[发明专利]一种用于制造纳米铈基催化剂前驱体的超重力旋转床及方法

说明书

提供了一种用于制造纳米铈基催化剂前驱体的超重力旋转床，包括给料管、反应室、动力装置、可拆卸收集室(14)；给料管用于向反应室内输入反应物料；动力装置用于为反应室高速水平旋转提供动力，包括电机(9)，电机(9)的旋转轴与反应室的底部中间位置固定连接；可拆卸收集室(14)用于收集物料反应后的产物；电机(9)设置在反应室的下方，且电极(9)的旋转轴竖直方向设置；反应室的壁和其组成部件均由碳素工具钢制成，碳素工具钢中包括以下按质量百分比计的组分：C：0.95‑1.04％；Si：0.17‑0.37％；Mn：0.35‑0.65％；S：≤0.020％；P：≤0.030。

技术领域

本发明总体地涉及纳米粉体制备技术领域，具体地涉及一种用于制造纳米铈基催化剂前驱体的超重力旋转床及方法。

背景技术

所谓超重力指的是在比地球重力加速度大得多的环境下物质所受到的力。研究超重力环境下的物理和化学变化过程的科学称为超重力科学，利用超重力科学原理而创制的应用技术称为超重力技术。在地球上，实现超重力环境的简便方法是通过旋转产生离心力而模拟实现。

超重力机具有如下特点：设备尺寸与质量大幅缩小：分子混合与传递过程高度强化：物料在设备内的停留时间极短(0.1～1.0s)：易于操作，开停车、维护与检修方便等。基于以上特点，超重力技术可应用于以下工业过程:热敏性物料的处理、昂贵物料或有毒物料的处理，选择性吸收分离，高质量纳米材料的生产，快速反应过程，聚合物脱除单体等。

进入21世纪以来，超重力技术的应用领域进一步拓展。北京化工大学发展建立了4条超重力法制备纳米碳酸钙的工业生产线，产能达26kt/a，并将超重力技术应用于宁波万华聚氨酯有限公司二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)的生产过程，使其产能从160kt/a提高到300kt/a。超重力技术还被用于纳米药物、纳米分散体、丁基橡胶和石油磺酸盐等产品的制备，以及油溶性维生素的乳化、聚合物脱挥等工业过程，展现出广阔的适应性和工业应用前景。它已发展成为一种能显著强化分子混合和传质过程的新一代反应与分离工业性技术。

现有技术中，铈基催化剂前驱体的制备使通过对CeCO₃固体加浓硝酸后充分搅拌，再进行结晶、分离获得六水合硝酸铈，其优点是成本低廉，缺点是无法保证纯度达到市场售卖级别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制造纳米铈基催化剂前驱体的超重力旋转床及方法，本发明对传统的超重力旋转装置进行了改进，提升了旋转效率和装置寿命，节省了空间成本，从而使得相应的工艺简单，所使用的原料少、反应时间快、周期短、能耗低、粉末粒度小、分散性好，并且实现了整个流程无污染，无排放。

本发明的技术方案是，一种用于制造纳米铈基催化剂前驱体的超重力旋转床，其特征在于，包括给料管、反应室、动力装置、可拆卸收集室；所述给料管用于向反应室内输入反应物料；所述动力装置用于为反应室高速水平旋转提供动力，包括电机，所述电机的旋转轴与反应室的底部中间位置固定连接；所述可拆卸收集室位于反应室的底部电机与反应室的底部连接处的外围，用于收集物料反应后的产物；所述电机设置在所述反应室的下方，且所述电极的旋转轴竖直方向设置；所述反应室的壁和其组成部件均由碳素工具钢制成，所述碳素工具钢中包括以下按质量百分比计的组分：C：0.95-1.04％；Si：0.17-0.37％；Mn：0.35-0.65％；S：≤0.020％；P：≤0.030。

进一步的，上述给料管包括铈基混合溶液输入管、碳酸氢铵输入管；铈基混合溶液输入管和碳酸氢铵输入管分别连接至反应室的送料管，所述送料管连通反应室内部和外部，在外部的一端分别连通铈基混合溶液输入管和碳酸氢铵输入管，在内部的一端连通反应室内部的剪切室；所述剪切室通过第一连接部固定连接在反应室顶部内壁；所述剪切室包括金属丝网围城的腔体和设置在腔体侧面的过滤装置；所述经送料管进入剪切室室的物料在高速旋转的反应室带动下形成受到超重力作用。