一种卧式反应装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种卧式反应装置，结合传统球磨机的功能，在水热反应的同时进行球磨混合，提高水热生产钛酸钡的效率；生产设备为一种卧式反应装置，包括加热器、卧式反应釜、传动装置、动力装置和基座，采用三层结构的可沿垂直于釜体主轴轴线方向导轨做开合加热腔动作的加热体、采用类球磨机形式的双层釜体结构的使反应物被充分搅拌和反应的卧式反应釜、用于对两个加热体起支撑和导向作用的导轨。三层结构的加热体能够有效降低卧式加热器热量耗散，提高加热速度；双层釜体结构的卧式反应釜提高受热均匀度和反应物研磨效率。该生产设备具有效率高、产量大的特点，在微纳粉体材料制备方面，具有广阔的应用前景。
【专利说明】
一种卧式反应装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种卧式反应装置，属于微纳粉体材料生产设备技术领域。
【背景技术】
[0002]钛酸钡粉体具有优异的电学性能，如高介电常数以及铁电、压电和正温度系数效应等，是电子陶瓷元器件的重要基础母体原料，被称为电子陶瓷的支柱，主要用于介质陶瓷、敏感陶瓷的制造，被广泛应用于自动温控发热元件、多层陶瓷电容器、PTC热敏电阻器件、电光器件、汽车动力电池等领域，特别是在电动车动力电池上，发展前景极其广阔，各国投入大量人力财力进行研发。
[0003]钛酸钡粉体的制备技术中已实现产业化的主要有高温固相煅烧法、共沉淀法和水热法。高温固相法合成温度高，粉体粒径大，团聚现象严重和因混合不均匀而导致产物化学组成不均匀，经过球磨后粒径为0.5-1.5μπι的粉体；同样共沉淀法也需要高温焙烧，会使颗粒进一步长大。随着电子技术微型化和集成化发展的要求，这种粉体无法用于制造性能可靠的单层介质层厚度小于5μπι的MLCC。水热法是目前普遍采用的一种用于制备高纯钛酸钡纳米粉体的方法。因其该方法能够在较低的温度下，直接从溶液中获得晶粒发育完整的粉末，粉体的纯度高、化学成分均匀、粒径小、尺寸分布好等一系列优点而备受关注。
[0004]传统水热技术需要大量的液体介质，升高反应釜压力，促进结晶；另外，也有利于立式反应釜的搅拌。传统水热技术的缺点是反应釜压力大、产量低。针对这个问题，本实用新型结合球磨机的研磨原理、研制了一种新的卧式水热反应装置，实现在水热反应过程中辅以球磨，加快水热反应，可以在液体介质少、反应体系粘度大的情况下实现纳米钛酸钡粉体的高产量合成。
【实用新型内容】
[0005]目的:为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种卧式反应装置，实现在水热反应过程中辅以球磨，加快水热反应，可以在液体介质少、反应体系粘度大的情况下实现纳米钛酸钡粉体的高产量合成。
[0006]技术方案:为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0007]—种卧式反应装置，其特征在于:加热器、卧式反应釜、传动装置、动力装置和基座;所述的基座上设有导轨和导轨驱动单元；
[0008]卧式反应釜设置在中空的圆柱状加热器形成的加热腔内；卧式反应釜的釜体端面中心位置向外延伸设置釜体主轴，卧式反应釜通过釜体主轴与传动装置和动力装置依次相连，用于带动卧式反应釜旋转，使卧式反应釜内的反应物充分受热并充分反应；
[0009]所述加热器包括加热体、加热管和测温装置，加热体沿其中轴线的分割面分割为半圆柱形状的第一加热体和第二加热体，第一加热体和第二加热体的底部分别滑动连接设置在导轨上，第一加热体和第二加热体可沿分割面法线方向在导轨上来回滑动，从而实现加热器开合加热腔。
[0010]所述的卧式反应装置，其特征在于:所述卧式反应釜包括釜体、进料口、出料口，进料口和出料口分别分布于釜体的上下对侧;所述釜体为双层釜体结构，包括釜体外壁和釜体内壁，所述釜体外壁由金属等具有高热导系数和高强度材料制成;釜体内壁的材质为耐腐蚀材料。双层釜体结构类球磨机形式。
[0011 ]所述的卧式反应装置，其特征在于:所述加热器为三层结构，依次包括加热体外壁、保温隔热体、加热体内壁，保温隔热体夹设在加热体外壁和加热体内壁之间，所述保温隔热体的材质为隔热材料，加热体外壁和加热体内壁的材质为高强度金属。
[0012]所述的卧式反应装置，其特征在于:所述加热管沿加热器的加热体内壁靠近卧式反应釜侧铺设，加热管的铺设方向垂直于釜体主轴，测温装置的测温部分分别插入第一加热体和第二加热体内。
[0013]所述的卧式反应装置，其特征在于:导轨驱动单元固定在导轨的行程方向两侧，使滑动连接在导轨上的第一加热体和第二加热体沿导轨方向以规定行程做往复运动，完成开合加热腔的动作。
[0014]作为优选方案，所述的卧式反应装置，其特征在于:还包括支撑装置，所述釜体主轴架设在支撑装置，所述支撑装置底端固定在基座上。
[0015]有益效果:本实用新型提供的一种卧式反应装置，结合传统球磨机的功能，在水热反应的同时进行球磨混合，大大提高水热生产的效率;生产设备为一种卧式反应装置，尤其涉及采用三层结构的可沿垂直于釜体主轴轴线方向导轨做开合加热腔动作的加热体、采用类球磨机形式的双层釜体结构的使反应物被充分搅拌和反应的卧式反应釜、用于对两个加热体起支撑和导向作用的导轨。三层结构的加热体能够有效降低卧式加热器热量耗散，提高加热速度;双层釜体结构的卧式反应釜提高受热均匀度和反应物研磨效率。该方法和生产设备具有效率高、产量大的特点，在微纳粉体材料制备方面，具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0016]图1和图2是本实用新型卧式反应装置的结构示意图；
[0017]图3是加热体的三层结构示意图；
[0018]图4是本实用新型中卧式反应釜的外形示意图；
[0019]图5是卧式反应釜的双层釜体结构示意图；
[0020]图6是本实用新型制备的钛酸钡粉体的XRD图；
[0021 ]图7是本实用新型制备的钛酸钡粉体的扫描电镜照片图。
[0022]图中:加热器1、卧式反应釜2、传动装置3、支撑装置4、动力装置5、基座6、
[0023]加热管11、测温装置12、第一加热体13、第二加热体14、保温隔热体15、加热体外壁16、加热体内壁17、加热腔18、料口 21、出料口 22、釜体23、釜体外壁24和釜体内壁25、釜体主轴26、釜体端面27。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例对本实用新型作更进一步的说明。
[0025]如图1和图2所示，一种卧式反应装置，包括中空的圆柱状加热器1、卧式反应釜2、传动装置3、支撑装置4、动力装置5和基座6;卧式反应釜2被包绕在中空的圆柱状加热器I形成的加热腔18内；卧式反应釜2的釜体端面27中心位置向外延伸设置釜体主轴26，卧式反应釜2通过釜体主轴26与传动装置3和动力装置5依次相连，用于带动卧式反应釜2旋转，使卧式反应釜2内的反应物充分受热并充分反应。
[0026]如图1-图3所示，加热器I包括第一加热体13、第二加热体14、加热管11和测温装置12；
[0027]加热器I为三层结构，依次包括加热体外壁16、保温隔热体15、加热体内壁17;保温隔热体15被加热体外壁16和加热体内壁17夹持成三明治状，保温隔热体15由隔热材料制成，加热体外壁16和加热体内壁17由高强度金属材质制成。中空的圆柱状加热体沿其中轴线的分割面分割为半圆柱形状的第一加热体13和第二加热体14，第一加热体13和第二加热体14可沿分割面法线方向在导轨61上来回滑动，便于加热器I的开合。
[0028]加热管11沿加热器I的加热体内壁17靠近卧式反应釜2侧铺设，加热管11的铺设方向垂直于釜体主轴26，可以根据具体应用情况控制加热管11的工作数量和加热温度。测温装置12的测温部分分别插入第一加热体13和第二加热体14内。
[0029]基座6上设有导轨61和导轨驱动单元62。
[0030]导轨驱动单元62固定在导轨61的行程方向两侧，通过这样的结构，当导轨驱动单元62工作时，分别使第一加热体13和第二加热体14沿导轨61方向以规定行程做往复运动。由此，完成开合加热腔18的动作。
[0031]导轨61垂直于釜体主轴26轴线方向铺设，导轨61对第一加热体13和第二加热体14起支撑和导向作用。
[0032]如图4、图5所示，卧式反应釜2包括进料口 21、出料口 22、釜体23。进料口 21和出料口 22分别分布于釜体23圆柱面的上下对侧。釜体23为由釜体外壁24和釜体内壁25组成的双层釜体结构，釜体外壁24由金属等具有高热导系数和高强度的材料制成。釜体内壁25由耐腐蚀材料制成。
[0033]釜体23在釜体端面27上设置有对卧式反应釜2进行支撑的釜体主轴26，卧式反应釜2围绕釜体主轴26的轴线转动，其转动力矩通过传动装置3由动力装置5提供。
[0034]实施例一:
[0035]采用八水氢氧化钡和二氧化钛为原料，按照钡钛比为1:1进行配料，加入反应釜中，设定转速为20转/分钟，加热温度为300°C，反应时间5小时，反应后进行固液分离，经干燥后进行打散装袋。
[0036]实施例二:
[0037]采用八水氢氧化钡和钛酸四丁酯为原料，按照钡钛比为1.02:1进行配料，加入反应釜中，设定转速为25转/分钟，加热温度为200 °C，反应时间16小时，反应后进行固液分离，经干燥后进行打散装袋。
[0038]实施例三:
[0039]采用一水氢氧化钡和二氧化钛为原料，按照钡钛比为1.04:1进行配料，加入反应釜中，设定转速为15转/分钟，加热温度为80°C，反应时间48小时，反应后进行固液分离，经干燥后进行打散装袋。
[0040]图6、图7分别是本实用新型制备的钛酸钡粉体的XRD图和扫描电镜照片图。
[0041]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种卧式反应装置，其特征在于:加热器、卧式反应釜、传动装置、动力装置和基座；所述的基座上设有导轨和导轨驱动单元； 卧式反应釜设置在中空的圆柱状加热器形成的加热腔内；卧式反应釜的釜体端面中心位置向外延伸设置釜体主轴，卧式反应釜通过釜体主轴与传动装置和动力装置依次相连，用于带动卧式反应釜旋转，使卧式反应釜内的反应物充分受热并充分反应； 所述加热器包括加热体、加热管和测温装置，加热体沿其中轴线的分割面分割为半圆柱形状的第一加热体和第二加热体，第一加热体和第二加热体的底部分别滑动连接设置在导轨上，第一加热体和第二加热体可沿分割面法线方向在导轨上来回滑动，从而实现加热器开合加热腔。2.根据权利要求1所述的卧式反应装置，其特征在于:所述卧式反应釜包括釜体、进料口、出料口，进料口和出料口分别分布于釜体的上下对侧;所述釜体为双层釜体结构，包括釜体外壁和釜体内壁，釜体内壁的材质为耐腐蚀材料。3.根据权利要求1所述的卧式反应装置，其特征在于:所述加热器为三层结构，依次包括加热体外壁、保温隔热体、加热体内壁，保温隔热体夹设在加热体外壁和加热体内壁之间，所述保温隔热体的材质为隔热材料。4.根据权利要求3所述的卧式反应装置，其特征在于:所述加热管沿加热器的加热体内壁靠近卧式反应釜侧铺设，加热管的铺设方向垂直于釜体主轴，测温装置的测温部分分别插入第一加热体和第二加热体内。5.根据权利要求1所述的卧式反应装置，其特征在于:导轨驱动单元固定在导轨的行程方向两侧，使滑动连接在导轨上的第一加热体和第二加热体沿导轨方向以规定行程做往复运动，完成开合加热腔的动作。6.根据权利要求1所述的卧式反应装置，其特征在于:还包括支撑装置，所述釜体主轴架设在支撑装置，所述支撑装置底端固定在基座上。
【文档编号】B01J19/18GK205700569SQ201620619965
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】朱孔军, 王成明
【申请人】南京宇热材料科技有限公司