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[发明专利]一种耐压超重力反应装置及制备低钠拟薄水铝石的方法-CN202310743785.0在审
发明人：刘有智;张程前;郭舒伟;祁极冰;李玉梁;王菽菲;成尚元;郭强 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-06-23 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： B01J19/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种耐压超重力反应装置及制备低钠拟薄水铝石的方法，该装置包含填料层，其分为上填料层和下填料层，上填料层设有上挡板和上填料圆环柱；上挡板为设有一个或多个凹形同心圆环槽的圆盘，上填料圆环柱为装有填料的多层同心圆环柱；下填料层设有下挡板和下填料圆环柱，下填料圆环柱为装有填料的多层同心圆环柱，下挡板为至少设有一个凹形同心圆环槽的圆盘，凹形圆环槽沿径向依次由外向内缘排布。采用特殊的填料结构，不增加新的密封装置，解决密封问题，控制流体流动路径，适用加压工况和提高传质效率；采用该装置用于碳分法制备拟薄水铝石浆料、浆料快速升温、无钠环境老化等工艺，不仅防止了杂质的产生，而且有效降低了产品的钠含量。
一种耐压重力反应装置制备低钠拟薄水铝石方法

[发明专利]一种超重力耦合超声抽提再生装置及其使用方法-CN202111602222.7有效
发明人： 成尚元;刘有智;祁贵生;刘艳东 -专利权人：中北大学
申请日： 2021-12-24 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： B01D53/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种超重力耦合超声抽提再生装置及使用方法。该装置包括多级旋转填料装置、超声波震板装置、夹套式机壳和转轴；多级旋转填料装置包括：同轴连接的两级或多级转子，每级转子中设有各自的液体分布器，结构相对独立；在多级转子间设有倾斜放置的隔离板，隔离板为喇叭筒状，上端与壳体内壁接触，下端与转子底部接触，在隔离板内设置有若干个超声波发生器震子构成超声波震板装置，超声波发生器震子通过高频线与控制器相连；夹套式机壳包括内层壳体和外层壳体，外层壳体包覆内层壳体。本发明增大了气液相间的接触面积，提高了传递效率；超声波的空化效应进一步加快传质与反应的进程；处理量大，能够连续操作，可实现大规模生产。
一种重力耦合超声再生装置及其使用方法

[发明专利]拟薄水铝石制备过程中连续老化装置及方法-CN202111197447.9有效
发明人：刘有智;张程前;成尚元;袁志国;刘艳东;赵玥 -专利权人：中北大学
申请日： 2021-10-14 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： B01J19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种拟薄水铝石制备过程中料液均匀快速升温连续老化装置及方法，该装置分为快速升温区与连续老化区，快速升温区设置有超重力汽‑液直接换热设备，连续老化区设置有管式连续老化设备。具体方法为：经化学合成得到的拟薄水铝石料液进入快速升温连续老化装置，首先在快速升温区，拟薄水铝石料液与一定温度的蒸汽直接接触，实现均匀快速升温；之后，直接进入连续老化区，在此拟薄水铝石料液与加热介质间接换热而使得料液保持恒温，实现连续老化处理。本发明实现料液均匀快速升温连续老化处理，可与连续制备拟薄水铝石工艺匹配使用，大大提高拟薄水铝石生产效率与质量。
拟薄水铝石制备过程连续老化装置方法

[发明专利]一种耐压超重力反应装置及超快速连续制备拟薄水铝石的方法-CN202211641310.2在审
发明人：刘有智;张程前;刘艳东;李玉梁;成尚元;李欢 -专利权人：中北大学
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： B01J3/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种耐压超重力反应装置及超快速连续制备拟薄水铝石的方法，该装置为并流或逆流旋转填料床，空心轴设置于填料层与气体出口之间，固定在填料层上挡板内缘，延伸至气体出口；空心轴密封装置加装在空心轴、填料层上挡板以及反应器外壳上，同时设有迷宫式密封和机械密封两种密封装置；在填料层上下挡板内部安装导向圈，防止液体沿填料层上下挡板板壁流动，引导气液两相在填料层中间位置接触并发生反应；耐压超重力反应器能载压0.1~3.0 MPa。本发明采用特殊的迷宫密封和机械密封相配合，无传动作用，密封组件磨损小，密封效果好，适用于大尺寸空心轴的密封，实现了逆流旋转填料床的加压操作，加大装置内的气体压力，提高气液传质速率和催化速率。
一种耐压重力反应装置快速连续制备拟薄水铝石方法

[发明专利]一种微波耦合超声一步法制备石墨烯纳米流体的方法-CN202211577102.0在审
发明人： 成尚元;郭舒伟;祁贵生 -专利权人：中北大学
申请日： 2022-12-09 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： C09K5/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种微波耦合超声一步法制备石墨烯纳米流体的方法，将石墨烯前驱体浸入溶剂中预混得到混合物，然后将混合物置于具有超声功能的微波反应器中，进行微波加热液相剥离得到石墨烯颗粒的悬浮液，调节合适的pH并在间歇的超声波空化效应的作用下进一步促进颗粒分散得到稳定的石墨烯纳米流体。本发明不仅剥离石墨烯效果好，制备过程中避免了化学还原剂的使用，而且缩短了整个石墨烯纳米流体的制备周期，效率高、节约能源、操作简单、绿色无污染，更符合双碳背景下的环保要求。
一种微波耦合超声一步法制备石墨纳米流体方法

[发明专利]一种纳米流体的高剪切制备方法及装置-CN202111291846.1有效
发明人： 成尚元;刘有智;祁贵生 -专利权人：中北大学
申请日： 2021-11-03 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： B02C19/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种纳米流体的高剪切制备方法及装置，包括旋转液体分布装置、超声波发生装置、转轴、电机和机壳；所述旋转液体分布装置包括可独立旋转的上盘和下盘，在上盘和下盘上分别设有若干层半径不同、圆心相同的同心圆筒状液体分布装置，每层同心圆筒状液体分布装置是由若干个均匀分布的液体分布器组成，且液体分布器是通过底部的通孔与上盘或下盘相连通；上盘转轴设在上盘中心并穿过壳体与电机相连，液体由进液管流经上盘后进入同心圆筒状液体分布装置；下盘结构与上盘相似；在旋转液体分布装置两侧分别设有一个超声波发生装置，该装置位于机壳两侧；机壳下端设有液体出口。本发明装置处理量大，能连续进料、出料，可实现大规模生产。
一种纳米流体剪切制备方法装置

[发明专利]一种超重力微气泡发生装置及使用方法-CN201910654773.4有效
发明人：刘有智;成尚元;祁贵生 -专利权人：中北大学
申请日： 2019-07-19 - 公布日： 2021-11-16 - 主分类号： B01F3/04 文献下载
摘要：本发明涉及气液两相混合装置技术领域，具体是一种超重力微气泡发生装置及使用方法。包括转鼓、填料、转轴、电机和折流型机壳，转鼓空心圆环型的内腔内装有填料，转轴设在转鼓的中心且穿过壳体并与电机相连，转鼓设置在折流型机壳内，折流型机壳上设置有进液管、气体出口、进气管和微气泡液出口，进液管与转鼓内腔的中央连接，且进液管中下端布有喷射孔；气体出口设在折流型机壳的上部，管道呈S曲线型，气体出口与折流型机壳连接处设有除沫器；进气管沿折流型机壳周向分布有若干根，每根进气管端头连接垂直向下的气体破碎件，微气泡液出口设置在折流型机壳底部。
一种重力气泡发生装置使用方法

[发明专利]一种超重力协同纳米流体技术强化捕集酸性气体的方法-CN201910194014.4有效
发明人：刘有智;成尚元;祁贵生 -专利权人：中北大学
申请日： 2019-03-14 - 公布日： 2021-07-20 - 主分类号： B01D53/83 文献下载
摘要：本发明属环境保护技术领域，为克服传统吸收气体技术气液传质效率低、吸收效率低的缺点，提供一种超重力协同纳米流体技术强化捕集酸性气体的方法。将纳米胺功能化介孔结构颗粒、表面活性剂与吸收剂溶液配制成纳米流体，含酸气体混合物由进气口进入，纳米流体经离心泵由进液口进入，二者在超重力旋转填料床内逆流接触脱除酸性气体，净化后的气体和纳米流体分别由气相出口和液相出口排出；增大吸收剂对酸性气体的吸收量，降低溶剂使用量，缩短脱除时间；可处理高粘度液体及含固体颗粒体系。装置简单、高效、占地面积小、符合环保要求，可用于火电厂酸性气体捕集、化工行业酸性气体脱除、天然气中分离酸性气体等领域。
一种重力协同纳米流体技术强化酸性气体方法

[发明专利]撞击流-紫外光催化耦合反应装置及使用方法-CN201910187155.3有效
发明人：刘有智;成尚元;祁贵生 -专利权人：中北大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： B01J19/12 文献下载
摘要：本发明属于介孔硅材料生产工艺设备的技术领域，具体是一种撞击流‑紫外光催化耦合反应装置及使用方法。筒体顶部内侧设置安装环状能将光源照射在筒体内的紫外发生装置，筒体顶部装有撞击流装置，撞击流装置包括进液管Ⅰ和进液管Ⅱ，进液管Ⅰ和进液管Ⅱ长度相等且并排设置于筒体内，进液管Ⅰ和进液管Ⅱ底端分别设有对称设置的低压精细雾化喷嘴Ⅰ和低压精细雾化喷嘴Ⅱ，筒体外壁的中下部套设有连接加热结构的夹套，筒体中设有测温系统，筒体底部设有出液口和导热液进口接出壳体之外。本发明克服了目前传统搅拌方式混合时间长、混合效率低和反应因酸碱带来的环境及水污染等问题，具有液体快速混合均匀的同时快速反应的优点，实现了良好的微观混合。
撞击紫外光催化耦合反应装置使用方法

[发明专利]一种负载光催化剂的填料及其超重力脱除NOx-CN202010886873.2在审
发明人：闫文超;祁贵生;刘有智;袁志国;焦纬洲;张巧玲;郭强;成尚元 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-08-28 - 公布日： 2020-12-18 - 主分类号： B01D53/86 文献下载
摘要：本发明公开了一种负载光催化剂的填料及其超重力脱除NOx的装置和工艺。所述的负载光催化剂的填料将Ti、S利用溶胶‑凝胶法负载在硅酸铝纤维上之后经过干燥、煅烧，得到以Ti、S为活性组分，硅酸铝纤维为载体的光催化材料。将光催化材料按照错排形式缠绕在金属框架上，将金属框架按照同心圆形式卡扣在填料下托盘上。框架与框架之间留有20‑50mm间距作为光照区。本发明以30wt％H2O2溶液为吸收剂，以热、紫外光为活化手段，在床内与NOx实现逆流接触。NOx的脱除率达80%以上，反应后的产物经简单处理可转化成硝酸，有效地实现了NOx的资源化治理。
一种负载光催化剂填料及其重力脱除 no base sub

[实用新型]一种超重力微气泡发生装置-CN201921140282.X有效
发明人：刘有智;成尚元;祁贵生 -专利权人：中北大学
申请日： 2019-07-19 - 公布日： 2020-05-19 - 主分类号： B01F3/04 文献下载
摘要：本实用新型涉及气液两相混合装置技术领域，具体是一种超重力微气泡发生装置。包括转鼓、填料、转轴、电机和折流型机壳，转鼓空心圆环型的内腔内装有填料，转轴设在转鼓的中心且穿过壳体并与电机相连，转鼓设置在折流型机壳内，折流型机壳上设置有进液管、气体出口、进气管和微气泡液出口，进液管与转鼓内腔的中央连接，且进液管中下端布有喷射孔；气体出口设在折流型机壳的上部，管道呈S曲线型，气体出口与折流型机壳连接处设有除沫器；进气管沿折流型机壳周向分布有若干根，每根进气管端头连接垂直向下的气体破碎件，微气泡液出口设置在折流型机壳底部。本实用新型产生大量且均匀的微气泡，由于该实用新型装置处理量大，可实现大规模生产。
一种重力气泡发生装置

[实用新型]撞击流-紫外光催化耦合反应装置-CN201920313384.0有效
发明人：刘有智;成尚元;祁贵生 -专利权人：中北大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2020-03-24 - 主分类号： B01J19/12 文献下载
摘要：本实用新型属于介孔硅材料生产工艺设备的技术领域，具体是一种撞击流‑紫外光催化耦合反应装置。筒体顶部内侧设置安装环状能将光源照射在筒体内的紫外发生装置，筒体顶部装有撞击流装置，撞击流装置包括进液管Ⅰ和进液管Ⅱ，进液管Ⅰ和进液管Ⅱ长度相等且并排设置于筒体内，进液管Ⅰ和进液管Ⅱ底端分别设有对称设置的低压精细雾化喷嘴Ⅰ和低压精细雾化喷嘴Ⅱ，筒体外壁的中下部套设有连接加热结构的夹套，筒体中设有测温系统，筒体底部设有出液口和导热液进口接出壳体之外。本实用新型克服了目前传统搅拌方式混合时间长、混合效率低和反应因酸碱带来的环境及水污染等问题，具有液体快速混合均匀的同时快速反应的优点，实现了良好的微观混合。
撞击紫外光催化耦合反应装置

[发明专利]一种撞击流-旋转填料床强化微波合成ZSM-5分子筛的方法-CN201610999776.8有效
发明人：刘有智;焦纬洲;成尚元;祁贵生;袁志国;张巧玲;高璟;罗莹;申红艳;栗秀萍 -专利权人：中北大学
申请日： 2016-11-14 - 公布日： 2018-07-10 - 主分类号： C01B39/40 文献下载
摘要：一种撞击流‑旋转填料床强化微波合成ZSM‑5分子筛的方法，属于分子筛合成技术领域，可解决现有技术中制备的ZSM‑5分子筛粒径分布不均匀，晶化时间长，能耗和成本较高的问题，将含晶种的硅源和铝源混合液同时送入撞击流‑旋转填料床中混合，随后对反应液微波加热进行晶化，去离子水的反复清洗至pH值为7~9为终点，烘干焙烧后得到粒度分布均匀的ZSM‑5分子筛，本发明制备方法简单、制备成本低，晶化时间短。
旋转填料床撞击流晶化制备分子筛微波合成焙烧分子筛合成分子筛粒径反复清洗粒度分布去离子水微波加热不均匀混合液烘干硅源晶种铝源能耗送入

[发明专利]撞击流-微波加热耦合反应装置-CN201610999190.1有效
发明人：刘有智;成尚元;焦纬洲;袁志国;张巧玲;高璟;罗莹;申红艳;栗秀萍;祁贵生 -专利权人：中北大学
申请日： 2016-11-14 - 公布日： 2018-06-26 - 主分类号： C01B39/38 文献下载
摘要：撞击流‑微波加热耦合反应装置，本发明属于微波水热合成反应装置技术领域，可解决现有技术中撞击流结构没有高效撞击流加热装置及传统搅拌方式混合不均匀，所需混合时间长，导致产品质量低、生产效率下降的问题。包括壳体，微波发生器和撞击流装置，撞击流装置包括长度相等且并排设置两个进液管，进液管下方分别设有相向对称的两个低压精细雾化喷嘴，壳体内部安装内胆，两个低压精细雾化喷嘴设于内胆中，内胆中设有测温系统，内胆中部及下部装有筛板、底部设有出料口接出壳体之外，壳体一侧装有冷却器，在低于撞击流‑微波加热耦合反应器的两侧分别设有储液槽，两个储液槽分别与两个进液管连接。本发明结构简单，反应物可同时快速混合和升温。
撞击流内胆微波加热撞击流装置雾化喷嘴耦合反应储液槽进液管壳体精细微波水热合成进液管连接微波发生器耦合反应器并排设置测温系统长度相等反应装置加热装置壳体内部快速混合生产效率相向对称不均匀出料口反应物冷却器筛板

[实用新型]撞击流‑微波加热耦合反应装置-CN201621221380.2有效
发明人：刘有智;成尚元;焦纬洲;袁志国;张巧玲;高璟;罗莹;申红艳;栗秀萍;祁贵生 -专利权人：中北大学
申请日： 2016-11-14 - 公布日： 2017-12-12 - 主分类号： C01B39/38 文献下载
摘要：撞击流‑微波加热耦合反应装置，本实用新型属于微波水热合成反应装置技术领域，可解决现有技术中撞击流结构没有高效撞击流加热装置及传统搅拌方式混合不均匀，所需混合时间长，导致产品质量低、生产效率下降的问题。包括壳体，微波发生器和撞击流装置，撞击流装置包括长度相等且并排设置两个进液管，进液管下方分别设有相向对称的两个低压精细雾化喷嘴，壳体内部安装内胆，两个低压精细雾化喷嘴设于内胆中，内胆中设有测温系统，内胆中部及下部装有筛板、底部设有出料口接出壳体之外，壳体一侧装有冷却器，在低于撞击流‑微波加热耦合反应器的两侧分别设有储液槽，两个储液槽分别与两个进液管连接。本实用新型结构简单，反应物可同时快速混合和升温。
撞击微波加热耦合反应装置

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