[发明专利]一种射频辐射快速制备气凝胶的干燥设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备气凝胶的干燥设备，特别涉及一种射频辐射快速制备气凝胶 的干燥设备。

背景技术

气凝胶是一种新型的纳米多孔材料，因具有超低导热系数、低密度、低介电常数、 低折射率和高比表面积、高绝缘性、高透光性等奇特性能，在热学、光学、电学、化学、声学等 领域显示出许多神奇的特性，被称为改变世界的神奇材料。

当前气凝胶的生产技术主要包括超临界干燥生产技术和常压干燥生产技术，尽管 经过10多年的发展，生产工艺不断改进和完善，生产效率不断提高，但不论国内还是国外企 业基本都还是间歇式的半自动化生产，行业内还没有企业可以做到连续式的全自动生产。 究其原因，一是超临界干燥生产中需要超临界高压萃取釜，常压干燥生产工艺中也需要采 用干燥釜，气凝胶毡和气凝胶板等产品无法通过管道输送，必须将釜盖打开，通过行车吊装 物料；二是传统气凝胶生产工艺的工段时间较长，特别是老化工段和改性工段，往往长达10 几小时乃至数天，这给各工段的衔接带来很大阻碍。因此，当前各气凝胶生产企业主要是通 过调整各生产工段设备数量组合和优化各工段的衔接来提升整个气凝胶生产的效率，进而 降低成本。

间歇式半自动生产方式，不仅阻碍生产效率的提升，由于工段衔接环节多，现场操 作工人多，还不利于产品质量的控制、人工成本的控制，生产过程中容易因人员误操作或乙 醇等有机物泄露或设备故障引发的安全事故对现场人员生命安全的保障构成威胁。

为解决以上问题，本发明提出了一种全新的气凝胶快速生产的干燥设备。

发明内容

一种射频辐射快速制备气凝胶的干燥设备，包括设备的外箱体，设备的内胆，设备 的自动控制装置，惰性气体进入设备内胆的鼓入通道，设备的射频发生器，设备内胆内气体 进入回收系统和三废处理系统的抽出通道，设备的监测装置，设备内胆内的履带输送装置， 干燥设备的改善热风分布的均风网，供热系统预热的惰性气体进入设备内胆的鼓入通道； 监测装置中的金属监测装置和有机气体监测装置位于设备外箱体1和设备的内胆之间，温 度监测装置、氧浓度监测装置和视频监视装置位于设备内胆内；设备上工作电机均为防爆 电机；内胆上有通道，可与设备外围的惰性气体系统、供热系统、回收系统、三废处理系统贯 通或关闭。

所述的惰性气体系统，向干燥设备供给惰性气体，确保干燥设备内的氧浓度低于 干燥设备内可燃气体燃烧或爆炸需要的最低氧含量，惰性气体包括氮气、二氧化碳、氦气、 氩气、氖气中的一种或几种。

所述的供热系统，由换热器和热介质组成，其中热介质包括热水、蒸汽、导热油、空 气、惰性气体和电热丝中一种或几种。

所述回收系统，用于回收干燥设备中的可循环使用的原辅料以及惰性气体系统注 入干燥设备的惰性气体，回收方式包括冷凝、蒸发、精馏、浓缩、吸附、过滤、筛分中一种或几 种方式。

所述三废处理系统用于处理生产过程中产生的不可循环使用的废液、废气和废 固。

所述的射频辐射快速制备气凝胶的干燥设备，可以仅采用射频辐射干燥，也可以 仅采用惰性气体热风干燥，还可以采用射频辐射干燥与惰性气体热风干燥组合干燥。

所述的射频辐射快速制备气凝胶的干燥设备，具有射频发生器，射频发生器发出 射频的工作频率为300KHz~300GHz，射频输出功率为250W~1000kW。

所述的射频辐射快速制备气凝胶的干燥设备，具有监测装置和自动控制装置；监 测装置包括金属监测装置、温度监测装置、氧浓度监测装置、有机气体监测装置和视频监视 装置中的一种或几种，金属监测装置监测的金属粒径范围为大于0.1mm，温度监测装置监测 的温度范围为-50~300℃，氧浓度监测装置监测的氧浓度范围为0.01%~25%；自动控制装置 包括PLC控制系统装置或DCS控制系统装置或安全连锁装置，自动控制装置的控制界面可以 远离工作现场；射频发生器、设备工作电机可以通过监测装置和自动控制装置实现远程或 现场自动控制、安全连锁或紧急停车。

所述的射频辐射快速制备气凝胶的干燥设备，具有前后贯通的内胆，能够阻隔生 产过程中水分或酸组分或碱组分或有机组分与内胆外的干燥设备其他工作部件直接接触， 内胆材质为聚合物或陶瓷或玻璃，内胆可以是一个整体也可以是多段拼接。