一种沸石咪唑类金属有机骨架纳米材料的生产装置的制作方法

本技术是属于多孔纳米晶体材料制备技术及配套设备领域，特别是关于一种沸石咪唑类金属有机骨架纳米材料的生产装置。

背景技术：

1、沸石咪唑类金属有机骨架纳米材料(zeolitic imidazolate frameworks,zifs)是一种无机多孔晶体材料，因具有规整的孔道结构和高的水热稳定性而广泛应用于催化、吸附和离子交换等领域中，是一类非常重要的分子筛材料。

2、zifs类材料的制备方法包括液相沉淀法、溶剂热法、电化学法、辅助合成法等。目前，大批量制备zifs材料的制备工艺一般采用液相沉淀法，即采用甲醇等有机醇类作为去质子化溶剂，使金属盐与二甲基咪唑配位，在液相中形成晶核，并最终形成沉淀。该制备方法的优势在于反应条件简单，产品性能较好，易于大批量生产。但是，目前使用液相沉淀法作为工艺方式大批量生产zifs时，缺乏专用的生产装置，导致生产批次间产品品质差异较大，并会引起较大的料液损失和环境粉尘污染。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于解决使用液相沉淀法大批量生产zifs缺乏生产装置的问题，提供一种沸石咪唑类金属有机骨架纳米材料的生产装置。

2、本实用新型第一方面提供一种沸石咪唑类金属有机骨架纳米材料的生产装置，包括反应部件和分离部件，上述反应部件包括反应腔室，上述反应腔室顶部设有搅拌桨，上述反应腔室侧壁靠近顶部的位置设有反应液进料口，上述反应腔室侧壁靠近底部的位置设有上层清液出料口，上述反应腔室底部设有开合式底板，上述分离部件包括滤袋式上卸料离心机，上述滤袋式上卸料离心机位于上述反应部件下方。通过上述反应液进料口，能够将zifs前驱体物料液倒入上述反应部件；通过上述上层清液出料口，能够将上层清液分离出来。

3、在本实用新型的一实施方式中，上述搅拌桨通过电动伸缩杆连接到上述反应腔室顶部。通过调节电动伸缩杆，搅拌桨能够上下移动，从而适应不同体积的反应液，使得反应液搅拌更加充分，并且搅拌桨的最高转速≥600rpm。

4、在本实用新型的一实施方式中，上述反应部件还包括控温装置。

5、在本实用新型的一实施方式中，上述控温装置包括但不限于电加热管、电加热板、微波加热装置、控温夹套中的至少一种。以上控温装置的示例可以是单个，也可以是多个，还可以是多种控温装置的组合。通过控温装置，反应腔室内的液相反应温度能够在-30℃～150℃之间稳定调控。

6、在本实用新型的一实施方式中，上述控温装置为控温夹套，上述控温夹套紧贴上述反应腔室侧壁设置，上述控温夹套靠近上述反应腔室顶部的位置设有控温液出口，上述控温夹套靠近上述反应腔室底部的位置设有控温液进口。上述控温液从上述控温液进口进入上述控温夹套，从上述控温液出口流出。

7、在本实用新型的一实施方式中，上述控温夹套内部具有控温液。控温液具体可以是植物油等。

8、在本实用新型的一实施方式中，上述反应部件还包括温度传感器，以方便实时监控反应腔室内反应体系的温度。

9、在本实用新型的一实施方式中，上述开合式底板通过1个铰链与上述反应腔室侧壁活动连接，上述开合式底板上还设有至少一个锁紧机构。锁紧机构可以是螺栓、卡扣等锁紧机构。

10、在本实用新型的一实施方式中，上述开合式底板的边缘设有密封圈。

11、通过以上开合式底板、铰链、锁紧机构和密封圈的设置，使得开合式底板能够闭合，使反应部件形成一个封闭体系，在液相反应时反应液不会从底部漏出；而在液相反应后，能够向下打开，使得反应后形成的下部料液及沉淀进入滤袋式上卸料离心机中。

12、在本实用新型的一实施方式中，上述分离部件还包括马达和传动带，上述滤袋式上卸料离心机通过上述传动带与上述马达传动连接。马达能够带动滤袋式上卸料离心机进行高速离心。上述马达也可通过齿轮等其他方式与上述滤袋式上卸料离心机连接，或者马达与上述滤袋式上卸料离心机的转轴直连。上述滤袋式上卸料离心机的转鼓的最高转速≥4300rpm。

13、在一些实施方式中，上述反应部件底部设置支撑架，便于固定上述反应部件。

14、与现有技术相比，本实用新型达到的技术效果如下：

15、本实用新型的沸石咪唑类金属有机骨架纳米材料的生产装置，集成液相搅拌和控温反应功能、液相分离功能、离心分离功能为一体，结构简单易于维护，实用性强，功能强大且参数控制准确便捷，具有多方面的技术优势。

技术特征：

1.一种沸石咪唑类金属有机骨架纳米材料的生产装置，其特征在于，所述生产装置包括反应部件和分离部件，所述反应部件包括反应腔室，所述反应腔室顶部设有搅拌桨(10)，所述反应腔室侧壁靠近顶部的位置设有反应液进料口(1)，所述反应腔室侧壁靠近底部的位置设有上层清液出料口(3)，所述反应腔室底部设有开合式底板(8)，所述分离部件包括滤袋式上卸料离心机(7)，所述滤袋式上卸料离心机(7)位于所述反应部件下方。

2.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述搅拌桨(10)通过电动伸缩杆连接到所述反应腔室顶部。

3.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述反应部件还包括控温装置。

4.根据权利要求3所述的生产装置，其特征在于，所述控温装置选自电加热管、电加热板、微波加热装置、控温夹套中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的生产装置，其特征在于，所述控温装置为控温夹套(9)，所述控温夹套(9)紧贴所述反应腔室侧壁设置，所述控温夹套(9)靠近所述反应腔室顶部的位置设有控温液出口(2)，所述控温夹套(9)靠近所述反应腔室底部的位置设有控温液进口(4)。

6.根据权利要求5所述的生产装置，其特征在于，所述控温夹套(9)内部具有控温液。

7.根据权利要求3所述的生产装置，其特征在于，所述反应部件还包括温度传感器。

8.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述开合式底板(8)通过1个铰链与所述反应腔室侧壁活动连接，所述开合式底板(8)上还设有至少一个锁紧机构。

9.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述开合式底板(8)的边缘设有密封圈。

10.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述分离部件还包括马达(5)和传动带(6)，所述滤袋式上卸料离心机(7)通过所述传动带(6)与所述马达(5)传动连接。

技术总结
本技术公开了一种沸石咪唑类金属有机骨架纳米材料的生产装置，属于多孔纳米晶体材料制备技术及配套设备领域。该生产装置包括反应部件和分离部件，上述反应部件包括反应腔室，上述反应腔室顶部设有搅拌桨，上述反应腔室侧壁靠近顶部的位置设有反应液进料口，上述反应腔室侧壁靠近底部的位置设有上层清液出料口，上述反应腔室底部设有开合式底板，上述分离部件包括滤袋式上卸料离心机，上述滤袋式上卸料离心机位于上述反应部件下方。该生产装置集成液相搅拌和控温反应功能、液相分离功能、离心分离功能为一体，结构简单易于维护，实用性强，功能强大且参数控制准确便捷，具有多方面的技术优势。

技术研发人员：邓翔,龚志威,黄超,王凡,裴晓东
受保护的技术使用者：中钢集团南京新材料研究院有限公司
技术研发日：20221125
技术公布日：2024/1/12