本实用新型专利技术涉及一种射频辐射快速制备气凝胶的溶胶‑凝胶设备，包括设备的外箱体11，设备的内胆12，设备的自动控制装置13，惰性气体进入设备内胆的鼓入通道14，设备的射频发生器15，设备内胆内气体的抽出通道16，设备的监测装置17，液态原辅料喷淋装置18，设备内胆内的履带输送装置19；内胆12上有通道，可以与设备外围的原辅料系统2、惰性气体系统3、供热系统4、回收系统5、三废处理系统6贯通或关闭。本实用新型专利技术可用于气凝胶粉体、气凝胶颗粒、气凝胶毡、气凝胶板、气凝胶布和气凝胶薄膜等多种形态产品的溶胶‑凝胶工段，具有极高的生产效率和自动化程度，将有力促进气凝胶行业迈入生产自动化、规模化和智能化。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种气凝胶溶胶-凝胶设备，特别涉及一种射频辐射快速制备气凝胶溶胶-凝胶设备。
技术介绍
气凝胶是一种新型的纳米多孔材料，因具有超低导热系数、低密度、低介电常数、低折射率和高比表面积、高绝缘性、高透光性等奇特性能，在热学、光学、电学、化学、声学等领域显示出许多神奇的特性，被称为改变世界的神奇材料。当前气凝胶的生产技术主要包括超临界干燥生产技术和常压干燥生产技术，尽管经过10多年的发展，生产工艺不断改进和完善，生产效率不断提高，但不论国内还是国外企业基本都还是间歇式的半自动化生产，行业内还没有企业可以做到连续式的全自动生产。究其原因，一是超临界干燥生产中需要超临界高压萃取釜，常压干燥生产工艺中也需要采用干燥釜，气凝胶毡和气凝胶板等产品无法通过管道输送，必须将釜盖打开，通过行车吊装物料；二是传统气凝胶生产工艺的工段时间较长，特别是老化工段和改性工段，往往长达10几小时乃至数天，这给各工段的衔接带来很大阻碍。因此，当前各气凝胶生产企业主要是通过调整各生产工段设备数量组合和优化各工段的衔接来提升整个气凝胶生产的效率，进而降低成本。间歇式半自动生产方式，不仅阻碍生产效率的提升，由于工段衔接环节多，现场操作工人多，还不利于产品质量的控制、人工成本的控制，生产过程中容易因人员误操作或乙醇等有机物泄露或设备故障引发的安全事故对现场人员生命安全的保障构成威胁。
技术实现思路
为解决以上问题，本技术提出了一种全新的气凝胶快速生产溶胶-凝胶设备技术。一种射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，包括设备的外箱体11，设备的内胆12，设备的自动控制装置13，惰性气体进入设备内胆的鼓入通道14，设备的射频发生器15，设备内胆内气体进入回收系统和三废处理系统的抽出通道16，设备的监测装置17，液态原辅料喷淋装置18，设备内胆内的履带输送装置19；所述的自动控制装置13和设备的射频发生器15位于设备外箱体11和设备的内胆12之间；监测装置17中的金属监测装置和有机气体监测装置位于设备外箱体11和设备的内胆12之间，温度监测装置、氧浓度监测装置和视频监视装置位于设备内胆12内；设备上工作电机均为防爆电机。所述的原辅料系统，用于供给生产原料和辅料，原料包括气凝胶的胶源、纤维增强材料、红外阻隔材料中的一种或几种，辅料包括水、稀释剂、保湿剂、置换剂、改性剂、酸和碱中的一种或几种。所述的惰性气体系统，向置换改性设备供给惰性气体，确保置换改性设备内的氧浓度低于置换改性设备内可燃气体燃烧或爆炸需要的最低氧含量，惰性气体包括氮气、二氧化碳、氦气、氩气、氖气中的一种或几种。所述的供热系统，由换热器和热介质组成，其中热介质包括热水、蒸汽、导热油、空气、惰性气体和电热丝中一种或几种。所述回收系统，用于回收置换改性设备中的可循环使用的原辅料以及惰性气体系统注入置换改性设备的惰性气体，回收方式包括冷凝、蒸发、精馏、浓缩、吸附、过滤、筛分中一种或几种方式。所述三废处理系统用于处理生产过程中产生的不可循环使用的废液、废气和废固。所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，需要加热时，可以仅采用射频辐射加热，也可以仅通过供热系统加热，还可以采用射频辐射加热与供热系统加热组合加热。所述的射频辐射快速制备气凝胶溶胶-凝胶设备，具有射频发生器，射频发生器发出射频的工作频率为300KHz~300GHz，射频输出功率为250W~1000kW。所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，具有监测装置和自动控制装置；监测装置包括金属监测装置、温度监测装置、氧浓度监测装置、有机气体监测装置和视频监视装置中的一种或几种，金属监测装置监测的金属粒径范围为大于0.1mm，温度监测装置监测的温度范围为-50~300℃，氧浓度监测装置监测的氧浓度范围为0.01%~25%；自动控制装置包括PLC控制系统装置或DCS控制系统装置或安全连锁装置，自动控制装置的控制界面可以远离工作现场；射频发生器、设备工作电机可以通过监测装置和自动控制装置实现远程或现场自动控制、安全连锁或紧急停车。所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，具有前后贯通的内胆，能够阻隔生产过程中水分或酸组分或碱组分或有机组分与内胆外的溶胶-凝胶设备其他工作部件直接接触，内胆材质为聚合物或陶瓷或玻璃，内胆可以是一个整体也可以是多段拼接。所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，内胆内具有履带输送装置，该输送装置的材质为聚合物或陶瓷或玻璃，输送装置在溶胶-凝胶设备内可以是一整条也可以是多段拼接，履带速度为0.1m/min~25m/min可调，履带输送装置可以是实心的，也可以是网孔的。所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，内胆上有通道，可以与原辅料系统、惰性气体系统、供热系统、回收系统、三废处理系统贯通或关闭。所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，在射频辐射快速制备气凝胶溶胶-凝胶设备的入口和出口处设置有惰性气体封闭气幕，在溶胶-凝胶设备的各工段均有惰性气体鼓入通道和抽出通道，鼓入通道和抽出通道的风量基本相当并维持设备内部处于微正压。所述的回收系统，其从设备内胆内回收的气体量基本等于原辅料系统注入的原辅料蒸发的气体量与惰性气体系统注入的气体量的总和。所述的原辅料系统、惰性气体系统、供热系统、回收系统和三废处理系统除了与射频辐射快速制备气凝胶设备相互连接贯通外，上述系统彼此之间也有通道和泵连接，可以进行物料或热量的相关交换。如供热系统可以为原辅料系统、惰性气体系统、回收系统和三废处理系统提供热量，经回收系统处理过的原辅料和惰性气体再回归到原辅料系统和惰性气体系统。所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，具有监测装置和自动控制装置，显著提升了生产的自动化水平和安全控制水平。所述的射频辐射快速制备气凝胶溶胶-凝胶设备的内胆，材质为聚合物或陶瓷或玻璃，既起到有效的隔离内胆内的有机气体和酸、碱组分等进入设备内胆外，消除安全隐患，改善射频发生器等部件的工作环境，还能让射频发生器发出射频有效穿透而作用于气凝胶制备的相关物料，提升射频辐射利用率。所述的在射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备入口和出口处设置惰性气体封闭气幕，有助于确保本技术设备连续式自动化安全生产，排除外部空气及物料进出对设备的内胆内气氛的影响。所述的在射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备除了完成溶胶-凝胶工段任务外同时还能完成老化工段任务，通过调整内胆内履带输送装置的速度，和液态原辅料喷淋装置出料类型，物料在此工段内可先后完成溶胶-凝胶和老化两个工艺过程。射频辐射对气凝胶快速制备起到两方面的作用，一是加热作用，二是化学作用。因气凝胶制备的原辅料中往往含有水分、乙醇稀释剂等极性分子，在快速变化的射频场(300KHz~300GHz)作用下，其极性取向将随着外部射频场的变化而变化，造成极性分子的自旋运动效应，此时射频场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，而达到射频加热的目的。射频辐射的化学作用非常复杂，除了具有热效应外还存在一种不是由温度引起的非热效应，它能改变反应的动力学性质，降低反应的活化能，加速物料间的物质和能量交换，进而加快反应过程，显著缩短工艺反应时间。本技术中射频辐射在加速气凝胶制备的溶胶-凝本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种射频辐射快速制备气凝胶的溶胶‑凝胶设备，其特征是， 所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶‑凝胶设备，包括设备的外箱体（11），设备的内胆（12），设备的自动控制装置（13），惰性气体进入设备内胆的鼓入通道（14），设备的射频发生器（15），设备内胆内气体进入回收系统和三废处理系统的抽出通道（16），设备的监测装置（17），液态原辅料喷淋装置（18），设备内胆内的履带输送装置（19）；所述的自动控制装置（13）和设备的射频发生器（15）位于设备外箱体（11）和设备的内胆（12）之间；监测装置（17）中的金属监测装置和有机气体监测装置位于设备外箱体（11）和设备的内胆（12）之间，温度监测装置、氧浓度监测装置和视频监视装置位于设备内胆（12）内；设备上工作电机均为防爆电机。
【技术特征摘要】
1.一种射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，其特征是， 所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，包括设备的外箱体（11），设备的内胆（12），设备的自动控制装置（13），惰性气体进入设备内胆的鼓入通道（14），设备的射频发生器（15），设备内胆内气体进入回收系统和三废处理系统的抽出通道（16），设备的监测装置（17），液态原辅料喷淋装置（18），设备内胆内的履带输送装置（19）；所述的自动控制装置（13）和设备的射频发生器（15）位于设备外箱体（11）和设备的内胆（12）之间；监测装置（17）中的金属监测装置和有机气体监测装置位于设备外箱体（11）和设备的内胆（12）之间，温度监测装置、氧浓度监测装置和视频监视装置位于设备内胆（12）内；设备上工作电机均为防爆电机。2.如权利要求1所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，其特征是，需要加热时，仅采用射频辐射加热，或仅通过供热系统加热，或采用射频辐射加热与供热系统加热组合加热。3.如权利要求1所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，具有射频发生器，射频发生器发出射频的工作频率为300KHz~300GHz，射频输出功率为250W~1000kW。4.如权利要求1所述的射频辐射快速制备气凝胶的溶胶-凝胶设备，具有监测装置和自动控制装置；监测装置包括金属监测装置、温度监测装置、氧浓度监测装置、有机气体监测装置和视频监视装置中的一种或几种，金属监测装置监测的金属粒径范围为大于0.1mm，温度监测装置监...
【专利技术属性】
技术研发人员：金承黎，
申请(专利权)人：金承黎，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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