[发明专利]一种气凝胶制备系统及方法

权利要求书

1.一种气凝胶制备系统，至少包括原辅料系统（1）、凝胶系统（2）、改性和干燥系统（4），在凝胶系统（2）、改性和干燥系统（4）中还可选择地增加设置凝胶活化系统（3）；其特征在于：凝胶系统（2）、凝胶活化系统（3）、改性和干燥系统（4）各自的壳体所直接形成的中空管状或隧道状空腔为工作空间，各工作空间相互独立且能够通过开闭装置形成相互贯通的隧道状连续通过空间，在各工作空间内设置与原辅料系统（1）对接的输送装置（11）；在凝胶系统（2）、凝胶活化系统（3）、改性和干燥系统（4）上均设置与各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所述的气凝胶制备系统，其特征在于：在凝胶系统（2）的工作空间内设置固化老化加速器，所述固化老化加速器的加速方式是射频辐射、声波、红外辐射、振动、热传导中的一种或几种；在凝胶活化系统（3）的工作空间内设置热传导、红外辐射、振动、射频辐射、声波中的一种或几种活化加速器；在改性和干燥系统（4）的工作空间内设置改性加速器，所述改性加速器的加速方式是声波、红外辐射、振动、热传导中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的气凝胶制备系统，其特征在于：各加速器均设置在各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所述的气凝胶制备系统，其特征在于：改性和干燥系统（4）由单独设置的改性设备和单独设置的干燥设备串联而成或者是一体设置的改性和干燥贯通空间；改性和干燥系统（4）为一体设置的改性和干燥贯通空间时，在凝胶系统（2）、改性和干燥系统（4）中还必须设置凝胶活化系统（3）。

5.根据权利要求1所述的气凝胶制备系统，其特征在于：改性和干燥系统（4）后还设置产品后加工系统（9）和产品包装系统（10）。

6.采用权利要求1-5任一项气凝胶制备系统的气凝胶制备方法，其特征在于包括如下步骤：

S1：在原辅料系统（1）中添加原辅料；之后输送装置（11）启动开始工作；

S2：原辅料进入凝胶系统（2），在该段内通过调节pH、热传导、射频辐射、红外辐射、声波、振动中的一种或多种方式促进固化和老化，缩短固化和老化的时间；

S3：经凝胶系统（2）固化和老化后的凝胶经输送装置（11）带动而进入凝胶活化系统（3），实现湿凝胶中化学官能团的活化，提高其反应活性，加快后段改性速度；

S4：活化后的凝胶经输送装置（11）带动而进入改性和干燥系统（4），在改性段通过声波、红外辐射、振动、热传导中的一种或几种方式加速改性，提高改性效率；之后进入干燥段，通过热风、红外辐射、热传导中的一种或者几种进行干燥；

S5：在上述各步骤中，冷热源系统（7）连通冷热源输送管道对各工作空间及原辅料系统（1）进行供热供冷；供气系统（8）对各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。

7.根据权利要求6所述的气凝胶制备方法，其特征在于所述方法适用气凝胶无氯无醇工艺。

8.根据权利要求6所述的气凝胶制备方法，其特征在于在步骤S2中固化和老化温度0℃-300℃，10S-5h内完成固化，1min-48h内完成老化；步骤S3中活化温度优选0-300℃，10S-168h内完成活化；步骤S4改性模块工作温度0-150℃，改性30s-5h完成；干燥模块干燥温度0-250℃，干燥10s-2.5h完成。