本發(fā)明涉及一種化學反應裝置，具體是znzro2催化劑的連續(xù)生產設備及制備方法。

背景技術：

1、在化工生產過程中，催化劑的制備與應用是提升反應效率與產物選擇性的關鍵環(huán)節(jié)。znzro2催化劑的納米化程度和尺寸均一性對其催化性能影響顯著。納米級催化劑具有更大的比表面積，能夠提供更多有效的催化活性位點，從而顯著提高催化反應的效率。此外，納米催化劑還表現出獨特的表面效應和量子尺寸效應，有助于優(yōu)化催化反應路徑，提升產物選擇性。催化劑顆粒的尺寸均一性直接影響其催化性能的穩(wěn)定性。尺寸分布均勻的催化劑顆粒在反應過程中能夠保持一致的催化活性，減少因顆粒大小差異導致的催化效率波動。同時，均一的尺寸還有助于提高催化劑的堆積密度和傳熱傳質效率，進一步提升反應器的整體性能。

2、現有的znzro2生產裝置主要包括原料混合系統(tǒng)、熱處理系統(tǒng)、研磨與篩分系統(tǒng)。原料混合系統(tǒng)負責將鋅源(如硝酸鋅)、鋯源(如硝酸鋯)及其他助劑按一定比例混合均勻，形成前驅體溶液或混合物?，F有制備方法難以有效控制催化劑顆粒的納米化程度，導致催化劑的比表面積和活性位點數量受限，影響催化反應的效率。研磨與篩分過程雖然能在一定程度上改善催化劑顆粒的尺寸分布，但難以達到高度均一。尺寸不均一的催化劑顆粒在反應過程中易產生催化效率波動，影響產物的質量和穩(wěn)定性。

3、因此，有必要提供znzro2催化劑的連續(xù)生產設備及制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

技術實現思路

1、為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：znzro2催化劑的連續(xù)生產設備，包括

2、底座，用于穩(wěn)定支撐整個設備；

3、反應罐，固定安裝于所述底座上，作為催化劑制備的主要反應場所；

4、加熱罐，設置于所述反應罐內部底部，用于對連續(xù)相溶液進行預熱處理；

5、連續(xù)相進料口，設置于反應罐底部并貫通到加熱罐，用于將連續(xù)相溶液引入加熱罐內進行加熱；

6、分散相進料口，設置在反應罐前端的一側，并貫通至反應罐內部，用于將分散相溶液引入反應罐中，與加熱后的連續(xù)相溶液混合；

7、出料口，設置在反應罐后端的一側，并貫通至反應罐內部，用于排出反應后的混合物；

8、進氣管，設置在反應罐后端，用于向反應罐中引入氣體以調節(jié)反應環(huán)境。

9、進一步的，作為優(yōu)選，所述加熱罐內分布有兩根圓筒，每根所述圓筒內滑動設置有活塞，每根所述圓筒內還轉動設置有螺桿，所述螺桿與活塞螺紋連接；

10、每根所述圓筒設有連通到反應罐的連續(xù)相輸出口；

11、所述螺桿的一端貫穿到反應罐外，并連接到驅動裝置中。

12、進一步的，作為優(yōu)選，每根所述圓筒內固定分布有多根加熱管，所述加熱管滑動貫穿活塞。

13、進一步的，作為優(yōu)選，所述連續(xù)相進料口、分散相進料口、出料口、連續(xù)相輸出口均設有與溶液流動方向相符的單向閥。

14、進一步的，作為優(yōu)選，兩根所述圓筒內的兩根螺桿的螺紋旋向相反。

15、進一步的，作為優(yōu)選，所述反應罐與加熱罐的間隙間分布有多片隔板，且相鄰兩片隔板的對角處分別開設有缺口。

16、進一步的，作為優(yōu)選，處于最前端的一片隔板與反應罐和加熱罐側壁固定連接，其余隔板滑動設置于反應罐與加熱罐的間隙間，相鄰兩片隔板間分布有彈簧片。

17、進一步的，作為優(yōu)選，反應罐后端設置有伸縮缸，所述伸縮缸的活塞桿滑動貫穿到反應罐并固定放到位于最后端的一片隔板中。

18、進一步的，作為優(yōu)選，所述進氣管貫穿到加熱罐的兩個圓管間，所述加熱罐外壁嵌入有噴嘴，所述噴嘴的出口貫穿到反應罐中。

19、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

20、本發(fā)明中，設備中的加熱罐采用的圓筒與螺桿、活塞組合設計，實現了連續(xù)相溶液的連續(xù)加熱與供給。兩根圓筒內的螺桿螺紋旋向相反，確保了一個圓筒在吸入溶液的同時，另一個圓筒正在輸出加熱后的溶液，這種交替工作的方式不僅提高了加熱效率，還保證了連續(xù)相溶液的持續(xù)穩(wěn)定供應。此外，加熱管的布置既保證了加熱效果，又限制了活塞的轉動，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

21、本發(fā)明中，反應罐與加熱罐之間的多片隔板構成了微通道結構，這些隔板不僅增長了混合溶液的流動路徑，還通過調整隔板間距來改變微通道的空間大小，從而實現對反應速率的精確控制。這種設計有助于強化化學沉淀反應過程，促進znzro2催化劑的均勻生成，提高產品的納米化程度和尺寸均一性。

22、本發(fā)明中，進氣管及其配套的噴嘴使得惰性氣體能夠精準地噴入反應罐中，通過改變反應物分子間的碰撞頻率和有效碰撞率來間接影響反應速率。結合隔板間距的調整，可以實現對反應環(huán)境的全面優(yōu)化，滿足不同反應條件下的需求。此外，惰性氣體的引入還能有效防止反應物或產物的氧化，保護催化劑的活性。

技術特征：

1.znzro2催化劑的連續(xù)生產設備，其特征在于，包括

2.根據權利要求1所述的znzro2催化劑的連續(xù)生產設備，其特征在于，所述加熱罐(21)內分布有兩根圓筒(22)，每根所述圓筒(22)內滑動設置有活塞(24)，每根所述圓筒(22)內還轉動設置有螺桿(25)，所述螺桿(25)與活塞(24)螺紋連接；

3.根據權利要求2所述的znzro2催化劑的連續(xù)生產設備，其特征在于，每根所述圓筒(22)內固定分布有多根加熱管(26)，所述加熱管(26)滑動貫穿活塞(24)。

4.根據權利要求2所述的znzro2催化劑的連續(xù)生產設備，其特征在于，所述連續(xù)相進料口(3)、分散相進料口(4)、出料口(5)、連續(xù)相輸出口(9)均設有與溶液流動方向相符的單向閥。

5.根據權利要求2所述的znzro2催化劑的連續(xù)生產設備，其特征在于，兩根所述圓筒(22)內的兩根螺桿(25)的螺紋旋向相反。

6.根據權利要求1所述的znzro2催化劑的連續(xù)生產設備，其特征在于，所述反應罐(2)與加熱罐(21)的間隙間分布有多片隔板(23)，且相鄰兩片隔板(23)的對角處分別開設有缺口(27)。

7.根據權利要求6所述的znzro2催化劑的連續(xù)生產設備，其特征在于，處于最前端的一片隔板(23)與反應罐(2)和加熱罐(21)側壁固定連接，其余隔板(23)滑動設置于反應罐(2)與加熱罐(21)的間隙間，相鄰兩片隔板(23)間分布有彈簧片(28)。

8.根據權利要求1所述的znzro2催化劑的連續(xù)生產設備，其特征在于，反應罐(2)后端設置有伸縮缸(8)，所述伸縮缸(8)的活塞桿滑動貫穿到反應罐(2)并固定放到位于最后端的一片隔板(23)中。

9.根據權利要求1所述的znzro2催化劑的連續(xù)生產設備，其特征在于，所述進氣管(6)貫穿到加熱罐(21)的兩個圓管(22)間，所述加熱罐(21)外壁嵌入有噴嘴(61)，所述噴嘴(61)的出口貫穿到反應罐(2)中。

10.znzro2催化劑的連續(xù)生產d的制備方法，采用根據權利要求1所述的znzro2催化劑的連續(xù)生產設備，其特征在于，包括：

技術總結
本發(fā)明公開了ZnZrO<subgt;2</subgt;催化劑的連續(xù)生產設備及制備方法，包括底座，用于穩(wěn)定支撐整個設備；反應罐，固定安裝于所述底座上，作為催化劑制備的主要反應場所；加熱罐，設置于所述反應罐內部底部，用于對連續(xù)相溶液進行預熱處理；連續(xù)相進料口，設置于反應罐底部并貫通到加熱罐，用于將連續(xù)相溶液引入加熱罐內進行加熱；分散相進料口，設置在反應罐前端的一側，并貫通至反應罐內部，用于將分散相溶液引入反應罐中，與加熱后的連續(xù)相溶液混合；出料口，設置在反應罐后端的一側，并貫通至反應罐內部，用于排出反應后的混合物；進氣管，設置在反應罐后端，用于向反應罐中引入氣體以調節(jié)反應環(huán)境。

技術研發(fā)人員：劉飛,徐夢瑤,楊春亮,姚夢琴
受保護的技術使用者：貴州大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19