一种块状氧化锆气凝胶的制备工艺
技术领域
本发明涉及气凝胶制备设备领域,具体而言,涉及一种块状氧化锆气凝胶的制备工艺。
背景技术
气凝胶通常被认为是一种透明的超多孔材料。典型的二氧化硅气凝胶包含50nm的小孔和高达90%的高孔隙率。由于气凝胶体积小(小于空气平均自由程67纳米)、复杂的孔隙几何形状以及极低的固体成分,它们表现出优异的绝热性能。低折射率、低介电常数和高比表面积也是重要的特性。然而,硅气凝胶机械耐久性的不足限制了其应用,而ZrO2气凝胶兼具氧化锆和气凝胶的特性,具有很高的化学稳定性和热稳定性,并且热导率较低,还具有结构可控、比表面积高和密度低等特点,拥有诱人的潜在性质和应用前景,可用作催化剂载体、超级隔热材料等。
目前,现有技术当中块状氧化锆气凝胶的制备装置存在以下问题:
现有技术当中块状氧化锆气凝胶的制备装置在对块状氧化锆气凝胶的原料进行搅拌混合的过程中,混合的均匀性较差,其搅拌内部的原料不便与外部的原料进行充分的混合,容易导致气凝胶结构的不均匀;
现有技术当中块状氧化锆气凝胶的制备装置在对块状氧化锆气凝胶原料进行混合搅拌的过程中,其原料容易出现沉积在底部的现象,导致原料混合不均匀的现象,降低高温陶瓷气凝胶的质量;
现有技术当中块状氧化锆气凝胶的制备装置在定期清洗的过程中其排出的清洗液通常由排料管排出,若排料管连接输送气凝胶的管道则需要进行拆除后方可进行清洗,增加清洗的难度。
因此我们对此做出改进,提出一种块状氧化锆气凝胶的制备装置及制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于:针对目前存在的现有技术中块状氧化锆气凝胶的制备装置不便对原料进行充分混合、原料混合的过程中容易出现沉积的现象和不便将清洗液排出的问题。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
块状氧化锆气凝胶的制备装置及制备工艺,以改善上述问题。
本申请具体是这样的:
包括搅拌罐,所述搅拌罐的上端面安装有罐盖,所述罐盖的上端面分别固定有进料管和清洗管,所述清洗管的外端固定有电磁阀,所述罐盖的上端面中心处固定有电机,所述电机的驱动端贯穿罐盖并固定连接有搅拌轴,所述搅拌轴上均匀固定连接有一组搅拌桨,所述搅拌轴的上部设有搅匀结构,所述搅拌轴的底部设有翻动结构,所述搅拌罐的底部固定连接有排料管,所述排料管的底部安装有控制阀,所述排料管的侧壁上设有分流结构。
作为本申请优选的技术方案,所述搅匀结构包括固定在搅拌罐顶端内壁的齿圈,所述搅拌轴的顶部侧壁上对称且固定连接有两个固定杆,两个所述固定杆外端均转动连接有与齿圈啮合连接的第一齿轮,所述第一齿轮通过固定轴固定连接有第一锥齿轮,所述固定杆的下端面固定连接有衔接片,所述衔接片上转动连接有转杆,所述转杆的内端固定连接有与第一锥齿轮啮合连接的第二锥齿轮,所述转杆的外端固定连接有第一连杆,所述第一连杆的顶端转动连接有第二连杆,所述第二连杆的内侧设有衔接杆,且衔接杆的顶端与固定杆固定连接,所述衔接杆底部开设有移动开槽,且移动开槽内滑动连接有衔接轴,且衔接轴的外端与第二连杆转动连接,所述衔接轴上固定连接有第二齿轮,所述衔接杆上固定连接有与第二齿轮啮合连接的齿条,所述衔接杆的内端固定连接有搅匀架。
作为本申请优选的技术方案,所述翻动结构包括对称且固定在搅拌轴侧壁上的两个支架,两个所述支架上均转动连接有转动杆,所述转动杆上固定连接有翻动叶,所述转动杆的外端固定连接有第三锥齿轮,所述搅拌罐的内壁上固定连接有与第三锥齿轮啮合连接的齿盘。
作为本申请优选的技术方案,所述分流结构包括固定在排料管外侧壁上的卡套,所述卡套内滑动连接有导流盒,所述导流盒的外端底部固定连接有与其连通的排液头,所述排液头的输出端安装有排液阀,所述卡套的后侧壁上固定连接有安装架,所述安装架内螺纹连接有螺纹杆,所述螺纹杆的内端通过轴承与导流盒连接,所述螺纹杆的外端固定连接有手轮。
作为本申请优选的技术方案,所述导流盒的后侧壁上对称且固定连接有两个限位柱,所述排料管内开设有与导流盒相匹配的卡槽。
作为本申请优选的技术方案,所述搅拌罐底部的外周侧壁上均匀固定连接有四个固定座,四个所述固定座的下端面均固定连接有支撑腿。
作为本申请优选的技术方案,所述搅拌罐顶部的外周侧壁上对称固定连接有两个连接套,两个所述连接套内均设有吊环。
作为本申请优选的技术方案,所述搅拌轴的底端固定连接有连接轴,所述连接轴的底端固定连接有底桨。
作为本申请优选的技术方案,所述搅拌桨为倾斜设置,且相邻搅拌桨之间的间距相同。
本发明还提供了一种块状氧化锆气凝胶的制备工艺,包括如下步骤:
S1:注料:将制备块状氧化锆气凝胶的材料注入搅拌罐当中;
S2:混料:启动电机带动搅拌轴进行转动,搅拌轴的转动使搅拌桨进行转动,搅拌轴的转动带动固定杆进行转动,从而使第一齿轮配合齿圈进行转动,进而带动固定轴和第一锥齿轮进行转动,第一锥齿轮的转动带动第二锥齿轮进行转动,从而使转杆进行转动,转杆的转动带动第一连杆和第二连杆进行转动,从而使衔接轴进行往复上下移动,衔接轴的上下移动使第二齿轮啮合齿轮向下移动,从而使衔接轴往复上下移动,进而使搅匀架往复上下移动并转动,能够对中部的材料进行混匀,同时搅拌轴的转动带动支架进行转动,进而使第三锥齿轮围绕齿盘转动,从而使转动杆带动翻动叶进行转动,从而将沉底的材料进行翻动搅拌,保障混料的均匀性;
S3:排料:搅拌一定的时间后,开启控制阀使混料完成后的气凝胶从排料管当中排出;
S4:清洗:转动手轮使螺纹杆进行转动,螺纹杆推动导流盒向排料管内移动直至完全卡合,然后开启电磁阀,通过清洗管向搅拌罐内注入清洗水,然后驱动电机进行工作,使搅拌桨、搅匀架和翻动叶进行转动与水流进行对流冲刷,过一段时间后,开启排液阀,清洗后的水进入导流盒,再进入到排液头当中再通过排液阀排出,液体完全排出后,反向转动手轮使导流盒复位。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
在本申请的方案中:
1.通过设置的搅拌轴、搅拌桨和搅匀结构,实现了对块状氧化锆气凝胶的原料进行充分均匀混合搅拌,解决了现有技术中搅拌混合性较差、不便将内部的原料进行充分混合和混合均匀性较差的问题;
2.通过设置的翻动结构、连接轴和底桨,实现了对底部沉积的原料进行充分搅拌混合,解决了现有技术中原料容易出现沉积在底部的现象,导致原料混合不均匀的现象的问题;
3.通过设置的清洗管、电磁阀分流结构,实现了无需将连接的管道进行拆卸完成清洗,解决了现有技术中需要拆卸输送管道方可进行清洗的问题。
附图说明
图1为本申请提供的块状氧化锆气凝胶的制备装置的立体结构示意图;
图2为本申请提供的块状氧化锆气凝胶的制备装置的立体结构示意图;
图3为本申请提供的块状氧化锆气凝胶的制备装置的内部结构示意图;
图4为本申请提供的块状氧化锆气凝胶的制备装置的内部结构示意图;
图5为本申请提供的块状氧化锆气凝胶的制备装置的搅匀结构示意图;
图6为本申请提供的块状氧化锆气凝胶的制备装置的搅匀结构示意图;
图7为本申请提供的分流结构的结构示意图;
图8为本申请提供的分流结构卡套分离的结构示意图。
图中标示:
1、搅拌罐;2、罐盖;3、进料管;4、清洗管;5、电磁阀;6、电机;7、搅拌轴;8、搅拌桨;9、搅匀结构;901、齿圈;902、固定杆;903、第一齿轮;904、固定轴;905、第一锥齿轮;906、衔接片;907、转杆;908、第二锥齿轮;909、第一连杆;9010、第二连杆;9011、衔接杆;9012、衔接轴;9013、第二齿轮;9014、齿条;9015、搅匀架;10、翻动结构;1001、支架;1002、转动杆;1003、翻动叶;1004、第三锥齿轮;1005、齿盘;11、排料管;12、控制阀;13、分流结构;1301、卡套;1302、导流盒;1303、排液头;1304、排液阀;1305、安装架;1306、螺纹杆;1307、手轮;1308、限位柱;14、固定座;15、支撑腿;16、连接套;17、吊环;18、连接轴;19、底桨。
实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的部分实施例。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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示,本实施方式提出一种块状氧化锆气凝胶的制备装置,包括搅拌罐1,搅拌罐1的上端面安装有罐盖2,搅拌罐1底部的外周侧壁上均匀固定连接有四个固定座14,四个固定座14的下端面均固定连接有支撑腿15,通过支撑腿15能够将搅拌罐1进行支撑,远离地面,罐盖2的上端面分别固定有进料管3和清洗管4,通过进料管3方便向搅拌罐1当中输送块状氧化锆气凝胶的材料,通过清洗管4方便向搅拌罐1当中输送清洗液从而方便对搅拌罐1进行清洗,清洗管4的外端固定有电磁阀5,通过电磁阀5方便控制清水的通断,电磁阀5可与外部供水设备进行连接,罐盖2的上端面中心处固定有电机6,电机6的驱动端贯穿罐盖2并固定连接有搅拌轴7,搅拌轴7上均匀固定连接有一组搅拌桨8,通过电机6驱动搅拌轴7进行转动,搅拌轴7的转动带动搅拌桨8进行转动,从而对原料进行搅拌,搅拌轴7的上部设有搅匀结构9,通过搅拌轴7的转动带动搅匀结构9进行转动,从而能够对搅拌罐1中下部的原料进行充分的混合搅拌,提高混合的均匀性,提高制备的质量,搅拌轴7的底部设有翻动结构10,通过搅拌轴7的带动翻动结构10能够对搅拌罐1底部沉底材料进行翻动搅拌,从而能够保障原料在搅拌罐1当中充分的混合搅拌,搅拌罐1的底部固定连接有排料管11,排料管11的底部安装有控制阀12,通过排料管11和控制阀12方便将制备的块状氧化锆气凝胶进行排出,排料管11的侧壁上设有分流结构13,分流结构13方便将清洗的污液进行排出,搅拌罐1顶部的外周侧壁上对称固定连接有两个连接套16,两个连接套16内均设有吊环17,通过吊环17方便将搅拌罐1进行整体的吊运,搅拌轴7的底端固定连接有连接轴18,连接轴18的底端固定连接有底桨19,通过搅拌轴7的转动带动连接轴18的转动,进而使底桨19进行转动,从而能够配合翻动结构10有效对搅拌罐1底部的材料进行搅拌,提高制备的均匀性,搅拌桨8为倾斜设置,且相邻搅拌桨8之间的间距相同,增加原料的流动性,提高混合制备的效果。
如图3、图4、图5和图6所示,作为优选的实施方式,在上述方式的基础上,进一步的,搅匀结构9包括固定在搅拌罐1顶端内壁的齿圈901,搅拌轴7的顶部侧壁上对称且固定连接有两个固定杆902,两个固定杆902外端均转动连接有与齿圈901啮合连接的第一齿轮903,第一齿轮903通过固定轴904固定连接有第一锥齿轮905,固定杆902的下端面固定连接有衔接片906,衔接片906上转动连接有转杆907,转杆907的内端固定连接有与第一锥齿轮905啮合连接的第二锥齿轮908,转杆907的外端固定连接有第一连杆909,第一连杆909的顶端转动连接有第二连杆9010,第二连杆9010的内侧设有衔接杆9011,且衔接杆9011的顶端与固定杆902固定连接,衔接杆9011底部开设有移动开槽,且移动开槽内滑动连接有衔接轴9012,且衔接轴9012的外端与第二连杆9010转动连接,衔接轴9012上固定连接有第二齿轮9013,衔接杆9011上固定连接有与第二齿轮9013啮合连接的齿条9014,衔接杆9011的内端固定连接有搅匀架9015;通过搅拌轴7带动固定杆902进行转动,进而使第一齿轮903在齿圈901进行转动,进而带动第一锥齿轮905进行转动,第一锥齿轮905的转动带动第二锥齿轮908进行转动,从而使转杆907进行转动,转杆907的转动带动第一连杆909和第二连杆9010进行转动,从而使衔接轴9012进行往复上下移动,衔接轴9012的上下移动使第二齿轮9013啮合齿轮向下移动,从而使衔接轴9012往复上下移动,进而使搅匀架9015往复上下移动并转动,能够对中部的材料进行混匀,保障材料中下部混合的均匀性。
如图3、图4、图5和图6所示,作为优选的实施方式,在上述方式的基础上,进一步的,翻动结构10包括对称且固定在搅拌轴7侧壁上的两个支架1001,两个支架1001上均转动连接有转动杆1002,转动杆1002上固定连接有翻动叶1003,转动杆1002的外端固定连接有第三锥齿轮1004,搅拌罐1的内壁上固定连接有与第三锥齿轮1004啮合连接的齿盘1005;通过搅拌轴7带动支架1001进行转动,进而使第三锥齿轮1004在齿盘1005上进行转动,从而使转动杆1002进行转动,从而使翻动叶1003进行转动,进而能够对搅拌罐1底部沉积的原料进行搅拌,保障混合的均匀性,提高气凝胶制备的效果。
如图2、图7和图8所示,作为优选的实施方式,在上述方式的基础上,进一步的,分流结构13包括固定在排料管11外侧壁上的卡套1301,卡套1301内滑动连接有导流盒1302,导流盒1302的外端底部固定连接有与其连通的排液头1303,排液头1303的输出端安装有排液阀1304,卡套1301的后侧壁上固定连接有安装架1305,安装架1305内螺纹连接有螺纹杆1306,螺纹杆1306的内端通过轴承与导流盒1302连接,螺纹杆1306的外端固定连接有手轮1307,导流盒1302的后侧壁上对称且固定连接有两个限位柱1308,排料管11内开设有与导流盒1302相匹配的卡槽;通过导流盒1302方便将清洗液进行导流排出,手轮1307方便转动螺纹杆1306从而能够使导流盒1302进行移动,排液阀1304方便控制清洗液的排出,限位柱1308能够对导流盒1302的位置进行限位。
本发明还提供一种块状氧化锆气凝胶的制备工艺,包括如下步骤:
S1:注料:将制备块状氧化锆气凝胶的材料注入搅拌罐1当中;
S2:混料:启动电机6带动搅拌轴7进行转动,搅拌轴7的转动使搅拌桨8进行转动,搅拌轴7的转动带动固定杆902进行转动,从而使第一齿轮903配合齿圈901进行转动,进而带动固定轴904和第一锥齿轮905进行转动,第一锥齿轮905的转动带动第二锥齿轮908进行转动,从而使转杆907进行转动,转杆907的转动带动第一连杆909和第二连杆9010进行转动,从而使衔接轴9012进行往复上下移动,衔接轴9012的上下移动使第二齿轮9013啮合齿轮向下移动,从而使衔接轴9012往复上下移动,进而使搅匀架9015往复上下移动并转动,能够对中部的材料进行混匀,同时搅拌轴7的转动带动支架1001进行转动,进而使第三锥齿轮1004围绕齿盘1005转动,从而使转动杆1002带动翻动叶1003进行转动,从而将沉底的材料进行翻动搅拌,保障混料的均匀性;
S3:排料:搅拌一定的时间后,开启控制阀12使混料完成后的气凝胶从排料管11当中排出;
S4:清洗:转动手轮1307使螺纹杆1306进行转动,螺纹杆1306推动导流盒1302向排料管11内移动直至完全卡合,然后开启电磁阀5,通过清洗管4向搅拌罐1内注入清洗水,然后驱动电机6进行工作,使搅拌桨8、搅匀架9015和翻动叶1003进行转动与水流进行对流冲刷,过一段时间后,开启排液阀1304,清洗后的水进入导流盒1302,再进入到排液头1303当中再通过排液阀1304排出,液体完全排出后,反向转动手轮1307使导流盒1302复位。
具体的,本块状氧化锆气凝胶的制备装置在工作时/使用时:将原料通过进料管3将原料通入到搅拌罐1当中,然后启动电机6带动搅拌轴7进行转动,搅拌轴7的转动使搅拌桨8进行转动,搅拌轴7的转动带动固定杆902进行转动,从而使第一齿轮903配合齿圈901进行转动,进而带动固定轴904和第一锥齿轮905进行转动,第一锥齿轮905的转动带动第二锥齿轮908进行转动,从而使转杆907进行转动,转杆907的转动带动第一连杆909和第二连杆9010进行转动,从而使衔接轴9012进行往复上下移动,衔接轴9012的上下移动使第二齿轮9013啮合齿轮向下移动,从而使衔接轴9012往复上下移动,进而使搅匀架9015往复上下移动并转动,能够对中部的材料进行混匀,同时搅拌轴7的转动带动支架1001进行转动,进而使第三锥齿轮1004围绕齿盘1005转动,从而使转动杆1002带动翻动叶1003进行转动,搅拌一定的时间后,开启控制阀12使混料完成后的气凝胶从排料管11当中排出;需要进行清洗时,转动手轮1307使螺纹杆1306进行转动,螺纹杆1306推动导流盒1302向排料管11内移动直至完全卡合,然后开启电磁阀5,通过清洗管4向搅拌罐1内注入清洗水,然后驱动电机6进行工作,使搅拌桨8、搅匀架9015和翻动叶1003进行转动与水流进行对流冲刷,过一段时间后,开启排液阀1304,清洗后的水进入导流盒1302,再进入到排液头1303当中再通过排液阀1304排出,液体完全排出后,反向转动手轮1307使导流盒1302复位。
本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。