CN213913768U - 一种制备纳米材料的生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备纳米材料的生产线，它包括上位机、电控柜、反应装置和数组输送装置，反应装置包括反应罐，反应罐的顶盖上开设有数个反应罐进料口，反应罐的侧壁下部安装有反应罐出料口；反应罐与搅拌器相连接；每组输送装置包括通过物料输送管道与相对应的反应罐进料口相连接的储料罐，物料输送管道上安装有计量泵、压力传感器、流量计、流量变送器和电控开关阀。本实用新型中数条物料输送管道与反应罐相连通，通过流量变送器和压力传感器的检测数据，上位机可实时监测物料流量，实现了化学原料的精准控制，并通过搅拌器对原料进行搅拌，使得原料混合均匀，充分反应，生成高品质的纳米材料。

Description

一种制备纳米材料的生产线

技术领域

本实用新型涉及纳米材料生产设备技术领域，具体的说是一种制备纳米材料的生产线。

背景技术

纳米材料的制备通常需要将多种化学原料按照一定的配比同时投入至反应罐内，发生沉淀反应后生成。现有的纳米材料生产设备存在的问题有：化学原料输送流量不稳定导致原料不能按比例进入反应罐，造成原料存在过剩浪费；反应罐内化学原料间未做到快速均匀混合导致反应不充分；无法适应不同沉淀反应对参与反应的化学原料的浓度、输送流量以及原料间的混合速度有不同需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种制备纳米材料的生产线，精准计量、搅拌均匀、参数可调，制备过程可实时监控。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：

一种制备纳米材料的生产线，它包括安装在机架上的相互连接的反应装置和数组输送装置，反应装置包括反应罐，反应罐的顶盖上开设有数个反应罐进料口，反应罐的侧壁下部安装有反应罐出料口；搅拌器的搅拌轴贯穿反应罐的顶盖，安装在搅拌轴底部的搅拌叶轮悬挂在反应罐的内腔中，搅拌轴的顶端与电机相连接，电机固定在电机支架上，电机支架安装在反应罐的侧壁上；

每组所述输送装置包括储料罐，储料罐的出料口通过独立的物料输送管道与相对应的反应罐进料口相连接，储料罐的出料口安装有第一电控开关阀，每条物料输送管道上按照物料流动的方向依次安装有计量泵、压力传感器、流量计和流量变送器，流量计与反应罐的连接管路上还安装有三通阀和第三电控开关阀，三通阀的第三端口与物料回流管道的一端相连通，物料回流管道的另一端与储料罐的进料口相连通，物料回流管道上安装有第二电控开关阀；

第一电控开关阀、第二电控开关阀、流量计、计量泵和电机的控制开关均安装在电控柜中，电控柜与上位机相连接，压力传感器和流量变送器与上位机相连接。

优选的，所述反应罐与清洗装置相连接，清洗装置包括自吸泵和洗液罐，自吸泵通过上洗液管道与设置在反应罐顶端的上清洗口相连通，自吸泵还通过下洗液管道与设置在反应罐底部的下清洗口相连通；上洗液管道上安装有第四电控开关阀，下洗液管道上安装有第五电控开关阀；第四电控开关阀、第五电控开关阀和自吸泵的控制开关均安装在电控柜中。

优选的，所述物料输送管道上在计量泵与流量计之间安装有止回阀。

优选的，所述储料罐的出料口处安装有过滤器。

本实用新型的工作过程为：

作业人员将调配好的化学原料分别倒入不同的储料罐中，根据化学原料的用量设置好物料的流速，控制第一电控开关阀和第二电控开关阀打开，第三电控开关阀关闭，启动计量泵开始工作，化学原料从储料罐的底部出料口流出，沿着物料输送管道流到物料回流管道，并回流至储料罐中；待流量变送器检测到物料流量稳定后，表明输送装置具备输送化学原料的条件，打开第三电控开关阀，同时关闭第二电控开关阀，启动搅拌电机，化学原料按照设定的流量被输送至反应罐中，与同时输送过来的其他化学原料在反应罐内瞬间混合、发生沉淀反应，经过搅拌器的搅拌，反应更加充分，生产出所需纳米材料。待反映结束后，化合物从反应罐出料口流出反应罐。

待反应罐清空后，作业人员启动自吸泵，将洗液罐内的清洗液分别从反应罐上清洗口和下清洗口流入至反应罐内，对反应罐的内壁进行清洗，清洗后的液体从反应罐底部的排渣口排出。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型中数条物料输送管道与反应罐相连通，通过流量变送器和压力传感器的检测数据，上位机可实时监测物料流量，实现了化学原料的精准控制，并通过搅拌器对原料进行搅拌，使得原料混合均匀，充分反应，生成高品质的纳米材料；

（2）本实用新型可根据所制备的纳米材料的种类，通过上位机控制不同的化学原料的添加量和混合速度，适用于多种纳米材料的制备；

（3）本实用新型在完成一种纳米材料的生产后，利用冲洗装置对反应罐进行清洗，不留残留，便于再次生产；

（4）本实用新型通过上位机和电控柜进行控制，提高了生产线的自动化，可根据不同的生产需求设置生产工艺参数，精准计量，参数可控。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的工作框图；

图3是输送装置的结构示意图；

图4是反应装置的结构示意图；

图5是清洗装置的结构示意图；

图中：1、机架，2、清洗装置，3、反应装置，4、输送装置，5、第一电控开关阀，6、储料罐，7、过滤器，8、第二电控开关阀，9、止回阀，10、流量变送器，11、第三电控开关阀，12、反应罐进料口，13、物料回流管道，14、物料输送管道，15、反应罐，16、流量计，17、压力传感器，18、计量泵，19、电机支架，20、搅拌器，21、电机，22、上清洗口，23、第四电控开关阀，24、自吸泵，25、洗液罐，26、第五电控开关阀，27、下清洗口，28、上位机，29、电控柜，30、上洗液管道，31、下洗液管道，32、反应罐出料口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1至图5所示的一种制备纳米材料的生产线，它包括安装在机架1上的相互连接的反应装置3和数组输送装置4，反应装置3包括反应罐15，反应罐15的顶盖上开设有数个反应罐进料口12，反应罐15的侧壁下部安装有反应罐出料口32；搅拌器20的搅拌轴贯穿反应罐15的顶盖，安装在搅拌轴底部的搅拌叶轮悬挂在反应罐15的内腔中，搅拌轴的顶端与电机21相连接，电机21固定在电机支架19上，电机支架19安装在反应罐15的侧壁上；

每组所述输送装置4包括储料罐6，储料罐6的出料口通过独立的物料输送管道14与相对应的反应罐进料口12相连接，储料罐6的出料口安装有第一电控开关阀5，每条物料输送管道14上按照物料流动的方向依次安装有计量泵18、压力传感器17、流量计16和流量变送器10，流量计16与反应罐15的连接管路上还安装有三通阀和第三电控开关阀11，三通阀的第三端口与物料回流管道13的一端相连通，物料回流管道13的另一端与储料罐6的进料口相连通，物料回流管道13上安装有第二电控开关阀8；

第一电控开关阀5、第二电控开关阀8、流量计16、计量泵18和电机21的控制开关均安装在电控柜29中，电控柜29与上位机28相连接，压力传感器17和流量变送器10与上位机28相连接。

反应罐15与清洗装置2相连接，清洗装置2包括自吸泵24和洗液罐25，自吸泵24通过上洗液管道30与设置在反应罐15顶端的上清洗口22相连通，自吸泵24还通过下洗液管道31与设置在反应罐15底部的下清洗口37相连通；上洗液管道30上安装有第四电控开关阀23，下洗液管道31上安装有第五电控开关阀26；第四电控开关阀23、第五电控开关阀26和自吸泵24的控制开关均安装在电控柜29中。

物料输送管道14上在计量泵18与流量计16之间安装有止回阀9。

储料罐6的出料口处安装有过滤器7。

本实用新型的工作过程为：

作业人员将调配好的化学原料分别倒入不同的储料罐6中，根据化学原料的用量设置好物料的流速，控制第一电控开关阀5和第二电控开关阀8打开，第三电控开关阀11关闭，启动计量泵18开始工作，化学原料从储料罐6的底部出料口流出，沿着物料输送管道14流到物料回流管道13，并回流至储料罐6中；待流量变送器10检测到物料流量稳定后，表明输送装置4具备输送化学原料的条件，打开第三电控开关阀11，同时关闭第二电控开关阀8，启动搅拌电机21，化学原料按照设定的流量被输送至反应罐15中，与同时输送过来的其他化学原料在反应罐15内瞬间混合、发生沉淀反应，经过搅拌器20的搅拌，反应更加充分，生产出所需纳米材料。待反映结束后，化合物从反应罐出料口32流出反应罐15。

待反应罐15清空后，作业人员启动自吸泵24，将洗液罐25内的清洗液分别从反应罐上清洗口22和下清洗口27流入至反应罐15内，对反应罐15的内壁进行清洗，清洗后的液体从反应罐15底部的排渣口排出。

本实用新型中数条物料输送管道与反应罐相连通，通过流量变送器和压力传感器的检测数据，上位机可实时监测物料流量，实现了化学原料的精准控制，并通过搅拌器对原料进行搅拌，使得原料混合均匀，充分反应，生成高品质的纳米材料；本实用新型可根据所制备的纳米材料的种类，通过上位机控制不同的化学原料的添加量和混合速度，适用于多种纳米材料的制备。

Claims (4)

1.一种制备纳米材料的生产线，其特征在于：它包括安装在机架（1）上的相互连接的反应装置（3）和数组输送装置（4），反应装置（3）包括反应罐（15），反应罐（15）的顶盖上开设有数个反应罐进料口（12），反应罐（15）的侧壁下部安装有反应罐出料口（32）；搅拌器（20）的搅拌轴贯穿反应罐（15）的顶盖，安装在搅拌轴底部的搅拌叶轮悬挂在反应罐（15）的内腔中，搅拌轴的顶端与电机（21）相连接，电机（21）固定在电机支架（19）上，电机支架（19）安装在反应罐（15）的侧壁上；

每组所述输送装置（4）包括储料罐（6），储料罐（6）的出料口通过独立的物料输送管道（14）与相对应的反应罐进料口（12）相连接，储料罐（6）的出料口安装有第一电控开关阀（5），每条物料输送管道（14）上按照物料流动的方向依次安装有计量泵（18）、压力传感器（17）、流量计（16）和流量变送器（10），流量计（16）与反应罐（15）的连接管路上还安装有三通阀和第三电控开关阀（11），三通阀的第三端口与物料回流管道（13）的一端相连通，物料回流管道（13）的另一端与储料罐（6）的进料口相连通，物料回流管道（13）上安装有第二电控开关阀（8）；

第一电控开关阀（5）、第二电控开关阀（8）、流量计（16）、计量泵（18）和电机（21）的控制开关均安装在电控柜（29）中，电控柜（29）与上位机（28）相连接，压力传感器（17）和流量变送器（10）与上位机（28）相连接。

2.根据权利要求1所述的制备纳米材料的生产线，其特征在于：所述反应罐（15）与清洗装置（2）相连接，清洗装置（2）包括自吸泵（24）和洗液罐（25），自吸泵（24）通过上洗液管道（30）与设置在反应罐（15）顶端的上清洗口（22）相连通，自吸泵（24）还通过下洗液管道（31）与设置在反应罐（15）底部的下清洗口（37）相连通；上洗液管道（30）上安装有第四电控开关阀（23），下洗液管道（31）上安装有第五电控开关阀（26）；第四电控开关阀（23）、第五电控开关阀（26）和自吸泵（24）的控制开关均安装在电控柜（29）中。

3.根据权利要求1所述的制备纳米材料的生产线，其特征在于：所述物料输送管道（14）上在计量泵（18）与流量计（16）之间安装有止回阀（9）。

4.根据权利要求1所述的制备纳米材料的生产线，其特征在于：所述储料罐（6）的出料口处安装有过滤器（7）。

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