[发明专利]纳米级加工波裂解技术及波裂解纳米介孔材料制作工艺

权利要求书

1.一种波裂解纳米介孔材料制作工艺，利用纳米级波裂解技术原理设计出的非标波裂解机，再通过一系列处理工艺，把天然矿石(以沸石为例)加工成波裂解纳米介孔材料，其特征在于：包括以下步骤：

H10：将待加工的天然沸石破碎后集中堆在一起；

H20：将H10集中堆在一起的沸石原料通过传送带输送至波裂解机处；

H30：通过非标波裂解机对沸石原料进行纳米级波裂解加工，波裂解机包括：杭车、料框、水槽、沥水台、烤箱、盛水池以及水泵；其中水槽包括：浸泡槽、裂解槽(5)、水洗槽、酸洗槽，设置于酸洗槽内的加热管，设置于裂解槽(5)内的裂解管(4)，高频波发生器(1)，以及设置于裂解管(4)内的换能器(2)与放大器(3)。

波裂解加工过程分为四部分：

H301：上料后预处理：将沸石原料置于料框内，通过杭车将其移动到浸泡槽上方后将料框降入浸泡槽内进行浸泡清洁预处理；

H302：沥水后波裂解：通过杭车带动料框将预处理后的沸石材料置于沥水台上进行沥水处理，然后将其置于裂解槽(5)上方后降入裂解槽(5)内，从而利用高频波发生器与换能器配合对其进行纳米级波裂解加工；

H303：加工后清洗：通过杭车带动料框将加工完成后的沸石材料置于水洗槽上后将其降入水洗槽内以进行水洗，洗下沸石材料上残余的杂质；

H304：烘烤后下料：通过杭车带动料框将清洗完成后的沸石材料置于沥水台上沥去余水后，将其置于烤箱内进行烘烤干燥，然后进行高温烘烤焙烧，随后在酸洗槽内冷却处理后通过传送带将其导出进行下料。

2.根据权利要求1所述的波裂解纳米介孔材料制作工艺，其特征在于，所述H30步骤中的盛水池设置有多组，内部分别储存有浸泡清洗所需用水、净化后的自来水以及波裂解加工所需液体介质，在使用时会通过水泵分别导入水槽内，从而利用浸泡清洁用水对沸石原料进行初步粗洗，洗去沸石表面的泥沙杂质，通过液体介质以供高频波传播进行波裂解加工，经过去阴离子净化的自来水会对沸石材料进行去阴离子清洗，并且水槽内以对沸石材料进行清洗的水与作为传播介质的液体均需完全没过沸石材料，因为沸石材料此步骤中较为干净没有多余杂质，使用过的去阴离子自来水可以在净化后循环利用。

3.根据权利要求2所述的波裂解纳米介孔材料制作工艺，其特征在于，所述H304部分中烤箱的温度设定为280～400摄氏度之间，工作时间设定为1.5～2.5小时之间，以对沸石原料进行烘干，在对沸石原料干燥后可以将烤箱的温度设定为400～500摄氏度之间，随后将沸石原料继续置于烤箱内进行焙烧烘烤，之后将其置入酸洗槽内，此时酸洗槽内为冷却水，可以对沸石进行急骤冷却，然后在进行沥水干燥后，可以提高沸石的离子交换容量和吸附本领，同时工作人员可以选择在冷却后将盐酸(氢形)、氯化钠(铵形)或盐酸与氯化钠的混合溶液导入酸洗槽内，启动位于酸洗槽内部的加热管，从而对沸石材料进行加热浸泡，随后将其置于水洗槽内进行洗涤，从而使得沸石变成氢形、铵形或混合型，提高沸石载气量。

4.根据权利要求3所述的波裂解纳米介孔材料制作工艺，其特征在于，高频波发生器(1)采用他激式震荡线路结构，工作电压为AC220±10V，同时高频发生器(1)具有频率微调功能与功率无极调节功能。

5.根据权利要求3所述的波裂解纳米介孔材料制作工艺，其特征在于，所述H30步骤中裂解槽(5)设置有两组，其中裂解槽(5)其一只进行波裂解加工工作，裂解槽(5)其二可以根据需求添加不同的改性剂以对天然沸石材料进行改性，如沸石需要进行阳离子改性时可以通过添加氯化钠作为阳离子改性剂，需要络合剂改性时可以通过添加EDTA作为络合改性剂。

6.根据权利要求3所述的波裂解纳米介孔材料制作工艺，其特征在于，所述H302步骤中对沸石材料进行高频波裂解与改性过程中会产生少部分细小的纳米级沸石，细小的纳米级沸石会沉淀在裂解槽(5)底部，沉淀物占沸石总量的1.5％～2.5％之间。

7.一种纳米级加工波裂解技术，其特征在于：包括波裂解机，是以将待加工材料浸泡在液体介质内，通过高频波发生器(1)产生的高频波以液体介质为媒介传播时对加工材料进行纳米级波裂解加工。

8.根据权利要求7所述的纳米级加工波裂解技术，其特征在于，高频波发生器(1)发出的高频振动信号，会传给换能器(2)振子，随后有换能器(2)振子把电能转换成信号要求的振动波能，振动波以液体介质为媒介传播时会发生的机械效应与空化效应，同时根据待加工材料的不同将适用的引发剂加入液体介质内以产生自由基效应，机械效应、空化效应与自由基效应会在多次反复综合作用下使得沸石材料天然孔内壁被裂解，生成孔径为1～100纳米的沸石介孔材料，振动波会在液体介质传播过程中发生的空化效应会产生空化气泡，空化气泡在闭合时会瞬间产生高强度的大气压，相当于5400K～6000K的高温与100MPa以上的局部高压，同时伴有强烈的冲击波，此冲击波可以瞬间摧毁结合力较强的化学键，通过空化效应产生的多次冲击波可以对沸石材料内的天然孔道进行反复冲击，从而疏通堵塞的天然沸石孔道里的碱土元素，使得沸石内的天然孔道规则有序，波裂解纳米介孔材料基本完成。