CN109939747A - 一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置，包括沉淀池、设置在沉淀池内的沉淀组件以及升降搅拌装置，所述沉淀池内底面上设有沥水腔，所述沉淀池外底面上安装有与所述沥水腔连通的排水阀，所述沉淀组件包括设置在所述沉淀池内部的沉淀盘，所述沉淀盘侧圆周面上铰接有若干过滤架，且所述过滤架合拢时形成柱面状的沉淀腔，所述过滤架上设有用于过滤溶剂的过滤网，所述过滤网内侧设有用于隔离所述过滤网与混合溶液的隔离片，所述隔离片上下滑动接触在所述过滤架内侧，本发明结构设计合理，不仅能够高效快捷的制备钙钛矿催化剂，同时制备的钙钛矿催化剂颗粒比面积高，具有良好的催化活性。

Description

一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装 置及方法

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置。

背景技术

钙钛矿催化剂作为一种重要的环境催化材料，稀土复合氧化物催化剂由于其良好的热稳定性、储氧性能和低廉的成本，自20世纪80年代以来一直被视为替代贵金属催化剂的首选三效催化剂，并应用于机动车尾气催化净化、天然气催化燃烧等领域。

在钙钛矿催化剂的制备中，化学共沉淀法应用较为广泛。化学共沉淀法是通过使溶液中已经均匀的各个组分按化学计量比共同沉淀出前驱物，再把它煅烧分解制备出超细粉体。共沉淀法可以得到均匀分散的前驱体沉淀颗粒，其相对于机械混合法而言，有烧结温度较低和烧结时间较短等特点，所制备的钙钛矿粉末具有较高的比表面积和反应活性。文献表明，利用共沉淀法制备稀土钙钛矿型催化剂，其沉淀母样只需要在600℃条件下烧结2h，即可生成较为完整的钙钛矿结构。梁珍成等人的研究还表明，在此烧结条件下制备的样品由于晶粒未长大而比表面积较高，具有较好的催化活性。但是现有的钙钛矿催化剂制备装置在使用过程中，利用化学共沉淀法生成的原料沉淀物收集不方便，生产效率低，存在一定的缺陷。

为此，我们提出了一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置。

发明内容

本发明提供了一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置，目的在于简化钙钛矿催化剂原料沉淀物的收集流程，提升原料沉淀物的收集效率，进而提高钙钛矿催化剂的生产效率。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置，包括沉淀池、设置在沉淀池内的沉淀组件以及与所述沉淀组件连接的升降搅拌装置，所述沉淀池内底面上设有锥面状的沥水腔，所述沉淀池外底面上安装有与所述沥水腔连通的排水阀，所述沉淀组件包括设置在所述沉淀池内部的沉淀盘，所述沉淀盘侧圆周面上铰接有若干弧面状的过滤架，且所述过滤架合拢时形成柱面状的沉淀腔，所述过滤架上设有用于过滤溶剂的过滤网，所述过滤网内侧设有用于隔离所述过滤网与混合溶液的隔离片，所述隔离片上下滑动接触在所述过滤架内侧。

优选地，上述用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置中，所述升降搅拌装置包括安装在所述沉淀池上的安装架，所述安装架上通过升降气缸连接有电机安装板，所述电机安装板上安装有搅拌电机，所述搅拌电机输出轴上安装有传动轴，所述传动轴底端与所述沉淀盘连接，所述传动轴中部还安装有搅拌扇叶。

基于上述技术特征，通过升降搅拌装置能够充分地对原料溶液进行充分混合，提升了沉淀物的制备质量，同时升降搅拌装置能够将沉淀盘带起，便于对沉淀盘上的沉淀物进行收集。

优选地，上述用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置中，所述隔离片底部穿过所述沉淀盘并与所述沉淀盘滑动接触，所述隔离片底端连接在所述沥水腔内壁上。

基于上述技术特征，通过设置隔离片，能够在原料混合溶液沉淀过程中起到隔离的作用，减少了沉淀物附着在过滤网上，提升了过滤速度。

优选地，上述用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置中，所述沉淀池前侧面上设有观测窗。

基于上述技术特征，通过设置观测窗，能够直观的观察到原料溶液的沉淀状态，便于及时进行原料沉淀物的过滤以及收集操作。

优选地，上述用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置中，所述传动轴底端通过连接轴承与所述沉淀盘活动连接。

基于上述技术特征，通过传动轴与沉淀盘活动连接，在隔离片的限位作用下保持静止，便于原料混合溶液的沉淀。

优选地，上述用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置中，所述隔离片长度大于所述过滤网长度。

一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备方法，所述方法如下：首先启动升降气缸，升降气缸驱动传动轴下移，此时搅拌扇叶进入到沉淀腔内，与此同时，位于沥水腔内壁上的隔离片穿过沉淀盘，起到了隔离原料混合溶液与过滤网的作用，随后向沉淀腔内加入钙钛矿催化剂的制备溶液以及沉淀剂，并打开搅拌电机，此时搅拌扇叶对含有沉淀剂的原料混合溶液进行充分混合，保证各原料之间混合均匀，搅拌混合后静置，等待原料沉淀物沉淀，最后缓慢驱动升降气缸将沉淀盘抬起，此时位于沉淀腔内沉淀后的溶剂从顶部的过滤网缓慢过滤，随着沉淀盘的缓慢抬起，沉淀腔内的溶剂被滤出，最终钙钛矿催化剂原料沉淀物沉积在沉淀盘上，当沉淀盘到达沉淀池顶部位置时，翻转过滤架，此时即可方便的进行原料沉淀物的收集，收集后对原料沉淀物进行煅烧即可获取钙钛矿催化剂。

基于上述技术特征，隔离片的长度大于过滤网的长度，保证了隔离片能够完全覆盖过滤网的过滤面，降低了原料沉淀物附着在过滤网上，提升了过滤速度。

本发明的有益效果是：

本发明通过沉淀组件能够快速的完成原料混合溶液的沉淀过程，同时升降式的隔离片能够有效地对原料混合溶液以及过滤网进行隔离，减少了沉淀物附着在过滤网上，提升了过滤速度，另外沉淀盘升起时，过滤架可翻转展开，便于进行原料沉淀物的收集。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的沉淀池外部结构示意图；

图3为本发明的过滤架安装结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-沉淀池；2-沉淀组件；3-升降搅拌装置；4-沥水腔；5-排水阀；6-沉淀盘；7-过滤架；8-沉淀腔；9-过滤网；10-隔离片；11-安装架；12-升降气缸；13-电机安装板；14-搅拌电机；15-传动轴；16-搅拌扇叶；17-观测窗；18-连接轴承。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，本实施例为一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置，包括沉淀池1、设置在沉淀池1内的沉淀组件2以及与沉淀组件2连接的升降搅拌装置3，沉淀池1内底面上设有锥面状的沥水腔4，沉淀池1外底面上安装有与沥水腔4连通的排水阀5，沉淀池1前侧面上设有观测窗17，通过设置观测窗17，能够直观的观察到原料溶液的沉淀状态，便于及时进行原料沉淀物的过滤以及收集操作，沉淀组件2包括设置在沉淀池1内部的沉淀盘6，沉淀盘6侧圆周面上铰接有若干弧面状的过滤架7，且过滤架7合拢时形成柱面状的沉淀腔8，过滤架7上设有用于过滤溶剂的过滤网9，过滤网9内侧设有用于隔离过滤网9与混合溶液的隔离片10，隔离片10上下滑动接触在过滤架7内侧，隔离片10底部穿过沉淀盘6并与沉淀盘6滑动接触，隔离片10底端连接在沥水腔4内壁上，通过设置隔离片10，能够在原料混合溶液沉淀过程中起到隔离的作用，减少了沉淀物附着在过滤网9上，提升了过滤速度，隔离片10长度大于过滤网9长度，隔离片10的长度大于过滤网9的长度，保证了隔离片10能够完全覆盖过滤网9的过滤面，降低了原料沉淀物附着在过滤网9上，提升了过滤速度，升降搅拌装置3包括安装在沉淀池1上的安装架11，安装架11上通过升降气缸12连接有电机安装板13，电机安装板13上安装有搅拌电机14，搅拌电机14输出轴上安装有传动轴15，传动轴15底端通过连接轴承18与沉淀盘6活动连接，通过传动轴15与沉淀盘6活动连接，在隔离片10的限位作用下保持静止，便于原料混合溶液的沉淀，传动轴15中部还安装有搅拌扇叶16，通过升降搅拌装置3能够充分地对原料溶液进行充分混合，提升了沉淀物的制备质量，同时升降搅拌装置3能够将沉淀盘6带起，便于对沉淀盘6上的沉淀物进行收集。

本发明的一种具体实施，在使用时，首先启动升降气缸12，升降气缸12驱动传动轴15下移，此时搅拌扇叶16进入到沉淀腔8内，与此同时，位于沥水腔4内壁上的隔离片10穿过沉淀盘6，起到了隔离原料混合溶液与过滤网9的作用，随后向沉淀腔8内加入钙钛矿催化剂的制备溶液以及沉淀剂，并打开搅拌电机14，此时搅拌扇叶16对含有沉淀剂的原料混合溶液进行充分混合，保证各原料之间混合均匀，搅拌混合后静置，等待原料沉淀物沉淀，最后缓慢驱动升降气缸12将沉淀盘6抬起，此时位于沉淀腔8内沉淀后的溶剂从顶部的过滤网9缓慢过滤，随着沉淀盘6的缓慢抬起，沉淀腔8内的溶剂被滤出，最终钙钛矿催化剂原料沉淀物沉积在沉淀盘6上，当沉淀盘6到达沉淀池1顶部位置时，翻转过滤架，此时即可方便的进行原料沉淀物的收集，收集后对原料沉淀物进行煅烧即可获取钙钛矿催化剂。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置，其特征在于：包括沉淀池（1）、设置在所述沉淀池（1）内的沉淀组件（2）以及与所述沉淀组件（2）连接的升降搅拌装置（3），所述沉淀池（1）内底面上设有锥面状的沥水腔（4），所述沉淀池（1）外底面上安装有与所述沥水腔（4）连通的排水阀（5），所述沉淀组件（2）包括设置在所述沉淀池（1）内部的沉淀盘（6），所述沉淀盘（6）侧圆周面上铰接有若干弧面状的过滤架（7），且所述过滤架（7）合拢时形成柱面状的沉淀腔（8），所述过滤架（7）上设有用于过滤溶剂的过滤网（9），所述过滤网（9）内侧设有用于隔离所述过滤网（9）与混合溶液的隔离片（10），所述隔离片（10）上下滑动接触在所述过滤架（7）内侧。

2.根据权利要求1所述的一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置，其特征在于：所述升降搅拌装置（3）包括安装在所述沉淀池（1）上的安装架（11），所述安装架（11）上通过升降气缸（12）连接有电机安装板（13），所述电机安装板（13）上安装有搅拌电机（14），所述搅拌电机（14）输出轴上安装有传动轴（15），所述传动轴（15）底端与所述沉淀盘（6）连接，所述传动轴（15）中部还安装有搅拌扇叶（16）。

3.根据权利要求1所述的一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置，其特征在于：所述隔离片（10）底部穿过所述沉淀盘（6）并与所述沉淀盘（6）滑动接触，所述隔离片（10）底端连接在所述沥水腔（4）内壁上。

4.根据权利要求1所述的一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置，其特征在于：所述沉淀池（1）前侧面上设有观测窗（17）。

5.根据权利要求2所述的一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置，其特征在于：所述传动轴（15）底端通过连接轴承（18）与所述沉淀盘（6）活动连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备装置，其特征在于：所述隔离片（10）长度大于所述过滤网（9）长度。

7.一种用于氧化降解有机燃料的负载型钙钛矿催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法如下：首先启动升降气缸，升降气缸驱动传动轴下移，此时搅拌扇叶进入到沉淀腔内，与此同时，位于沥水腔内壁上的隔离片穿过沉淀盘，起到了隔离原料混合溶液与过滤网的作用，随后向沉淀腔内加入钙钛矿催化剂的制备溶液以及沉淀剂，并打开搅拌电机，此时搅拌扇叶对含有沉淀剂的原料混合溶液进行充分混合，保证各原料之间混合均匀，搅拌混合后静置，等待原料沉淀物沉淀，最后缓慢驱动升降气缸将沉淀盘抬起，此时位于沉淀腔内沉淀后的溶剂从顶部的过滤网缓慢过滤，随着沉淀盘的缓慢抬起，沉淀腔内的溶剂被滤出，最终钙钛矿催化剂原料沉淀物沉积在沉淀盘上，当沉淀盘到达沉淀池顶部位置时，翻转过滤架，此时即可方便的进行原料沉淀物的收集，收集后对原料沉淀物进行煅烧即可获取钙钛矿催化剂。