CN111054288A - 一种分体式纳米材料制备装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式纳米材料制备装置及方法，包括用于对物料高温合成的第一本体和对第一本体产出的物料进行精密筛选的第二本体，所述第三本体用于收集过滤后的物料；所述第一本体包括反应釜和设置在反应釜外侧的加热部件以及设置在反应釜内部的混料部件；所述混料部件包括穿设在反应釜上端的二号转动轴，本发明相对现有技术而言，极大的提高了对物料的混料效果，在进行混料的同时还可以将成团的物料碾压处理，这里的碾压还包括了搓压，极大的消除了成团颗粒，避免了资源的浪费，另外在后期的筛选时还避免出现滤网堵塞的问题，保证了筛选效率，实用性强。

Description

一种分体式纳米材料制备装置及方法

技术领域

本发明涉及纳米材料加工设备技术领域，具体是一种分体式纳米材料制备装置及方法。

背景技术

纳米级结构材料简称为纳米材料，广义上是三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围超精细颗粒材料的总称。根据2011年10月18日欧盟委员会通过的定义，纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状、团块状的天然或人工材料，这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1纳米至100纳米之间，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50％以上。

制备纳米材料的方法有多种，其中水热合成法的原理是高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成，再经分离和热处理得纳米粒子。其特点纯度高，分散性好、粒度易控制。由于水热法制备纳米材料具有上述优点，也是一种使用比较广泛的制备纳米材料的方法。上述专利文件虽然能连续、大批量生产纳米SiO2微粉，但是，其分散性较差，而且其粒度不易控制。

针对上述问题，现有专利公告号为CN208599721U的专利公布了一种纳米材料制备装置，该装置通过设置混料反应箱和对物料进行后续筛选的箱体来生产合格的产品，但是该装置在反应箱中混料无法将团状的物料进行碾碎，初始反应效果不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分体式纳米材料制备装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种分体式纳米材料制备装置，包括用于对物料高温合成的第一本体和对第一本体产出的物料进行精密筛选的第二本体，第三本体用于收集过滤后的物料；

所述第一本体包括反应釜和设置在反应釜外侧的加热部件以及设置在反应釜内部的混料部件；

所述混料部件包括穿设在反应釜上端的二号转动轴，二号转动轴上端与驱动电机的输出端连接，二号转动轴外侧设有驱动齿轮，所述驱动电机通过电机架安装在反应釜上端，位于反应釜内部的所述二号转动轴上穿设有主动碾压轮，所述主动碾压轮下侧的二号转动轴外侧设有用于对物料进行搅拌处理的二号搅拌杆和用于对物料产生上推力的二号叶片；

所述混料部件还包括设置在反应釜上端的转动套，所述转动套通过固定轴承转动与反应釜连接固定，所述转动套外侧设有从动齿轮，从动齿轮和驱动齿轮相互啮合；

所述转动套内部滑动配合有一号转动轴，所述一号转动轴下端设有从动碾压轮，从动碾压轮与主动碾压轮挤压接触，两个碾压轮紧压配合可以对物料进行碾碎处理，避免出现物料成团的问题；

所述从动碾压轮下方的一号转动轴上设有对物料进行搅拌的一号搅拌杆和对物料产生向上推力的一号叶片，所述一号搅拌杆和二号搅拌杆交错设置；

所述一号转动轴上端设有旋转块，所述旋转块与从动齿轮之间的反应釜上悬设有固定架，所述固定架上设有便于一号转动轴穿过的导向孔；

所述旋转块左右两侧对称设有偏心轮，所述固定架上端阵列分布有与偏心轮相对应的偏振凸起；

所述一号转动轴与转动套之间设有限制二者相对转动的限位组件；

作为本发明进一步的方案：所述限位组件包括设置在一号转动轴外侧的限位凸起和设置在转动套内壁的限位凹槽，限位凸起和限位凹槽相互配合。

作为本发明进一步的方案：所述第二本体包括过滤箱和设置在其上端用于连接第一本体出料端的进料管；所述过滤箱内部设有锥形过滤网，所述锥形过滤网与进料管同轴设置。

作为本发明再进一步的方案：所述锥形过滤网顶部设有固定块，固定块中间位置设有穿孔，穿孔中转动设有旋转供水管，所述旋转供水管上端设有与锥形过滤网上表面相配合的清理刷；

所述旋转供水管外侧设有与之连通的侧管，侧管端部通过密封轴承转动连接旋转喷水管，所述旋转喷水管表面均匀分布有喷水孔，所述旋转喷水管与锥形过滤网下表面接触，通过旋转喷水管可以对锥形过滤网底面进行冲水，从而避免堵塞过滤孔的问题；

所述旋转供水管下端伸入第三本体内部，所述第三本体内部设有与旋转供水管下端连通的缓存水箱，所述缓存水箱与旋转供水管之间通过密封轴承转动连接，所述缓存水箱的进水端连接液泵，所述第三本体内部设有用于带动旋转供水管转动的旋转驱动件。

作为本发明再进一步的方案：所述旋转供水管与固定块之间设有密封圈。

作为本发明再进一步的方案：所述液泵的进料端设有过滤嘴。

作为本发明再进一步的方案：所述从动碾压轮没有完全没入物料内部。

作为本发明再进一步的方案：所述旋转驱动件包括设置在旋转供水管外侧的从动带轮和设置在第三本体内部的旋转电机，所述旋转电机的输出端设有驱动带轮，所述驱动带轮与从动带轮之间通过皮带传动连接。

一种分体式纳米材料制备装置使用方法，通过第一本体对物料进行高温合成，合成的同时通过混料部件对物料进行充分混料，混料部件中的碾压辊会对物料进行碾压和搓压处理，同时利用第二本体中的锥形过滤网进行筛选操作，同时利用清理刷对锥形过滤网进行上表面清渣操作，利用对锥形过滤网下表面反冲处理，清理堵塞在过滤孔中的杂质，保证了筛选效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明相对现有技术而言，极大的提高了对物料的混料效果，在进行混料的同时还可以将成团的物料碾压处理，这里的碾压还包括了搓压，极大的消除了成团颗粒，避免了资源的浪费，另外在后期的筛选时还避免出现滤网堵塞的问题，保证了筛选效率，实用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明内部的结构示意图。

图3为本发明中锥形过滤网的结构示意图。

其中：第一本体1、第二本体2、第三本体3；

一号转动轴11、转动套12、从动齿轮13、偏振凸起14、偏心轮15、旋转块16、固定架17、驱动电机18、电机架19、驱动齿轮110、加料端口111、二号转动轴112、主动碾压轮113、二号搅拌杆114、二号叶片115、一号叶片116、一号搅拌杆117、从动碾压轮118；

清理刷21、固定块22、进料管23、锥形过滤网24、旋转喷水管25、旋转供水管26；

旋转电机31、驱动带轮32、从动带轮33、液泵34、缓存水箱35。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“ 中心”、“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“ 第一”、“ 第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“ 第一”、“ 第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“ 多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“ 安装”、“相连”、“ 连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种分体式纳米材料制备装置，包括用于对物料高温合成的第一本体1和对第一本体1产出的物料进行精密筛选的第二本体2，第三本体3用于收集过滤后的物料；

所述第一本体1包括反应釜和设置在反应釜外侧的加热部件以及设置在反应釜内部的混料部件，所述第一本体1上端还设有用于加料的加料端口111；

所述混料部件包括穿设在反应釜上端的二号转动轴112，二号转动轴112上端与驱动电机18的输出端连接，二号转动轴112外侧设有驱动齿轮110，所述驱动电机18通过电机架19安装在反应釜上端，位于反应釜内部的所述二号转动轴112上穿设有主动碾压轮113，所述主动碾压轮113下侧的二号转动轴112外侧设有用于对物料进行搅拌处理的二号搅拌杆114和用于对物料产生上推力的二号叶片115；

所述混料部件还包括设置在反应釜上端的转动套12，所述转动套12通过固定轴承转动与反应釜连接固定，所述转动套12外侧设有从动齿轮13，从动齿轮13和驱动齿轮110相互啮合；

所述转动套12内部滑动配合有一号转动轴11，所述一号转动轴11下端设有从动碾压轮118，从动碾压轮118与主动碾压轮113挤压接触，两个碾压轮紧压配合可以对物料进行碾碎处理，避免出现物料成团的问题；

所述从动碾压轮118下方的一号转动轴11上设有对物料进行搅拌的一号搅拌杆117和对物料产生向上推力的一号叶片116，所述一号搅拌杆117和二号搅拌杆114交错设置；

所述一号转动轴11上端设有旋转块16，所述旋转块16与从动齿轮13之间的反应釜上悬设有固定架17，所述固定架17上设有便于一号转动轴11穿过的导向孔；

所述旋转块16左右两侧对称设有偏心轮15，所述固定架17上端阵列分布有与偏心轮15相对应的偏振凸起14；

所述一号转动轴11与转动套12之间设有限制二者相对转动的限位组件；

所述限位组件包括设置在一号转动轴11外侧的限位凸起和设置在转动套12内壁的限位凹槽，限位凸起和限位凹槽相互配合；

在实际工作时，通过两个齿轮传动使得两个搅拌杆交叉搅拌，两个碾压轮相互挤压完成对物料的碾碎处理，另外在一号转动轴11在重力的作用下，其上端的偏心轮15会与固定架17顶部连接，这样在偏心轮15转动的时候，偏心凸起14会产生向上的偏振力，从而使得两个碾压轮之间会产生竖直方向的错位，从而在对物料进行挤压的时候还可以对物料进行搓压处理，提高了碾碎效果；

由于在使用时从动碾压轮118没有完全没入物料内部，这样在其上下运动的时候，会促进液面高度变化，从而有助于提高混料效果；

所述第二本体2包括过滤箱和设置在其上端用于连接第一本体1出料端的进料管23；

所述过滤箱内部设有锥形过滤网24，所述锥形过滤网24与进料管23同轴设置，这种锥形面筛选面积大，还可以使得物料向外侧堆集，所述锥形过滤网24顶部设有固定块22，固定块22中间位置设有穿孔，穿孔中转动设有旋转供水管26，所述旋转供水管26与固定块22之间设有密封圈，所述旋转供水管26上端设有与锥形过滤网24上表面相配合的清理刷21；

所述旋转供水管26外侧设有与之连通的侧管，侧管端部通过密封轴承转动连接旋转喷水管25，所述旋转喷水管25表面均匀分布有喷水孔，所述旋转喷水管25与锥形过滤网24下表面接触，通过旋转喷水管25可以对锥形过滤网24底面进行冲水，从而避免堵塞过滤孔的问题；

所述旋转供水管26下端伸入第三本体3内部，所述第三本体3内部设有与旋转供水管26下端连通的缓存水箱35，所述缓存水箱35与旋转供水管26之间通过密封轴承转动连接，所述缓存水箱35的进水端连接液泵34，液泵34的进料端设有过滤嘴，所述第三本体3内部设有用于带动旋转供水管26转动的旋转驱动件；

所述旋转驱动件包括设置在旋转供水管26外侧的从动带轮33和设置在第三本体3内部的旋转电机31，所述旋转电机31的输出端设有驱动带轮32，所述驱动带轮32与从动带轮33之间通过皮带传动连接；

通过旋转驱动件可以带动旋转供水管26转动，这样清理刷21就能对锥形过滤网24表面进行除杂操作，同时旋转喷水管25也可以对锥形过滤网24表面进行反冲处理，极大的保证了锥形过滤网24的筛选效率，避免出现堵塞的问题。

本发明的工作原理是：通过第一本体对物料进行高温合成，合成的同时通过混料部件对物料进行充分混料，混料部件中的碾压辊会对物料进行碾压和搓压处理，避免出现物料成团的问题，同时利用第二本体中的锥形过滤网进行筛选操作，同时利用清理刷对锥形过滤网进行上表面清渣操作，利用对锥形过滤网下表面反冲处理，清理堵塞在过滤孔中的杂质，保证了筛选效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种分体式纳米材料制备装置，包括用于对物料高温合成的第一本体（1）和对第一本体（1）产出的物料进行精密筛选的第二本体（2），第三本体（3）用于收集过滤后的物料；

其特征在于，所述第一本体（1）包括反应釜和设置在反应釜外侧的加热部件以及设置在反应釜内部的混料部件；

所述混料部件包括穿设在反应釜（1）上端的二号转动轴（112），二号转动轴（112）上端与驱动电机（18）的输出端连接，二号转动轴（112）外侧设有驱动齿轮（110），所述驱动电机（18）通过电机架（19）安装在反应釜上端，位于反应釜内部的所述二号转动轴（112）上穿设有主动碾压轮（113），所述主动碾压轮（113）下侧的二号转动轴（112）外侧设有用于对物料进行搅拌处理的二号搅拌杆（114）和用于对物料产生上推力的二号叶片（115）；

所述混料部件还包括设置在反应釜上端的转动套（12），所述转动套（12）通过固定轴承转动与反应釜连接固定，所述转动套（12）外侧设有从动齿轮（13），从动齿轮（13）和驱动齿轮（110）相互啮合；

所述转动套（12）内部滑动配合有一号转动轴（11），所述一号转动轴（11）下端设有从动碾压轮（118），从动碾压轮（118）与主动碾压轮（113）挤压接触，两个碾压轮紧压配合可以对物料进行碾碎处理；

所述从动碾压轮（118）下方的一号转动轴（11）上设有对物料进行搅拌的一号搅拌杆（117）和对物料产生向上推力的一号叶片（116），所述一号搅拌杆（117）和二号搅拌杆（114）交错设置；

所述一号转动轴（11）上端设有旋转块（16），所述旋转块（16）与从动齿轮（13）之间的反应釜上悬设有固定架（17），所述固定架（17）上设有便于一号转动轴（11）穿过的导向孔；

所述旋转块（16）左右两侧对称设有偏心轮（15），所述固定架（17）上端阵列分布有与偏心轮（15）相对应的偏振凸起（14）；

所述一号转动轴（11）与转动套（12）之间设有限制二者相对转动的限位组件。

2.根据权利要求1所述的分体式纳米材料制备装置，其特征在于，所述限位组件包括设置在一号转动轴（11）外侧的限位凸起和设置在转动套（12）内壁的限位凹槽，限位凸起和限位凹槽相互配合。

3.根据权利要求1所述的分体式纳米材料制备装置，其特征在于，所述从动碾压轮（118）没有完全没入物料内部。

4.根据权利要求1所述的分体式纳米材料制备装置，其特征在于，所述第二本体（2）包括过滤箱和设置在其上端用于连接第一本体（1）出料端的进料管（23）；所述过滤箱内部设有锥形过滤网（24），所述锥形过滤网（24）与进料管（23）同轴设置。

5.根据权利要求4所述的分体式纳米材料制备装置，其特征在于，所述锥形过滤网（24）顶部设有固定块（22），固定块（22）中间位置设有穿孔，穿孔中转动设有旋转供水管（26），所述旋转供水管（26）上端设有与锥形过滤网（24）上表面相配合的清理刷（21）；

所述旋转供水管（26）外侧设有与之连通的侧管，侧管端部通过密封轴承转动连接旋转喷水管（25），所述旋转喷水管（25）表面均匀分布有喷水孔，所述旋转喷水管（25）与锥形过滤网（24）下表面接触，通过旋转喷水管（25）可以对锥形过滤网（24）底面进行冲水，从而避免堵塞过滤孔的问题；

所述旋转供水管（26）下端伸入第三本体（3）内部，所述第三本体（3）内部设有与旋转供水管（26）下端连通的缓存水箱（35），所述缓存水箱（35）与旋转供水管（26）之间通过密封轴承转动连接，所述缓存水箱（35）的进水端连接液泵（34），所述第三本体（3）内部设有用于带动旋转供水管（26）转动的旋转驱动件。

6.根据权利要求5所述的分体式纳米材料制备装置，其特征在于，所述旋转供水管（26）与固定块（22）之间设有密封圈。

7.根据权利要求5所述的分体式纳米材料制备装置，其特征在于，所述液泵（34）的进料端设有过滤嘴。

8.根据权利要求5所述的分体式纳米材料制备装置，其特征在于，所述旋转驱动件包括设置在旋转供水管（26）外侧的从动带轮（33）和设置在第三本体（3）内部的旋转电机（31），所述旋转电机（31）的输出端设有驱动带轮（32），所述驱动带轮（32）与从动带轮（33）之间通过皮带传动连接。

9.一种权利要求1-8任一所述的分体式纳米材料制备装置使用方法，其特征在于，通过第一本体对物料进行高温合成，合成的同时通过混料部件对物料进行充分混料，混料部件中的碾压辊会对物料进行碾压和搓压处理，同时利用第二本体中的锥形过滤网进行筛选操作，同时利用清理刷对锥形过滤网进行上表面清渣操作，利用对锥形过滤网下表面反冲处理，清理堵塞在过滤孔中的杂质，保证了筛选效率。

Images