CN117588915A - 换热式氧化锌制备装置及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粉末物料干燥技术领域，尤其涉及一种换热式氧化锌制备装置及制备方法，包括干燥筒体；所述集料斗设于干燥筒体内，且位于干燥筒体的底部，所述集料斗的底部设有出料管；所述第一加热管设于集料斗的底部；所述旋转件设于干燥筒体的顶部；所述搅拌轴设于干燥筒体内，且与旋转件的输出端连接；所述搅拌杆与搅拌轴连接；刮料杆，所述刮料杆与搅拌轴连接，且所述刮料杆贴合集料斗的侧壁设置。通过第一加热管对干燥筒体内的粉末物料进行加热，旋转件驱动搅拌杆和刮料杆对物料进行搅拌，提升对粉末物料的加热效果，同时刮料杆可减少粉末物料粘附于集料斗上的可能，此外，在集料斗进行出料时，刮料杆可辅助集料斗进行出料，提升出料效率。
Description
技术领域
本发明涉及粉末物料干燥技术领域，尤其涉及一种换热式氧化锌制备装置及制备方法。
背景技术
氧化锌是一种无机物，是锌的一种氧化物。难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。
在氧化锌制备后，需要将氧化锌粉末进行包装，但是氧化锌粉末受潮会形成块状，导致氧化锌粉末不易使用。因此，针对上述问题提出一种换热式氧化锌制备装置。
发明内容
为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供换热式氧化锌制备装置及制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种换热式氧化锌制备装置，包括干燥筒体；集料斗，所述集料斗设于干燥筒体内，且位于干燥筒体的底部，所述集料斗的底部设有出料管；第一加热管，所述第一加热管设于集料斗的底部；旋转件，所述旋转件设于干燥筒体的顶部；搅拌轴，所述搅拌轴设于干燥筒体内，且与旋转件的输出端连接；搅拌杆，所述搅拌杆与搅拌轴连接；刮料杆，所述刮料杆与搅拌轴连接，且所述刮料杆贴合集料斗的侧壁设置。
本发明的换热式氧化锌制备装置及制备方法，通过第一加热管对干燥筒体内的粉末物料进行加热，旋转件驱动搅拌杆和刮料杆对物料进行搅拌，提升对粉末物料的加热效果，同时刮料杆可减少粉末物料粘附于集料斗上的可能，此外，在集料斗进行出料时，刮料杆可辅助集料斗进行出料，提升出料效率。
进一步，所述刮料杆呈波浪形设置。
进一步，所述干燥筒体的顶部设有排气口，所述排气口上连通有湿气过滤装置，所述湿气过滤装置上连通有鼓风机，所述鼓风机的输出端与干燥筒体的侧壁连接。
进一步，所述搅拌杆的上连接有转动环，所述干燥筒体的侧壁上设有两个密封板，两个所述密封板沿干燥筒体的轴向相对设于转动环的两侧，以使转动环与干燥筒体的侧壁之间形成密封腔，所述鼓风机的输出端与密封腔连通，所述密封腔内设有第二加热管；
所述搅拌杆中空设置，且与密封腔连通，所述搅拌杆上设有第一出气孔，所述第一出气孔上设有第一封闭网，以阻止粉末物料进入。
进一步，所述转动环的侧壁上设有第二出气孔，所述第二出气孔上设有用于阻止粉末物料进入的第二封闭网。
进一步，所述干燥筒体的侧壁上套设有均流环，所述均流环的进气口与鼓风机的输出端连通，所述均流环的出气口与密封腔连通，所述均流环的出气口沿干燥筒体的周向阵列设置有多个，所述均流环内设有多个流动通道，所述流动通道的数量与均流环出气口的数量相同，且每条所述流动通道的流动距离相等。
进一步，所述刮料杆和搅拌杆上均设有若干连接耳，所述连接耳上设有连接孔，所述连接孔适于供切割线穿过，所述切割线固定于搅拌杆与刮料杆之间。
进一步，所述切割线上安装有破碎件，以对块状粉末物料进行破碎。
进一步，所述干燥筒体内设有温度传感器和湿度传感器。
一种制备方法，包括如下步骤：
S1、将粗氧化锌颗粒加入有机酸溶液中，形成有机锌盐溶液；
S2、向有机锌盐溶液中逐滴加入草酸，加入草酸的过程中始终保持磁力搅拌，并加热到70-75℃下保温0.01-1h，生成白色草酸锌沉淀，过滤得到沉淀物和滤液；
S3、将白色草酸锌沉淀用去离子水和无水乙醇离心洗涤3-4次，然后将离心洗涤后的产物在50-80℃下干燥1-12h；
S4、将上述干燥后的产物煅烧得到氧化锌粉末，并通过上述的换热式氧化锌制备装置对氧化锌粉末进行干燥。
本发明的有益效果是，
1、通过第一加热管对干燥筒体内的粉末物料进行加热，旋转件驱动搅拌杆和刮料杆对物料进行搅拌，提升对粉末物料的加热效果，同时刮料杆可减少粉末物料粘附于集料斗上的可能，此外，在集料斗进行出料时，刮料杆可辅助集料斗进行出料，提升出料效率；
2、通过排气口、湿气过滤装置和鼓风机的设置，便于实现干燥筒体内气体的循环，通过气体的循环来加速湿气的排出，提升对干燥筒体内粉末物料的干燥效率；
3、通过密封腔、第二加热管、第一出气孔、第二出气孔和第一封闭网的设置，便于鼓风机循环的气体通过第一出气孔和第二出气孔排入干燥筒体内，一方面能够进一步地提升干燥效果，另一方面能够增加粉末物料在干燥筒体内的紊乱程度，减少粉末物料结块的可能；
4、通过均流环的设置，能够较大程度的保证进入干燥筒体内的气体沿干燥筒体周向的均匀性，进而提升干燥筒体内粉末物料整体的干燥效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明中体现整体的结构示意图。
图2是发明中体现第一加热管和第二加热管的结构示意图。
图3是本发明中体现密封板的结构示意图。
图4是本发明中体现均流环的结构示意图。
图5是本发明中体现搅拌杆和刮料杆的结构示意图。
图中：1、干燥筒体；11、进料管；12、出料管；121、控制阀；13、密封板；14、密封腔；141、第二加热管；15、均流环；151、进气口；152、出气口；153、流动通道；2、集料斗；21、第一加热管；3、旋转件；31、搅拌轴；32、搅拌杆；321、第一出气孔；322、连接耳；3221、连接孔；33、转动环；331、第二出气孔；34、刮料杆；35、排气刮杆；4、支撑脚；5、收集箱；6、湿气过滤装置；7、鼓风机。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
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”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第一方面，本发明公开一种换热式氧化锌制备装置。
参照图1至图5，一种换热式氧化锌制备装置，包括干燥筒体1，干燥筒体1上固定连接有四根支撑脚4。干燥筒体1内的底部固定连接有集料斗2，集料斗2的底部连接有出料管12，出料管12上安装有控制阀121，便于控制粉末物料的排出。出料管12的下方设有收集箱5，便于收集物料。集料斗2的底面上固定连接有第一加热管21，第一加热管21环绕集料斗2设置，且沿集料斗2的轴向设有多组，便于实现对集料斗2的均匀加热，以便对集料斗2上方的物料进行加热干燥。干燥筒体1的顶部还固定连接有旋转件3，旋转件3的输出端伸入干燥筒体1，并同轴固定有搅拌轴31，搅拌轴31的侧壁上固定连接有搅拌杆32，搅拌杆32沿搅拌轴31的周向阵列有多组，每组搅拌杆32沿搅拌轴31的轴向阵列有多根，且搅拌杆32倾斜设置。旋转件3可采用电机。
干燥筒体1内安装有温度传感器和湿度传感器，以便对干燥筒体1内的温度和湿度进行监控。
位于最下方的一组搅拌杆32上固定连接有转动环33，转动环33上固定连接有刮料杆34，刮料杆34沿搅拌轴31的周向阵列有多个，且每个刮料杆34均贴合集料斗2的侧壁设置。刮料杆34呈波浪形设置，以增加与与物料的接触面积，同时便于对粉末物料进行导向，利于物料进入出料管12。工作时，通过第一加热管21对干燥筒体1内的粉末物料进行加热，旋转件3驱动搅拌杆32和刮料杆34对物料进行搅拌，提升对粉末物料的加热效果，同时刮料杆34可减少粉末物料粘附于集料斗2上的可能，此外，在集料斗2进行出料时，刮料杆34可辅助集料斗2进行出料，提升出料效率。
干燥筒体1的顶部固定连接有进料管11，同时开设有排气口，排气口内安装有排气滤网。搅拌轴31的侧壁上固定连接排气刮杆35，排气刮杆35适于与排气滤网的底面抵接，以在搅拌轴31转动时对排气滤网的底面进行清理，减少粉末物料堵塞排气滤网的可能。排气口上连通有湿气过滤装置6，湿气过滤装置6上连通有鼓风机7，鼓风机7的输出端与干燥筒体1的侧壁连接，便于实现干燥筒体1内气体的循环，通过气体的循环来加速湿气的排出，提升对干燥筒体1内粉末物料的干燥效率。湿气过滤装置6主要采用固体吸附式原理的吸附装置，如蜂巢吸附，以保证湿气过滤装置6输出的气体的温度，减少热量的损耗。进料管11在进料完毕后即封闭。
干燥筒体1的侧壁上设有两个密封板13，两个密封板13沿干燥筒体1的轴向相对设于转动环33的两侧，以使转动环33与干燥筒体1的侧壁之间形成密封腔14。密封板13上连接有橡胶密封条，橡胶密封条依靠自身的弹力压于转动环33上，以减少粉末物料进入密封腔14的可能，同时又能减少对转动环33转动的影响。
干燥筒体1的侧壁上套设有均流环15，均流环15的进气口151与鼓风机7的输出端连通，均流环15的出气口152与密封腔14连通。均流环15的出气口152沿干燥筒体1的周向阵列设置有多个，均流环15内还设有多个流动通道153，流动通道153用于连接均流环15的进气口151和不同的出气口152。每条流动通道153的流动距离相等，以尽可能保证每个出气口152流出的气体的均匀性。本实施例中出气口152设置有4个，其中两个出气口152上分别连通有有两个流动通道153，另外两个出气口152则仅连通有一个流动通道153，故仅连通一个流动通道153的出气口152对应的流动通道153的宽度尺寸更大，以保证出气口152排出气体的均匀性。此外，转折更多的流动通道153相对转折更少的流动通道153，其实际流动路径要短一点，以平衡动能损耗。
密封腔14内设有第二加热管141，以便对进入密封腔14内的气体进行加热。搅拌杆32和搅拌轴31均中空设置，且搅拌杆32内的空腔与密封腔14连通。搅拌杆32上设有第一出气孔321，第一出气孔321上设有第一封闭网，以阻止粉末物料进入。转动环33的侧壁上也设有第二出气孔331，第二出气孔331上设有用于阻止粉末物料进入的第二封闭网。气体通过第一出气孔321和第二出气孔331排入干燥筒体1内，一方面能够进一步地提升干燥效果，另一方面能够增加粉末物料在干燥筒体1内的紊乱程度，减少粉末物料结块的可能。而第一封闭网和第二封闭网除了能够阻止粉末物料进入搅拌杆32或转动环33的作用外，还能将排出的气体分割为若干股，进而便于带有热量的气体充分与粉末物料接触以实现加热，同时第一封闭网和第二封闭网还可控制第一出气孔321和第二出气孔331的气压和流量，进而保证更多的搅拌杆32上的第一出气孔321能够排出气体，进一步保证干燥的均匀性。同时转动环33设置在干燥筒体1内较低的位置，第二出气孔331排出的气体在进入排气口前需要穿过干燥筒体1的中间位置，进而对更多的粉末物料进行加热干燥。
在另一个实施例中，刮料杆34也可中空设置，且可在刮料杆34上开设有出气孔，以保持集料斗2表面的干燥。
在另一个实施例中，转动环33可沿干燥筒体1的轴向设置多个，以使每一组搅拌杆32均连接有一个转动环33，以进一步提升干燥效果。
刮料杆34和搅拌杆32上均固定连接有若干连接耳322，每个连接耳322上均开设有连接孔3221，连接孔3221适于供切割线穿过，切割线固定于搅拌杆32与刮料杆34之间，切割线可以自不同的连接耳322上的连接孔3221内穿过，进而使得切割线组成不同形状，以使搅拌轴31转动时，切割线更好对粉末物料进行切割和搅拌。
在另一个实施例中，切割线上可以安装破碎件，以更好地对块状粉末物料进行破碎。破碎件可以是块状，也可以是V形等。
工作原理：物料自进料管11进入干燥筒体1，此时旋转件3带动搅拌轴31进行转动，搅拌杆32和刮料杆34也对粉末物料进行搅拌。随后鼓风机7启动，气体经过均流环15后进入密封腔14，并最终通过第一出气孔321和第二出气孔331排入干燥筒体1内，干燥筒体1内的气体再通过排气口排出。当湿度传感器检测到干燥筒体1内的湿度合格时，控制阀121打开，粉末物料通过出料管12排出。
通过第一加热管21对干燥筒体1内的粉末物料进行加热，旋转件3驱动搅拌杆32和刮料杆34对物料进行搅拌，提升对粉末物料的加热效果，同时刮料杆34可减少粉末物料粘附于集料斗2上的可能，此外，在集料斗2进行出料时，刮料杆34可辅助集料斗2进行出料，提升出料效率。
通过排气口、湿气过滤装置6和鼓风机7的设置，便于实现干燥筒体1内气体的循环，通过气体的循环来加速湿气的排出，提升对干燥筒体1内粉末物料的干燥效率。
通过密封腔14、第二加热管141、第一出气孔321、第二出气孔331和第一封闭网的设置，气体通过第一出气孔321和第二出气孔331排入干燥筒体1内，一方面能够进一步地提升干燥效果，另一方面能够增加粉末物料在干燥筒体1内的紊乱程度，减少粉末物料结块的可能。而第一封闭网和第二封闭网除了能够阻止粉末物料进入搅拌杆32或转动环33的作用外，还能将排出的气体分割为若干股，进而便于带有热量的气体充分与粉末物料接触以实现加热，同时第一封闭网和第二封闭网还可控制第一出气孔321和第二出气孔331的气压和流量，进而保证更多的搅拌杆32上的第一出气孔321能够排出气体，进一步保证干燥的均匀性。同时转动环33设置在干燥筒体1内较低的位置，第二出气孔331排出的气体在进入排气口前需要穿过干燥筒体1的中间位置，进而对更多的粉末物料进行加热干燥。
通过均流环15的设置，能够较大程度的保证进入干燥筒体1内的气体沿干燥筒体1周向的均匀性，进而提升干燥筒体1内粉末物料整体的干燥效果。
第二方面，本申请公开一种制备方法。
一种制备方法，包括如下步骤：
S1、将粗氧化锌颗粒加入有机酸溶液中，形成有机锌盐溶液，利用磁力搅拌加热到65-70℃并保温1-10min；
S2、向得到的有机锌盐溶液中逐滴加入草酸，加入草酸的过程中始终保持磁力搅拌，并加热到70-75℃下保温0.01-1h，生成白色草酸锌沉淀，过滤得到沉淀物和滤液；
S3、将得到的白色草酸锌沉淀用去离子水和无水乙醇离心洗涤3-4次，然后将离心洗涤后的产物在50-80℃下干燥1-12h；
S4、将上述干燥后的产物煅烧得到氧化锌粉末，并通过上述换热式氧化锌制备装置对氧化锌粉末进行干燥，以便进行包装。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种换热式氧化锌制备装置，其特征在于：包括
干燥筒体(1)；
集料斗(2)，所述集料斗(2)设于干燥筒体(1)内，且位于干燥筒体(1)的底部，所述集料斗(2)的底部设有出料管(12)；
第一加热管(21)，所述第一加热管(21)设于集料斗(2)的底部；
旋转件(3)，所述旋转件(3)设于干燥筒体(1)的顶部；
搅拌轴(31)，所述搅拌轴(31)设于干燥筒体(1)内，且与旋转件(3)的输出端连接；
搅拌杆(32)，所述搅拌杆(32)与搅拌轴(31)连接；
刮料杆(34)，所述刮料杆(34)与搅拌轴(31)连接，且所述刮料杆(34)贴合集料斗(2)的侧壁设置；
所述刮料杆(34)呈波浪形设置；
所述干燥筒体(1)的顶部设有排气口，所述排气口上连通有湿气过滤装置(6)，所述湿气过滤装置(6)上连通有鼓风机(7)，所述鼓风机(7)的输出端与干燥筒体(1)的侧壁连接；
所述搅拌杆(32)的上连接有转动环(33)，所述干燥筒体(1)的侧壁上设有两个密封板(13)，两个所述密封板(13)沿干燥筒体(1)的轴向相对设于转动环(33)的两侧，以使转动环(33)与干燥筒体(1)的侧壁之间形成密封腔(14)，所述鼓风机(7)的输出端与密封腔(14)连通，所述密封腔(14)内设有第二加热管(141)；
所述搅拌杆(32)中空设置，且与密封腔(14)连通，所述搅拌杆(32)上设有第一出气孔(321)，所述第一出气孔(321)上设有第一封闭网，以阻止粉末物料进入。
2.如权利要求1所述的换热式氧化锌制备装置，其特征在于：所述转动环(33)的侧壁上设有第二出气孔(331)，所述第二出气孔(331)上设有用于阻止粉末物料进入的第二封闭网。
3.如权利要求2所述的换热式氧化锌制备装置，其特征在于：所述干燥筒体(1)的侧壁上套设有均流环(15)，所述均流环(15)的进气口(151)与鼓风机(7)的输出端连通，所述均流环(15)的出气口(152)与密封腔(14)连通，所述均流环(15)的出气口(152)沿干燥筒体(1)的周向阵列设置有多个，所述均流环(15)内设有多个流动通道(153)，所述流动通道(153)的数量与均流环(15)出气口(152)的数量相同，且每条所述流动通道(153)的流动距离相等。
4.如权利要求3所述的换热式氧化锌制备装置，其特征在于：所述刮料杆(34)和搅拌杆(32)上均设有若干连接耳(322)，所述连接耳(322)上设有连接孔(3221)，所述连接孔(3221)适于供切割线穿过，所述切割线固定于搅拌杆(32)与刮料杆(34)之间。
5.如权利要求4所述的换热式氧化锌制备装置，其特征在于：所述切割线上安装有破碎件，以对块状粉末物料进行破碎。
6.如权利要求1所述的换热式氧化锌制备装置，其特征在于：所述干燥筒体(1)内设有温度传感器和湿度传感器。
7.一种制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将粗氧化锌颗粒加入有机酸溶液中，形成有机锌盐溶液；
S2、向有机锌盐溶液中逐滴加入草酸，加入草酸的过程中始终保持磁力搅拌，并加热到70-75℃下保温0.01-1h，生成白色草酸锌沉淀，过滤得到沉淀物和滤液；
S3、将白色草酸锌沉淀用去离子水和无水乙醇离心洗涤3-4次，然后将离心洗涤后的产物在50-80℃下干燥1-12h；
S4、将上述干燥后的产物煅烧得到氧化锌粉末，并通过权利要求1-6任一项换热式氧化锌制备装置对氧化锌粉末进行干燥。
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