具体技术细节
[0007] 本发明要解决的技术问题是,采用一种无内胆凝胶固化老化装置及方法,对凝胶进行固化老化,并实现常压连续式制备,解决无氯无醇气凝胶常压技术连续式生产的上述缺陷问题。
[0008] 为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种无内胆凝胶固化老化装置,包括壳体(15)和壳体内的固化老化加速器(2-2);其特征在于:壳体(15)内壁所直接形成的空腔为凝胶固化老化装置(2)的工作空间,工作空间内部密封,输送装置(11)穿过工作空间设置;壳体(15)上设置与工作空间内部连通的冷热源输送管道、气体通道、回收通道和排放通道,冷热源输送管道与冷热源系统(7)连通,气体通道与供气系统(8)连通,回收通道和回收系统(6)连通,排放通道与废物处理系统(5)连通。
[0009] 按上述技术方案,固化老化加速器(2-2)的加速方式是调节pH、热传导、射频辐射、红外辐射、声波、振动中的一种或多种。
[0010] 按上述技术方案,固化老化加速器(2-2)设置在工作空间的上部或下部,或在工作空间的管体内壁周向环绕设置。
[0011] 按上述技术方案,壳体(15)内设置气体装置(4-1),供气系统(8)通过气体通道连通气体装置(4-1)进而连通壳体(15)内的工作空间。
[0012] 按上述技术方案,壳体(15)内还可设置收集装置,有效收集和处理系统中滴落或倾倒出的原辅料或反应物质。
[0013] 按上述技术方案,凝胶固化老化装置(2)位于原辅料系统(1)后;在凝胶固化老化装置(2)后至少设置改性装置(4C)、干燥装置(4D),或设置凝胶活化系统(3)、改性和干燥系统(4)。
[0014] 按上述技术方案,所述的原辅料系统(1)包括配方溶胶的配制模块(1A)、基材的制备模块(1B)、溶胶基材复合制备模块(1C)、原辅料储存模块(1D)中的至少一种或任意组合。
[0015] 按上述技术方案,适用气凝胶无氯无醇工艺。
[0016] 一种凝胶固化老化方法,其特征在于采用上述无内胆凝胶固化老化装置,原辅料系统(1)将原辅料配比后通过输送装置(11)送入凝胶固化老化装置(2),在壳体(15)中进行固化老化反应;固化老化加速器(2-2)通过热传导、射频辐射、红外辐射、声波、振动中的一种或多种促进固化和老化,缩短固化和老化的时间;在固化和老化过程中,冷热源系统(7)连通冷热源输送管道对工作空间及原辅料系统(1)进行供热供冷;供气系统(8)对工作空间及原辅料系统(1)进行供气;整个工段产生的三废进入废物处理系统(5);回收系统(6)收集反应过程中的物料进行再利用。
[0017] 按上述技术方案,固化和老化温度为-50℃-300℃,10S-5h内完成固化,1min-48h内完成老化。
[0018] 按上述技术方案,凝胶固化老化装置(2)还可以可设置融合温度、压力传感器的控制系统,实现智能化控制。
[0019] 由此,我们针对无氯无醇工艺的生产特性,发明了一种无内胆式凝胶固化老化装置,凝胶固化老化装置的工作空间内不设置内胆,并以连续式隧道炉状反应空间来实现凝胶材料的连续固化老化,大幅提升气凝胶的制备效率。该气凝胶无氯无醇工艺为现有技术,详见本申请人的中国公开专利申请CN 108314411A,采用无氯无醇工艺制备二氧化硅气凝胶复合材料的方法。
[0020] 与大部分现有气凝胶生产线和生产方法相比,本发明具有如下有益效果:针对无氯无醇气凝胶生产工艺,本发明提出了一种无内胆凝胶固化老化装置,即使采用射频辐射方式加速反应也不会存在打火等安全隐患。
[0021] 其次,在凝胶固化老化装置工作空间可以采用射频辐射、声波、红外辐射、热传导、振动等其他多种加速方式,设备制造更为灵活。
[0022] 再次,无内胆结构避免了聚合物内胆使用温度低、陶瓷和玻璃内胆易破碎,难以加工的劣势。
[0023] 最后,相比于设有内胆的双层结构,当反应空间的箱体内部安装的设备出现故障时,便于排查故障来源,并且维护方便。
[0024]
法律保护范围
涉及权利要求数量10:其中独权2项,从权-2项
1.一种无内胆凝胶固化老化装置,包括壳体(15)和壳体内的固化老化加速器(2-2);其特征在于:壳体(15)内壁所直接形成的空腔为凝胶固化老化装置(2)的工作空间,工作空间内部密封,输送装置(11)穿过工作空间设置;壳体(15)上设置与工作空间内部连通的冷热源输送管道、气体通道、回收通道和排放通道,冷热源输送管道与冷热源系统(7)连通,气体通道与供气系统(8)连通,回收通道和回收系统(6)连通,排放通道与废物处理系统(5)连通。
2.根据权利要求1所述的无内胆凝胶固化老化装置,其特征在于:固化老化加速器(2-
2)的加速方式是调节pH、热传导、射频辐射、红外辐射、声波、振动中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的无内胆凝胶固化老化装置,其特征在于:固化老化加速器(2-
2)设置在工作空间的上部或下部,或在工作空间的管体内壁周向环绕设置。
4.根据权利要求1所述的无内胆凝胶固化老化装置,其特征在于:壳体(15)内设置气体装置(4-1),供气系统(8)通过气体通道连通气体装置(4-1)进而连通壳体(15)内的工作空间。
5.根据权利要求1所述的无内胆凝胶固化老化装置,其特征在于:壳体(15)内还可设置收集装置,有效收集和处理系统中滴落或倾倒出的原辅料或反应物质。
6.根据权利要求1所述的无内胆凝胶固化老化装置,其特征在于:凝胶固化老化装置(2)位于原辅料系统(1)后;在凝胶固化老化装置(2)后至少设置改性装置(4C)、干燥装置(4D),或设置凝胶活化系统(3)、改性和干燥系统(4)。
7.根据权利要求1所述的无内胆凝胶固化老化装置,其特征在于:所述的原辅料系统(1)包括配方溶胶的配制模块(1A)、基材的制备模块(1B)、溶胶基材复合制备模块(1C)、原辅料储存模块(1D)中的至少一种或任意组合。
8.根据权利要求1所述的无内胆凝胶固化老化装置,其特征在于:适用气凝胶无氯无醇工艺。
9.一种凝胶固化老化方法,其特征在于采用权利要求1-8任一项所述无内胆凝胶固化老化装置,原辅料系统(1)将原辅料配比后通过输送装置(11)送入凝胶固化老化装置(2),在壳体(15)中进行固化老化反应;固化老化加速器(2-2)通过热传导、射频辐射、红外辐射、声波、振动中的一种或多种促进固化和老化,缩短固化和老化的时间;在固化和老化过程中,冷热源系统(7)连通冷热源输送管道对工作空间及原辅料系统(1)进行供热供冷;供气系统(8)对工作空间及原辅料系统(1)进行供气;整个工段产生的三废进入废物处理系统(5);回收系统(6)收集反应过程中的物料进行再利用。
10.根据权利要求9所述的凝胶固化老化方法,其特征在于:固化和老化温度为-50℃-
300℃,10S-5h内完成固化,1min-48h内完成老化。