本发明专利技术公开了一种偏铝酸盐/氢氧化铝制备设备,包括机架，反应堆、铝负极、电解液和控制系统：反应电堆由若干个反应单体级联组成，反应单体又由主体、通气板、空气正极、密封圈、引出极片和铝负极组成。通气板、空气正极、密封圈在主体左右两侧平行附着遮蔽，形成反应腔体，引出极片主体前后两侧固定且与空气正极相连，铝负极插装固定在反应腔内部，在主体上设置有电解液以及空气的循环通道。反应堆安装在机架内，通过让电解液进入反应腔与铝负极产生反应生成偏铝酸盐/氢氧化铝，同时放出电能，铝负极不断消耗，通过机架上的马达控制，不断向反应腔内移送铝负极形成连续的反应放电过程并得到偏铝酸盐/氢氧化铝。
【技术实现步骤摘要】
一种偏铝酸盐/氢氧化铝制备设备
本专利技术属于偏铝酸盐/氢氧化铝制备，具体涉及一种偏铝酸盐/氢氧化铝制备设备。
技术介绍
目前制备偏铝酸盐/氢氧化铝的方法有：拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳烧结联合等；铝空气电池的优点：1、能量密度高。铝空气电池汽车百公里约消耗3kg铝、5L水与电解液，而一般乘用车的油耗约8L/100km；续航能力高于锂离子电池，铝空气电池的实际比能量可达到500-800Wh/kg，是锂离子电池120-150Wh/kg的4倍以上；2、铝的资源丰富，价格合理。铝空气电池制造成本约为1000元/kwh，是锂离子电池生产成本4000元/kwh的1/4；3、铝的制取已经有成熟的工业基础，我国铝工业的产能过剩。4、铝空气电池运行产生的生成物主要是偏铝酸盐/氢氧化铝，其可循环利用，可深加工成高纯超细氢氧化铝、高纯超细γ-相氧化铝、高纯超细α-相氧化铝等工业产品。铝空气电池的缺点：1、比功率较低。充电和放电速度比较缓慢，电压滞后，自放电率较大；2、电极的副反应产热。需要采用热管理系统来防止铝空气电池工作时的过热；3、反应生成物主要是偏铝酸盐/氢氧化铝以及金属铝本身不造成环境污染，且毒性低，但是铝离子Al3+具有生物富集性，进入人体后难以排出体外，最终会危害公共健康。铝中毒会表现出阿尔兹海默症(老年痴呆症)的症状。与氢燃料电池对比：1、铝空气电池与氢燃料电池同属电化学电池，但能量密度不及氢气。2、铝空气电池反应生成物主要是偏铝酸盐/氢氧化铝，不能直接排出，需要回收，与氢燃料车可以直接无害排出相比会增加回收成本；3、氢燃料电池系统具有危险性，存在爆炸隐患；铝空气电池安全性好；4、用户体验差。铝空气电池的电解质(液)一般应用强碱性溶液KOH、NaOH等，除了添加铝电极以外还需补充水和电解质，相较于燃油和氢气的直接燃料添加，增加了所需添加的物质，更为繁琐。我国的铝土矿资源并不丰富，废铝的回收利用率很低。如果废铝不能得到回收循环利用，则是巨大的浪费。所以，我们利用铝空气电池的原理设计了一整套使用废铝来生产偏铝酸盐/氢氧化铝浆料的制备设备，从工厂的实际生产成果对比，其生产效率远高于其他生产方式。
技术实现思路
1、使用铝空气电池原理的制备工艺：此种偏铝酸盐/氢氧化铝制备工艺是以空气中的氧为正极活性物质，金属铝为负极活性物质，①碱性电解液：以氢氧化钾或氢氧化钠溶液为电解液，在正极催化剂的催化作用下发生电化学反应产生电能的同时得到偏铝酸盐/氢氧化铝浆料；②中性电解液：以氯化钾或氯化钠溶液为电解液，在正极催化剂的催化作用下发生电化学反应产生电能的同时得到氢氧化铝浆料。2、生产设备：包括机架，反应堆、铝负极、电解液和控制系统：反应堆由若干个反应单体级联组成，反应单体又由主体、通气板、空气正极、密封圈、引出极片和铝负极组成。通气板、空气正极、密封圈在主体左右两侧平行附着遮蔽，形成反应腔体，引出极片主体前后两侧固定且与空气正极相连，铝负极插装固定在反应腔内部，在主体上设置有电解液以及空气的循环通道。反应堆安装在机架内，通过让电解液进入反应腔与铝负极产生电化学反应，铝负极不断消耗，通过控制系统对机架上的马达控制，不断向反应腔内移送铝负极形成连续的反应过程。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为反应单体示意图。图2为机架部分示意图。图3为总装示意图。图1中代号为：1.主体，2.负极，3.引出铜片，4.密封圈，5.空气正极，6.通气板，7.连接线，8.接触开关。100.出液口，101.进液口，102进气口，103溢流口，104.回流通道，105.负极入口图2中代号为：9.马达，10.固定座，11.运动座，12.负极固定板，13.立柱，14挡板，15.拉杆，16.绝缘块。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。如图1所示为反应单体示意图，由主体1,负极(2)，引出铜片(3)，密封圈(4)，空气正极(5)，通气板(6)，连接线(7),接触开关(8)，组成反应堆。通气板(6)依次将空气正极(5)、密封圈(4)在主体1的两侧上固定遮蔽。引出铜片(3)在主体1的两端固定且与空气正极(5)的两侧相连。连接线(7)与引出铜片(3)连接固定，与下一个级联的反应单体的负极(2)相连接固定。主体1上设置有出液口100，进液口101，进气口102，溢流口103，回流通道104，负极入口105。负极(2)通过负极入口105插入至主体1的内部，主体1的底部设置有接触开关(8)用于检测负极(2)在主体内部的位置。设备在工作时，电解液从进液口101进入主体1内部，与负极(2)相接触，逐步上升直到溢流口103流出到回流通道104，再从出液口100流出。同时空气从进气口102进入主体1两侧的通气板(6)，从通气板周边流出。如图2所示为机架部分示意图，包含有马达9，固定座10，运动座11，负极固定板12，立柱13，挡板14，拉杆15，绝缘块16。马达9固定在固定座10上，其内部的轴可以上下移动且与运动座11连接。运动座11下部连接绝缘块16。绝缘块16下部连接负极固定板12，用于负极(2)的装夹固定。固定座10与四个立柱13固定连接，运动座11装配于立柱13上且可以滑动。马达9其内部的轴与运动座11连接，并控制运动座11的移动方式，包括速度与距离。机架下部的挡板14用于装夹级联的反应单体，并通过拉杆15固定于机架上，挡板14与立柱13连接固定。挡板14上有与主体1对应的出液口100，进液口101，进气口102，用于外部连接。本专利技术中控制系统为此设备运行所需要的必要控制，在此不做冗述。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求和说明书的范围当中。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用铝空气电池法制备偏铝酸盐/氢氧化铝的设备，其特征在于，包含有：机架、电堆、铝负极板、电解液和控制系统，电堆安装在机架上，将电解液泵入电堆内并与外部循环流动，电堆内的铝板通过正极、电解液一起发生电化学反应生成偏铝酸盐(碱性)/氢氧化铝(中性)并发电；机架上的马达控制前端为锲形的铝负极板不断地向电堆内部推进从而完成连续的放电反应过程，通过外循环过滤器过滤得到偏铝酸盐/氢氧化铝浆料。/n
【技术特征摘要】
1.一种用铝空气电池法制备偏铝酸盐/氢氧化铝的设备，其特征在于，包含有：机架、电堆、铝负极板、电解液和控制系统，电堆安装在机架上，将电解液泵入电堆内并与外部循环流动，电堆内的铝板通过正极、电解液一起发生电化学反应生成偏铝酸盐(碱性)/氢氧化铝(中性)并发电；机架上的马达控制前端为锲形的铝负极板不断地向电堆内部推进从而完成连续的放电反应过程，通过外循环过滤器过滤得到偏铝酸盐/氢氧化铝浆料。
2.根据权利要求1所述的一种用铝空气电池法制备偏铝酸盐/氢氧化铝的设备，其特征在于，所述机架顶部设置有固定座，固定座顶部设置有马达，机架四角设置有立柱，与固定座连接，立柱上设置有运动座，运动座与马达内部丝杆相连，通过马达运动可以在立柱上往复移动，运动座下部设置有若干个绝缘块，逐个绝缘块下面设置有负极固定座。
3.根据权利要求1所述的一种用铝空气电池法制备偏铝酸盐/氢氧化铝的设备，其特征在于，所述电堆由若干个单体级联安装，两头设置有挡板，内部设置有拉杆螺丝拉紧固定。
4.根据权利要求3所述的一种用铝空气电池法制备偏铝酸盐/氢氧化铝的设备，其特征在于，所述单体由主体、通气板、空气正极、密封圈、金属连接片和铝负极板组成，通气板、空气正...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗洪，曾玉府，陈寄喜，谷波涛，曹伟，陈方红，薛开建，
申请(专利权)人：黄宗洪，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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