一种纳米氢化镁的制备方法和生产装置制造方法及图纸

一种纳米氢化镁的制备方法及其生产装置，其包括：入料口、研磨仓、加热仓、引导通道和反应仓；通过多层次多颗粒度的研磨以及智能研磨控制，在水平面上完成多角度的反复研磨，在垂直平面上对颗粒的均匀度作补充研磨；本发明专利技术以较高的效率达成了较好的颗粒均匀度；避免了无效研磨导致的损耗；热能消耗少，较为环保，同时也降低了生产成本。也降低了生产成本。也降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米氢化镁的制备方法和生产装置


[0001]本专利技术涉及氢化镁制备领域，具体涉及一种纳米氢化镁的制备和生产装置。

技术介绍

[0002]氢化镁(MgH2)，又称二氢化镁，是一种无机盐，外观呈灰白色粉末，晶体结构是四方晶系，密度为1.45g/cm3。MgH2属共价型氢化物，其形成焓为
‑
74.5kJ/mol，在常温常压下稳定性较高，吸放氢温度一般高达623
‑
673K。MgH2在真空下，280℃分解。MgH2呈弱碱性，不溶于一般有机溶剂，易燃而且具有刺激性。MgH2的含氢量高达7.65％，具有广泛的潜在用途；从理论储氢容量而言，它是金属储氢材料中的首选；用于制氢，它可以在常温下发生水解反应释放出氢气，氢能源具有资源丰富、热值高、绿色环保等优点，被认为是化石能源在未来的最佳替代物。
[0003]将储氢材料纳米化，可以有效的降低操作温度，提升吸放氢速率。利用高比表面积的化工产品或工业废料搭载纳米储氢材料，可以。目前氢化镁纳米颗粒材料主要的制备方法是机械球磨法、物理/化学气相沉积法、热解法、电化学沉积法和等离子体法等。这些制备方法各有特色和优点，比较常用的方法就是球磨直接法。
[0004]现有技术中常常采用球磨直接法，球磨直接反应法的工艺简单，但球磨直接法的球磨时间长，球磨长达上百个小时，得到的氢化镁颗粒尺寸也较大，多数大于100nm左右，甚至是上千nm，最关键的是该方法得到的颗粒尺寸差异很大，大部分都在几百nm左右的颗粒，这就很大的影响了后期的制氢能力，原料转化率较低；因此，基于上述技术问题，需要提供一种纳米氢化镁的制备生产装置，能够通过适当的方式作颗粒的研磨和混合，降低整体颗粒尺寸和尺寸之间的差异度，降低球磨时间，从而提高反应的速率和原料转化率。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：
[0006]一种纳米氢化镁的制备生产装置，其包括：入料口、研磨仓、加热仓、引导通道、反应仓、排出管、进气管、研磨仓底板、加热板；
[0007]其中，入料口安装于研磨仓的上方，呈锥桶形状，朝向研磨仓方向逐渐延伸且直径不断缩小；研磨仓设置于所述入料口的下方；入料口沿着桶周将镁粉原颗粒输送进入研磨仓，经过研磨仓内部的多层研磨能够对镁粉原颗粒进行多颗粒度的反复机械研磨；加热仓设置于研磨仓的下方，并与研磨仓直接连接；镁粉细颗粒通过打开的研磨仓底板落在加热仓底部；加热仓和反应仓通过引导通道连接，研磨得到的镁粉细颗粒在加热板的加热下沿着引导通道进入反应仓，和从进气管进入的氢气进行直接反应制备纳米氢化镁；
[0008]所述研磨仓包括从上到下通过转轴连接的多个研磨片组，研磨片组围绕转轴旋转；具体的：每个研磨片组包括3个彼此紧耦合的研磨片，上磨片、中磨片和下磨片；其中:中磨片两面均设置有环形设置的半球形研磨球，沿着转轴的轴心向外设置有多圈研磨球；
[0009]上磨片、中磨片和下磨片中心位置均设置有圆形缺口，而上磨片和下磨片上圆形
缺口尺寸大于中磨片中的圆形缺口尺寸；中磨片的片上均匀布设有多个镂空的引导槽，研磨过程中形成的中间镁粉细颗粒沿着上磨片上的圆形缺口进入上磨片和中磨片研磨球之间的耦合缝隙；并最终沿着中磨片中的引导槽进入下磨片和中磨片研磨球之间的耦合缝隙；经过充分研磨之后，落在下一研磨片组；最后一个研磨片组得到镁粉细颗粒掉落在研磨仓底部的研磨仓底板上；
[0010]所述研磨仓底板是活动，在研磨截止条件满足时，活动的研磨仓底板移出，使得位于研磨仓底板的镁粉细颗粒掉落在反应仓底部。
[0011]进一步的，中磨片内外圈交错设置非贯通引导槽，使得中间镁粉细颗粒从中磨片的外周引导至下磨片和中磨片研磨球之间的耦合缝隙。
[0012]进一步的，中磨片内外圈交错设置非贯通引导槽，使得中间镁粉细颗粒从中所述引导槽为镂空弧形引导槽且并非是径向贯通槽。
[0013]进一步的，每个中磨片上设置有4
‑
8个弧形引导槽，弧度为90～180度。
[0014]进一步的，位于外圈的引导槽宽度和面积大于位于内部的引导槽的宽度。
[0015]进一步的，研磨球的尺寸沿着直径向外延伸的方向逐渐增加。
[0016]进一步的，反应后的纳米氢化镁经由产物排出管，接着进行后续的冷凝和纳米氢化镁的收集。
[0017]进一步的，所述底板在打开后呈网格状，使得镁粉细颗粒均匀的掉落在反应仓底部。
[0018]进一步的，所述底板由两片或者多片网格状板拼接而成，在打开后，露出网格而使得上方的镁粉细颗粒掉落。
[0019]一种使用所述的纳米氢化镁的制备生产装置的制备方法，先对金属镁原料作初步粉碎得到镁粉原颗粒，并通过入料口投入研磨仓。
[0020]本专利技术提供的一种纳米氢化镁的制备生产装置能够实现以下技术效果：
[0021]1)通过多层次多颗粒度的研磨以及进一步的智能研磨控制，在水平面上完成多角度的反复研磨，在垂直平面上对颗粒的均匀度作补充研磨，从而以较高的效率达成了较好的颗粒均匀度；
[0022]2)通过同类研磨片的整体独立控制，实现了研磨间隙即耦合程度的调整；通过这样的方式不仅可以调整颗粒的均匀性和大小，还能够抗拒磨损带来的研磨性能降低，提高了生产过程的可控制性，提高了生产设备的寿命；
[0023]3)通过智能研磨截止条件设置，配合多层次多颗粒度研磨方式，大大的提高了研磨效率，更进一步的，通过智能控制选择合适的研磨片组调整研磨顺序，避免了无效研磨导致的损耗；热能消耗少，较为环保，同时也降低了生产成本。
附图说明
[0024]图1为本专利技术提供的一种纳米氢化镁的制备生产装置的结构示意图。
[0025]图2为本专利技术提供的一种生产装置的研磨仓示意图。
[0026]图3为本专利技术提供的研磨片组中的研磨片示意图，其中图3A为中磨片示意图，图3B为上磨片和下磨片示意图。
[0027]图4为本专利技术提供的研磨片组的一种耦合方式示意图，其中:图4A为紧密耦合切面
示意图，图4B为紧密耦合投影示意图。
[0028]图5为本专利技术提供的一种纳米氢化镁的制备生产装置的可拆卸可整体独立控制的连接方式示意图。
[0029]图6为本专利技术提供的研磨片组中的研磨片引导槽示意图。
[0030]图7为本专利技术提供的纳米氢化镁的制备生产装置的制备的纳米氢化镁示意图。
具体实施方式
[0031]以下将对本专利技术的一种纳米氢化镁的制备生产装置作进一步的详细描述。
[0032]下面将参照附图对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术而仍然实现本专利技术的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。
[0033]为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米氢化镁的制备生产装置，其包括：入料口、研磨仓、加热仓、引导通道、反应仓、排出管、进气管、研磨仓底板、加热板；其中，入料口安装于研磨仓的上方，呈锥桶形状，朝向研磨仓方向逐渐延伸且直径不断缩小；研磨仓设置于所述入料口的下方；入料口沿着桶周将镁粉原颗粒输送进入研磨仓，经过研磨仓内部的多层研磨能够对镁粉原颗粒进行多颗粒度的反复机械研磨；加热仓设置于研磨仓的下方，并与研磨仓直接连接；镁粉细颗粒通过打开的研磨仓底板落在加热仓底部；加热仓和反应仓通过引导通道连接，研磨得到的镁粉细颗粒在加热板的加热下沿着引导通道进入反应仓，和从进气管进入的氢气进行直接反应制备纳米氢化镁；所述研磨仓包括从上到下通过转轴连接的多个研磨片组，研磨片组围绕转轴旋转；具体的：每个研磨片组包括3个彼此紧耦合的研磨片，上磨片、中磨片和下磨片；其中:中磨片两面均设置有环形设置的半球形研磨球，沿着转轴的轴心向外设置有多圈研磨球；上磨片、中磨片和下磨片中心位置均设置有圆形缺口，而上磨片和下磨片上圆形缺口尺寸大于中磨片中的圆形缺口尺寸；中磨片的片上均匀布设有多个镂空的引导槽，研磨过程中形成的中间镁粉细颗粒沿着上磨片上的圆形缺口进入上磨片和中磨片研磨球之间的耦合缝隙；并最终沿着中磨片中的引导槽进入下磨片和中磨片研磨球之间的耦合缝隙；经过充分研磨之后，落在下一研磨片组；最后一个研磨片组得到镁粉细颗粒掉落在研磨仓底部的研磨仓底板上；所述研磨仓底板是活动...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙忠祥，
申请(专利权)人：大连亚泰科技新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：