[实用新型]一种基于水热法制备铈基复合氧化物的反应装置

说明书

本实用新型公开了一种基于水热法制备铈基复合氧化物的反应装置，包括搅拌反应釜、支撑搅拌反应釜的支架、以及与搅拌反应釜相连的加热装置；所述搅拌反应釜的顶部设有搅拌溶解罐一和搅拌溶解罐二，所述搅拌溶解罐一的底部通过管道一与所述搅拌反应釜内部相通，且所述管道一上设有阀门一，所述搅拌溶解罐二的底部通过管道二与冷凝器的输入端相连，且所述管道二上设有阀门二，所述冷凝器的输出端通过管道与所述搅拌反应釜内部相通；所述搅拌反应釜的侧壁设有喷淋装置与安全阀；所述搅拌反应釜的底部设有出料口，且所述出料口处设有控制出料的阀门三。本实用新型简化了载体制备过程中的操作，可以制备出大量质量固定，性质稳定的铈基复合氧化物产品。

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，特别涉及一种基于水热法制备铈基复合氧化物的反应装置。

背景技术

由于氧化铈(CeO₂)中的铈元素能受环境影响而发生之间的可逆转变，这使得CeO₂广泛应用于三效催化剂(TWC，主要活性组分为Pd、Pt、Rh等贵金属)中作为储氧载体材料，极大地提高三效催化剂的催化效果。

目前制备铈基复合氧化物的方法主要有共沉淀法、溶胶-凝胶法及水热合成法等。由于铈基复合氧化物纳米晶的形成和生长速率难以调控，通过传统的共沉淀法及溶胶凝胶法制备所得到的铈基复合氧化物纳米材料尺寸不均一、形貌不规整。而水热合成法因其所得产物纯度较高、分散性好且粒度易控制等优点在纳米材料的制备领域广泛应用。

目前水热合成反应釜是实验室常用的小型高温高压反应器，其产率较低，仅适用于小剂量的纳米材料合成，难以制备出大量质量稳定的产品。根据实验需求，水热合成过程需要将加料、溶解、搅拌、加热反应等一系列步骤分开进行，且在加料过程中，需要对反应物进行温度控制，制备过程繁琐且难以达到精准控制。

因此，目前急需一种既能实现精准控温、简化操作步骤又能保证制备出大量质量稳定的铈基复合氧化物纳米材料的水热反应装置。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种基于水热法制备铈基复合氧化物的反应装置，集溶解、冷却、进料、搅拌、加热为一体，既能简化载体制备过程中的操作，又能得到较大规模的产量。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于水热法制备铈基复合氧化物的反应装置，包括搅拌反应釜、支撑所述搅拌反应釜的支架、以及与所述搅拌反应釜相连的加热装置；所述搅拌反应釜的顶部设有搅拌溶解罐一和搅拌溶解罐二，所述搅拌溶解罐一的底部通过管道一与所述搅拌反应釜内部相通，且所述管道一上设有阀门一，所述搅拌溶解罐二的底部通过管道二与冷凝器的输入端相连，且所述管道二上设有阀门二，所述冷凝器的输出端通过管道与所述搅拌反应釜内部相通；所述搅拌反应釜的侧壁设有喷淋装置与安全阀；所述搅拌反应釜的底部设有出料口，且所述出料口处设有控制出料的阀门三。

作为优选，所述搅拌反应釜包括釜体与釜盖，所述釜体与所述釜盖之间通过销钉连接。

作为优选，所述喷淋装置设置在所述搅拌反应釜的侧壁三分之二高度处。

作为优选，所述安全阀为敞开全启式安全阀。

作为优选，所述搅拌反应釜的底部为半圆形。

作为优选，所述搅拌反应釜的搅拌叶片设置三组，每组均采用由四片搅拌叶组成的推进式搅拌叶片。

作为优选，相邻两组搅拌叶片之间的距离相同。

作为优选，所述冷凝器采用列管式冷凝器。

作为优选，所述列管式冷凝器的换热内管设置8根，且均采用玻璃管。

作为优选，所述搅拌溶解罐一、所述搅拌溶解罐二、以及搅拌反应釜的内壁均设有防腐层，且所述防腐层采用聚四氟乙烯材料制成。

本实用新型的有益效果是：