【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂制备，具体涉及一种催化剂原位制备装置及其应用方法。
技术介绍
1、目前，用水热-还原法制备燃料电池催化剂时，前后涉及多道工序，物料需要在不同设备中多次转移，以进行清洗、过滤、干燥、浸渍、还原等操作；整个制备过程存在许多问题，例如，清洗过程会产生大量废水，多次转移的过程容易造成产物污染和损失，干燥过程容易导致高活性催化剂自燃等等；这些问题严重影响了催化剂的制备效率和制备质量。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种催化剂原位制备装置及其应用方法，该装置可以在同一个罐体内对物料进行清洗、过滤、干燥、浸渍以及还原等操作，便于原位制备催化剂，能有效提高催化剂的制备效率和制备质量。
2、本专利技术提供了一种催化剂原位制备装置，包括固定架、罐体、液体循环系统、进气系统和真空系统，所述罐体基于旋转机构设置在所述固定架的侧面，所述罐体用于装载物料，所述旋转机构用于控制所述罐体在竖直平面内转动；所述液体循环系统和所述进气系统固定设置在所述固定架中；所述液体循环系统用于连通所述罐体的上下端进行液体循环，对物料进行循环清洗；所述进气系统用于连通所述罐体的下端进行供气，对物料进行加压、干燥或还原；所述进气系统包括管道式空气加热器，用于给气体进行加热；
3、所述罐体的表面设置罐体加热器，所述罐体加热器用于加热所述罐体，对物料进行加热；所述罐体的上端设置有盲板法兰或带滤膜法兰；所述盲板法兰用于封闭所述罐体的上端；所述带滤膜法兰
4、具体的，所述液体循环系统包括储液箱和隔膜泵，所述储液箱安装在所述固定架的上端，用于储存液体以及作为液体循环的中转站；所述隔膜泵安装在所述固定架的下端，用于驱动液体运动；所述储液箱和所述隔膜泵基于管道连通；
5、在进行液体循环时，所述罐体的上端设置有带滤膜法兰，所述储液箱基于管道和所述带滤膜法兰连接，所述隔膜泵基于管道和所述快速接头连接。
6、具体的，所述旋转机构为电机，所述电机的本体固定设置在所述固定架的侧面，所述电机的输出端和所述罐体固定连接。
7、具体的，所述罐体加热器为硅胶加热垫，所述硅胶加热垫包裹所述罐体的外周面。
8、具体的，所述罐体的上部为圆筒形结构，所述罐体的下部为圆锥形结构。
9、本专利技术还提供了一种催化剂原位制备装置的应用方法，包括以下步骤：
10、s1、载体原料改性；
11、将载体原料和改性剂投入罐体，在所述罐体的上端安装盲板法兰，浸渍预设时间后获得第一改性载体；
12、s2、第一次过滤；
13、将所述盲板法兰更换为带滤膜法兰，开启旋转机构带动所述罐体转动至所述带滤膜法兰朝下；
14、将进气系统和快速接头连接，往所述罐体通入干净的压缩气体，加压滤出多余的改性剂，所述第一改性载体保留在所述罐体内；或
15、将真空系统和所述带滤膜法兰连接，给所述罐体抽真空，负压滤出多余的改性剂，所述第一改性载体保留在所述罐体内；
16、s3、第一改性载体清洗；
17、开启所述旋转机构带动所述罐体转动至所述带滤膜法兰朝上，将所述带滤膜法兰和所述快速接头分别连接液体循环系统，用纯水对所述第一改性载体进行循环清洗，清洗预设时间后获得第二改性载体；
18、s4、第二次过滤；
19、开启所述旋转机构带动所述罐体转动至所述带滤膜法兰朝下；
20、将所述进气系统和所述快速接头连接，往所述罐体通入干净的压缩气体，加压滤出多余的水分，所述第二改性载体保留在所述罐体内；或
21、将所述真空系统和所述带滤膜法兰连接，给所述罐体抽真空，负压滤出多余的水分，所述第二改性载体保留在所述罐体内；
22、s5、第二改性载体干燥
23、开启所述旋转机构带动所述罐体转动至所述带滤膜法兰朝上；
24、采用第一干燥方式，将所述真空系统和所述带滤膜法兰连接，给所述罐体抽真空；开启罐体加热器，给所述罐体加热；开启所述旋转机构带动所述罐体摇摆式转动，翻动所述第二改性载体；或
25、采用第二干燥方式，将所述进气系统和所述快速接头连接，往所述罐体通入干净的压缩气体，搅动所述第二改性载体；并开启管道式空气加热器，给所述压缩气体加热；
26、s6、第二改性载体负载；
27、将干燥后的第二改性载体保留在所述罐体中，并往所述罐体中投入金属前驱体溶液，在所述罐体的上端安装所述盲板法兰，浸渍预设时间后获得催化剂前体；
28、s7、催化剂前体干燥；
29、将所述盲板法兰更换为所述带滤膜法兰，所述带滤膜法兰朝上；
30、采用第一干燥方式，将所述真空系统和所述带滤膜法兰连接，给所述罐体抽真空；开启所述罐体加热器，给所述罐体加热；开启所述旋转机构带动所述罐体摇摆式转动，翻动所述催化剂前体；或
31、采用第二干燥方式，将所述进气系统和所述快速接头连接，往所述罐体通入干净的压缩气体，搅动所述催化剂前体；并开启所述管道式空气加热器，给所述压缩气体加热；
32、s8、催化剂前体还原；
33、将干燥后的催化剂前体保留在所述罐体中，所述带滤膜法兰朝上；将所述进气系统和所述快速接头连接，并开启所述管道式空气加热器和/或所述罐体加热器，往所述罐体通入氢气对所述催化剂前体进行还原处理获得催化剂成品；
34、s9、倒出催化剂成品；
35、解除所述进气系统和所述快速接头的连接，卸下所述带滤膜法兰，在所述罐体的上端安装接料桶，开启所述旋转机构带动所述罐体转动至所述接料桶位于下方，倒出所述催化剂成品。
36、具体的，所述载体原料改性还包括：开启所述旋转机构带动所述罐体摇摆式转动，翻动所述载体原料和所述改性剂；
37、所述第二改性载体负载还包括：开启所述旋转机构带动所述罐体摇摆式转动，翻动所述第二改性载体和所述金属前驱体溶液。
38、具体的，以竖直方向为基准，所述罐体摇摆式转动的角度为-120°和+120°。
39、具体的，所述第二改性载体干燥所用的温度范围为60～150℃；
40、所述催化剂前体干燥所用的温度范围为60～150℃。
41、具体的，所述第二改性载体负载还包括：
42、往所述罐体中投入球磨珠，所述球磨珠为锆珠或玻璃珠或ptfe珠。
43、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
44、在本专利技术中，罐体用于装载物料（包括载体、催化剂等粉体材料），是制备催化剂的容器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种催化剂原位制备装置，其特征在于，包括固定架、罐体、液体循环系统、进气系统和真空系统，所述罐体基于旋转机构设置在所述固定架的侧面，所述罐体用于装载物料，所述旋转机构用于控制所述罐体在竖直平面内转动；所述液体循环系统和所述进气系统固定设置在所述固定架中；所述液体循环系统用于连通所述罐体的上下端进行液体循环，对物料进行循环清洗；所述进气系统用于连通所述罐体的下端进行供气，对物料进行加压、干燥或还原；所述进气系统包括管道式空气加热器，用于给气体进行加热；
2.如权利要求1所述的催化剂原位制备装置，其特征在于，所述液体循环系统包括储液箱和隔膜泵，所述储液箱安装在所述固定架的上端，用于储存液体以及作为液体循环的中转站；所述隔膜泵安装在所述固定架的下端，用于驱动液体运动；所述储液箱和所述隔膜泵基于管道连通；
3.如权利要求1所述的催化剂原位制备装置，其特征在于，所述旋转机构为电机，所述电机的本体固定设置在所述固定架的侧面，所述电机的输出端和所述罐体固定连接。
4.如权利要求1所述的催化剂原位制备装置，其特征在于，所述罐体加热器为硅胶加热垫，所述硅胶加
5.如权利要求1所述的催化剂原位制备装置，其特征在于，所述罐体的上部为圆筒形结构，所述罐体的下部为圆锥形结构。
6.一种催化剂原位制备装置的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的催化剂原位制备装置的应用方法，其特征在于，所述载体原料改性还包括：开启所述旋转机构带动所述罐体摇摆式转动，翻动所述载体原料和所述改性剂；
8.如权利要求6或7所述的催化剂原位制备装置的应用方法，其特征在于，以竖直方向为基准，所述罐体摇摆式转动的角度为-120°和+120°。
9.如权利要求6所述的催化剂原位制备装置的应用方法，其特征在于，所述第二改性载体干燥所用的温度范围为60～150℃；
10.如权利要求6所述的催化剂原位制备装置的应用方法，其特征在于，所述第二改性载体负载还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种催化剂原位制备装置，其特征在于，包括固定架、罐体、液体循环系统、进气系统和真空系统，所述罐体基于旋转机构设置在所述固定架的侧面，所述罐体用于装载物料，所述旋转机构用于控制所述罐体在竖直平面内转动；所述液体循环系统和所述进气系统固定设置在所述固定架中；所述液体循环系统用于连通所述罐体的上下端进行液体循环，对物料进行循环清洗；所述进气系统用于连通所述罐体的下端进行供气，对物料进行加压、干燥或还原；所述进气系统包括管道式空气加热器，用于给气体进行加热；
2.如权利要求1所述的催化剂原位制备装置，其特征在于，所述液体循环系统包括储液箱和隔膜泵，所述储液箱安装在所述固定架的上端，用于储存液体以及作为液体循环的中转站；所述隔膜泵安装在所述固定架的下端，用于驱动液体运动；所述储液箱和所述隔膜泵基于管道连通；
3.如权利要求1所述的催化剂原位制备装置，其特征在于，所述旋转机构为电机，所述电机的本体固定设置在所述固定架的侧面，所述电机的输出端和所述罐体固定连接。
【专利技术属性】
技术研发人员：余罡，李柯，郑泽民，
申请(专利权)人：珞氢新材料科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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