[發(fā)明專利]一種用于氫鎂素制造工藝的蒸發(fā)氫化一體機(jī)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211472979.3
• 申請(qǐng)日: 2022-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN116021023A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁之光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海氫美健康科技有限公司
• 主分類號(hào): B22F9/12
• 分類號(hào): B22F9/12;B22F9/02;B22F1/145;C01B6/04
• 代理公司: 上海國(guó)瓴律師事務(wù)所 31363
• 代理人: 王喜坤

本發(fā)明提供了一種用于氫鎂素制造工藝的蒸發(fā)氫化一體機(jī)及方法，包括反應(yīng)釜，高頻加熱設(shè)備，傳感器組件，坩堝，球閥，恒溫套筒，反應(yīng)釜蓋、往返氣刷、成品倉(cāng)、閥門轉(zhuǎn)盤和入料倉(cāng)。其中本發(fā)明的有益效果是：使得鎂金屬氫化與蒸發(fā)過程可以在同一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)完成。無需對(duì)于鎂金屬粉末的轉(zhuǎn)運(yùn)及對(duì)原料多次加熱。保證了安全性能的同時(shí)，提高了能源的使用效率及生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氫鎂素制造工藝，特別涉及一種用于氫鎂素制造工藝的蒸發(fā)氫化一體機(jī)及方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的氫鎂素制備技術(shù)因蒸發(fā)與氫化的工藝條件不同，需要使用不同設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，使得鎂粉需要在設(shè)備間傳送。而鎂粉本身極其易燃易爆。轉(zhuǎn)運(yùn)過程中存在較多安全隱患。同時(shí)傳輸設(shè)備無法承受高溫，蒸發(fā)生產(chǎn)的鎂金屬粉末需要在完全冷卻后才能轉(zhuǎn)運(yùn)至氫化設(shè)備再次加熱，造成了能源的浪費(fèi)、降低了生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明中披露了一種用于氫鎂素制造工藝的蒸發(fā)氫化一體機(jī)及方法，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)施的：

一種用于氫鎂素制造工藝的蒸發(fā)氫化一體機(jī)，包括反應(yīng)釜、高頻加熱設(shè)備、供氣管、傳感器組件、坩堝、球閥、恒溫套筒、反應(yīng)釜蓋、往返氣刷、成品倉(cāng)、閥門轉(zhuǎn)盤和入料倉(cāng)；

其中，所述恒溫套筒包裹并密封所述反應(yīng)釜，所述往返氣刷穿過所述反應(yīng)釜蓋中央并通過轉(zhuǎn)動(dòng)組件固定于所述恒溫套筒上，所述供氣管插入所述恒溫套筒和所述反應(yīng)釜蓋，所述坩堝位于所述反應(yīng)釜內(nèi)部中央，所述入料倉(cāng)位于所述反應(yīng)釜一側(cè)并通過倉(cāng)板密封，所述傳感器組件穿過所述反應(yīng)釜蓋并固定；所述高頻加熱設(shè)備穿過所述倉(cāng)板和所述入料倉(cāng)并連接所述坩堝，所述球閥位于所述反應(yīng)釜底部，所述閥門轉(zhuǎn)盤連接并控制所述球閥，所述成品倉(cāng)倉(cāng)位于所球閥下方。

優(yōu)選地，所述傳感器組件包括溫度傳感器、壓力傳感器、氫傳感器和氧傳感器。

優(yōu)選地，所述高頻加熱設(shè)備包括主機(jī)和高頻加熱線圈；所述高頻加熱線圈固定于所述倉(cāng)板上并穿過所述入料倉(cāng)固定所述坩堝；所述主機(jī)與所述高頻加熱線圈通過空心銅管水電連接于所述倉(cāng)板上。

一種用于氫鎂素制造工藝的蒸發(fā)氫化的方法，包括步驟如下：

S1、將入料倉(cāng)與高頻加熱設(shè)備連接；

S2、設(shè)備冷卻狀態(tài)下操作人員打開入料倉(cāng)，將鎂棒置入坩堝中。

S3、放下倉(cāng)板并密封安裝于反應(yīng)釜上；

S4、啟動(dòng)外部的供氣箱，對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行真空氬氣吹掃；

S5、通過壓力傳感器與氧傳感器確認(rèn)內(nèi)部無氧氣；

S6、啟動(dòng)恒溫套筒，使反應(yīng)釜外壁處于30℃的恒溫狀態(tài)；

S7、溫度傳感器組確認(rèn)溫度均勻，啟動(dòng)高頻加熱設(shè)備；

S8、高頻加熱線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，坩堝及內(nèi)部鎂棒內(nèi)切割磁場(chǎng)產(chǎn)生高電流，加熱開始；

S9、坩堝內(nèi)的鎂金屬在高溫低壓狀態(tài)下氣化，納米直徑的金屬液滴跟隨保護(hù)氣體的熱對(duì)流上升；

S10、鎂金屬液滴上升后遇冷凝華(冷卻的氣體或桶外壁)，形成納米直徑顆粒，落入反應(yīng)釜下部收集區(qū)域；此時(shí)粉末被球閥阻擋，保持存在于反應(yīng)釜內(nèi)。

S11、蒸發(fā)過程持續(xù)進(jìn)行，直至坩堝內(nèi)金屬蒸發(fā)完畢；

S12、蒸發(fā)完成，調(diào)整恒溫套筒進(jìn)行降溫；

S13、降溫完成，抽除罐內(nèi)保護(hù)氣體，使用氫氣從往返氣刷頂部進(jìn)入，并由轉(zhuǎn)動(dòng)組件帶動(dòng)往返旋轉(zhuǎn)，對(duì)筒壁進(jìn)行吹掃吹落粘附的鎂顆粒，準(zhǔn)備氫化工藝；

S14、調(diào)整恒溫套筒至250℃，使反應(yīng)釜內(nèi)整體均勻保溫250℃；

S15、填充氫氣，然后鎂顆粒開始?xì)浠磻?yīng)；