一种用于制备纳米级二氧化硅的生产设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制备纳米级二氧化硅的生产设备，包括反应器、盖板、控制器、加热机构和两个定量机构，定量机构包括储液箱、抽液管、注液管、定量室和封闭组件，定量管内设有定量组件，定量组件包括第一电机、第一驱动轴、套管和活塞板，加热机构包括第二电机、转盘和若干加热组件，加热组件包括平移单元、平移块、伸缩单元和加热板，该用于制备纳米级二氧化硅的生产设备通过两个定量机构分别向反应器内添加定量的醋酸和醋酸铵催化剂溶液，加速溶胶‑凝胶过程，不仅如此，通过加热机构对反应液各处均匀加热，使反应液受热均匀，加速了正硅酸乙酯的水解缩聚过程，提高了设备的生产效率和实用性。

Production equipment for preparing nanometer grade silicon dioxide

The invention relates to a production equipment for preparing nano-sized silicon dioxide, comprising a reactor, a cover plate, a controller, a heating mechanism and two quantitative mechanisms. The quantitative mechanism comprises a storage tank, a suction tube, a liquid injection tube, a quantitative chamber and a closed assembly. The quantitative component is provided with a quantitative component in the quantitative tube, and the quantitative component comprises a first motor and a first motor. A drive shaft, a sleeve and a piston plate are heated by a second motor, a turntable, and a number of heating assemblies including a translation unit, a translation block, a telescopic unit, and a heating plate. The production equipment for preparing nano-sized silicon dioxide adds quantitative acetic acid and acetic acid to the reactor through two quantitative mechanisms, respectively. The ammonium catalyst solution accelerates the sol-gel process. Moreover, the reaction liquid is heated uniformly by heating mechanism, which accelerates the hydrolysis and condensation process of ethyl orthosilicate and improves the production efficiency and practicability of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备纳米级二氧化硅的生产设备
本专利技术涉及新材料生产设备领域，特别涉及一种用于制备纳米级二氧化硅的生产设备。
技术介绍
二氧化硅玻璃粉是一种重要的无机化工填料，可用于橡胶、塑料、农药等行业，也可用于微晶存储器、功能性基体材料等，而纳米级二氧化硅是近年来才开始被注意、并正在逐步被研究开发的一种新兴材料，由于纳米级二氧化硅颗粒尺寸小、比表面大、表面能高、位于表面的原子比例大，与聚合物结合的介面能高，作为橡胶、塑料增强韧剂，使橡胶、塑料的耐热、拉绳和抗冲击强度明显提高，目前已有等离子法、化学气相沉积法、有机硅燃烧法、超重力法、溶胶-凝胶法等成功制备纳米级二氧化硅。溶胶-凝胶法是一种用金属烷氧化物在温和条件下制备金属氧化物的方法，也是一种较为独特、成本低的陶瓷粉体制备方法。但是现有的装置采用溶胶-凝胶法制备纳米级二氧化硅时，整个溶胶-凝胶过程所需时间比较长，通常需要几天或者好几周，从而使得生产效率降低，不仅如此，在采用此方法反应生产二氧化硅时，需要维持反应溶液(通常选用正硅酸乙酯作为前驱体，同时加入适量的乙醇溶液)的温度，以保证反应速率，但是现有的温控装置在维持反应液温度时，作用范围固定不变，导致反应液内各处温度不一，从而进一步降低了溶胶-凝胶的生成速率，使得纳米级二氧化硅的生产效率大幅度降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于制备纳米级二氧化硅的生产设备。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于制备纳米级二氧化硅的生产设备，包括反应器、盖板、控制器、加热机构和两个定量机构，所述盖板设置在反应器的上方，所述加热机构位于盖板的下方，两个定量机构分别位于盖板的上方的两侧，所述控制器固定在反应器上，所述控制器内设有PLC；所述定量机构包括储液箱、抽液管、注液管、定量室和封闭组件，所述储液箱和注液管均固定在盖板的上方，所述储液箱的上方设有加液管，所述抽液管的底端设置在储液箱内的底部，所述定量室架设在注液管和抽液管上，所述封闭组件设置在注液管和抽液管之间，所述定量管内设有定量组件，所述定量组件包括第一电机、第一驱动轴、套管和活塞板，所述第一电机固定在定量室内的顶部，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与第一驱动轴传动连接，所述套管套设在第一驱动轴上，所述套管的与第一驱动轴的连接处设有与第一驱动轴匹配的螺纹，所述活塞板固定在套管的底端；所述加热机构包括第二电机、转盘和若干加热组件，所述第二电机固定在盖板的下方，所述第二电机与转盘传动连接，所述加热组件周向均匀分布在转盘的下方，所述加热组件包括平移单元、平移块、伸缩单元和加热板，所述平移单元与平移块传动连接，所述加热板通过伸缩单元设置在平移块的下方，所述伸缩单元与加热板传动连接，所述加热板内设有电热管，所述电热管和第二电机均与PLC电连接。作为优选，为了控制抽液管和注液管，所述封闭组件包括第三电机、驱动轮、驱动杆、驱动框和两个堵板，所述第三电机固定在储液箱的上方，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与驱动轮传动连接，所述驱动杆固定在驱动轮的远离圆心处，所述驱动杆位于驱动框的内侧，两个堵板分别位于驱动框的两侧，两个堵板分别与抽液管和注液管一一对应。作为优选，为了实现驱动框的平稳移动，所述驱动框的顶端和底端均设有固定杆和滑环，所述滑环固定在驱动框上，所述滑环套设在固定杆上，所述固定杆的两端分别与抽液管和注液管固定连接。作为优选，为了防止套管转动，所述定量组件还包括固定环，所述固定环固定在定量室内，所述固定环套设在套管上。作为优选，为了便于控制通入控制器的催化剂溶液的用量，所述活塞板的上方设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。作为优选，为了控制加热板在竖直方向上移动，所述伸缩单元包括气泵、气缸和活塞，所述气缸固定在平移块的下方，所述气泵固定在气缸上，所述气泵与气缸连通，所述气泵与PLC电连接，所述活塞的顶端设置在气缸内，所述活塞的底端与加热板固定连接。作为优选，为了进一步保证反应溶液受热均匀，所述加热板上设有若干通孔。作为优选，为了便于检测反应器内凝胶的位置，所述转盘的下方设有摄像头，所述摄像头与PLC电连接。作为优选，为了辅助支撑转盘旋转，所述加热机构还包括环形槽和若干滑块，所述环形槽设置在转盘上，所述滑块周向均匀分布在第二电机的外周，所述滑块固定在盖板的下方，所述滑块与环形槽滑动连接，所述环形槽为燕尾槽。作为优选，为了带动平移块移动，所述平移单元包括第四电机、第一连杆、第二连杆和滑道，所述第四电机和滑道均固定在转盘的下方，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与平移块铰接，所述平移块与滑道滑动连接。本专利技术的有益效果是，该用于制备纳米级二氧化硅的生产设备通过两个定量机构分别向反应器内添加定量的醋酸和醋酸铵催化剂溶液，加速溶胶-凝胶过程，与现有的定量机构相比，该定量机构可灵活控制添加的催化剂用量，不仅如此，通过加热机构对反应液各处均匀加热，使反应液受热均匀，加速了正硅酸乙酯的水解缩聚过程，提高了设备的生产效率和实用性，与现有的加热机构相比，该加热机构通过加热板的转动、平移和升降保证热量传递至反应液的各个位置，使反应液受热更均匀。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的用于制备纳米级二氧化硅的生产设备的结构示意图；图2是本专利技术的用于制备纳米级二氧化硅的生产设备的定量机构的结构示意图；图3图2的A部放大图；图4是本专利技术的用于制备纳米级二氧化硅的生产设备的加热机构的结构示意图；图5是本专利技术的用于制备纳米级二氧化硅的生产设备的平移单元的结构示意图；图中：1.反应器，2.盖板，3.控制器，4.储液箱，5.抽液管，6.注液管，7.定量室，8.第一电机，9.第一驱动轴，10.套管，11.活塞板，12.第二电机，13.转盘，14.平移块，15.加热板，16.电热管，17.第三电机，18.驱动轮，19.驱动杆，20.驱动框，21.堵板，22.固定杆，23.滑环，24.固定环，25.距离传感器，26.气泵，27.气缸，28.活塞，29.摄像头，30.滑道，31.滑块，32.第四电机，33.第一连杆，34.第二连杆。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示，一种用于制备纳米级二氧化硅的生产设备，包括反应器1、盖板2、控制器3、加热机构和两个定量机构，所述盖板2设置在反应器1的上方，所述加热机构位于盖板2的下方，两个定量机构分别位于盖板2的上方的两侧，所述控制器3固定在反应器1上，所述控制器3内设有PLC；该反应装置中，利用控制器3操作设备运行，通过两个定量机构分别向反应器1内添加定量的醋酸和醋酸铵溶液，以醋酸和醋酸铵溶液为催化剂，加速反应器1内正硅酸乙酯的水解缩聚过程，从而使溶胶-凝胶的反应时间缩短，并通过加热机构维持正硅酸乙酯的反应温度，从而提高了生产效率，便于设备快速制备纳米级二氧化硅。如图2所示，所述定量机构包括储液箱4、抽液管5、注液管6、定量室7和封闭组件，所述储液箱4和注液管6均固定在盖板2的上方，所述储液箱4的上方设有加液管，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备纳米级二氧化硅的生产设备，其特征在于，包括反应器(1)、盖板(2)、控制器(3)、加热机构和两个定量机构，所述盖板(2)设置在反应器(1)的上方，所述加热机构位于盖板(2)的下方，两个定量机构分别位于盖板(2)的上方的两侧，所述控制器(3)固定在反应器(1)上，所述控制器(3)内设有PLC；所述定量机构包括储液箱(4)、抽液管(5)、注液管(6)、定量室(7)和封闭组件，所述储液箱(4)和注液管(6)均固定在盖板(2)的上方，所述储液箱(4)的上方设有加液管，所述抽液管(5)的底端设置在储液箱(4)内的底部，所述定量室(7)架设在注液管(6)和抽液管(5)上，所述封闭组件设置在注液管(6)和抽液管(5)之间，所述定量管内设有定量组件，所述定量组件包括第一电机(8)、第一驱动轴(9)、套管(10)和活塞板(11)，所述第一电机(8)固定在定量室(7)内的顶部，所述第一电机(8)与PLC电连接，所述第一电机(8)与第一驱动轴(9)传动连接，所述套管(10)套设在第一驱动轴(9)上，所述套管(10)的与第一驱动轴(9)的连接处设有与第一驱动轴(9)匹配的螺纹，所述活塞板(11)固定在套管(10)的底端；所述加热机构包括第二电机(12)、转盘(13)和若干加热组件，所述第二电机(12)固定在盖板(2)的下方，所述第二电机(12)与转盘(13)传动连接，所述加热组件周向均匀分布在转盘(13)的下方，所述加热组件包括平移单元、平移块(14)、伸缩单元和加热板(15)，所述平移单元与平移块(14)传动连接，所述加热板(15)通过伸缩单元设置在平移块(14)的下方，所述伸缩单元与加热板(15)传动连接，所述加热板(15)内设有电热管(16)，所述电热管(16)和第二电机(12)均与PLC电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于制备纳米级二氧化硅的生产设备，其特征在于，包括反应器(1)、盖板(2)、控制器(3)、加热机构和两个定量机构，所述盖板(2)设置在反应器(1)的上方，所述加热机构位于盖板(2)的下方，两个定量机构分别位于盖板(2)的上方的两侧，所述控制器(3)固定在反应器(1)上，所述控制器(3)内设有PLC；所述定量机构包括储液箱(4)、抽液管(5)、注液管(6)、定量室(7)和封闭组件，所述储液箱(4)和注液管(6)均固定在盖板(2)的上方，所述储液箱(4)的上方设有加液管，所述抽液管(5)的底端设置在储液箱(4)内的底部，所述定量室(7)架设在注液管(6)和抽液管(5)上，所述封闭组件设置在注液管(6)和抽液管(5)之间，所述定量管内设有定量组件，所述定量组件包括第一电机(8)、第一驱动轴(9)、套管(10)和活塞板(11)，所述第一电机(8)固定在定量室(7)内的顶部，所述第一电机(8)与PLC电连接，所述第一电机(8)与第一驱动轴(9)传动连接，所述套管(10)套设在第一驱动轴(9)上，所述套管(10)的与第一驱动轴(9)的连接处设有与第一驱动轴(9)匹配的螺纹，所述活塞板(11)固定在套管(10)的底端；所述加热机构包括第二电机(12)、转盘(13)和若干加热组件，所述第二电机(12)固定在盖板(2)的下方，所述第二电机(12)与转盘(13)传动连接，所述加热组件周向均匀分布在转盘(13)的下方，所述加热组件包括平移单元、平移块(14)、伸缩单元和加热板(15)，所述平移单元与平移块(14)传动连接，所述加热板(15)通过伸缩单元设置在平移块(14)的下方，所述伸缩单元与加热板(15)传动连接，所述加热板(15)内设有电热管(16)，所述电热管(16)和第二电机(12)均与PLC电连接。2.如权利要求1所述的用于制备纳米级二氧化硅的生产设备，其特征在于，所述封闭组件包括第三电机(17)、驱动轮(18)、驱动杆(19)、驱动框(20)和两个堵板(21)，所述第三电机(17)固定在储液箱(4)的上方，所述第三电机(17)与PLC电连接，所述第三电机(17)与驱动轮(18)传动连接，所述驱动杆(19)固定在驱动轮(18)的远离圆心处，所述驱动杆(19)位于驱动框(20)的内侧，两个堵板(21)分别位于驱动框(20)的两侧，两个堵板(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海涛，
申请(专利权)人：德化利鑫新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35