[发明专利]一种节能高效制备多孔材料的装置及方法

权利要求书

1.一种节能高效制备多孔材料的装置，其特征在于：包括依次通过管道连接的储料容器、喷雾混合反应器、干燥箱和气氛烧结炉，所述喷雾混合反应器至少有两个进料口和一个出料口，所述喷雾混合反应器设有喷雾模块和储液模块，所述喷雾模块设有喷枪，所述喷枪与所述储液模块的液面夹角成30~90°。

2.根据权利要求1所述的节能高效制备多孔材料的装置，其特征在于，每个所述进料口的均通过高精度的恒流泵连接储料容器。

3.根据权利要求1所述的节能高效制备多孔材料的装置，其特征在于，所述储液模块中设有加快物料混合的储液搅拌器。

4.根据权利要求1所述的节能高效制备多孔材料的装置，其特征在于，所述进料口至少有一个喷雾进料口和一个储液进料口。

5.根据权利要求1所述的节能高效制备多孔材料的装置，其特征在于，所述喷雾混合反应器底部设有过滤模块，所述过滤模块包括过滤控制器和过滤板。

6.根据权利要求1所述的节能高效制备多孔材料的装置，其特征在于，所述喷枪采用外部混合式雾化，雾化过程由中心雾化孔和辅助雾化孔共同完成。

7.根据权利要求1所述的节能高效制备多孔材料的装置，其特征在于，所述喷雾反应器向所述喷枪输送物料的方式为重力式、虹吸式和压送式的一种。

8.一种采用权利要求1-7任意一项所述节能高效制备多孔材料的装置来制备多孔材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1）在一号储料容器中加入按一定比例称取的合成原料A和模板剂B，并按产物固含量5～30wt%的比例添加溶剂C进行溶解；

S2）在二号储料容器中加入储液模块所需液体D，并按一定进料速度比，通过高精度恒流泵将二号储料容器的物料输送到喷雾混合反应器的储液进料口中；喷枪与储液模块的液面之间的夹角为30~90°；

S3）一号储料容器的物料经过超声搅拌混合后,先按一定进料速度比，通过高精度恒流泵将一号储料容器的物料输送到喷雾混合反应器的喷雾进料口中，然后按一定压力，通过喷枪将物料变成雾滴，喷射到液体D中；

S4）几种物料在储液搅拌器的进一步作用下，高效混合、充分反应后，打开过滤控制器，通过过滤板将产物过滤，在储料进料口再次加入液体D，对产物进行洗涤和过滤处理，滤液由出料口排出或进一步回收，过滤后的产物进入到干燥箱中；

S5）干燥后的产物在通有惰性气体的气氛烧结炉中一次烧结，即得到多孔材料。

9.根据权利要求8所述的制备多孔材料的方法，其特征在于，所述的合成原料A为金属单质、金属氧化物、非金属单质、非金属氧化物的一种或两种的任意组合；所述的模板剂B为环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、氨基树脂的一种或任意两种的组合；所述的溶剂C为二甲基亚砜、N ,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮一种或任意两种的组合。

10.根据权利要求8所述的制备多孔材料的方法，其特征在于，所述的液体D为水和无水乙醇中的一种或两种的组合，过滤洗涤后的产物先通过储液进料口加入包覆原料或掺杂原料对产物进行改性处理，再进入到干燥箱中干燥处理。

11.根据权利要求8所述的制备多孔材料的方法，其特征在于，在气氛烧结炉中烧结的温度控制在400～900℃，烧结的时间控制在2～8h，所述的惰性气氛为氩气或氮气的一种。