一种制备大孔拟薄水铝石的装置的制作方法

本技术涉及拟薄水铝石的制备领域，特别涉及一种制备大孔拟薄水铝石的装置。

背景技术：

1、拟薄水铝石（又称假勃姆石或假一水软铝石），是合成氢氧化铝时最先形成的一种晶相。拟薄水铝石的化学式为alooh• nh2o ( n=0.08~0.62)，是一类组成复杂、结晶不完善的由无序到有序、弱晶态到晶态的低结晶水合氧化铝。拟薄水铝石不仅具有特殊的空间网状结构、高的比表面积和较大的孔隙等特性，本身还具有很好的胶溶性和粘结性，在工业生产中应用非常广泛。拟薄水铝石主要被用于生产多孔γ-al2o3的前驱体，在一定温度下煅烧即可转化成γ-al2o3。

2、目前，拟薄水铝石的制备主要采用无机中和法，包括酸法、碱法、双铝法、碳化法等。碳化法工艺是在反应器中先加入一定量的偏铝酸钠溶液，再通入一定浓度的co2气体，先通过成胶反应生成一水合氧化铝，再经过后续的老化、洗涤、干燥等步骤得到拟薄水铝石。和其他制备拟薄水铝石的工艺相比，碳化法工艺具有以下优势：(1)工艺简单，生产成本低；(2)绿色环保，产品晶型好；(3)技术成熟，研究最多。碳化法是目前应用最为广泛、较有竞争优势和前途的制备拟薄水铝石的工艺，已实现工业化应用。

3、cn114522632a公开了一种拟薄水铝石的制备装置，拟薄水铝石反应器内设置有供偏铝酸盐和co2气体反应以得到含有拟薄水铝石的溶液的反应腔室，反应腔室内设有从co2气体进口进入的使co2气体均匀分布于反应腔室的分布管，分布管上设置有多个分布孔，多个分布孔均匀分布于分布管，该制备装置可使co2气体均匀分布于偏铝酸盐溶液中。这种方法可使拟薄水铝石的合成反应平稳、均匀的进行，但没有考虑在成胶反应过程中生成的絮状凝胶会堵塞分布管的分布孔，会影响气液的传质效率，直接影响拟薄水铝石的产品质量。

4、碳化法制备拟薄水铝石的反应为气液两相反应，气液的传质效率直接影响拟薄水铝石的合成。成胶反应过程生成的絮状凝胶会堵塞气体分布孔，影响气体分布效果，从而造成气液传质效率降低的问题。现有的碳化法制备拟薄水铝石的装置没有公开如何解决成胶反应过程中气体分布孔被堵塞的问题。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种制备大孔拟薄水铝石的装置，旨在解决成胶反应过程中生成的絮状凝胶将气体分布管堵塞的问题，通过旋转伸缩杆带动清洁毛刷进行不断旋转、往复式的刷洗，可将附着在分布孔上的絮状物刷下，避免造成分布孔的堵塞，保证气体顺畅的通过分布孔。该方法工艺简单、易操作，将co2气体快速分散成微小的气泡与偏铝酸钠溶液充分接触，可制备出具有大孔容、高比表面积的拟薄水铝石产品。

2、本实用新型提供一种制备拟薄水铝石的装置，包括碳化反应器1，所述碳化反应器1上部设置有碱液进料口4和排气口2、底部设置有出料口13、侧面下部设置有气体分布装置；所述气体分布装置包括驱动电机8、旋转伸缩杆9、气体分布管11、进气口7，所述驱动电机8与旋转伸缩杆9连接，旋转伸缩杆9位于气体分布管11内，所述旋转伸缩杆9上安装有毛刷10；气体分布管11位于碳化反应器1的腔室内，气体分布管11上均匀设置有分布孔12，所述气体分布管11和所述进气口7相连通。

3、所述进气口7位于所述碳化反应器1腔体外的侧面偏下位置，从进气口7进入的co2气体通过气体分布管11上的均匀布置的多个分布孔12均匀分布于所述碳化反应器1的腔体内。所述分布孔12的孔径为0.5 mm~6.0 mm，优选1.0 mm ~3.0 mm。

4、优选的，所述装置设置有过滤吸附装置3，过滤吸附装置3两端分别与排气口2和进气口7连接。碳化反应器1内排出的co2气体一部分排放至大气中，剩余的通过过滤吸附装置3除去气体中夹带的水分及杂质后，和新鲜的co2气体混合后重新返回到碳化反应器1内，实现尾气的循环利用。

5、优选的，所述装置的进气口7的进气管线上设置有截止阀5和转子流量计6，可通过调节截止阀5和转子流量计6控制进入碳化反应器1内的co2气体的流量，从而控制成胶反应的速度。

6、优选的，所述气体分布管11和旋转伸缩杆9沿水平方向设置，旋转伸缩杆9可沿水平、上下方向位移，可实现旋转和伸缩的功能。

7、优选的，所述旋转伸缩杆9伸入碳化反应器1腔室内的部分安装有毛刷10。优选的，所述毛刷10均匀固定在旋转伸缩杆9的四周，毛刷10的顶部和气体分布管11的表面相接触。所述毛刷10的刷毛之间的宽度相等，在旋转伸缩杆9上呈等间距排列。优选的，所述毛刷10的刷毛为硬毛，可有效的防止絮状凝胶堵塞气体分布孔的现象。

8、所述驱动电机8通过其底部固定安装的电机支架固定安装在所述碳化反应器1腔体外的一侧偏下位置。

9、所述制备拟薄水铝石的装置包括老化装置、洗涤装置和干燥装置。

10、本实用新型的有益效果为：本实用新型通过在旋转伸缩杆上安装毛刷，可实现在制备拟薄水铝石的成胶反应中，当生成的絮状凝胶进入到气体分布孔内时，通过旋转伸缩杆带动毛刷进行不断旋转刮刷及往复式的刷洗，及时将附着在分布孔上的絮状物刷下，可防止絮状凝胶在孔内的积留，避免造成分布孔的堵塞，保证co2气体顺畅的通过分布孔扩散到反应器的腔室内，从而和偏铝酸钠溶液进行充分的接触，提高气液传质效率，采用本实用新型的装置制备的拟薄水铝石产品具有较大的孔容和较高的比表面积。

技术特征：

1.一种制备大孔拟薄水铝石的装置，包括碳化反应器(1)，其特征在于，所述碳化反应器(1)上部设置有碱液进料口(4)和排气口(2)、底部设置有出料口(13)、侧面下部设置有气体分布装置；所述气体分布装置包括驱动电机(8)、旋转伸缩杆(9)、气体分布管(11)、进气口(7)，所述驱动电机(8)与旋转伸缩杆(9)连接，旋转伸缩杆(9)位于气体分布管(11)内，所述旋转伸缩杆(9)上安装有毛刷(10)；气体分布管(11)位于碳化反应器(1)的腔室内，气体分布管(11)上均匀设置有分布孔(12)，所述气体分布管(11)和所述进气口(7)相连通。

2.根据权利要求1所述的制备大孔拟薄水铝石的装置，其特征在于，所述碳化反应器(1)设置有过滤吸附装置(3)，过滤吸附装置(3)两端分别与排气口(2)和进气口(7)连接。

3.根据权利要求1所述的制备大孔拟薄水铝石的装置，其特征在于，所述碳化反应器(1)的进气口(7)的进气管线上设置有截止阀(5)和转子流量计(6)。

4.根据权利要求1所述的制备大孔拟薄水铝石的装置，其特征在于，所述气体分布管(11)和旋转伸缩杆(9)沿水平方向设置。

5.根据权利要求1所述的制备大孔拟薄水铝石的装置，其特征在于，所述旋转伸缩杆(9)伸入碳化反应器(1)腔室内的部分安装有毛刷(10)。

6.根据权利要求1所述的制备大孔拟薄水铝石的装置，其特征在于，所述毛刷(10)的刷毛之间的宽度相等，在旋转伸缩杆(9)上呈等间距排列。

7.根据权利要求1所述的制备大孔拟薄水铝石的装置，其特征在于，所述毛刷(10)的刷毛为硬毛。

8.根据权利要求1所述的制备大孔拟薄水铝石的装置，其特征在于，所述毛刷(10)的顶部和气体分布管(11)的表面相接触。

9.根据权利要求1-8之一所述的制备大孔拟薄水铝石的装置，其特征在于，所述制备大孔拟薄水铝石的装置包括老化装置、洗涤装置和干燥装置。

技术总结
本技术公开一种制备大孔拟薄水铝石的装置，包括碳化反应器(1)，其特征在于，所述碳化反应器(1)上部设置有碱液进料口(4)和排气口(2)、底部设置有出料口(13)、侧面下部设置有气体分布装置；所述气体分布装置包括驱动电机(8)、旋转伸缩杆(9)、气体分布管(11)、进气口(7)，所述驱动电机(8)与旋转伸缩杆(9)连接，旋转伸缩杆(9)位于气体分布管(11)内，所述旋转伸缩杆(9)上安装有毛刷(10)；气体分布管(11)位于碳化反应器(1)的腔室内，气体分布管(11)上均匀设置有分布孔(12)，所述气体分布管(11)和所述进气口(7)相连通。采用本技术所述的装置能明显提高气液传质效率，制备的拟薄水铝石产品具有较大的孔容和较高的比表面积。

技术研发人员：赵争艳,张哲,肖玮婷,白立光,赵晓东
受保护的技术使用者：黎明化工研究设计院有限责任公司
技术研发日：20230217
技术公布日：2024/1/12