[发明专利]气相法生产高品质纳米氧化物的方法

摘要

本发明提供一种气相法生产高品质纳米氧化物粉体的新工艺，其主要工艺流程是：将金属卤盐与晶型稳定剂在高温下汽化，与氢气、空气等预混后在喷嘴处燃烧反应生成纳米粒子，经三级絮凝、三级气固分离、表面脱酸、尾气净化等工序制备氧化物粉体。本工艺连续化程度高、技术先进、能耗低、无污染、工作可靠性高，稳定性好、投资规模小，生产的纳米氧化物粒子具有高纯度、比表面积大、活性高、无团聚、分散性好、粒径分布窄等特点，从根本上解决了工业上大规模生产高品质纳米氧化物的难题。

主权项

1.一种气相法生产高品质纳米氧化物的方法，其特征在于经过下列步骤：A、原料输送：利用氮气或空气作为载气，将稳定剂及金属卤盐在蒸发器中加热到50-400℃成为原料蒸汽，用压力为0.1-0.3Mpa的载气，将原料蒸汽输送至喷嘴预混腔，其中载气量与原料蒸汽量的摩尔比为1～3∶1，稳定剂与金属卤盐的摩尔比例为1∶20-100：B、原料及燃料的混合：将温度为350～500℃的氢气以及氧气或者空气输送至燃烧喷嘴的预混腔用作燃料气，其中氢气量与金属卤盐的摩尔比控制在3～10∶1，氧气量与金属卤盐的摩尔比控制在1～10∶1，原料蒸汽与燃料气的混合物在燃烧喷嘴预混腔内高速预混，并燃烧产生水解反应；C、燃烧反应后的初级粒子及混合气体经燃烧喷嘴，以20～40m/s的速度喷入水解炉炉膛中，燃烧水解形成气溶胶物质，并放出大量的热，使炉膛反应区温度达1400℃-2000℃，水解产物即为初级粒子，都在4-20纳米之间，初级粒子经炉膛火焰区自然煅烧得到稳定的晶相反应产物和气体混合物；D、将C步骤的晶相反应产物和气体混合物，以20～40m/s的速度，由炉膛送至絮凝器中，控制气体温度为105-150℃，使反应产物依次经过絮凝器中的加速区、湍流区絮凝后，依靠重力沉积作用沉降到沉降区，以收集大部分粉体粒子，其余粉体粒子随气流流出；E、随气流流出的剩余粉体粒子再依次经旋风分离器、布袋收集器过滤后，即得气固分离后的粉体；F、将D步骤和E步骤得到的粉体粒子，以气流输送的方式送入流化床脱酸塔后，用温度为100℃～350℃，绝对湿度为30-100g/m3的湿热空气对粉体进行0.5～2小时的脱酸处理，得PH值为4-6的脱酸产品；G、从D步骤絮凝器、E步骤气固过滤分离设备、F步骤脱酸塔出来的含酸气体收集后，一并送入尾气处理系统，用降膜吸收器高效吸收其中的氯化氢后，用现有技术中的常规技术和设备将氯化氢制备成工业用盐酸，达标的净化气体则排空。