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一种金属负载MOFs催化剂生产用高压釜

文献发布时间:2023-06-19 18:46:07


一种金属负载MOFs催化剂生产用高压釜

技术领域

本发明涉及高压釜的技术领域,尤其涉及一种金属负载MOFs催化剂生产用高压釜。

背景技术

金属负载MOFs催化剂在生产中需要将N,N-二(2-氰乙基)甲胺,乙醇,氢氧化钠和制备的催化剂加入高压釜中将高压釜密闭后氮气置换釜内空气,置换三次后再用氢气置换三次,以制得产物N,N-二(3-氨丙基)甲胺;因为制备的过程中,涉及粉料、颗粒物等固体物的加料,通常情况下在反应开始之前将所有物料添加进高压釜即可,但对于固体物的加料,采用少量多次添加,反应的产率会更高,而对于带压的固体加料,一般需要提前制备溶液或者采用加压设备加压至超过高压釜内压力在送入,制备溶液的加料方式会引入新的物质,而采用加压设备加料,会引起高压釜压力波动,危险性增高,另外加料的量不方便精准控制。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是:提供一种金属负载MOFs催化剂生产用高压釜,能够实现固体带压加料,且安全性高。

为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现:

一种金属负载MOFs催化剂生产用高压釜,包括:

釜体,在所述釜体上设有进气口和出料口;

分隔板,所述分隔板竖直设于釜体内部且将釜体分隔成左右并排布置的第一腔室和第二腔室;所述进气口和出料口均位于第二腔室内;在所述第一腔室上设有加料口;

加料组件,用于将固体物料从加料口带压送至第二腔室内;所述加料组件包括加料杆、动力组件;所述分隔板开设有穿行孔,以便加料杆横向贯穿分隔板;所述加料杆上开设有与加料口相适配的存料槽;在所述动力组件的驱动下,所述存料槽横向平移至第二腔室内并转动至存料槽槽口朝下,以便将暂存在存料槽内的物料送至第二腔室内进行反应。

优选地,所述穿行孔内安装有连接件;所述连接件包括滑动外套筒和转动轴承;所述转动轴承包括固定安装在加料杆的内圈和滑动连接在滑动外套筒内的外圈。

优选地,所述滑动外套筒内开设有两个滑道槽;所述外圈上开设有滑道槽一一对应的滑块条;所述滑动外套筒的厚度与分隔板厚度一致。

优选地,所述加料杆上设置有第一堵头和第二堵头;所述第一堵头和第二堵头分别位于存料槽的两侧;所述第二堵头位于第二腔室内;所述第一堵头位于第一腔室内;当所述加料杆处于加料状态时,所述第一堵头按压在穿行孔的一侧,用于隔断第一腔室和第二腔室;当所述加料杆处于待命状态时,所述存料槽正对加料口,所述第二堵头按压在穿行孔的另一侧,用于隔断第一腔室和第二腔室。

优选地,所述第一堵头的左右两侧均设有密封圈;所述第二堵头面对第一腔室侧设有密封圈。

优选地,所述动力组件安装在釜体外侧;所述第一腔室设有安装孔;所述加料杆通过连接件与安装孔相连,且其中一端部伸出第一腔室与动力组件相连;当所述加料杆处于待命状态时,所述第一堵头按压在安装孔上,以便隔断第一腔室和釜体外侧。

优选地,当所述加料杆处于加料状态时,所述进气口正对存料槽。

优选地,所述存料槽为半球状。

优选地,所述釜体上设有用于检测第一腔室压力的第一压力表和用于检测第二腔室的第二压力表;所述釜体设有与第二腔室连通的出气口,以及与第一腔室连通的第一泄气孔;所述加料口外侧螺纹连接有加料口盖。

优选地,所述动力组件包括支撑架、回转电机、驱动气缸;所述回转电机的输出轴与加料杆相连;所述支撑架安装在加料杆的端部,所述回转电机安装在U形的支撑架上;所述驱动气缸的活塞杆端与支撑架相连;所述驱动气缸和釜体的底部安装有支腿。

与现有技术相比,本发明应用于金属负载MOFs催化剂的生产具备下列优点:

(1)利用分隔板将高压釜的釜体分割成两个腔室,借助第一腔室的加料口和加料杆,实现带压加料,克服不能带压进行固体加料的缺陷,使用本发明的结构进行带压加料便于控制反应进程,反应状态,且不影响高压釜压力波动。

(2)加料杆设有第一堵头和第二堵头,通过第一堵头和第二堵头的设计能够保证密封效果,在加料完成后,即待命状态时,第二堵头封堵在穿行孔上,且在第二腔室压力的作用下,第二堵头被进一步的按压在穿行孔外侧,从而保证第二腔室的压力;在加料状态时,第一堵头封堵在穿行孔,从而进一步保证加料过程中压力波动。

(3)存料槽为半球形,能够降低物料附着存料槽的风险,同时存料槽进入第二腔室时,正对进气口,进气口的气体可以对存料槽进行吹扫,从而进一步保证加料量的精确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图做简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为待命状态整体结构的剖视示意图;

图2为加料状态整体结构的剖视示意图;

图3加料杆的结构示意图;

图4为连接件的部分爆炸示意图。

图中:1为釜体,11为进气口,12为出料口,13为加料口,14为出气口,15为第一泄气孔,16为第一压力表,17为第二压力表,18为加料口盖,2为分隔板,21为第一腔室,211为安装孔,22为第二腔室,23为穿行孔,3为加料杆,31为存料槽,32为第一堵头,33为第二堵头,34为密封圈,4为动力组件,41为支撑架,42为回转电机,43为驱动气缸,5为连接件,51为滑动外套筒,511为滑道槽,52为转动轴承,521为外圈,522为滑块条,6为支腿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。另外,文中所提到的所有连接关系,并非单指构件直接相接,而是指可根据具体实施情况,通过添加或减少联接辅件,来组成更优的联接结构。

实施例一、

请参阅图1-4所示,一种金属负载MOFs催化剂生产用高压釜,包括釜体1、分隔板2和加料组件。

釜体1,在所述釜体1上设有进气口11和出料口12;进气口11用于氮气置换,以及保压氢气环境以便反应进行;在釜体1上还设有出气口14,以便釜体1内排气;釜体1通过支腿6进行支撑,出料口12位于釜体1的底部,且与外界的出料管或者出料槽相通,出料口12可以通过阀门或者密封阀板进行密封以及开启,进气口11与出气口14与外界的气路管(图中未表示)相通。

分隔板2,所述分隔板2直立的设在釜体1内部且将釜体1分隔成左右并排布置的第一腔室21和第二腔室22;所述进气口11、出气口14和出料口12均与第二腔室22连通;在所述第一腔室21上设有加料口13,所述加料口13与加料组件配合使用从而将固体物料带压送至第二腔室22内进行反应;为了保证加料口13与外界的可拆卸封闭,在所述加料口13的外侧螺纹连接有加料口盖18,当然也可以依据现有技术替换为其他连接方式的加料口盖18,在所述第二腔室22内也可以连通有将液体物料送至第二腔室22的加料管(图中未表示)。

加料组件,用于将固体物料从加料口13带压送至第二腔室22内;所述加料组件包括加料杆3、动力组件4;所述分隔板2开设有穿行孔23,以便加料杆3横向贯穿分隔板2;所述加料杆3上开设有与加料口13相适配的存料槽31;加料杆3与动力组件4相连;所述动力组件4能够驱使加料杆3转动或者横向平移,即动力组件4驱动加料杆3时,加料杆3横向平移,从而将存料槽31从第一腔室21送至第二腔室22内,转动所述加料杆3时,存料槽31的槽口朝下,从而暂存在存料槽31内的物料倾倒至第二腔室22内,从而与第二腔室22内的液体物料进行反应。

所述穿行孔23内安装有连接件5;所述连接件5包括滑动外套筒51和转动轴承52;所述转动轴承52包括固定安装在加料杆3的内圈和滑动连接在滑动外套筒51内的外圈521;内圈与加料杆3的连接方式参考现有技术,加料杆3与内圈同步动作,内圈能够相对外圈521转动,外圈521能够相对滑动外套筒51进行直线滑动;所述滑动外套筒51内开设有两个滑道槽511;所述外圈521上开设有滑道槽511一一对应的滑块条522;所述滑动外套筒51的轴向高度与分隔板2厚度一致。

为了保证密封效果,提高安全性,所述加料杆3上设置有第一堵头32和第二堵头33;所述第一堵头32和第二堵头33分别位于存料槽31的左右两侧;第二堵头33位于第二腔室22,第一堵头32位于第一腔室21;第一堵头32和第二堵头33的尺寸均大于穿行孔23的尺寸;当所述加料杆3处于加料状态时,所述第一堵头32按压在穿行孔23的一侧,从而封堵第二腔室22,使第二腔室22与第一腔室21内的压力不互通;当所述加料杆3处于待命状态时,即加料杆3向左平移后,所述存料槽31正对加料口13,此时第二堵头33按压在穿行孔23的另一侧,从而封堵第二腔室22,使第二腔室22与第一腔室21的压力不互通,实现第二腔室22内带压却不影响加料的进行;当从加料口13加料至存料槽31后,关闭加料口13,加料杆3右移,加料杆3处于加料状态,所述存料槽31移动至第二腔室22内,动力组件4驱动加料杆3转动,从而将存料槽31内的固体物料倒入第二腔室22内;第一堵头32和第二堵头33的设置,能够保证密封效果,避免加料过程中发生窜压;所述动力组件4安装在釜体1外侧;所述第一腔室21设有安装孔211;当所述加料杆3处于待命状态时,所述第一堵头32离开穿行孔23堵压在安装孔211上,从而隔断第一腔室21和外界,进一步提高安全性;在所述第一堵头32的左右两侧均设有密封圈34;所述第二堵头33面对第一腔室21侧设有密封圈34;密封圈34的具体结构以及与第一堵头32和第二堵头33的安装参考现有技术,同时作为本实施例的另一优选方式为,第一堵头32和第二堵头33本身可以采用橡胶材质。

加料杆3通过连接件5与安装孔211相连,且其中一端部伸出第一腔室21与动力组件4相连;当所述加料杆3处于待命状态时,所述第一堵头32按压在安装孔211上,以便隔断第一腔室21和釜体1外侧。

作为优选地,所述存料槽31为半球状,避免倾倒不干净;为进一步保证进料的准确性,避免物料粘附在存料槽31内,当所述加料杆3处于加料状态时,所述进气口11正对存料槽31,即空气置换后,为了保证高压釜的氢气环境,氢气进入高压釜的过程中,可以吹扫存料槽31。

实施例二、

请参阅图1-4,实施例二与实施例一之间的区别在于在保留实施例一的基础上,所述动力组件4包括支撑架41、回转电机42、驱动气缸43;所述回转电机42的输出轴与加料杆3相连;所述支撑架41安装在加料杆3的端部,所述回转电机42安装在U形的支撑架41上;所述驱动气缸43的活塞杆端与支撑架41相连;所述驱动气缸43和釜体1的底部安装有支腿6,驱动气缸43伸缩带动回转电机42和加料杆3平移,回转电机42转动带动加料杆3转动。

实施例三、

请参阅图1-4,实施例三与实施例二之间的区别在于在保留实施例二的基础上,所述釜体1上设有用于检测第一腔室21压力的第一压力表16和用于检测第二腔室22的第二压力表17;所述釜体1设有与第二腔室22连通的出气口14,以及与第一腔室21连通的第一泄气孔15;第二压力表17用于随时监控第二腔室22的压力,即保证反应的顺利进行,第一压力表16来检测,是否发生泄漏,当进行从加料口13往存料槽31投放固体物料时候,为了保证安全,要确保第一压力表16的压力处于常压,即可以从第一泄气孔15排气保证压力,从而避免伤害操作人员,同时若发生泄漏,第一腔室21内的压力可以通过第一泄气孔15排出。

本发明的工作过程为:根据制备工艺,先对高压釜的第二腔室22进行氢气置换,置换过程中,加料口盖18保证密封,加料杆3处于待命状态,置换完成后,液体物料通过输送装置加压进入第二腔室22内,当需要填加固体物料之前,将加料口盖18取下,将固体物料加入至存料槽31内,然后加料口盖18重新盖在加料口13上,当需要加固体物料时,启动驱动气缸43,驱动气缸43驱使加料杆3右移,使存料槽31由第一腔室21移动至第二腔室22,移动完成后,第一堵头32离开安装孔211并封堵穿行孔23,回转电机42转动驱使存料槽31槽口朝下实现对第二腔室22的加料;加料完成后,反向操作使第二堵头33封堵穿行孔23。

需要说明的是,本发明中的“上、下、左、右、内、外”是以图中零部件的相对位置为基准定义的,只是为了描述技术方案的清楚及方便,应当理解,此方位词的应用对本申请的保护范围不构成限制。

以上所述的实施方式均为优选实施方式而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,依然可以对前述实施所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特性进行等同替换,凡在本发明精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围内。

技术分类

06120115686620