[实用新型]一种超重力错流高压全相反应釜

说明书

技术领域

本实用新型提供了一种反应釜，尤其涉及一种用于制备纳米氧化铝的超重力错流高压全相反应釜，属于化工装置技术领域。

背景技术

纳米三氧化二铝是纳米材料中的“大米”，来源多用途广。无论在材料领域、化工领域、还是日用化工领域都显现了惊人的作用，其应用前景巨大。但各种制备方法，在生产设备、生产工艺、以及产品性能上都具有许多不尽人意的缺陷。不同形态的纳米氧化铝制备技术已成为发达国家竞相开发的热点。

最新型的超重力旋转床反应器可以满足作为反应成核区的要求，但至今只能实现铝酸钠溶液与二氧化碳气一液相的中和与分解，必须安装昂贵的转子。使纳米氧化铝制备的生产工艺复杂，产品分离难，中间物循环以及热化学反应产生的污染、腐蚀、毒害等问题，导致产品性能降低、环境污染和成本很高。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中超重力反应—水热偶合法制备纳米氢氧化铝中的缺陷，提供了一种用于制备纳米氧化铝的超重力错流高压全相反应釜。

实现本实用新型上述目的所采用的技术方案是：

一种用于制备纳米氧化铝的超重力错流高压全相反应釜，至少包括釜体和内胆，所述内胆位于釜体的内部，所述的釜体的中部设有隔板架，隔板架上设置有呈碗状的倒扣的导流罩，导流罩上均匀分布有通孔，所述导流罩将釜体分为上下两个腔室，内胆安装于上腔室中，且内胆呈圆筒状并覆盖在导流罩上；所述的釜体的顶部设有加压进料器，内胆中竖向设置有一根进料导管，所述进料导管的上段和下段上均设有均匀分布的通孔，进料导管的顶端伸出于釜体并与加压进料器连接，进料导管的底端向下延伸至导流罩内；所述的下腔室的底部设有搅拌器，搅拌器的转动轴由釜体的底部伸出并与电机的输出轴连接，并在电机的带动下转动；所述的下腔室内还设有内槽牙壁和外槽牙壁，所述的内槽牙壁和外槽牙壁均呈圆筒状，内槽牙壁位于外槽牙壁的内部，外槽牙壁的外侧设置有进水喷嘴，搅拌器位于内槽牙壁中；所述的内胆的外壁上设置有紧贴在其上的补水导管，所述补水导管环绕在内胆的外壁上；所述的釜体上还设置有气体入口、气体出口以及出料口、进水口，所述的出料口连接在内胆的中部，并伸出于釜体外部，所述进水口位于釜体的顶部，且与上腔室连通，所述的气体入口位于釜体的底部，与下腔室连通；所述气体出口位于釜体的顶部，与上腔室连通。

所述的釜体的外壁上设置有液位器，用于显示内胆中的液位。

所述的釜体上设有用于测量上腔室温度的上温度计和用于测量下腔室温度的下温度计。

所述的釜体上设有用于测量上腔室压力的上压力表和用于测量下腔室压力的下压力表。

所述的釜体的底部设置有与下腔室连接的清洗口。

所述的进料导管与釜体之间设有第一密封圈，搅拌器的转动轴与釜体之间设有第二密封圈。

所述的釜体中部的侧壁上设置有观察窗。

所述的釜体的上部安装有上夹罩，釜体的下部安装有下夹套。

本实用新型中应用超重力形成有效错流，利用反应物自生能形成恒温高压环境，运用机件组合实现气、液、固全相优性中和、分解、合成反应；尤其能使单质铝粒与水在此反应釜中快速、稳定、规模化地生成形态单一，分布均匀的纳米氢氧化铝和超纯氢气。本实用新型提供的反应釜克服了现有超重力水热偶合法中只能应用于气一液的中和与分解的局限，提供了一种结构简单、制作方便、应用效果好的超重力错流高压全相反应釜合成装置，因此能够使类似铝水反应与溶剂快速稳定热合成同步进行，从而实现类似铝水反应物的单一化和产物超细、超精化以及设备工艺的超简化，降低生产成本，保证产物友好，促进类似铝水反应制备纳米材料的产业化。

与现有技术相比，本实用新型提供的超重力错流高压全相反应釜有以下优点：1、本实用新型中不需要任何方式的加热，如电加热、水加热、导热油循环加热、远红外加热、外(内)盘管加热等。即能使补水与釜中恒温高压环境相融，促进反应进行；

2、本实用新型不需要任何方式的冷却降温。如夹套冷却或釜底盘管冷却等。即能随机开启补水泵，由一个止回阀使补水导管中补水不反向流动即可。

3、本实用新型中不需要使用转子。由于常规超重力机想要提高产能，转子直径就要增大，其机械强度、加工精度、设备费用等都会大幅度地增加。而在本实用新型中应用传统搅拌器与成本低廉的内外槽牙壁以及导流罩结合，形成错流超重力场腔体，不需要复杂的空心轴，还解决了固一液相的分解合成。

4、本实用新型中使用了导流罩，把类似铝水反应生成的超细前驱体成核与水热反应完成晶体长大两个阶段于一体完美结合，从而达到不耗能、不添加设备、无泄漏，减少工序和产品不被污染的目的。