一种用于制备气凝胶的溶剂置换和常压干燥的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于制备气凝胶的溶剂置换和常压干燥的装置，第一溶剂储罐和第二溶剂储罐通过溶剂输送管分别与所述的置换干燥器连接；所述的置换干燥器包括壳体、带孔容器和带孔支架，所述的带孔支架固定安装于壳体中，所述的带孔容器与带孔支架采用可拆卸式连接，所述壳体内设置有用于加热溶剂的加热器，壳体的壁上设置有超声波发生器，所述溶剂输送管连接至所述壳体，所述壳体通过溶剂排出管与所述的溶剂回收罐连接，所述溶剂回收罐通过分离器进料管与所述分离器连接，分离器通过溶剂回收管分别连接至所述的第一溶剂储罐和第二溶剂储罐。本实用新型专利技术的装置能够实现气凝胶生产过程中的溶剂置换和常压干燥，生产效率高，回收利用率高。

A device for solvent replacement and atmospheric drying for preparing aerogels

The utility model discloses a solvent displacement and atmospheric pressure drying device for preparing aerogels. The first solvent storage tank and the second solvent storage tank are respectively connected with the displacement dryer through a solvent conveying pipe; the displacement dryer comprises a shell, a porous container and a porous bracket, and the porous bracket is fixed and installed. In the shell, the vessel with holes and the support with holes are detachably connected. A heater for heating a solvent is arranged in the shell, and an ultrasonic generator is arranged on the wall of the shell. The solvent conveying pipe is connected to the shell, and the shell is connected with the solvent recovery tank through the solvent discharge pipe. The solvent recovery tank is connected with the separator through a separator feed pipe, and the separator is connected to the first solvent tank and the second solvent tank respectively through a solvent recovery pipe. The device of the utility model can realize solvent replacement and atmospheric pressure drying in the aerogel production process, has high production efficiency and high recovery utilization rate.

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备气凝胶的溶剂置换和常压干燥的装置
本技术属于气凝胶材料制备
，具体涉及一种用于制备气凝胶的溶剂置换和常压干燥的装置。
技术介绍
二氧化硅(SiO2)气凝胶由SiO2网络骨架和填充在纳米孔隙中的气体构成，具有极低密度、高孔隙率、大比表面积、高透光率等优良的特性，被列入21世纪十大新材料之一，能广泛的应用于隔热保温、防火、隔音、红外吸收、催化剂载体等领域。SiO2气凝胶的制备过程一般采用溶胶-凝胶法，该方法的难点在于如何在保证SiO2网络骨架不出现坍塌和破裂的条件下，去除凝胶内部的水和溶剂。SiO2气凝胶的干燥一般分为超临界干燥法、减压干燥法、冷冻干燥法和常压干燥法。其中超临界干燥法是制备SiO2气凝胶最早采用的方法，通过该方法制备出来的SiO2气凝胶性能优越、纯度高，但生产成本较高，安全性较差。减压干燥法的设备投资成本相对较低，生产效率较高，但所制备的气凝胶产品易出现坍塌和开裂现象。冷冻干燥法能够制备出性能较好的气凝胶，但此方法难控制、制备周期长、设备成本和能耗均较高，因此，此方法很难被大范围推广应用。常压干燥法制备出的SiO2气凝胶性能较好，设备投资成本低，工艺相对简单，但溶剂耗费量巨大，制备周期较长。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对现有的气凝胶生产过程中存在问题，提供一种用于制备气凝胶的溶剂置换和常压干燥的装置，工艺简单，操作便利，能有效将溶剂置换和常压干燥过程中的溶剂回收利用，所制备的气凝胶产品稳定性提高，易实现大规模工业化生产。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种用于制备气凝胶的溶剂置换和常压干燥的装置，包括第一溶剂储罐、第二溶剂储罐、置换干燥器、溶剂回收罐和分离器，所述的第一溶剂储罐和所述的第二溶剂储罐通过溶剂输送管分别与所述的置换干燥器连接；所述的置换干燥器包括壳体、带孔容器和带孔支架，所述的带孔支架固定安装于壳体中，所述的带孔容器与带孔支架采用可拆卸式连接，所述壳体内设置有用于加热溶剂的加热器，壳体的壁上设置有超声波发生器，所述溶剂输送管连接至所述壳体，所述壳体通过溶剂排出管与所述的溶剂回收罐连接，所述溶剂回收罐通过分离器进料管与所述分离器连接，分离器通过溶剂回收管分别连接至所述的第一溶剂储罐和第二溶剂储罐；所述的壳体还通过溶剂挥发管连接至所述的第一溶剂储罐或所述的第二溶剂储罐；所述的溶剂排出管还配置有过滤器。进一步地，所述的第一溶剂储罐、第二溶剂储罐、置换干燥器、溶剂回收罐和分离器均设置有若干个。进一步地，所述的带孔容器和带孔支架上均设置有能够相互卡接连接的卡片结构或卡槽结构。进一步地，所述的带孔容器为单层结构、双层结构或多层结构。进一步地，所述的带孔容器为半球形、圆柱形、正方体形或长方体形。进一步地，所述的壳体上部设置有入口部，所述的入口部设置有与溶剂输送管连接的引流管，引流管的出口端位于壳体底部。由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术的溶剂置换和常压干燥的装置，能够有效将溶剂置换和常压干燥过程中的溶剂回收利用，装置结构简单，生产成本低廉。附图说明图1是本技术的装置结构简图；图2是本技术的带孔容器的结构示意图；图3是本技术的带孔容器的主视图；图4是本技术的带孔支架的主视图；图5是本技术的带孔支架的左视图；图6是本技术的置换干燥器的主视图；图7是本技术的另一种实施方式的置换干燥器的主视图；图8是本技术的另一种实施方式的装置结构简图。附图标记：1-第一溶剂储罐，2-第二溶剂储罐，11-溶剂输送管，12-溶剂输送泵，13-溶剂输送控制阀，3-置换干燥器，31-盖体，32-壳体，33-入口部，34-出口部，35-引流管，36-带孔容器，37-带孔支架，38-加热器，39-超声波发生器，4-溶剂回收罐，41-溶剂排出控制阀，42-溶剂排出管，43-过滤器，5-分离器，51-分离器进料管，52-分离器进料泵，53-溶剂回收管，61-止回阀，62-溶剂挥发调节阀，63-溶剂挥发管，64-冷凝器。具体实施方式参照图1,本技术的一种用于制备气凝胶的溶剂置换和常压干燥的装置，包括第一溶剂储罐1、第二溶剂储罐2、置换干燥器3、溶剂回收罐4和分离器5，第一溶剂储罐1和第二溶剂储罐2通过溶剂输送管11分别与所述的置换干燥器3连接，使得第一溶剂储罐1和第二溶剂储罐2实现并联连接，第一溶剂储罐1用于盛装乙醇溶剂，第二溶剂储罐2用于盛装正己烷溶剂，溶剂输送管11上配置有溶剂输送泵12和溶剂输送控制阀13。置换干燥装置包括壳体32、带孔容器36和带孔支架37，壳体32包括出口部34和入口部33，入口部33设置在壳体32的上部或顶部，溶剂输送管11连接至壳体32入口部33。进一步地，入口部33设置有与溶剂输送管11连接的引流管35，引流管35的出口端位于壳体32底部，这样从第一溶剂储罐1或第二溶剂储罐2供给的溶剂能够通过引流管35直接流入至壳体32的底部，保持溶剂置换时溶剂稳定，波动小。带孔支架37固定安装于壳体32中，带孔容器36与带孔支架37采用可拆卸式连接，所述壳体32内设置有用于加热溶剂的加热器38，壳体32的壁上设置有超声波发生器39，并且加热器38优选布置在壳体32的底部，加热后的溶剂变轻上浮，从而提高整个壳体32内的溶剂加热速度，同时通过引流管35将新加热的溶剂引流至壳体32底部，也保证了新溶剂更加接近加热器38，从而实现迅速加热的目的。参照图2-5，本技术的带孔容器36的支架优选采用的是带孔支架37，当然也可以采用不带孔的支架或支柱，通过采用带孔支架37，能够确保壳体32内的溶剂互通性良好，受热均匀。带孔容器36和带孔支架37的可拆卸式连接方式，本实施例中农采用的是在带孔支架37上设置有开口向上的L形连接件，带孔容器36的一侧则设置有开口向下的L形连接件，这样带孔容器36即可直接扣在带孔支架37上，拆装十分方便，有助于在进行溶剂置换时，在溶剂预热到设定温度后，再将装有湿凝胶的带孔容器36直接固定在带孔支架37上，操作简单、方便。当然也可以采用其他卡片或卡槽的连接结构。参照图6-7，带孔支架37的一侧可以只在一侧设置有能够拆卸连接的带孔容器36，当然也可以在带孔支架37的两侧或者多侧设置带孔容器36，这样能够提高溶剂置换和常压干燥的效率。同时带孔支架37上可以设置一层能够拆卸连接的带孔容器36，当然也可以设置有两层或者多层，从而进一步提高溶剂置换和常压干燥的效率。带孔容器36的形状可以为半球形、圆柱形、正方体形或长方体形，当然也可以采用其他形状。为了便于安装带孔容器36，置换干燥容器3还包括盖体31，打开盖体31即可方便的装入带孔容器36。同时，通过溶剂挥发管63连接至第一溶剂储罐1和第二溶剂储罐2，溶剂挥发管63上设置有溶剂挥发调节阀62、止回阀61和冷凝器64，且从盖体31到溶剂储罐依次设置止回阀61、溶剂挥发调节阀62和冷凝器64，在进行干燥处理时，通过打开溶剂挥发调节阀62，即可将干燥时蒸发的溶剂通过冷凝器64冷凝后返回至第一溶剂储罐1或第二溶剂储罐2，冷凝器64后的溶剂挥发管63还连接有去废气处理系统，能够将经过冷凝器64后的不凝气体排入到去废气处理系统。壳体32的出口部34通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备气凝胶的溶剂置换和常压干燥的装置，其特征在于，包括第一溶剂储罐、第二溶剂储罐、置换干燥器、溶剂回收罐和分离器，所述的第一溶剂储罐和所述的第二溶剂储罐通过溶剂输送管分别与所述的置换干燥器连接；所述的置换干燥器包括壳体、带孔容器和带孔支架，所述的带孔支架固定安装于壳体中，所述的带孔容器与带孔支架采用可拆卸式连接，所述壳体内设置有用于加热溶剂的加热器，壳体的壁上设置有超声波发生器，所述溶剂输送管连接至所述壳体，所述壳体通过溶剂排出管与所述的溶剂回收罐连接，所述溶剂回收罐通过分离器进料管与所述分离器连接，分离器通过溶剂回收管分别连接至所述的第一溶剂储罐和第二溶剂储罐；所述的壳体还通过溶剂挥发管连接至所述的第一溶剂储罐或所述的第二溶剂储罐；所述的溶剂排出管还配置有过滤器。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备气凝胶的溶剂置换和常压干燥的装置，其特征在于，包括第一溶剂储罐、第二溶剂储罐、置换干燥器、溶剂回收罐和分离器，所述的第一溶剂储罐和所述的第二溶剂储罐通过溶剂输送管分别与所述的置换干燥器连接；所述的置换干燥器包括壳体、带孔容器和带孔支架，所述的带孔支架固定安装于壳体中，所述的带孔容器与带孔支架采用可拆卸式连接，所述壳体内设置有用于加热溶剂的加热器，壳体的壁上设置有超声波发生器，所述溶剂输送管连接至所述壳体，所述壳体通过溶剂排出管与所述的溶剂回收罐连接，所述溶剂回收罐通过分离器进料管与所述分离器连接，分离器通过溶剂回收管分别连接至所述的第一溶剂储罐和第二溶剂储罐；所述的壳体还通过溶剂挥发管连接至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小冬，姜希猛，崔明现，
申请(专利权)人：乐山职业技术学院，乐山太阳能研究院，四川友新能拓科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51