[实用新型]一种γ-FeOOH催化剂合成装置

说明书

本发明公开了一种γ‑FeOOH催化剂合成装置，包括改性罐和风干炉，由被压紧在模具中的铁刨花形成的催化剂原胚交替置于改性罐和风干炉内进行反应；改性罐设有电解质溶液充放口，改性罐内部通过电解质溶液充放口装入电解质溶液，改性罐内部与进气系统连接，进气系统设于改性罐底部的进气口设置微气泡发生器；风干炉具有贯通的气流通道，气流通道一端对接设置风机，风机与风干炉对接的出风端设置加湿‑加温器，风干炉的底部还设有残液收集器，残液收集器通过输送管路回接至改性罐内部，本实用新型通过改性罐和风干炉组合改性，以及各单元内自动化控制系统对最佳改性条件的维持，从而确保能大规模地、稳定地合成标准模块化的γ‑FeOOH催化剂。

技术领域

本实用新型公开了一种γ-FeOOH催化剂合成装置，涉及一种以铁刨花为载体的表面负载γ-FeOOH的污水治理催化剂制备技术。

背景技术

羟基氧化铁(FeOOH，特别是γ-FeOOH)作为功能材料在污水治理领域所展现的惊人潜力引起了研究者们的广泛关注。当前市售的γ-FeOOH材料为粉末状，由于合成时使用大量的亚铁盐类等药剂，故其成本较高；且材料的粉末状形态，使其实际应用场景极易受限。

以钢铁加工产生的废材铁刨花为原料，通过改性和自然氧化在铁刨花表面覆盖生成一层γ-FeOOH，不仅可以降低合成γ-FeOOH的原料成本，而且铁刨花能作为γ-FeOOH良好的载体，增大污水治理过程中γ-FeOOH与污水的接触面积，极大的拓宽了γ-FeOOH催化剂的应用场景，因此以铁刨花为原料来合成γ-FeOOH，实现了变废为宝，响应了经济、节能、环保的时代主题。

但是原始的铁刨花呈现尺寸不一的螺旋状，直接堆积，其整体结构会过于松散，且该状态下大批量使用时装载难度极大，小批量的铁基催化剂材料可采用少量的铁刨花通过实验室人工操作合成，而规模化工业生产所涉及的铁刨花体积较大，如采用松散结构的铁刨花直接按照实验方式制备，一次性可以处理的铁刨花容量有限，同时采用自然氧化过程所需要的生产时间较长，生产制备效率低。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：针对以铁刨花为载体的γ-FeOOH催化剂在工业化制备过程中存在生产效率低的问题，提供一种高效、稳定的γ-FeOOH催化剂合成装置。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种γ-FeOOH催化剂合成装置，包括改性罐1和风干炉2，由被压紧在模具中的铁刨花形成的催化剂原胚4交替置于改性罐1和风干炉2内进行反应；

所述改性罐1设有电解质溶液充放口11，所述改性罐1内部通过电解质溶液充放口1装入电解质溶液，所述改性罐1内部与进气系统15连接，所述进气系统15设于改性罐1底部的进气口设置微气泡发生器14；

所述风干炉2具有贯通的气流通道，所述气流通道一端对接设置风机21，所述风机21与风干炉2对接的出风端设置加湿-加温器22，所述风干炉2的底部还设有残液收集器27，所述残液收集器27通过输送管路回接至改性罐1内部，

还包括自动控制单元3，所述自动控制单元3与进气系统15、加湿-加温器22以及风机21通信连接，控制改性罐和风干炉自动运行。

进一步的，本实用新型的一种γ-FeOOH催化剂合成装置中，所述改性罐1为竖式罐体，所述催化剂原胚4沿竖直方向堆叠在改性罐1内部，所述改性罐1的罐体内壁设有用于催化剂原胚堆叠定位的定位块。

进一步的，本实用新型的一种γ-FeOOH催化剂合成装置中，所述改性罐1内部设有溶解氧探头12，所述溶解氧探头12通过自动控制单元3与进气系统15以及微气泡发生器14反馈连接，维持改性罐1内部电解质溶液的溶解氧为7～10mg/L。