空气敏感性物料的干燥系统的制作方法

1.本实用新型涉及物料干燥技术领域，具体涉及一种空气敏感性物料的干燥系统。


背景技术：

2.空气敏感性物料，如硫化锂、高氯酸锂、碘化锂、过氧化锂等，具有极易与氧气、水、二氧化碳和一氧化碳等发生化学反应的特性。为了避免空气敏感性物料反应变质，实验室大多采用抽真空降低水沸点的方法干燥空气敏感性物料，需要用到的真空干燥设备主要为箱式真空干燥设备和转鼓真空干燥设备。
3.箱式真空干燥设备对空气敏感性物料加热干燥时，空气敏感性物料处于静止状态，存在空气敏感性物料受热不均、干燥效率低、设备庞大等缺点。且，现有的箱式真空干燥设备不易实现绝对真空，容易将外界的水分、空气带入箱体中，进而对空气敏感性物料产生较大影响。申请号为201922141918.9的专利文献公开了一种实验室真空干燥箱，将待干燥的物料置于干燥腔中的载物台上，电加热管对物料进行加热干燥。载物台下端通过皮带与驱动电机连接传动，驱动电机通过皮带的传动作用驱动载物台转动，使干燥物料受热均匀。干燥盒内部一侧设置有冷凝器，冷凝器下方设有冷凝水储存槽，冷凝水储存槽下方设有冷凝水排出阀。箱内潮湿物料受热会生成高热水蒸气，水蒸气经冷凝器经过冷凝器表面大部分形成水滴，再从排出阀排出。虽然载物台转动，能在一定程度上使物料的外周受热相对均匀，但是当物料较多、并呈堆放状态时，物料内部受热仍然不均匀。箱式真空干燥设备多用于块状或颗粒状物料的干燥。
4.转鼓真空干燥设备，如申请号为201410600433.0的专利文献公开了一种真空转鼓干燥装置，待干燥物料被放置于鼓体中，通过电机驱动鼓体转动，同时对物料进行加热干燥。物料在鼓体中翻滚，解决了物料内部受热不均的技术问题。但是，驱动转鼓转动所需能耗较大、经济成本高，转鼓的一部分壁面无法与物料接触，物料的有效受热面积低。转鼓真空干燥设备多用于块状或颗粒状物料的干燥。
5.特别是，当箱式真空干燥设备和转鼓真空干燥设备用于干燥如硫化锂、高氯酸锂等空气敏感性物料时，存在无法净化干燥过程中产生的有害气体的技术问题，还无法实现对熔融状态、胶体状态的空气敏感性物料的动态干燥。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种空气敏感性物料的干燥系统，能提高空气敏感性物料的干燥效率，以及净化干燥过程中产生的有害气体和水蒸气。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：空气敏感性物料的干燥系统，包括储气罐、搅拌机、加热器和尾气处理装置；
8.所述储气罐用于储存惰性气体；
9.所述搅拌机包括容器，以及安装于所述容器之外的电机；所述容器上设置有与其内腔相连通的搅拌机进气口、搅拌机出气口和进出料口；所述搅拌机进气口、搅拌机出气口
和进出料口两两相间隔布置，且位于所述容器的上部；所述容器通过加热器加热；
10.所述电机通过机架安装；所述电机的轴伸端传动连接有穿过所述进出料口安装的转轴，所述转轴与进出料口之间安装有密封垫圈，所述转轴位于容器内腔中的端部安装有搅拌部；
11.所述储气罐的出气口与搅拌机进气口通过管道相连通，所述搅拌机出气口与所述尾气处理装置的进气口通过管道相连通；所述尾气处理装置的排气口处安装有排气管。
12.进一步的，还包括气体预热机；所述储气罐的出气口与所述气体预热机的进气口通过管道相连通，所述气体预热机的出气口与搅拌机进气口通过管道相连通。
13.进一步的，所述尾气处理装置包括分子筛吸附装置和溶剂吸附装置；
14.所述搅拌机出气口与分子筛吸附装置的进气口通过管道相连通；
15.所述溶剂吸附装置包括瓶体，以及盛装于所述瓶体内的溶剂；所述瓶体的顶部开设有与其内腔相连通的进气口与排气口；
16.所述分子筛吸附装置的出气口与瓶体的进气口通过管道相连通，并延伸至溶剂的液面以下；
17.所述排气管安装于所述瓶体的排气口处。
18.进一步的，所述加热器为套设于所述容器外的柔性电加热套。
19.进一步的，还包括包裹在所述容器外的保温棉层，所述保温棉层位于容器与柔性电加热套之间。
20.进一步的，所述搅拌部包括与所述转轴相连的安装座，以及安装于所述安装座上的搅拌叶片；所述搅拌叶片沿转轴的周向均匀间隔布置；
21.所述搅拌部的搅拌叶片上开设有通孔，若干个所述通孔均布于所述搅拌叶片上。
22.进一步的，所述搅拌叶片为半月形结构。
23.进一步的，所述管道为橡胶软管。
24.进一步的，所述容器为石英玻璃制品。
25.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种空气敏感性物料的干燥系统，在惰性气体氛围下，通过搅拌部对空气敏感性物料进行搅拌、加热，减少了物料结块、黏壁等情况，物料受热均匀、充分，提高干燥效率。干燥过程中产生的有害气体和水蒸气经管道通入至尾气处理装置中进行净化处理，最终通过排气管排出净化后的气体。具有节能环保、干燥效率高等优势。本系统还能用于空气敏感性物料的制备。
附图说明
26.图1是本实用新型的安装结构示意图；
27.图2是本实用新型的搅拌部结构示意图；
28.附图标记：1-储气罐；2-气体预热机；3-搅拌机；301-容器；302-电机；303-转轴；304-搅拌部；3401-安装座；3042-搅拌叶片；3043-通孔；305-密封垫圈；306-搅拌机进气口；307-搅拌机出气口；4-加热器；5-分子筛吸附装置；6-溶剂吸附装置；601-瓶体；602-溶剂；7-排气管；8-机架。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
30.空气敏感性物料的干燥系统，包括储气罐1、搅拌机3、加热器4和尾气处理装置；所述储气罐1用于储存惰性气体；所述搅拌机3包括容器301，以及安装于所述容器301之外的电机302；所述容器301上设置有与其内腔相连通的搅拌机进气口306、搅拌机出气口307和进出料口；所述搅拌机进气口306、搅拌机出气口307和进出料口两两相间隔布置，且位于所述容器301的上部；所述容器301通过加热器4加热；所述电机302通过机架8安装；所述电机302的轴伸端传动连接有穿过所述进出料口安装的转轴303，所述转轴303与进出料口之间安装有密封垫圈305，所述转轴303位于容器301内腔中的端部安装有搅拌部304；所述储气罐1的出气口与搅拌机进气口306通过管道相连通，所述搅拌机出气口307与所述尾气处理装置的进气口通过管道相连通；所述尾气处理装置的排气口处安装有排气管7。
31.机架8为电机302提供安装支撑。搅拌机进气口306和搅拌机出气口307均采用磨口带节门的玻璃接头。进出料口既起到投放、倒出空气敏感性物料的作用，还为转轴303提供安装支撑。在手套箱中将待干燥的空气敏感性物料从进出料口放入容器301中。密封垫圈305预先套设于转轴303上，将搅拌部304放入容器301中，再将密封垫圈305稳定安装于进出料口处。密封垫圈305具有一定的强度，既能保证密封，又能保证转轴303的稳定转动。储气罐1中储存的惰性气体通常为氮气、氩气等。打开储气罐1的气阀，惰性气体进入容器301中。电机302驱动搅拌部304绕转轴303的轴线转动，搅拌部304搅拌空气敏感性物料，空气敏感性物料在搅拌部304的作用下扬起，并与容器301的内壁不断接触。加热器4对容器301进行加热，空气敏感性物料在惰性气体氛围下进行搅拌、加热，减少了物料结块、黏壁等情况，空气敏感性物料受热均匀、充分，提高干燥效率。干燥过程中产生的有害气体和水蒸气经管道通入至尾气处理装置中进行净化处理，最终通过排气管7排出净化后的气体。不仅能实现块状物料、颗粒状的空气敏感性物料的干燥，而且能实现熔融状态、胶体状态的空气敏感性物料的干燥。
32.优选的，还包括气体预热机2；所述储气罐1的出气口与所述气体预热机2的进气口通过管道相连通，所述气体预热机2的出气口与搅拌机进气口306通过管道相连通。惰性气体经管道进入气体预热机2中加热，加热后的惰性气体经管道通入容器301中。通过对惰性气体加热，能提高进入容器301中的惰性气体的温度，避免常温的惰性气体在进入容器301后降低其内部的温度，导致容器301内升温速率缓慢等情况出现。气体预热机2优选采用实验室vocs有机废气冷凝回收装置，其集合了气体预热、冷凝的功能，还能用于对尾气中水汽的冷凝。
33.优选的，所述尾气处理装置包括分子筛吸附装置5和溶剂吸附装置6；所述搅拌机出气口307与分子筛吸附装置5的进气口通过管道相连通；所述溶剂吸附装置6包括瓶体601，以及盛装于所述瓶体601内的溶剂602；所述瓶体601的顶部开设有与其内腔相连通的进气口与排气口；所述分子筛吸附装置5的出气口与瓶体601的进气口通过管道相连通，并延伸至溶剂602的液面以下；所述排气管7安装于所述瓶体601的排气口处。
34.分子筛吸附装置为现有技术，具体而言，搅拌机出气口307与分子筛吸附装置5壳体上的进气口通过管道相连通。分子筛吸附装置5的分子筛采用硅酸钙分子筛、4a分子筛等，能大量吸附硫化氢、二氧化硫等酸性有毒气体。位于瓶体601顶部的进气口和排气口间
隔布置。溶剂602采用碱性溶液和氧化性溶液的混合物，如氢氧化钠和碳酸钠溶液的混合物、双氧化水和高氯酸溶液的混合物等。分子筛吸附装置5壳体上的出气口与瓶体601的进气口通过管道相连通，该管道的出气口伸入溶剂602的液面以下，以确保待处理气体能与溶剂602充分接触。溶剂602能在吸收少量酸性气体的同时，对尾气中的水分起到冷凝的作用，避免水分从排气管7排出。干燥过程中产生的有害气体和水蒸气首先经管道通入分子筛吸附装置5中进行首次净化，其中的硫化氢、二氧化硫等酸性有毒气体被大量除去。再经管道通入溶剂吸附装置6的溶剂602中进行二次净化，剩余少量的硫化氢、二氧化硫等酸性有毒气体被除去，同时水蒸气被冷凝在溶剂602中，最后经排气管7排出清洁、干燥的气体。通过两级处理装置，能提高对有害气体和水蒸气的处理效果。
35.加热器4可以采用可调节数显搅拌300型半球加热套，优选的，所述加热器4为套设于所述容器301外的柔性电加热套。柔性电加热套为现有技术。
36.还包括包裹在所述容器301外的保温棉层，所述保温棉层位于容器301与柔性电加热套之间。保温棉层起到对容器301保温的作用，应当保证的是，柔性电加热套对容器301的加热温度低于保温棉层的着火温度。
37.当搅拌部304对空气敏感性物料进行搅拌时，在一定程度上能使物料粉碎，为了进一步提高粉碎效果，优选的，所述搅拌部304包括与所述转轴303相连的安装座3041，以及安装于所述安装座3041上的搅拌叶片3042；所述搅拌叶片3042沿转轴303的周向均匀间隔布置；所述搅拌部304的搅拌叶片3042上开设有通孔3043，若干个所述通孔3043均布于所述搅拌叶片3042上。安装座3041安装于转轴303位于容器301之内的端部，安装座3041为搅拌叶片3042提供安装支撑。通过在搅拌叶片3042上开设通孔3043，当搅拌部304对物料进行搅拌时，对块状的空气敏感性物料、颗粒状的空气敏感性物料的粉碎效果好，进一步提高干燥效率。
38.搅拌叶片3042具有多种结构形式，如矩形结构等。优选的，所述搅拌叶片3042为半月形结构。
39.优选的，所述管道为橡胶软管。
40.容器301可以为镍铬钼合金制品，优选的，所述容器301为石英玻璃制品。
41.以上为本实用新型的具体实施方式，从实施过程可以看出，本实用新型提供一种空气敏感性物料的干燥系统，在惰性气体氛围下，通过搅拌部对空气敏感性物料进行搅拌、加热，减少了物料结块、黏壁等情况，物料受热均匀、充分，提高干燥效率。干燥过程中产生的有害气体和水蒸气经管道通入至尾气处理装置中进行净化处理，最终通过排气管排出净化后的气体。具有节能环保、干燥效率高等优势。本系统还能用于空气敏感性物料的制备。