本实用新型专利技术公开一种用于制备氧化硅气凝胶毡的微波反应干燥装置，包括反应釜，所述反应釜侧部及底部设有微波发生器，所述反应釜外围设有微波封装骨架，所述反应釜顶部设有加料口，底部设有下料管，所述反应釜内设有可拆装的呈工字型的收卷件，所述反应釜顶部还与冷凝管路一端连通，所述冷凝管路另一端与冷凝柱进口连通，所述反应釜顶部和底部均通过热风循环管路与氮气循环风机连接；本实用新简化了传统气凝胶毡制备过程中多次物料的转移工序，可以实现气凝胶毡完成凝胶老化、疏水改性、常压干燥等一系列过程，极大地优化了常压制毡工艺，减少了人力物料，其制备周期短、效率高；减少了制备反应釜的复杂工艺，减少了制造成本。减少了制造成本。减少了制造成本。
【技术实现步骤摘要】
一种用于制备氧化硅气凝胶毡的微波反应干燥装置
[0001]本技术涉及气凝胶纳米材料的制备装置
，具体地指一种用于制备氧化硅气凝胶毡的微波反应干燥装置。
技术介绍
[0002]氧化硅气凝胶是一种多孔性和网络状结构的纳米材料，其中气凝胶毡材是气凝胶材料最典型的实际应用形式，最常规的制备方法是以硅酸酯类为硅源经过两步水解聚合后与纤维形成复合凝胶，再经过乙醇或二氧化碳超临界干燥得到气凝胶。此类方法所用原料通常比较昂贵，且有毒性，制备设备昂贵、工艺成本高、过程复杂、安全性较低，制约了规模化的生产和应用。
[0003]现有研究中采用的干燥方式通常存在着热源不均和热惯性问题，会带来安全问题，常规手段为采用微波干燥方法。微波加热是利用微波的能量特征，对物体进行加热的过程。微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波。被加热介质物料中的水分子是极性分子，它在快速变化的高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化一系列 物化过程而达到微波加热干燥的目的。微波对介质材料是瞬时加热升温，因此具有快速加热的特点。另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。
[0004]虽然现有方法在气凝胶及气凝凝胶毡制备过程中有采用微波干燥的手段，但仍存在很多问题。如CN106430224A公开了一种制备气凝胶的微波干燥装置，但其需要预先制备二氧化硅湿凝胶，再将气凝胶转至微波反应干燥装置进行固化、干燥等操作，生产过程复杂，操作复杂繁琐，制备周期长、效率低。CN205683995U公开了一种超声微波控温反应釜，在釜体内部设置了微波加热层，制造工艺复杂，成本较高。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于克服上述不足，提供一种用于制备氧化硅气凝胶毡的微波反应干燥装置，解决常压制备气凝胶毡制备过程中生产流程复杂、操作复杂繁琐、物料需要多次转移、制备周期长、效率低、干燥过程中存在热源不均和热惯性、反应釜制造工艺复杂和制造成本较高等问题。
[0006]本技术为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种用于制备氧化硅气凝胶毡的微波反应干燥装置，包括反应釜，所述反应釜侧部及底部设有微波发生器，所述反应釜外围设有微波封装骨架，所述反应釜顶部设有加料口，底部设有下料管，所述反应釜内设有可拆装的呈工字型的收卷件，所述反应釜顶部还与冷凝管路一端连通，所述冷凝管路另一端与冷凝柱进口连通，所述反应釜顶部和底部均通过热风循环管路与氮气循环风机连接。
[0007]优选地，所述下料管和冷凝管路均通过封波镶件固定在微波封装骨架上。
[0008]优选地，所述下料管上设有下料阀，所述热风循环管路上设有热风循环开关。
[0009]优选地，所述反应釜包括上釜体和下釜体，上釜体上设置加料口，并设有压力传感器和泄压阀，下釜体底部设置下料管。
[0010]优选地，所述收卷件包括竖向杆，所述竖向杆顶部设置上圆盘，底部设置下圆盘。
[0011]优选地，所述上圆盘和下圆盘表面均开设有通孔。
[0012]优选地，所述反应釜内还设有温度传感器，所述反应釜侧壁设有视镜。
[0013]本技术的有益效果：
[0014]1、该微波干燥反应装置简化了传统气凝胶毡制备过程中多次物料的转移工序，可以实现气凝胶毡完成凝胶老化、疏水改性、常压干燥等一系列过程，极大地优化了常压制毡工艺，减少了人力物料，其制备周期短、效率高；减少了制备反应釜的复杂工艺，减少了制造成本。
[0015]2、该微波干燥反应装置将微波辐射干燥与氮气热风干燥相结合，克服传统油浴干燥、氮气热风干燥等外部加热干燥方式易出现加热效率低下且受热不均匀，还易出现热惯性等问题，同时相比于隧道式微波干燥，本技术生产效率更高，其在制备过程中利用物料本身作为热源，物料间几乎不存在温差，一次性干燥效率极高，同时能避免单纯的微波干燥溶剂无法完全挥发的问题。
[0016]3、本技术中的收卷件使得玻纤卷绕在这一工字件上，从而在釜体对玻纤形成支撑，同样也方便玻纤吊装。另外玻纤毡层与层之间设有间层隔网，缠绕到工字件上后，可以避免气凝胶毡层与层之间改性过程中溶剂接触不充分，干燥过程中氮气无法穿透气凝胶毡层的问题。
附图说明
[0017]图1 为一种用于制备氧化硅气凝胶毡的微波反应干燥装置的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。
[0019]如图1所示，一种用于制备氧化硅气凝胶毡的微波反应干燥装置，包括反应釜1，所述反应釜1侧部及底部设有微波发生器2，所述反应釜1外围设有微波封装骨架3，所述反应釜1顶部设有加料口4，底部设有下料管7，所述反应釜1内设有可拆装的呈工字型的收卷件8，所述反应釜1顶部还与冷凝管路9一端连通，所述冷凝管路9另一端与冷凝柱10进口连通，所述反应釜1顶部和底部均通过热风循环管路11与氮气循环风机12连接。在本实施例中，冷凝柱10可以对冷凝管路9送入的气体起到冷却作用，使其冷凝滴出，冷凝柱10内设有蛇形管道，蛇形管道与冷凝管路9连通，而蛇形管道外的冷凝柱10内部通入冷却水。该冷凝回流过程主要是为解决干燥过程中溶剂挥发与吸收问题，以液体的方式收集起来，同时起到泄压和溶剂冷凝收集的作用。
[0020]优选地，所述下料管7和冷凝管路9均通过封波镶件3a固定在微波封装骨架3上。封波镶件3a可以解决制备气凝胶的过程中的微波泄露问题，提升制备过程的安全性。
[0021]优选地，所述下料管7上设有下料阀7.1，所述热风循环管路11上设有热风循环开关11.1。
[0022]优选地，所述反应釜1包括上釜体1a和下釜体1b，上釜体1a上设置加料口4，并设有压力传感器5和泄压阀6，下釜体1b底部设置下料管7。本实施例中，上釜体1a和下釜体1b为彼此配合的可拆装分离结构，以方便对收卷件8的吊装过程。
[0023]优选地，所述收卷件8包括竖向杆8.1，所述竖向杆8.1顶部设置上圆盘8.2，底部设置下圆盘8.3。在本实施例中，收卷件8的作用主要是为了玻纤卷绕在收卷件8这一工字件上，从而在釜体对玻纤形成支撑，同样也方便玻纤吊装。另外玻纤毡层与层之间设有间层隔网，缠绕到工字件上后，可以避免气凝胶毡层与层之间改性过程中溶剂接触不充分，干燥过程中氮气无法穿透气凝胶毡层的问题。
[0024]优选地，所述上圆盘8.2和下圆盘8.3表面均开设有通孔8.4。这样设计后，能实现在干燥过程中氮气热风气流通畅，具有气体分布器的功能，保持热气流在釜体均匀分散，提升干燥效果和效率。
[0025]优选地，所述反应釜1内还设有温度传感器13，所述反应釜1侧壁设有视镜14。
[0026]优选地，本实施例中的热风循环管路11外接氮气供应管线，通过氮气循环风机12的驱动，使得氮气在反应釜1和热本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于制备氧化硅气凝胶毡的微波反应干燥装置，包括反应釜（1），其特征在于：所述反应釜（1）侧部及底部设有微波发生器（2），所述反应釜（1）外围设有微波封装骨架（3），所述反应釜（1）顶部设有加料口（4），底部设有下料管（7），所述反应釜（1）内设有可拆装的呈工字型的收卷件（8），所述反应釜（1）顶部还与冷凝管路（9）一端连通，所述冷凝管路（9）另一端与冷凝柱（10）进口连通，所述反应釜（1）顶部和底部均通过热风循环管路（11）与氮气循环风机（12）连接。2.根据权利要求1所述的一种用于制备氧化硅气凝胶毡的微波反应干燥装置，其特征在于：所述下料管（7）和冷凝管路（9）均通过封波镶件（3a）固定在微波封装骨架（3）上。3.根据权利要求1所述的一种用于制备氧化硅气凝胶毡的微波反应干燥装置，其特征在于：所述下料管（7）上设有下料阀（7.1），所述热风循环管路（11）上设有热...
【专利技术属性】
技术研发人员：何睿，刘畅，喻学锋，李书兵，张鑫，陈海平，刘天时，郑可，孙刚，
申请(专利权)人：武汉中科先进材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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