[發明專利]一種用于制造納米鈰基催化劑前驅體的超重力旋轉床及方法

在審

• 申請號: 202111470688.6
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114160084A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 李科;趙東波;項宇恒
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: B01J19/28
• 分類號: B01J19/28;C01F17/10;C01F17/32
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 陳俊好

提供了一種用于制造納米鈰基催化劑前驅體的超重力旋轉床，包括給料管、反應室、動力裝置、可拆卸收集室(14)；給料管用于向反應室內輸入反應物料；動力裝置用于為反應室高速水平旋轉提供動力，包括電機(9)，電機(9)的旋轉軸與反應室的底部中間位置固定連接；可拆卸收集室(14)用于收集物料反應后的產物；電機(9)設置在反應室的下方，且電極(9)的旋轉軸豎直方向設置；反應室的壁和其組成部件均由碳素工具鋼制成，碳素工具鋼中包括以下按質量百分比計的組分：C：0.95?1.04％；Si：0.17?0.37％；Mn：0.35?0.65％；S：≤0.020％；P：≤0.030。

技術領域

本發明總體地涉及納米粉體制備技術領域，具體地涉及一種用于制造納米鈰基催化劑前驅體的超重力旋轉床及方法。

背景技術

所謂超重力指的是在比地球重力加速度大得多的環境下物質所受到的力。研究超重力環境下的物理和化學變化過程的科學稱為超重力科學，利用超重力科學原理而創制的應用技術稱為超重力技術。在地球上，實現超重力環境的簡便方法是通過旋轉產生離心力而模擬實現。

超重力機具有如下特點：設備尺寸與質量大幅縮小：分子混合與傳遞過程高度強化：物料在設備內的停留時間極短(0.1～1.0s)：易于操作，開停車、維護與檢修方便等。基于以上特點，超重力技術可應用于以下工業過程:熱敏性物料的處理、昂貴物料或有毒物料的處理，選擇性吸收分離，高質量納米材料的生產，快速反應過程，聚合物脫除單體等。

進入21世紀以來，超重力技術的應用領域進一步拓展。北京化工大學發展建立了4條超重力法制備納米碳酸鈣的工業生產線，產能達26kt/a，并將超重力技術應用于寧波萬華聚氨酯有限公司二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)的生產過程，使其產能從160kt/a提高到300kt/a。超重力技術還被用于納米藥物、納米分散體、丁基橡膠和石油磺酸鹽等產品的制備，以及油溶性維生素的乳化、聚合物脫揮等工業過程，展現出廣闊的適應性和工業應用前景。它已發展成為一種能顯著強化分子混合和傳質過程的新一代反應與分離工業性技術。

現有技術中，鈰基催化劑前驅體的制備使通過對CeCO₃固體加濃硝酸后充分攪拌，再進行結晶、分離獲得六水合硝酸鈰，其優點是成本低廉，缺點是無法保證純度達到市場售賣級別。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于制造納米鈰基催化劑前驅體的超重力旋轉床及方法，本發明對傳統的超重力旋轉裝置進行了改進，提升了旋轉效率和裝置壽命，節省了空間成本，從而使得相應的工藝簡單，所使用的原料少、反應時間快、周期短、能耗低、粉末粒度小、分散性好，并且實現了整個流程無污染，無排放。

本發明的技術方案是，一種用于制造納米鈰基催化劑前驅體的超重力旋轉床，其特征在于，包括給料管、反應室、動力裝置、可拆卸收集室；所述給料管用于向反應室內輸入反應物料；所述動力裝置用于為反應室高速水平旋轉提供動力，包括電機，所述電機的旋轉軸與反應室的底部中間位置固定連接；所述可拆卸收集室位于反應室的底部電機與反應室的底部連接處的外圍，用于收集物料反應后的產物；所述電機設置在所述反應室的下方，且所述電極的旋轉軸豎直方向設置；所述反應室的壁和其組成部件均由碳素工具鋼制成，所述碳素工具鋼中包括以下按質量百分比計的組分：C：0.95-1.04％；Si：0.17-0.37％；Mn：0.35-0.65％；S：≤0.020％；P：≤0.030。

進一步的，上述給料管包括鈰基混合溶液輸入管、碳酸氫銨輸入管；鈰基混合溶液輸入管和碳酸氫銨輸入管分別連接至反應室的送料管，所述送料管連通反應室內部和外部，在外部的一端分別連通鈰基混合溶液輸入管和碳酸氫銨輸入管，在內部的一端連通反應室內部的剪切室；所述剪切室通過第一連接部固定連接在反應室頂部內壁；所述剪切室包括金屬絲網圍城的腔體和設置在腔體側面的過濾裝置；所述經送料管進入剪切室室的物料在高速旋轉的反應室帶動下形成受到超重力作用。