[实用新型]一种交叉喷淋反应装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工机械领域，具体涉及一种交叉喷淋反应装置。

背景技术

氧化锆是一种十分重要的结构和功能材料，具有优异的物理和化学性能。氧化锆熔点高、硬度大、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化，同时还具有相转变增韧、常温下为绝缘体高温下具有导电性等特性，因此其应用领域极为广泛。

现阶段，在纳米氧化锆粉体的生产中，沉淀法仍是获得前驱体粉体的主要途径。但是，直接将含有锆离子的前驱体溶液与碱液混合，高粘度产物不断生成会导致的体系粘度急剧增大问题，从而恶化混合效果，影响粉体的最终质量。目前尚缺乏适当的手段和设备来克服沉淀法这一缺陷。

发明内容

本实用新型的目的在于针对沉淀法制备纳米氧化物粉体提供了一种交叉喷淋反应装置。

基于上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：

一种交叉喷淋反应装置，包括原料池、反应腔体以及设置在反应腔体下方的沉淀收集池，所述反应腔体内壁上设有多组喷嘴，喷嘴的喷口朝向反应腔体中央，各组喷嘴分别通过管道与相应的原料池相连，管道上设有气泵和压力阀。

所述喷嘴有两组，喷口相对而设。

所述喷嘴的喷口朝上倾斜设置，喷嘴与水平面的夹角为30°～45°。

使用该装置制备纳米氧化锆粉体时，先将含有锆离子的水溶液（母液）和碱液分别盛装在不同的原料池中，这两种溶液各自经由管道输送至喷嘴后相对交叉喷出，碱液与母液以雾滴形式在空中相遇并发生反应，生成的沉淀落下并及时排出反应体系之外，依旧在空中进行的反应不会受其影响，从而获得高分散的纳米颗粒。由于整个反应过程更为均匀，产品粒度与颗粒均匀度能够得到有效控制，因此，该装置可以满足高分散纳米粉体领域的需求。

该装置也可用于沉淀法制备其他纳米粉体体系，除双组份反应之外，通过调整喷嘴组数，可适用于多组分反应。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

一种交叉喷淋反应装置，如图1所示，包括反应腔体5、设置在反应腔体5下方的沉淀收集池6以及设置在反应腔体5两侧的两个原料池4、4’，反应腔体5的内壁上相对设置有两组喷嘴1和1’，喷嘴1（1’）通过管道与原料池4（4’）相连，管道上设有气泵3（3’）和压力阀2（2’）。喷嘴1（1’）的喷口朝上倾斜设置，喷嘴1（1’）与水平面的夹角为30°～45°。

原料池4中盛装氯氧化锆水溶液，该溶液在气泵3的作用下经由管道被输送至喷嘴1，并在反应腔体5中喷射成雾状，与对向喷嘴1’喷射出的氨水（盛装在原料池4’中）相遇，在空中进行雾化混合反应，生成的沉淀落入反应腔体5底部的收集池6中。

收集反应沉淀，洗涤、干燥，烧结，即得粒径均匀的纳米氧化锆粉体。