一种氧化锆粉体的反应装置的制作方法

1.本实用新型涉及氧化锆粉体的生产设备技术领域，具体为一种氧化锆粉体的反应装置。


背景技术：

2.氧化锆粉体是现代工业和技术领域中一种重要的新型材料，氧化锆为白色固体，硬度较大、常温下为绝缘体、而高温下则具有优良的导电性；氧化锆粉体在国防、电子、高温结构和功能陶瓷，尤其是在表面涂层等高科技领域有重要应用价值；氧化锆粉体生产方法之一是热水解法，该方法是以氯氧化锆、氯化钇为原始原料，利用化学共沉淀所得的无定型前驱物，经热水解反应后制备出结晶完好的晶粒，烘干煅烧制得氧化锆纳米粉体。由热水解法可以直接得到结晶完好、无团聚或少团聚的粉体，与其他化学方法比较，热水解法制备粉体的优点主要有：粉体结晶良好，分散性好，无需作高温烧结处理，从而避免在烧结过程中可能形成的粉体硬团聚；工艺相对简单，经济实用，过程污染小；晶粒线度可适度调节，当前驱物、反应温度、反应时间变化时，可改变晶粒尺寸；纯度较高，由于热水解法可抛弃前驱物中的杂质，因而大大提高了纯度；颗粒均一，分布单一。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服当前的技术缺陷，本实用新型提供了一种搅拌充分，容易出料的氧化锆粉体的反应装置。
4.本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型一种氧化锆粉体的反应装置，包括支撑架、反应罐、夹套、介质进料管、介质出料管、氧化锆出料管、排气管、在线ph计、原料罐组件和搅拌装置，所述反应罐设于支撑架上，所述搅拌装置上部设于反应罐上部，所述反应罐内设有反应腔，所述夹套设于反应罐外侧壁上，所述介质进料管设于夹套上部，所述介质出料管设于夹套下部，所述氧化锆出料管设于反应罐底壁上，所述氧化锆出料管上设有第一控制阀，所述排气管设于反应罐顶壁上，所述排气管上设有第二控制阀，所述在线ph计设于反应罐顶壁上，所述在线ph计的探测头设于反应腔下部，所述原料罐组件设于支撑架上；所述支撑架包括支撑柱、第一支撑板和第二支撑板，所述支撑柱设有四组，四组所述支撑柱呈矩形分布，所述第一支撑板设于四组支撑柱顶端，所述第二支撑板设于四组支撑柱之间，所述反应罐底端贯穿第二支撑板设于第二支撑板下部，所述反应罐顶端位于第一支撑板下方；所述搅拌装置包括驱动电机、驱动轴、主动锥齿轮、从动锥齿轮、传送杆、支撑连接杆、第一搅拌柱、第二搅拌柱和第三搅拌柱，所述驱动电机设于反应罐顶壁上，所述主动锥齿轮设于驱动电机输出轴上，所述驱动轴底端贯穿反应罐顶壁转动设于反应腔内，所述从动锥齿轮设于驱动轴顶端，所述传送杆设于驱动轴底端，所述传送杆底端转动设于氧化锆出料管内，所述支撑连接杆设于驱动轴侧壁上，所述第一搅拌柱设于支撑连接杆上，所述第二搅拌柱设于支撑连接杆下方，所述第二搅拌柱呈s字形结构设置，以便增大与原料之间的接触面积，便于充分搅拌，所述第三搅拌柱设于驱动轴侧壁上，所述第三搅拌柱位于第二搅拌柱下
方，所述第三搅拌柱呈l字形结构设置；所述原料罐组件包括氯氧化锆罐、氯化钇罐、氨水罐、预混室、第一导料管、第二导料管、t形管、第三导料管、第四导料管、第一计量泵、第二计量泵、第三计量泵和控制器，所述氯氧化锆罐、氯化钇罐和氨水罐依次设于第一支撑板上，所述控制器设于第一支撑板上，所述第一计量泵设于氯氧化锆罐前侧上，所述第一导料管顶端设于第一计量泵上，所述t形管设于第一导料管上，所述第一导料管上设有第三控制阀，所述第一计量泵和第三控制阀均匀控制器电性连接，所述第二计量泵设于氯化钇罐前侧上，所述第二导料管顶端设于第二计量泵上，所述二导料管底端设于t形管上，所述第二导料管上设有第四控制阀，所述第二计量泵和第四控制阀均与控制器电性连接，所述第三导料管顶端设于t形管上，所述第三导料管底端设于反应罐上，所述预混室设于反应腔顶壁上，所述第三导料管底端贯穿反应罐顶端设于预混室上，所述预混室底端设有出液孔，所述第三计量泵设于氨水罐前侧上，所述第四导料管顶端设于第三计量泵上，述第四导料管底端设于反应罐上，所述第四导料管上设有第五控制阀，所述线ph计、第三计量泵和第五控制阀均与控制器电性连接。
5.进一步地，所述第一搅拌柱设有多组，多组所述第一搅拌柱呈等距分布。
6.进一步地，所述第二搅拌柱设有两组，多组所述第二搅拌柱呈等距分布。
7.进一步地，所述第三搅拌柱设有四组，四组所述第三搅拌柱呈矩形分布，四组第三搅拌柱配合使得反应腔底部的原料也可以充分搅拌。
8.进一步地，所述支撑连接杆设有多组，多组支撑连接杆共同搅拌加快搅拌速度，提高反应效率。
9.进一步地，所述出液孔设有多组，多组所述出液孔呈均匀分布。
10.进一步地，所述驱动电机为正反转电机。
11.采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：本方案一种氧化锆粉体的反应装置，通过搅拌装置实现了氧化锆粉体的反应装置的对原料的充分搅拌，以便提高反应效率；通过原料罐组件和在线ph计实现了氧化锆粉体的反应装置自动上料并物料量的控制，提高纳米氧化锆粉体的生产质量。
附图说明
12.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
13.图1为本实用新型一种氧化锆粉体的反应装置的主视结构示意图。
14.其中，1、反应罐，2、夹套，3、介质进料管，4、介质出料管，5、氧化锆出料管，6、排气管，7、在线ph计，8、原料罐组件，9、反应腔，10、第一控制阀，11、第二控制阀，12、支撑柱，13、第一支撑板，14、第二支撑板，15、驱动电机，16、驱动轴，17、主动锥齿轮，18、从动锥齿轮，19、传送杆，20、支撑连接杆，21、第一搅拌柱，22、第二搅拌柱，23、第三搅拌柱，24、氯氧化锆罐，25、氯化钇罐，26、氨水罐，27、预混室，28、第一导料管，29、第二导料管，30、t形管，31、第三导料管，32、第四导料管，33、第一计量泵，34、第二计量泵，35、第三计量泵，36、控制器，37、第三控制阀，38、第四控制阀，39、第五控制阀。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
16.需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
17.如图1，本实用新型采取的技术方案如下：一种氧化锆粉体的反应装置，包括支撑架、反应罐1、夹套2、介质进料管3、介质出料管4、氧化锆出料管5、排气管6、在线ph计7、原料罐组件8和搅拌装置，所述反应罐1设于支撑架上，所述搅拌装置上部设于反应罐1上部，所述反应罐1内设有反应腔9，所述夹套2设于反应罐1外侧壁上，所述介质进料管3设于夹套2上部，所述介质出料管4设于夹套2下部，所述氧化锆出料管5设于反应罐1底壁上，所述氧化锆出料管5上设有第一控制阀10，所述排气管6设于反应罐1顶壁上，所述排气管6上设有第二控制阀11，所述在线ph计7设于反应罐1顶壁上，所述在线ph计7的探测头设于反应腔9下部，所述原料罐组件8设于支撑架上；所述支撑架包括支撑柱12、第一支撑板13和第二支撑板14，所述支撑柱12设有四组，四组所述支撑柱12呈矩形分布，所述第一支撑板13设于四组支撑柱12顶端，所述第二支撑板14设于四组支撑柱12之间，所述反应罐1底端贯穿第二支撑板14设于第二支撑板14下部，所述反应罐1顶端位于第一支撑板13下方；所述搅拌装置包括驱动电机15、驱动轴16、主动锥齿轮17、从动锥齿轮18、传送杆19、支撑连接杆20、第一搅拌柱21、第二搅拌柱22和第三搅拌柱23，所述驱动电机15设于反应罐1顶壁上，所述主动锥齿轮17设于驱动电机15输出轴上，所述驱动轴16底端贯穿反应罐1顶壁转动设于反应腔9内，所述从动锥齿轮18设于驱动轴16顶端，所述传送杆19设于驱动轴16底端，所述传送杆19底端转动设于氧化锆出料管5内，所述支撑连接杆20设于驱动轴16侧壁上，所述第一搅拌柱21设于支撑连接杆20上，所述第二搅拌柱22设于支撑连接杆20下方，所述第二搅拌柱22呈s字形结构设置，以便增大与原料之间的接触面积，便于充分搅拌，所述第三搅拌柱23设于驱动轴16侧壁上，所述第三搅拌柱23位于第二搅拌柱22下方，所述第三搅拌柱23呈l字形结构设置；所述原料罐组件8包括氯氧化锆罐24、氯化钇罐25、氨水罐26、预混室27、第一导料管28、第二导料管29、t形管30、第三导料管31、第四导料管32、第一计量泵33、第二计量泵34、第三计量泵35和控制器36，所述氯氧化锆罐24、氯化钇罐25和氨水罐26依次设于第一支撑板13上，所述控制器36设于第一支撑板13上，所述第一计量泵33设于氯氧化锆罐24前侧上，所述第一导料管28顶端设于第一计量泵33上，所述t形管30设于第一导料管28上，所述第一导料管28上设有第三控制阀37，所述第一计量泵33和第三控制阀37均匀控制器36电性连接，所述第二计量泵34设于氯化钇罐25前侧上，所述第二导料管29顶端设于第二计量泵34上，所述二导料管底端设于t形管30上，所述第二导料管29上设有第四控制阀38，所述第二计量泵34和第四控制阀38均与控制器36电性连接，所述第三导料管31顶端设于t形管30上，所述第三导料管31底端设于反应罐1上，所述预混室27设于反应腔9顶壁上，所述第三导料管31底端贯穿反应罐1顶端设于预混室27上，所述预混室27底端设有出液孔，所述第三计量泵35设于氨水罐26前侧上，所述第四导料管32顶端设于第三计量泵35上，述第四导料管32底端设于反应罐1上，所述第四导料管32上设有第五控制阀39，所述线ph计、第三计量泵35和第五
控制阀39均与控制器36电性连接。
18.其中，所述第一搅拌柱21设有多组，多组所述第一搅拌柱21呈等距分布。所述第二搅拌柱22设有两组，多组所述第二搅拌柱22呈等距分布。所述第三搅拌柱23设有四组，四组所述第三搅拌柱23呈矩形分布，四组第三搅拌柱23配合使得反应腔9底部的原料也可以充分搅拌。所述支撑连接杆20设有多组，多组支撑连接杆20共同搅拌加快搅拌速度，提高搅拌效率。所述出液孔设有多组，多组所述出液孔呈均匀分布。所述驱动电机15为正反转电机。
19.具体使用时，将氧化锆粉体的反应装置放置在工作区域，首先打开第三控制阀37和第四控制阀38，启动第一计量泵33、第二计量泵34，将氯氧化锆和氯化钇分别通过第一导料管28和第二导料管29输送到第三导料管31内再输送到预混室27中，经预混室27的预混及分散，再通过出液孔流入反应腔9中，控制器36控制第一计量泵33和第二计量泵34，从而控制氯氧化锆和氯化钇输出量，开启驱动电机15，驱动电机15带动主动锥齿轮17进行转动，从而带动从动锥齿轮18进行转动，使得驱动轴16进行旋转，驱动轴16带动支撑连接杆20、第一搅拌柱21、第二搅拌柱22和第三搅拌柱23进行同步旋转，将物料进行搅拌，通过打开第五控制阀39，氨水通过第四导料管32输入反应腔9内，同时在线ph计7进行监测混合物的ph值，待ph达到所需值时，在线ph将信息反馈给控制器36，控制器36控制第三计量泵35和第五控制阀39对氨水的输出量，将第三计量泵35和第五控制阀39关闭，搅拌沉淀反应一定时间后，停止搅拌，将水蒸气通过介质出料管4输入夹套2内再通过介质出料管4输出，对夹套2进行加热从而对反应罐1进行加热，密闭反应罐1，进行热水解反应，水解反应完全后，开启排气管6的第二控制阀11进行泄压，将冷却水通过介质出料管4输入夹套2内再通过介质出料管4输出，对夹套2进行冷却，对反应物料进行降温，然后打开第一控制阀10，再次启动驱动电机15，驱动电机15带动主动锥齿轮17进行转动，从而带动从动锥齿轮18进行转动，使得驱动轴16进行旋转，驱动轴16带动传送杆19进行传送，加快了反应物排出反应罐1的速度。
20.要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。
21.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。