[發明專利]一種射頻輻射快速制備氣凝膠的溶膠-凝膠設備

在審

• 申請號: 201610129196.3
• 申請日: 2016-03-08
• 公開（公告）號: CN105597636A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 金承黎
• 申請（專利權）人: 金承黎
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種制備氣凝膠的溶膠-凝膠設備，特別涉及一種射頻輻射快速制備 氣凝膠的溶膠-凝膠設備。

背景技術

氣凝膠是一種新型的納米多孔材料，因具有超低導熱系數、低密度、低介電常數、 低折射率和高比表面積、高絕緣性、高透光性等奇特性能，在熱學、光學、電學、化學、聲學等 領域顯示出許多神奇的特性，被稱為改變世界的神奇材料。

當前氣凝膠的生產技術主要包括超臨界干燥生產技術和常壓干燥生產技術，盡管 經過10多年的發展，生產工藝不斷改進和完善，生產效率不斷提高，但不論國內還是國外企 業基本都還是間歇式的半自動化生產，行業內還沒有企業可以做到連續式的全自動生產。 究其原因，一是超臨界干燥生產中需要超臨界高壓萃取釜，常壓干燥生產工藝中也需要采 用干燥釜，氣凝膠氈和氣凝膠板等產品無法通過管道輸送，必須將釜蓋打開，通過行車吊裝 物料；二是傳統氣凝膠生產工藝的工段時間較長，特別是老化工段和改性工段，往往長達10 幾小時乃至數天，這給各工段的銜接帶來很大阻礙。因此，當前各氣凝膠生產企業主要是通 過調整各生產工段設備數量組合和優化各工段的銜接來提升整個氣凝膠生產的效率，進而 降低成本。

間歇式半自動生產方式，不僅阻礙生產效率的提升，由于工段銜接環節多，現場操 作工人多，還不利于產品質量的控制、人工成本的控制，生產過程中容易因人員誤操作或乙 醇等有機物泄露或設備故障引發的安全事故對現場人員生命安全的保障構成威脅。

為解決以上問題，本發明提出了一種全新的氣凝膠快速生產的溶膠-凝膠設備。

發明內容

一種射頻輻射快速制備氣凝膠的溶膠-凝膠設備，包括設備的外箱體11，設備的內 膽12，設備的自動控制裝置13，惰性氣體進入設備內膽的鼓入通道14，設備的射頻發生器 15，設備內膽內氣體進入回收系統和三廢處理系統的抽出通道16，設備的監測裝置17，液態 原輔料噴淋裝置18，設備內膽內的履帶輸送裝置19；所述的自動控制裝置13和設備的射頻 發生器15位于設備外箱體11和設備的內膽12之間；監測裝置17中的金屬監測裝置和有機氣 體監測裝置位于設備外箱體11和設備的內膽12之間，溫度監測裝置、氧濃度監測裝置和視 頻監視裝置位于設備內膽12內；設備上工作電機均為防爆電機。

所述的原輔料系統，用于供給生產原料和輔料，原料包括氣凝膠的膠源、纖維增強 材料、紅外阻隔材料中的一種或幾種，輔料包括水、稀釋劑、保濕劑、置換劑、改性劑、酸和堿 中的一種或幾種。

所述的惰性氣體系統，向置換改性設備供給惰性氣體，確保置換改性設備內的氧 濃度低于置換改性設備內可燃氣體燃燒或爆炸需要的最低氧含量，惰性氣體包括氮氣、二 氧化碳、氦氣、氬氣、氖氣中的一種或幾種。

所述的供熱系統，由換熱器和熱介質組成，其中熱介質包括熱水、蒸汽、導熱油、空 氣、惰性氣體和電熱絲中一種或幾種。

所述回收系統，用于回收置換改性設備中的可循環使用的原輔料以及惰性氣體系 統注入置換改性設備的惰性氣體，回收方式包括冷凝、蒸發、精餾、濃縮、吸附、過濾、篩分中 一種或幾種方式。

所述三廢處理系統用于處理生產過程中產生的不可循環使用的廢液、廢氣和廢 固。

所述的射頻輻射快速制備氣凝膠的溶膠-凝膠設備，需要加熱時，可以僅采用射頻 輻射加熱，也可以僅通過供熱系統加熱，還可以采用射頻輻射加熱與供熱系統加熱組合加 熱。

所述的射頻輻射快速制備氣凝膠的溶膠-凝膠設備，具有射頻發生器，射頻發生器 發出射頻的工作頻率為300KHz~300GHz，射頻輸出功率為250W~1000kW。

所述的射頻輻射快速制備氣凝膠的溶膠-凝膠設備，具有監測裝置和自動控制裝 置；監測裝置包括金屬監測裝置、溫度監測裝置、氧濃度監測裝置、有機氣體監測裝置和視 頻監視裝置中的一種或幾種，金屬監測裝置監測的金屬粒徑范圍為大于0.1mm，溫度監測裝 置監測的溫度范圍為-50~300℃，氧濃度監測裝置監測的氧濃度范圍為0.01%~25%；自動控 制裝置包括PLC控制系統裝置或DCS控制系統裝置或安全連鎖裝置，自動控制裝置的控制界 面可以遠離工作現場；射頻發生器、設備工作電機可以通過監測裝置和自動控制裝置實現 遠程或現場自動控制、安全連鎖或緊急停車。