CN114632468A - 一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，包括溶解箱，所述溶解箱上固定连接有pH值测量仪，且pH值测量仪的探针插接在溶解箱中，所述溶解箱上固定连接有外支架，且外支架上滑动安装有滑座，且滑座上固定连接有读数相机，所述溶解箱上固定安装有导轨以及导向杆，且导轨以及导向杆上安装有具有往复移动功能的移动平台结构，所述移动平台结构上连接有优化盒，且优化盒上连通有单向管以及压力阀，且压力阀上固定连接有注射头，所述溶解箱上通过密封套滑动安装有优化管；本发明的溶解装置具有酸优化功能，经过计算机处理确定需要添加酸液量，将一定量的酸液输送到溶解箱中，达到自动控制溶剂酸度的效果。

Description

一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置

技术领域

本发明涉及新材料加工设备技术领域，具体为一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置。

背景技术

汽车尾气净化三效催化剂主要由载体、活性涂层和贵金属活性组分三部分组成。在活性涂层中有一个非常重要的材料是储氧材料铈锆复合氧化物（或叫铈锆固溶体），基于Ce⁴⁺/Ce³⁺电子对会随着气氛中氧化/还原性的变化而发生价态的变化，铈锆复合氧化物作为储/放氧材料，会在贫氧时能够提供氧，以便彻底地氧化CO和碳氢化合物，在富氧时能够吸收多余的氧，以便能更好地还原NOx，从而提高三效催化剂的催化性能，促进机动车尾气污染物中CO、HC和NOx的同时高效地除去。随着机动车尾气排放标准日益严格，对汽车尾气净化三效催化剂的性能提出了更高的要求。铈锆固溶体作为三效催化剂中重要的组成部分，对提高其性能起到关键的作用。

在铈锆复合氧化物生产加工的工艺中，首先要进行基础原料的溶解，这个过程一般在溶解装置中进行，并且为了达到较佳的溶解效果，通常需要控制溶液的pH值，但是现在的溶解装置不能及时的进行酸液的添加，更多的依靠人工测量或者依靠经验来进行添加，影响到溶解的速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，以达到自动进行溶解箱中溶剂酸度优化的目的，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：一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，包括溶解箱，所述溶解箱上固定连接有pH值测量仪，且pH值测量仪的探针插接在溶解箱中，所述溶解箱上固定连接有外支架，且外支架上滑动安装有滑座，且滑座上固定连接有读数相机，通过读数相机对pH值测量仪的数据进行实时读取，并将数据传输至计算机中处理，计算需要添加的酸液量，所述溶解箱上固定连接有升降座，且升降座上固定连接有酸液盒，升降座以及酸液盒通过计算机控制，所述溶解箱上固定安装有导轨以及导向杆，且导轨以及导向杆上安装有具有往复移动功能的移动平台结构，所述移动平台结构上连接有优化盒，且优化盒上连通有单向管以及压力阀，且压力阀上固定连接有注射头，所述优化盒中滑动安装有活塞板，且活塞板固定连接在弹簧杆上，所述弹簧杆固定连接在推板上，且推板连接有具有定点驱动功能的推动结构，所述溶解箱上通过密封套滑动安装有优化管，且优化管上固定连接有连接头，所述优化管上密封转动安装有转动头，且转动头上固定连接有酸液管，所述转动头通过伸缩杆固定连接在螺母套上，且螺母套连接在优化管的螺纹上，所述螺母套通过吊杆转动连接在溶解箱中，且酸液管上进一步设置有具有水驱动功能的搅拌结构。

优选的，所述pH值测量仪安装在溶解箱的外壁上，且探针的头部位于溶解箱内，所述外支架安装在pH值测量仪的上方，且滑座限位连接在外支架上，所述读数相机安装在滑座的底部，所述升降座中设置有气缸，且酸液盒中存储有酸液，所述酸液盒位于优化盒的上方，且酸液盒的底部设置有带电磁阀的出液管。

优选的，所述导轨的端部设置有基座，且移动平台结构包括有滑动安装在导轨和导向杆上的活动座，所述活动座上转动连接有连杆，且连杆转动连接在驱动盘上，所述驱动盘通过电机驱动。

优选的，所述单向管连接在优化盒的顶面，且单向管中设置有单向阀，所述压力阀以及注射头设置在优化盒的侧面，所述活塞板紧密连接在优化盒的内壁上，且弹簧杆贯穿优化盒的侧壁进行设置，所述推板连接在弹簧杆的端部。

优选的，所述推动结构包括有固定连接在推板上的推动齿条，且推动齿条滑动安装在活动座的限位槽中，所述推动结构还包括有固定安装在活动座上的前端板，且前端板上转动安装有齿轮，所述导轨上固定安装有固定齿条。

优选的，所述推动齿条连接在推板的侧面，且齿轮通过轮轴安装在前端板的侧面，所述齿轮与推动齿条啮合，且固定齿条位于齿轮的移动轨迹上。

优选的，所述优化管位于优化盒上注射头的移动路径上，且连接头连接在优化管的一端，所述连接头中设置有密封圈，所述转动头通过密封轴承连接在优化管的另一端，且其中设置有水腔与优化管连通，所述酸液管在转动头上换成阵列设置有至少四个。

优选的，所述伸缩杆由不同直径的套管相互套接构成，且伸缩杆连接在转动头以及螺母套之间，且螺纹为设置在优化管上的外螺纹，所述吊杆连接在溶解箱的内壁转动槽中。

优选的，所述搅拌结构包括有固定安装在酸液管中的限位套，且限位套上设置有通孔，所述限位套中转动安装有转杆，且转杆上固定连接有涡旋片和分散杆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 本发明的溶解箱具有酸优化功能，在溶解箱上设置有pH值测量仪，通过将探针插入到溶解箱中，与溶液接触，能够进行溶液pH值的实时测量，并且在溶解箱上还设置有读数相机，能够对pH值测量仪的数据进行实时读取，并且经过计算机处理，确定需要添加酸液量，使得酸液盒在升降座上下移，将一定量的酸液输送到优化盒中，最终将酸液送到溶解箱中，达到自动控制溶剂酸度的效果。

2. 本发明用于中转酸液的优化盒安装在移动平台结构上，活动座能够带动优化盒进行往复的移动，利用优化盒进行酸液的中转，达到酸液均匀性输送的效果，使得溶解箱中的pH值得到快速调节，增加铈锆复合氧化物生产原料的溶解效率，当酸液盒开始定量供给酸液时，移动平台结构带动优化盒位于其底部，酸液盒与单向管对接，从而使得酸液进入到优化盒中，随后移动平台结构工作，将优化盒前推，与优化管完成对接并进行酸液的注射工作，并且优化盒和优化管的对接以及注射工作都是通过活动座进行驱动完成的，整个工作过程连续高效的进行。

3. 本发明在将优化盒中的酸液注射到优化管中的同时，还能通过优化盒将优化管内推，使得优化管深入到溶解箱中进行酸液供给，并且本发明的优化管通过多个转动式的酸液管进行内部供给，均匀的调节了溶解箱中溶剂的pH值，并且本发明的酸液管端部还进一步的设置有搅拌结构，在酸液从酸液管的端部流出时，能够通过酸液的冲击力带动涡旋片转动，从而使得转杆带动分散杆转动，使得酸液沿着转动的分散杆分散出去，进一步的均匀优化溶剂的酸度。

附图说明

图1为本发明结构的正面示意图。

图2为本发明结构的背面示意图。

图3为本发明pH值监测结构的示意图。

图4为本发明酸优化结构的第一示意图。

图5为本发明酸优化结构的第二示意图。

图6为本发明推动结构的示意图。

图7为本发明推动结构的底部示意图。

图8为本发明注射结构的示意图。

图9为本发明混合结构的示意图。

图10为本发明酸液管结构的示意图。

图中：溶解箱1、pH值测量仪2、探针3、外支架4、滑座5、读数相机6、升降座7、酸液盒8、导轨9、导向杆10、活动座11、连杆12、驱动盘13、电机14、优化盒15、单向管16、压力阀17、注射头18、活塞板19、弹簧杆20、推板21、推动齿条22、限位槽23、前端板24、齿轮25、固定齿条26、优化管27、连接头28、转动头29、酸液管30、伸缩杆31、螺母套32、螺纹33、吊杆34、限位套35、转杆36、涡旋片37、分散杆38。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，须知，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。

请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，包括溶解箱1，溶解箱1上固定连接有pH值测量仪2，且pH值测量仪2的探针3插接在溶解箱1中，溶解箱1上固定连接有外支架4，且外支架4上滑动安装有滑座5，且滑座5上固定连接有读数相机6，溶解箱1上固定连接有升降座7，且升降座7上固定连接有酸液盒8，溶解箱1上固定安装有导轨9以及导向杆10，且导轨9以及导向杆10上安装有具有往复移动功能的移动平台结构，移动平台结构上连接有优化盒15，且优化盒15上连通有单向管16以及压力阀17，且压力阀17上固定连接有注射头18，优化盒15中滑动安装有活塞板19，且活塞板19固定连接在弹簧杆20上，弹簧杆20固定连接在推板21上，且推板21连接有具有定点驱动功能的推动结构，溶解箱1上通过密封套滑动安装有优化管27，且优化管27上固定连接有连接头28，优化管27上密封转动安装有转动头29，且转动头29上固定连接有酸液管30，转动头29通过伸缩杆31固定连接在螺母套32上，且螺母套32连接在优化管27的螺纹33上，螺母套32通过吊杆34转动连接在溶解箱1中，且酸液管30上进一步设置有具有水驱动功能的搅拌结构。

pH值测量仪2安装在溶解箱1的外壁上，且探针3的头部位于溶解箱1内，外支架4安装在pH值测量仪2的上方，且滑座5限位连接在外支架4上，读数相机6安装在滑座5的底部，升降座7中设置有气缸，且酸液盒8中存储有酸液，酸液盒8位于优化盒15的上方，且酸液盒8的底部设置有带电磁阀的出液管。

本发明的溶解箱1具有酸优化功能，在溶解箱1上设置有pH值测量仪2，通过将探针3插入到溶解箱1中，与溶液接触，能够进行溶液pH值的实时测量，并且在溶解箱1上还设置有读数相机6，能够对pH值测量仪2的数据进行实时读取，并且经过计算机处理，确定需要添加酸液量，使得酸液盒8在升降座7上下移，将一定量的酸液输送到优化盒15中，最终将酸液送到溶解箱1中，达到自动控制溶剂酸度的效果。

读数相机6采用CCD工业相机，搭载有光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路，能够将pH值测量仪2显示的数据拍摄下来，转化为图像信号，再将图像信号经过处理电路的处理，转化为数字化信号，传输到计算机，而计算机中搭载有控制程序，能够将所读取的数字化信号换算为具体的pH值，与预存的最优溶解pH值比对，从而得到pH值的差值，再根据溶解箱1中的溶液体积进行换算，得到具体的待添加酸液量，进而通过计算机的控制系统控制升降座7带动酸液盒8下移，并通过控制酸液盒8中电磁阀的开启时间，完成定量的酸液添加工作。

本发明的读数相机6通过滑座5滑动安装在外支架4上，可以手动上移，从而让出pH值测量仪2的操作位置，避免干扰到其使用。

导轨9的端部设置有基座，且移动平台结构包括有滑动安装在导轨9和导向杆10上的活动座11，活动座11上转动连接有连杆12，且连杆12转动连接在驱动盘13上，驱动盘13通过电机14驱动。

本发明用于中转酸液的优化盒15安装在移动平台结构上，且移动平台结构限位安装在导轨9和导向杆10上，使用时，通过电机14带动驱动盘13转动，从而带动连杆12转动，驱动盘13、连杆12以及活动座11形成曲柄滑块结构，活动座11能够带动优化盒15进行往复的移动。

单向管16连接在优化盒15的顶面，且单向管16中设置有单向阀，压力阀17以及注射头18设置在优化盒15的侧面，活塞板19紧密连接在优化盒15的内壁上，且弹簧杆20贯穿优化盒15的侧壁进行设置，推板21连接在弹簧杆20的端部。

本发明利用优化盒15进行酸液的中转，主要是通过优化盒15以及优化管27进行了酸液的均匀性输送，使得溶解箱1中的pH值得到快速调节，增加铈锆复合氧化物生产原料的溶解效率，当酸液盒8开始定量供给酸液时，移动平台结构带动优化盒15位于酸液盒8底部，酸液盒8与单向管16对接，从而使得酸液进入到优化盒15中，随后移动平台结构工作，将优化盒15前推，与优化管27完成对接并进行酸液的注射工作。

并且优化盒15和优化管27的对接以及注射工作都是通过活动座11进行驱动完成的，当活动座11带动优化盒15前进时，首先优化盒15移动到中部，与优化管27完成对接，随后优化盒15移动到推动结构的位置，并继续移动，推板21能够受到推动结构的作用，对活塞板19进行了推动，使得优化盒15中的酸液进入到优化管27中，整个工作过程连续高效的进行。

推动结构包括有固定连接在推板21上的推动齿条22，且推动齿条22滑动安装在活动座11的限位槽23中，推动结构还包括有固定安装在活动座11上的前端板24，且前端板24上转动安装有齿轮25，导轨9上固定安装有固定齿条26。

推动齿条22连接在推板21的侧面，且齿轮25通过轮轴安装在前端板24的侧面，齿轮25与推动齿条22啮合，且固定齿条26位于齿轮25的移动轨迹上。

具体的，当优化盒15移动到推动结构的位置时，齿轮25与固定齿条26啮合，由于齿轮25保持与活动座11同步的前进状态，能够在固定齿条26的作用下转动，从而通过齿轮25带动推动齿条22移动，进而对推板21进行推动。

优化管27位于优化盒15上注射头18的移动路径上，且连接头28连接在优化管27的一端，连接头28中设置有密封圈，转动头29通过密封轴承连接在优化管27的另一端，且其中设置有水腔与优化管27连通，酸液管30在转动头29上换成阵列设置有至少四个。

本发明在将优化盒15中的酸液注射到优化管27中的同时，还能通过优化盒15将优化管27内推，使得优化管27深入到溶解箱1中进行酸液供给，并且本发明的优化管27通过多个转动式的酸液管30进行内部供给，在优化管27前进的过程中，通过螺纹33带动螺母套32转动，螺母套32进而带动转动头29转动，其上的多个酸液管30同步转动，酸液能够从优化管27经过转动头29进入到酸液管30中，最终在转动的过程中从多点进入到溶剂中，均匀的调节了溶解箱1中溶剂的pH值。

伸缩杆31由不同直径的套管相互套接构成，且伸缩杆31连接在转动头29以及螺母套32之间，且螺纹33为设置在优化管27上的外螺纹，吊杆34连接在溶解箱1的内壁转动槽中。

搅拌结构包括有固定安装在酸液管30中的限位套35，且限位套35上设置有通孔，限位套35中转动安装有转杆36，且转杆36上固定连接有涡旋片37和分散杆38。

并且本发明的酸液管30端部还进一步的设置有搅拌结构，在酸液从酸液管30的端部流出时，能够通过酸液的冲击力带动涡旋片37转动，从而使得转杆36带动分散杆38转动，使得酸液沿着转动的分散杆38分散出去，进一步的均匀优化溶剂的酸度。

本发明在使用时：首先，本发明的溶解箱1具有酸优化功能，在溶解箱1上设置有pH值测量仪2，通过将探针3插入到溶解箱1中，与溶液接触，能够进行溶液pH值的实时测量，并且在溶解箱1上还设置有读数相机6，能够对pH值测量仪2的数据进行实时读取，并且经过计算机处理，确定需要添加酸液量，使得酸液盒8在升降座7上下移，将一定量的酸液输送到优化盒15中，最终将酸液送到溶解箱1中，达到自动控制溶剂酸度的效果，本发明用于中转酸液的优化盒15安装在移动平台结构上，且移动平台结构限位安装在导轨9和导向杆10上，使用时，通过电机14带动驱动盘13转动，从而带动连杆12转动，驱动盘13、连杆12以及活动座11形成曲柄滑块结构，活动座11能够带动优化盒15进行往复的移动，本发明利用优化盒15进行酸液的中转，主要是通过优化盒15以及优化管27进行了酸液的均匀性输送，使得溶解箱1中的pH值得到快速调节，增加铈锆复合氧化物生产原料的溶解效率，当酸液盒8开始定量供给酸液时，移动平台结构带动优化盒15位于酸液盒8底部，酸液盒8与单向管16对接，从而使得酸液进入到优化盒15中，随后移动平台结构工作，将优化盒15前推，与优化管27完成对接并进行酸液的注射工作，并且优化盒15和优化管27的对接以及注射工作都是通过活动座11进行驱动完成的，当活动座11带动优化盒15前进时，首先优化盒15移动到中部，与优化管27完成对接，随后优化盒15移动到推动结构的位置，并继续移动，推板21能够受到推动结构的作用，对活塞板19进行了推动，使得优化盒15中的酸液进入到优化管27中，整个工作过程连续高效的进行，具体的，当优化盒15移动到推动结构的位置时，齿轮25与固定齿条26啮合，由于齿轮25保持与活动座11同步的前进状态，能够在固定齿条26的作用下转动，从而通过齿轮25带动推动齿条22移动，进而对推板21进行推动，本发明在将优化盒15中的酸液注射到优化管27中的同时，还能通过优化盒15将优化管27内推，使得优化管27深入到溶解箱1中进行酸液供给，并且本发明的优化管27通过多个转动式的酸液管30进行内部供给，在优化管27前进的过程中，通过螺纹33带动螺母套32转动，螺母套32进而带动转动头29转动，其上的多个酸液管30同步转动，酸液能够从优化管27经过转动头29进入到酸液管30中，最终在转动的过程中从多点进入到溶剂中，均匀的调节了溶解箱1中溶剂的pH值，并且本发明的酸液管30端部还进一步的设置有搅拌结构，在酸液从酸液管30的端部流出时，能够通过酸液的冲击力带动涡旋片37转动，从而使得转杆36带动分散杆38转动，使得酸液沿着转动的分散杆38分散出去，进一步的均匀优化溶剂的酸度。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，包括溶解箱（1），其特征在于：所述溶解箱（1）上固定连接有pH值测量仪（2），且pH值测量仪（2）的探针（3）插接在溶解箱（1）中，所述溶解箱（1）上固定连接有外支架（4），且外支架（4）上滑动安装有滑座（5），且滑座（5）上固定连接有读数相机（6），通过读数相机（6）对pH值测量仪（2）的数据进行实时读取，并将数据传输至计算机中处理，计算需要添加的酸液量，所述溶解箱（1）上固定连接有升降座（7），且升降座（7）上固定连接有酸液盒（8），升降座（7）以及酸液盒（8）通过计算机控制，所述溶解箱（1）上固定安装有导轨（9）以及导向杆（10），且导轨（9）以及导向杆（10）上安装有具有往复移动功能的移动平台结构，所述移动平台结构上连接有优化盒（15），且优化盒（15）上连通有单向管（16）以及压力阀（17），且压力阀（17）上固定连接有注射头（18），所述优化盒（15）中滑动安装有活塞板（19），且活塞板（19）固定连接在弹簧杆（20）上，所述弹簧杆（20）固定连接在推板（21）上，且推板（21）连接有具有定点驱动功能的推动结构，所述溶解箱（1）上通过密封套滑动安装有优化管（27），且优化管（27）上固定连接有连接头（28），所述优化管（27）上密封转动安装有转动头（29），且转动头（29）上固定连接有酸液管（30），所述转动头（29）通过伸缩杆（31）固定连接在螺母套（32）上，且螺母套（32）连接在优化管（27）的螺纹（33）上，所述螺母套（32）通过吊杆（34）转动连接在溶解箱（1）中，且酸液管（30）上进一步设置有具有水驱动功能的搅拌结构。

2.根据权利要求1所述的一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，其特征在于：所述pH值测量仪（2）安装在溶解箱（1）的外壁上，且探针（3）的头部位于溶解箱（1）内，所述外支架（4）安装在pH值测量仪（2）的上方，且滑座（5）限位连接在外支架（4）上，所述读数相机（6）安装在滑座（5）的底部，所述升降座（7）中设置有气缸，且酸液盒（8）中存储有酸液，所述酸液盒（8）位于优化盒（15）的上方，且酸液盒（8）的底部设置有带电磁阀的出液管。

3.根据权利要求2所述的一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，其特征在于：所述导轨（9）的端部设置有基座，且移动平台结构包括有滑动安装在导轨（9）和导向杆（10）上的活动座（11），所述活动座（11）上转动连接有连杆（12），且连杆（12）转动连接在驱动盘（13）上，所述驱动盘（13）通过电机（14）驱动。

4.根据权利要求3所述的一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，其特征在于：所述单向管（16）连接在优化盒（15）的顶面，且单向管（16）中设置有单向阀，所述压力阀（17）以及注射头（18）设置在优化盒（15）的侧面，所述活塞板（19）紧密连接在优化盒（15）的内壁上，且弹簧杆（20）贯穿优化盒（15）的侧壁进行设置，所述推板（21）连接在弹簧杆（20）的端部。

5.根据权利要求1所述的一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，其特征在于：所述推动结构包括有固定连接在推板（21）上的推动齿条（22），且推动齿条（22）滑动安装在活动座（11）的限位槽（23）中，所述推动结构还包括有固定安装在活动座（11）上的前端板（24），且前端板（24）上转动安装有齿轮（25），所述导轨（9）上固定安装有固定齿条（26）。

6.根据权利要求5所述的一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，其特征在于：所述推动齿条（22）连接在推板（21）的侧面，且齿轮（25）通过轮轴安装在前端板（24）的侧面，所述齿轮（25）与推动齿条（22）啮合，且固定齿条（26）位于齿轮（25）的移动轨迹上。

7.根据权利要求1所述的一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，其特征在于：所述优化管（27）位于优化盒（15）上注射头（18）的移动路径上，且连接头（28）连接在优化管（27）的一端，所述连接头（28）中设置有密封圈，所述转动头（29）通过密封轴承连接在优化管（27）的另一端，且其中设置有水腔与优化管（27）连通，所述酸液管（30）在转动头（29）上换成阵列设置有至少四个。

8.根据权利要求1所述的一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，其特征在于：所述伸缩杆（31）由不同直径的套管相互套接构成，且伸缩杆（31）连接在转动头（29）以及螺母套（32）之间，且螺纹（33）为设置在优化管（27）上的外螺纹，所述吊杆（34）连接在溶解箱（1）的内壁转动槽中。

9.根据权利要求1所述的一种铈锆复合氧化物生产用具有酸优化能力的溶解装置，其特征在于：所述搅拌结构包括有固定安装在酸液管（30）中的限位套（35），且限位套（35）上设置有通孔，所述限位套（35）中转动安装有转杆（36），且转杆（36）上固定连接有涡旋片（37）和分散杆（38）。

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