本实用新型涉及纳米材料生产领域，更具体地说，涉及一种磷酸稀土纳米材料的连续性生产装置。
背景技术：
磷酸稀土纳米材料是一系列具有优异性能的材料，在磁性材料、电子材料和光学材料等方面具有巨大的应用前景。目前，一维磷酸稀土纳米材料及磷酸稀土盐纳米晶材料，已在越来越多的领域中显示出应用潜能。其制备方法主要采用直接沉淀法、微乳液法和水热合成法。其中，水热合成法被普遍采用；其主要包括在内衬有聚四氟乙烯的不锈钢密闭反应釜中，加入稀土盐溶液、正磷酸根盐溶液或磷酸以及模板剂和水等，形成混合溶液体系，通过较高温度加热该混合溶液体系，使其接近或达到超临界状态，经一定反应时间后，获得结晶度较高、分布均匀的磷酸稀土盐纳米材料。然而，该水热合成法存在的弊端较多，主要为对反应设备要求较高、耗能高、反应时间长、易发生团聚、成本较高、产量少，难以实现工业化生产；模板剂通常为有机大分子化合物，如含磷表面活性剂，有些会引起水体污染，有些容易挥发至空气中，破坏生态环境；而最为重要的是，这些方法都不能满足工业的生产需求，难以实现大规模连续化的生产的需求。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷和不足，提供一种成本低廉、高制备通量、安全环保的磷酸稀土纳米材料的连续性生产装置，提高工业化生产效率。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：
一种磷酸稀土纳米材料的连续性生产装置，该装置包括物料混合及反应单元，用于稀土溶液和磷酸液的混合及反应；物料分离及出料单元，用于磷酸稀土纳米材料和液体料液的分离以及磷酸稀土纳米材料的出料；
所述物料混合及反应单元包括罐体、密闭板、固定框、离子液相支撑膜和阀门；
所述罐体内设有两密封板，将罐体分为相互隔离的左腔体与右腔体，两密封板中间设置固定框，用于固定离子液相支撑膜，密封板与固定框上部设有控制密封板交替开关的阀门；左右腔体内设有搅拌桨，左腔体上部和下部分别设有第一进料口与第一出料口；右腔体上部和下部分别设有第二进料口与第二出料口；所述左腔体下部的第一出料口与出料单元中的第三进料口相连；
所述物料分离及出料单元包括筒体、支撑框；
所述支撑框内设有纳米过滤膜，用于磷酸稀土纳米材料与液体物料的分离，所述筒体由支撑框分成上筒体与下筒体两部分，上筒体包括第三进料口、和第三出料口，所述第三进料口位于上筒体顶部；所述第三出料口位于支撑框上部筒壁上，用于磷酸稀土纳米材料的出料；下筒体包括第四出料口；所述第四出料口位于下筒体底部。
根据本实用新型，所述装置还可以进一步包括料液循环单元，用于稀土溶液和磷酸液两种料液的重复使用。
根据本实用新型，所述料液循环单元中，包括两路循环管路，一路是所述物料分离及出料单元中的第四出料口通过管路与物料混合及反应单元中的第一进料口连接，用于未反应的稀土溶液的循环使用；另一路是所述物料分离及出料单元中的第二出料口通过管路与物料混合及反应单元中的第二进料口连接；用于未反应的磷酸液的循环使用。
根据本实用新型，所述料液循环单元中还可以进一步设有第一液料驱动电机和第二液料驱动电机，为料液循环利用增加动力，其中，第一液料驱动电机设置在第四出料口与第一进料口之间连接的管路上，第二液料驱动电机设置在第二出料口与第二进料口之间连接的管路上。
根据本实用新型，所述液料驱动电机连有补充料液进料口，可对料液进行自动补充，减少人工补充料液的操作时间和工序，提高生产效率。
根据本实用新型，所述支撑框与筒底成30～60°倾角，增大过滤面积的同时便于磷酸稀土纳米材料的出料。
根据本实用新型，所述所述支撑框与筒底成45°倾角。
根据本实用新型，所述进料口与出料口上均设有控制开关的阀门。
根据本实用新型，所述密封板可通过阀门控制，完全开启或密封左右两部分腔体。
根据本实用新型，所述离子液相支撑膜可以在密封板封闭腔体的同时，控制阀门进行更换操作。
根据本实用新型，所述左右腔体上还设有带动所述搅拌桨转动的电机。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供了一种磷酸稀土纳米材料的连续性生产装置，使用本实用新型的磷酸稀土纳米材料连续性生产装置时，可将稀土溶液及磷酸液通过进料口分别灌入罐体的左右腔体内，通过搅拌桨搅拌，在离子液相支撑膜上生成磷酸稀土纳米材料；当离子液相支撑膜消耗完全时，利用密封板隔绝左右腔体，同时更换离子液相支撑膜，保证生产的可连续性，提高生产效率；反应生成的纳米材料，可以通过左腔体的第一出料口，流入筒体进行过滤分离，在第四出料口中取出，下部液料经过循环系统，进入罐体中，达到循环使用的目的。
附图说明
图1是本实用新型所述的一个优选实施方式中磷酸稀土纳米材料的连续性生产装置的结构示意图；
其中，1为左腔体；2为右腔体；3为密封板；4为密封板；5为固定框；6为离子液体液相支撑膜；7为阀门；8为搅拌桨；9为搅拌桨；10为电机；11为电机；12为第一进料口；13为第二进料口；14为第一出料口；15第二出料口；16为上筒体；17为下筒体；18为第三进料口；19为支撑框；20为第三出料口；21为第四出料口；22为第一液料驱动电机；23为第二液料驱动电机；24为第一补充料液进料口；25为第二补充料液进料口。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
本实用新型公开了一种磷酸稀土纳米材料的可连续性生产装置，如图1所示，该装置包括物料混合及反应单元，用于稀土溶液和磷酸液的混合及反应；物料分离及出料单元，用于磷酸稀土纳米材料和液体料液的分离以及磷酸稀土纳米材料的出料。
所述物料混合及反应单元中，左腔体1与右腔体2由罐体内设置的密封板3和密封板4进行密闭隔离，所述密封板3和密封板4中间设置固定框5，用于固定离子液体液相支撑膜6，密封板3和密封板4与固定框5上设有控制密封板3和密封板4交替开关的阀门7；左腔体1内设有搅拌桨8，右腔体2内设有搅拌桨9，分别由电机10和电机11驱动旋转；腔体上部和下部分别设有第一进料口12、第二进料口13、第一出料口14和第二出料口15；所述第一出料口14与物料分离及出料单元中的筒体连接；
所述物料分离及出料单元中，筒体由内设有纳米过滤膜的支撑框19分成上筒体16与下筒体17两部分，上筒体16包括第三进料口18和第三出料口20；所述第三进料口18位于上筒体16顶部；所述第三出料口20位于支撑框19上部筒壁上，用于磷酸稀土纳米材料的出料；所述第四出料口21位于下筒体17底部，用于反应料液的回收再利用；所述支撑框19与筒体成45°倾角，增大过滤面积；所述第四出料口21与物料混合及反应单元中的第一进料口12通过管路连接。
使用时，可将稀土溶液及磷酸液分别通过第一进料口12和第二进料口13灌入左腔体1和右腔体2内，通过搅拌桨8搅拌桨9分别搅拌，磷酸稀土纳米材料在左腔体1中生成；当离子液相支撑膜消耗完全时，利用密封板3和密封板4隔绝左右腔体，同时更换离子液相支撑膜，保证生产的可连续性，提高生产效率。反应生成的纳米材料，通过左腔体的第一出料口14，流入物料分离及出料单元中，通过设有纳米过滤膜的支撑框19，实现固液物料的分离，在支撑框19的上部第三出料口20取出固体物料——磷酸稀土纳米材料，在下筒体17内收集分离的液体物料，在下筒体下部的第四出液口21分离得到未反应的液体物料。
如图1所示，所述可连续性生产装置还进一步包括料液循环单元，用于稀土溶液和磷酸液两种料液的重复使用。
所述料液循环单元中，包括两路循环管路，一路是所述物料分离及出料单元中的第四出料口21通过第一液料驱动电机22和管路与所述第一进料口12连接，用于未反应的稀土溶液的循环使用；另一路是所述物料分离及出料单元中的第二出料口15通过第二液料驱动电机23和管路与所述第二进料口13连接；用于未反应的磷酸液的循环使用。
包括液料循环单元的装置在使用时，可将稀土溶液及磷酸液分别通过第一进料口12和第二进料口13灌入左腔体1和右腔体2内，通过搅拌桨8搅拌桨9分别搅拌，磷酸稀土纳米材料在左腔体1中生成；当离子液相支撑膜消耗完全时，利用密封板3和密封板4隔绝左右腔体，同时更换离子液相支撑膜，保证生产的可连续性，提高生产效率。反应生成的纳米材料，通过左腔体的第一出料口14，流入物料分离及出料单元中，通过设有纳米过滤膜的支撑框19，实现固液物料的分离，在支撑框19的上部第三出料口20取出固体物料——磷酸稀土纳米材料，在下筒体17内收集分离的液体物料；并经过第四出料口21在第一液料驱动电机的作用下重新进入罐体左腔体1的第一进料口12中，同时未反应的磷酸料液通过第二出料口15在第二料液驱动级的作用下重新进入右腔体2中的第二进料口13，达到循环使用目的；还可以在所述第一液料驱动电机和第二液料驱动电机中连有补充料液进料口24和25，可对料液进行补充。
上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。