention discloses a device for chemical precipitation reaction of inorganic powder, which comprises a reactor, a transmission device, a material supply device, a reaction product collection device, a protective gas intake device, an exhaust device and a heating device. The reactor includes a rotatable shell; the reactor cavity is equipped with abrasives; the reactor is connected with the transmission device through the transmission gear ring. The material supply device is connected to the reaction chamber through the pipe; the reaction product collection device connects with the reaction chamber through the pipe; the gas inlet device is communicated with the reaction chamber through the pipe; the exhaust device passes through the pipe with the reaction chamber; the heating device includes a shell, the shell has a gap between the shell and the reactor shell, and the heat source in the clearance is all in the gap. . The invention is not easy to reunite during the reaction process, and the precipitate component is homogeneous; the invention is suitable for the chemical precipitation reaction of the continuous production and the easily hydrolyzed and oxidizable liquid reaction raw material.

【技术实现步骤摘要】
一种用于无机粉体化学沉淀反应的装置
本专利技术属于化工
，具体涉及一种用于无机粉体化学沉淀反应的装置。
技术介绍
无机粉体包括荧光粉体、陶瓷粉体等，其广泛应用于显示屏、照明光源、陶瓷制品等的制造。在实际应用中，基于工艺性能或使用性能的要求，需要具有组分均匀的无机粉体，有时还需要获得表面包膜的颗粒包覆型无机粉体。合成无机粉体的方法有多种，如：固相合成法、化学沉淀法、燃烧合成法、微波合成法、水热合成、溶胶-凝胶法等。固相合成法具有能实现规模生产、工艺简单、操作简便和成本低的优点，但由于其采用固相原料粉末混合灼烧的工艺方法，烧成品的化学组成很难达到完全的均匀性，且颗粒间的团聚现象严重，需要经过球磨粉碎处理，从而造成粉晶破碎和晶格畸变，影响粉体性能。燃烧合成法得到的产品颗粒形态不规则、尺寸分布广、反应过程较难控制。微波合成法、水热合成、溶胶-凝胶法具有反应组分均匀、精确、合成温度低等优点，但由于制备过程复杂、间歇操作，不易实现连续化制备。化学沉淀法具有灼烧温度较低、化学组成相对均匀的特点，是除了固相合成法外的能实现无机粉体批量生产的典型方法，也是实现无机粉体包覆的可行方法。现有的无机粉体化学沉淀反应装置主要包括反应容器和搅拌装置。采用化学沉淀法制备无机粉体的工序是，先在反应容器中加入部分液体原料或水，搅拌，并将其加热到一定温度，再在搅拌状态下将其余的液体原料添加进反应容器中。常用的搅拌器有两种，一种是磁力搅拌器，另一种是搅拌棒。前者功率较小，只适用于极小批量的沉淀反应。后者功率较大，适用于较大量的沉淀反应。两种搅拌方式虽均可通过调节输出功率来调节搅拌速率，但依然存在共同的缺点：在搅拌器的作用下，反应容器中的浆料绕着搅拌轴作同方向的旋转运动，相邻圆周间的流体线速度差较小；反应容器中轴心附近的浆料线速度较小；同时，随着液体原料添加和沉淀反应的进行，浆料的粘度逐渐增大，搅拌困难。以上因素都会使反应容器中的浆料不能被充分搅拌，导致沉淀物的成分不均匀，并出现团聚现象，影响产品性能。利用化学沉淀反应装置还可实现对无机粉体颗粒的包覆，其工艺方法是，先在反应容器中加入无机粉体、部分液体原料或水，搅拌，并将其加热到一定温度，再在搅拌状态下将其余的液体原料添加进反应容器中。采用现有的搅拌方式，无机粉体不能完全分散，部分粉体结团沉底(特别是对于密度较大、颗粒粗大的无机粉体)，影响包覆的均匀性。采用添加分散剂的方式可在一定程度上改善分散效果，但分散效果不太理想，还会增加粉体杂质含量。现有的化学沉淀反应装置，只适用于间歇生产，不能连续生产。现有的化学沉淀反应装置，无保护气氛，不适用于易水解、易氧化的液体原料的应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：1、现有化学沉淀装置中反应容器内的浆料不能被充分搅拌，且在反应过程中易出现团聚现象，从而导致生成的沉淀物的组分不均匀。2、现有化学沉淀反应装置只适用于间歇生产，不能连续生产。3、现有化学沉淀反应装置无保护气氛，不适用于易水解、易氧化的液体原料的生产。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是：一种用于无机粉体化学沉淀反应的装置，包括：反应器、传动装置、原料供应装置、反应产物收集装置、保护气进气装置、排气装置及加热装置；所述反应器可绕一轴线A转动，其包括反应器壳体，反应器壳体围成反应器的反应腔，反应腔内装有磨料；反应器壳体的左右两端分别沿轴线A向外突出延伸形成圆筒状的第一料腔及第二料腔，第一料腔及第二料腔分别与反应腔相通；第一料腔及第二料腔均设有轴承连接部，反应器通过轴承连接部转动设置在固定支架上；第一料腔设有传动齿环连接部，反应器通过传动齿环连接部与传动装置转动连接；第一料腔及第二料腔的端部均连接有转动密封件，原料供应装置通过管道、转动密封件分别与第一料腔及第二料腔相通；反应产物收集装置通过管道、转动密封件与第一料腔或第二料腔相通；保护气进气装置通过管道、转动密封件与第一料腔或第二料腔相通；排气装置通过管道、转动密封件与第一料腔或第二料腔相通，保护气进气装置与排气装置不与同一料腔相通；所述加热装置包括加热壳体，加热壳体的内表面与反应器壳体的外表面相适配，加热壳体包围在反应器壳体的外周且与反应器壳体间设有间隙，间隙内通有热源；第一料腔及第二料腔分别从加热壳体的两端伸出，轴承连接部及传动齿环连接部位于加热壳体之外，第一料腔及第二料腔与加热壳体间转动密封连接。进一步地，所述传动装置包括传动齿环、齿轮及传动电机；传动齿环套接在反应器的传动齿环连接部，齿轮套接在传动电机的输出轴，传动齿环与齿轮啮合连接。齿轮齿环啮合传动，传动效率高，传动比大，较容易实现反应器的转速调节。进一步地，所述原料供应装置包括原料罐、原料泵、沉淀剂罐、沉淀剂泵、PH传感器及进料控制器；原料泵的进口与原料罐连通，原料泵的出口通过管道、转动密封件与反应器的第二料腔连通；沉淀剂泵的进口与沉淀剂罐连通，沉淀剂泵的出口通过管道、转动密封件与反应器的第一料腔连通；PH传感器设于反应器内且其测量探头浸入反应液中，PH传感器的信号线从转动密封件中伸出与进料控制器连接，进料控制器与沉淀剂泵连接。研究人员发现，在化学沉淀反应中，反应产物质量控制的一个重要参数是反应物料的PH值，在一个特定的PH值范围内生成的反应产物其组分的均匀性较好，且不易发生团聚现象。通过PH传感器测定反应物料的PH值，再将测得的数值传送给进料控制器，进料控制器根据工艺设定的PH范围调节沉淀剂的输出量的大小，从而达到稳定控制反应物料的PH值的效果。进一步地，所述反应产物收集装置包括集浆罐、集浆泵、液位传感器及液位控制器；集浆泵的出口与集浆罐连通，集浆泵的进口通过集浆管道、转动密封件与反应器的第二料腔连通且集浆管插入反应液的底部；液位传感器设于反应器内且其测量探头浸入反应液中，液位传感器的信号线从转动密封件中伸出与液位控制器连接，液位控制器与集浆泵连接。根据工艺要求预先设定反应液的液位，液位传感器将测得的液位信号传送到液位控制器，液位控制器根据设定的液位值调节集浆泵的输出量，从而保证化学沉淀反应在设定的液位下进行，保证一定的反应时间，使沉淀反应能够连续有效地进行。进一步地，所述保护气进气装置括储气罐、流量调节阀及流量计；所述储气罐通过流量调节阀、流量计、进气管与反应器的第一料腔连通。适用于易水解、易氧化的液体原料的化学沉淀反应。通过流量计显示的流量大小来调节流量调节阀的开度，控制保护气的流速。进一步地，所述排气装置包括排气阀及排气管道，排气阀通过排气管道、转动密封件与反应器的第二料腔连通。排气阀控制简单易行，安全可靠。进一步地，所述转动密封件包括法兰、套筒、填料压盖及管道连接件；所述管道连接件为圆柱状的辊子，辊子内部轴向设有若干通孔；法兰固定连接在管道连接件的外周面；套筒套装在管道连接件及第一料腔或第二料腔的外周面，套筒的一端与法兰固定连接，另一端与填料压盖固定连接；第一料腔或第二料腔轴向端面紧贴管道连接件，其径向与填料压盖设有间隙；填料压盖、法兰及套筒内壁围成的空腔中设有密封填料。管道连接件通过支架固定，反应原料管、反应产物收集管、保护气管、废气管均可由管道连接件的通孔延伸至反应腔的内部。PH传感器及液位传感器的信号线可穿过管道连接件的通孔，信号线与穿线管之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无机粉体化学沉淀反应的装置，其特征在于，包括：反应器、传动装置、原料供应装置、反应产物收集装置、保护气进气装置、排气装置及加热装置；所述反应器可绕一轴线A转动，其包括反应器壳体，反应器壳体围成反应器的反应腔，反应腔内装有磨料；反应器壳体的左右两端分别沿轴线A向外突出延伸形成圆筒状的第一料腔及第二料腔，第一料腔及第二料腔分别与反应腔相通；第一料腔及第二料腔均设有轴承连接部，反应器通过轴承连接部转动设置在固定支架上；第一料腔设有传动齿环连接部，反应器通过传动齿环连接部与传动装置转动连接；第一料腔及第二料腔的端部均连接有转动密封件，原料供应装置通过管道、转动密封件分别与第一料腔及第二料腔相通；反应产物收集装置通过管道、转动密封件与第一料腔或第二料腔相通；保护气进气装置通过管道、转动密封件与第一料腔或第二料腔相通；排气装置通过管道、转动密封件与第一料腔或第二料腔相通，保护气进气装置与排气装置不与同一料腔相通；所述加热装置包括加热壳体，加热壳体的内表面与反应器壳体的外表面相适配，加热壳体包围在反应器壳体的外周且与反应器壳体间设有间隙，间隙内通有热源；第一料腔及第二料腔分别从加热壳体的两端伸出，轴承连接部及传动齿环连接部位于加热壳体之外，第一料腔及第二料腔与加热壳体间转动密封连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于无机粉体化学沉淀反应的装置，其特征在于，包括：反应器、传动装置、原料供应装置、反应产物收集装置、保护气进气装置、排气装置及加热装置；所述反应器可绕一轴线A转动，其包括反应器壳体，反应器壳体围成反应器的反应腔，反应腔内装有磨料；反应器壳体的左右两端分别沿轴线A向外突出延伸形成圆筒状的第一料腔及第二料腔，第一料腔及第二料腔分别与反应腔相通；第一料腔及第二料腔均设有轴承连接部，反应器通过轴承连接部转动设置在固定支架上；第一料腔设有传动齿环连接部，反应器通过传动齿环连接部与传动装置转动连接；第一料腔及第二料腔的端部均连接有转动密封件，原料供应装置通过管道、转动密封件分别与第一料腔及第二料腔相通；反应产物收集装置通过管道、转动密封件与第一料腔或第二料腔相通；保护气进气装置通过管道、转动密封件与第一料腔或第二料腔相通；排气装置通过管道、转动密封件与第一料腔或第二料腔相通，保护气进气装置与排气装置不与同一料腔相通；所述加热装置包括加热壳体，加热壳体的内表面与反应器壳体的外表面相适配，加热壳体包围在反应器壳体的外周且与反应器壳体间设有间隙，间隙内通有热源；第一料腔及第二料腔分别从加热壳体的两端伸出，轴承连接部及传动齿环连接部位于加热壳体之外，第一料腔及第二料腔与加热壳体间转动密封连接。2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述传动装置包括传动齿环、齿轮及传动电机；传动齿环套接在反应器的传动齿环连接部，齿轮套接在传动电机的输出轴，传动齿环与齿轮啮合连接。3.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述原料供应装置包括原料罐、原料泵、沉淀剂罐、沉淀剂泵、PH传感器及进料控制器；原料泵的进口与原料罐连通，原料泵的出口通过管道、转动密封件与反应器的第二料腔连通；沉淀剂泵的进口...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宪忠，蒋坤，夏锐，李豆，
申请(专利权)人：南京信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32