一种用于制备SiO2小球模板的混合装置的制作方法

专利检索2022-05-10  8


一种用于制备sio2小球模板的混合装置
技术领域
1.本实用新型涉及催化剂制备装置领域,尤其涉及一种用于制备sio2小球模板的混合装置。


背景技术:

2.化石燃料的过度消耗引发了人们对环境问题和国家能源安全的担忧,因此,寻求环保可再生的替代燃料的需求越来越高;
3.目前,生物质作为一种替代性可再生碳源,在化学工业中起着越来越重要的作用,是很有前途的可再生能源之一,然而,直接利用生物质作为液体燃料不可行,因为生物质含氧含量高,燃烧热值低,化学稳定性差和强腐蚀性,这些都阻碍了产品作为可再生能源的实际使用。所以,通过对生物质催化加氢提质,生产出具有高燃烧热值的液体燃料,将能够为未来提供显著的环境、经济和战略优势。前期用木屑与塑料共热解产生得到的生物质主要产物为辛酸,对辛酸进行催化加氢制备汽油等高燃烧热值的燃料具有极高的经济价值;
4.目前对辛酸进行催化加氢以制备汽油等高燃烧热值的燃料,所用的催化剂大多为 ni/hs

zro2催化剂(球形ni/zro2催化剂),在实际使用过程中,我们发现辛酸的转化率最高仅能达到70%,产物收率最高不超过60%,在反应转化率和产物收率上,还存在偏低的问题,不能实现最大的经济价值;
5.现在的解决办法是制备催化剂,制备催化剂的其中一步为制备sio2小球模板;
6.sio2小球模板的制备过程为:将28wt.%氨水、去离子水和乙醇按照1:2:7的体积比混合,并将与氨水等体积的正硅酸乙酯溶解于其9倍体积以上的乙醇中,两种混合溶液再进行混合,在40℃下剧烈搅拌2.5h,离心分离得到白色悬浮液,再用乙醇洗涤四次,然后在空气中干燥,最后离心10小时以上获得sio2小球模板。
7.然而现有的sio2小球模板的制备过程存在以下问题:
8.1.在添加28wt.%氨水、去离子水和乙醇时,需按照1:2:7的体积比混合,但现在多为手动添加,将需混合的溶液通过人为计算后再添加至混合装置中,此种添加方式费时费力,仅适用于实验室制备,在工业生产中,极不实用,需要一种能根据产量自动配置混合溶液的装置。
9.2.在混合两种混合溶时,需在40℃下剧烈搅拌2.5h,由于现有的混合装置不具备保温效果,需要不断地对混合装置供热,造成资源的浪费,亟待解决,且混合式,需要剧烈搅拌,现有的搅拌装置多数仅具有一组扇叶,搅拌效果不好,影响成品质量。


技术实现要素:

10.为解决上述问题,本实用新型公开了一种用于制备sio2小球模板的混合装置。
11.为了达到以上目的,本实用新型提供如下技术方案:
12.一种用于制备sio2小球模板的混合装置,包括储液罐、加料罐、搅拌罐,所述储液罐的排液口通过第一输液管与所述加料罐的进液口连通,所述加料罐的排液口通过第二输
液管与所述搅拌罐的第一进液口连通;
13.所述加料罐包括安装架、活塞、螺杆、限位板、第一电机、第一齿轮、第一单向阀、第二单向阀、第一观察窗、第一控制模块,所述安装架设置在所述加料罐的外围,所述活塞设置在所述加料罐内,所述螺杆的一端插入所述活塞,所述螺杆与所述活塞转动连接,所述螺杆的另一端依次从所述加料罐的顶端、所述安装架的顶端延出,所述螺杆延出所述安装架的一端固定连接有所述限位板,所述第一电机安装在所述安装架上,所述螺杆的外围套设有所述第一齿轮,所述第一齿轮设置在所述加料罐的顶端外侧与所述安装架之间,所述第一电机的输出轴通过第一齿轮组与所述螺杆连接,所述第一输液管的通路上设置有所述第一单向阀,所述第二输液管的通路上设置有所述第二单向阀,所述加料罐的侧壁设置有第一观察窗,所述第一控制模块用于控制所述第一电机;
14.所述螺杆竖直设置在所述加料管内,所述螺杆与所述加料罐的外壳通过螺纹连接,所述螺杆与所述加料罐同轴线设置;
15.所述第一齿轮与所述螺杆通过螺纹连接。
16.作为上述技术方案的进一步描述:
17.所述搅拌罐包括电机盒、第二电机、叶轮、转轴、第三输液管、第二齿轮、第二控制模块、凹槽、保温层,所述转轴竖直设置在所述搅拌罐内,所述转轴的一端从所述搅拌罐的顶部延出,所述电机盒设置在所述搅拌罐的顶端,所述电机盒的顶部内侧设置有所述凹槽,所述转轴从所述搅拌罐延出的一端插设在所述凹槽内,所述第二齿轮套设在位于所述电机盒内的所述转轴外围,所述第二电机设置在所述电机盒内,所述第二电机的输出轴通过第二齿轮组与所述转轴连接,所述搅拌罐的排液口连通有所述第三输液管,所述叶轮套设在所述转轴的外围,所述叶轮设置在所述搅拌罐内,所述第二控制模块用于控制所述第二电机,所述转轴与所述搅拌罐同轴线设置,所述搅拌罐的内壁与外壁之间填充有保温层,所述保温层为保温棉。
18.作为上述技术方案的进一步描述:
19.所述转轴为一端开口的空心柱体,所述转轴的开口端设置在所述凹槽内。
20.作为上述技术方案的进一步描述:
21.所述电机盒包括线孔、电阻丝,所述线孔开设在所述凹槽内,所述电阻丝插设在所述线孔内,所述电阻丝插设在所述转轴内,所述电阻丝由所述第二控制模块控制。
22.作为上述技术方案的进一步描述:
23.所述储液罐包括第二观察窗、添加口,所述第二观察窗设置在所述储液罐的侧壁,所述添加口设置在所述储液罐的顶端。
24.作为上述技术方案的进一步描述:
25.所述安装架包括顶板、底板、支腿、盒体,所述底板的底面与所述支腿的顶端固定连接,所述盒体设置在所述底板的顶面,所述盒体的顶端连接有所述顶板,所述第一电机安装在所述底板上,所述第一齿轮组与所述第一齿轮均位于所述盒体内,所述盒体用于限制所述第一齿轮的纵向位移。
26.作为上述技术方案的进一步描述:
27.所述储液罐与所述加料罐成套设置,一个所述搅拌罐至少与三个所述加料罐的排液口连通。
28.综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
29.1、通过控制模块对多个电机进行控制,将加料与混合自动化,省时省力,适用于自动化的工业生产模式,在生产过程中,还可通过各个观察窗口了解各罐体内的溶液情况,确保生产过程的准确性。
30.2、利用电阻丝与具有保温层的搅拌罐,配合多组叶轮,在保证搅拌强度的同时,将加热方式进行了优化,使得转轴在搅拌时也具有加热功能,由于保温层的设置,使得电阻丝不用持续加热,节省能源,使得温度更容易控制,提升了成品的品质。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
32.图1为一种用于制备sio2小球模板的混合装置整体结构示意图;
33.图2为图1a处放大图;
34.图3为加料罐侧视结构示意图。
35.图中标记:1

储液罐,2

加料罐,3

活塞,4

安装架,5

第一电机,6

搅拌罐,7

电机盒,8

第二电机,9

叶轮,101

添加口,102

第二观察窗,201

第一输液管,202

第二输液管,301

螺杆,302

限位板,401

顶板,402

底板,403

支腿,601

保温层,602

第三输液管,901

转轴,9011

线孔。
具体实施方式
36.为了使本实用新型的目的,技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型,即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
37.因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
38.需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”,“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程,方法,物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程,方法,物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程,方法,物品或者设备中还存在另外的相同要素。
39.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
40.实施例1
41.本实施例是一种用于制备sio2小球模板的混合装置的结构,如图1~图3所示,包括储液罐1、加料罐2、搅拌罐6,所述储液罐1的排液口通过第一输液管201与所述加料罐 2的进液口连通,所述加料罐2的排液口通过第二输液管202与所述搅拌罐6的第一进液口连通,所述加料罐2包括安装架4、活塞3、螺杆301、限位板302、第一电机5、第一齿轮、第一单向阀、第二单向阀、第一观察窗、第一控制模块,所述安装架4设置在所述加料罐2 的外围,所述活塞3设置在所述加料罐2内,所述螺杆301的一端插入所述活塞3,所述螺杆301与所述活塞3转动连接,所述螺杆301的另一端依次从所述加料罐2的顶端、所述安装架4的顶端延出,所述螺杆301延出所述安装架4的一端固定连接有所述限位板302,所述第一电机5安装在所述安装架4上,所述螺杆301的外围套设有所述第一齿轮,所述第一齿轮设置在所述加料罐2的顶端外侧与所述安装架4之间,所述第一电机5的输出轴通过第一齿轮组与所述螺杆301连接,所述第一输液管201的通路上设置有所述第一单向阀,所述第二输液管202的通路上设置有所述第二单向阀,所述加料罐2的侧壁设置有第一观察窗,所述第一控制模块用于控制所述第一电机5,所述螺杆301竖直设置在所述加料管内,所述螺杆301与所述加料罐2的外壳通过螺纹连接,所述螺杆301与所述加料罐2 同轴线设置,所述搅拌罐6包括电机盒7、第二电机8、叶轮9、转轴901、第三输液管602、第二齿轮、第二控制模块、凹槽,所述转轴901竖直设置在所述搅拌罐6内,所述转轴901 的一端从所述搅拌罐6的顶部延出,所述电机盒7设置在所述搅拌罐6的顶端,所述电机盒7的顶部内侧设置有所述凹槽,所述转轴901从所述搅拌罐6延出的一端插设在所述凹槽内,所述第二齿轮套设在位于所述电机盒7内的所述转轴901外围,所述第二电机8设置在所述电机盒7内,所述第二电机8的输出轴通过第二齿轮组与所述转轴901连接,所述搅拌罐6的排液口连通有所述第三输液管602,所述叶轮9套设在所述转轴901的外围,所述叶轮9设置在所述搅拌罐6内,所述第二控制模块用于控制所述第二电机8,所述转轴 901与所述搅拌罐6同轴线设置,所述储液罐1包括第二观察窗102、添加口101,所述第二观察窗102设置在所述储液罐1的侧壁,所述添加口101设置在所述储液罐1的顶端,所述安装架4包括顶板401、底板402、支腿403、盒体,所述底板402的底面与所述支腿 403的顶端固定连接,所述盒体设置在所述底板402的顶面,所述盒体的顶端连接有所述顶板401,所述第一电机5安装在所述底板402上,所述第一齿轮组与所述第一齿轮均位于所述盒体内,所述盒体用于限制所述第一齿轮的纵向位移;
42.作为优选地,所述转轴901为一端开口的空心柱体,所述转轴901的开口端设置在所述凹槽内,所述电机盒7包括线孔9011、电阻丝,所述线孔9011开设在所述凹槽内,所述电阻丝插设在所述线孔9011内,所述电阻丝插设在所述转轴901内,所述电阻丝由所述第二控制模块控制,所述储液罐1与所述加料罐2成套设置,一个所述搅拌罐6至少与三个所述加料罐2的排液口连通;
43.为解决在添加28wt.%氨水、去离子水和乙醇时,需按照1:2:7的体积比混合,但现在多为手动添加,将需混合的溶液通过人为计算后再添加至混合装置中,此种添加方式费时费力,仅适用于实验室制备,在工业生产中,极不实用,需要一种能根据产量自动配置混合溶液的装置,在混合两种混合溶时,需在40℃下剧烈搅拌2.5h,由于现有的混合装置不具备保温效果,需要不断地对混合装置供热,造成资源的浪费,亟待解决,且混合式,需要剧烈搅拌,现有的搅拌装置多数仅具有一组扇叶,搅拌效果不好,影响成品质量的问题;
44.下面,结合使用过程对本实用新型的结构进一步地阐述:
45.根据混合溶液配比设定好所述第一控制模块的参数后,所述第一控制模块通过通电时间控制所述第一电机5的转动时间,从而控制所述螺杆301的转动时间,从而控制所述活塞3 的纵向位移高度,从而控制溶液的排出量;
46.在所述搅拌罐6开始搅拌前,设定好所述第二控制模块的参数,设定通电时间,从而控制所述搅拌时间,所述第二控制模块还可与位于所述搅拌罐6体中的温度传感器相连,从而控制所述电阻丝的通电时间,在未达到设定温度时通电,在达到设定温度后断电;
47.需要说明的是,所述第一单向阀仅可向所述加料罐2内侧开启,所述第二单向阀仅可向所述加料罐2外侧开启;
48.所述搅拌罐6的内壁与外壁之间填充有保温层601,所述保温层601为保温棉;
49.值得注意的是:本方案中的电阻丝、第一控制模块、第二控制模块、温度传感器等均为现有技术中的常用电路或实物,本方案的创新不在于单个的电路上,而是数个模块以及电路的配合使用达到自动化,且节省能源,使得温度更容易控制,提升成品品质的目的。
50.综上所述,通过控制模块对多个电机进行控制,将加料与混合自动化,省时省力,适用于自动化的工业生产模式,在生产过程中,还可通过各个观察窗口了解各罐体内的溶液情况,确保生产过程的准确性,利用电阻丝与具有保温层601的搅拌罐6,配合多组叶轮9,在保证搅拌强度的同时,将加热方式进行了优化,使得转轴901在搅拌时也具有加热功能,由于保温层601的设置,使得电阻丝不用持续加热,节省能源,使得温度更容易控制,提升了成品的品质。
51.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改,等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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