[实用新型]一种水玻璃连续制备气凝胶颗粒的设备

说明书

本实用新型公开了一种水玻璃连续制备气凝胶颗粒的设备，涉及气凝胶生产设备技术领域，水玻璃连续制备气凝胶颗粒的设备，包括从前到后依次设置的凝胶制备系统、凝胶颗粒制备和水洗系统、干燥前预处理系统、干燥系统和包装系统，任意相邻凝胶制备系统、凝胶颗粒制备和水洗系统、干燥前预处理系统、干燥系统、包装系统之间均通过顶升气缸和工字运输轮连接，工字运输轮与顶升气缸的顶部连接。本实用新型提供的一种水玻璃连续制备气凝胶颗粒的设备，减少了水玻璃气凝胶颗粒生产过程中大量的人工操作和产生大量废水的问题，减少了生产过程中吊装转运过程，降低综合能耗，实现了溶剂重复利用，极大的降低了生产成本。

技术领域

本实用新型涉及气凝胶生产设备技术领域，尤其是涉及一种水玻璃连续制备气凝胶颗粒的设备及工业化方法。

背景技术

气凝胶是一种新型的多孔纳米网络结构的材料，具有高比表面积、低密度、低热导率、消声、阻燃等特征，广泛被用于化工、日用、建筑、环保等领域，如被用于工业高温管道、化工设备仪表、市政供热管道的气凝胶保温毡，电动汽车的电池组保温，建筑内外墙保温、玻璃门窗、采光板，也被用于有毒有害气体的吸附分离和含油污水的处理等方面。而气凝胶颗粒，作为气凝胶产品的一种目前被广泛应用于保温涂料领域，采光板及真空板填充物，催化剂负载、药物缓释及环保等方面，随着研究的深入其应用还将更加广泛。

现阶段，气凝胶的生产原料以有机硅氧烷为主，包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、多聚硅烷等，而这些有机溶剂成本很高，国内产能低，且价格波动较大。水玻璃作为一种无机硅源，其成本低，来源广泛，但用于生产气凝胶过程中需要进行大量水洗和有机溶剂置换，生产过程劳动强度大、制备周期长、污染严重等特点长期以来受到限制，难以大规模应用。

水玻璃气凝胶在制备过程中需要大量水水洗凝胶中的钠盐，而钠盐的水溶液难分离，造成大量的废水难以处理，处理不当可能会造成大面积的土地盐碱化。而气凝胶颗粒的干燥通常采用超临界的方法进行，其设备投资大，高温超临界干燥有通常比较危险，二氧化碳超临界干燥，需要长时间的置换过程。而常压干燥对气凝胶颗粒前期处理要求很高，且在干燥过程中由于孔隙中固液界面的表面张力非常大，易发生收缩和开裂。尽管如此成本低廉的常压干燥一直是生产厂家所关注的，在常压干燥产品质量和成本方面进行不断研究。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水玻璃连续制备气凝胶颗粒的设备，采用水玻璃作为硅源制备气凝胶颗粒，具有减少人工操作，降低综合能耗，减少水污染和实现溶剂重复利用等优点。

本实用新型的技术方案是:一种水玻璃连续制备气凝胶颗粒的设备，包括从前到后依次设置的凝胶制备系统、凝胶颗粒制备和水洗系统、干燥前预处理系统、干燥系统和包装系统，任意相邻凝胶制备系统、凝胶颗粒制备和水洗系统、干燥前预处理系统、干燥系统、包装系统之间均通过顶升气缸和工字运输轮连接，工字运输轮与顶升气缸的顶部连接；

凝胶制备系统包括水玻璃进料管、水进料管、搅拌釜、水玻璃稀释液暂存罐、稀酸进料管、管道混合器和凝胶槽，水玻璃进料管和水进料管通入搅拌釜的顶端，搅拌釜的底部与水玻璃稀释液暂存罐的顶部连通，水玻璃稀释液暂存罐的出液口与稀酸进料管的一端连接，稀酸进料管的另一端与管道混合器连接，管道混合器通过凝胶液输送管与凝胶槽连接；

凝胶颗粒制备和水洗系统包括凝胶料框、老化槽、凝胶破碎机、水洗槽一、水洗槽二、水洗槽三、水洗槽四，凝胶料框放置于凝胶槽中，老化槽、凝胶破碎机、水洗槽一、水洗槽二、水洗槽三、水洗槽四依次设置于凝胶槽后侧，水洗槽一、水洗槽二、水洗槽三、水洗槽四的底部均设有过滤集水槽和暂存罐，过滤集水槽连接暂存罐，暂存罐出液口依次连接水泵一、冷却换热器、结晶分离器、过滤器、吸附过滤器、树脂过滤器，树脂过滤器的输出端通入水洗槽四中；