[发明专利]一种制造无水纳米蒙脱土的设备及其方法

权利要求书

1.一种制备无水纳米蒙脱土的装置，包括第一设备平台（1）、第二设备平台（2）和干燥器（3），所述干燥器（3）固定在第二设备平台（2），第一设备平台（1）上固定有计量装置（4），其特征在于：干燥器（3）的顶部安装振动剪切式搅拌设备（10），所述计量装置（4）通过管道接在干燥器（3）顶部右侧。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述振动剪切式搅拌设备（10）包括电动机、螺旋轴和螺旋叶，螺旋叶长度从上到下逐次递减，呈倒圆锥形。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述干燥器（3）的右侧安装热油管路（8），干燥器（3）内部布置加热管道（11），能实现三维立体式加热。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述加热管道（11）包括多个贴壁环置管道和垂直腔壁管道，所述贴壁环置管道环置在所述干燥器（3）内部腔壁上，所述垂直腔壁管道垂直接入贴壁环置管道，并且垂直腔壁管道处在两个螺旋叶夹层中。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：每两个螺旋叶的夹层中设有两组垂直腔壁管道。

6. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述干燥器（3）左侧依次连接分离器（6）和抽真空系统（7）；干燥器（3）底部安装计量泵（9）；干燥器顶部左侧安装充氮气管路（5）。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述干燥器（3）内部顶端安装温压盒（12），所述温压盒（12）内部设有温度计和压力表。

8.  根据权利要求6所述的装置，其特征在于：其特征在于：所述抽真空系统（7）抽吸干燥器（3）内气体，气压最低降至-0.1MPa，所述充氮气管路（5）向干燥器（3）充氮气，气压最高升至2.0MPa。

9.一种制备无水纳米蒙脱土的方法，采用权利要求1-8之一的设备，其特征在于，所述方法采用纳米修改技术，具体包括如下步骤：

1）检查纳米蒙脱土粉：从表面容积密度、游离水分、灼烧损失、pH值 、干粉过筛、表面积、微孔体积以及经过有机化处理的阳离子交换总量选择合适的纳米蒙脱土；

2) 纳米蒙脱土粉计量：按照工序所需量来计量纳米蒙脱土；

3）检查设备后开机，进行温控，并进行三维高速剪切式搅拌：升温至110-150℃；在升温的同时开始以2500-3000r/min的速度搅拌，搅拌时间为1-1.5小时；

4）除湿干燥：停止搅拌，开启抽真空系统和分离器除去干燥器内的水汽和空气；三维热氮气加压干燥，其中当干燥器上的压力表显示压力为-0.1MPa时关闭抽真空阀，开始向干燥器内缓缓注入氮气增压至1.2-2MPa，保持干燥器内的温度110-150℃，保持1-1.5小时；

5）在线检测：开启抽真空和分离系统除去干燥器内的水汽和氮气后检测颗粒张口状，是否达到层状分明；

6）输入有机硅并进行三维高速剪切式搅拌：检测后输入一定量的有机硅，输入按照的比例是纳米蒙脱土10-82份、有机硅0.1-10份的比例，并以2500-3000r/min的速度搅拌三维高速剪切式搅拌0.5-1小时；

7）降温降压后保温平衡：降温至60-85℃，卸压至0.5MPa后进行保温平衡0.5-1小时；

8）用计量泵输出干燥好的无水纳米蒙脱土：开启自动计量泵，将干燥好的无水纳米蒙脱土输送至其他工序的设备中。