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一种热分解设备

阅读：1036发布：2020-05-23

IPRDB可以提供一种热分解设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种热分解设备。该热分解设备包括依次管道连接的进料系统、热分解系统、筛选系统和收集系统；所述热分解系统包括热分解炉，所述热分解炉外设置有对热分解炉进行加热的加热装置；所述进料系统通过输料管连通至热分解炉底部的喷嘴；所述筛选系统设置于热分解炉顶部；所述热分解系统还包括增补气源，所述增补气源通过增补气管从热分解炉中部连通至热分解炉内部，向热分解炉内提供气流。本实用新型提供的热分解设备稳定性高，生产效率高。，下面是一种热分解设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种热分解设备，包括依次管道连接的进料系统、热分解系统、筛选系统和收集系统；所述热分解系统包括热分解炉，所述热分解炉外设置有对热分解炉进行加热的加热装置；其特征在于，所述进料系统通过输料管连通至热分解炉底部的喷嘴；所述筛选系统设置于热分解炉顶部；

所述热分解系统还包括增补气源，所述增补气源通过增补气管从热分解炉中部连通至热分解炉内部，向热分解炉内提供气流。

2.根据权利要求1所述的热分解设备，其特征在于，所述热分解系统包括多个增补气源，所述多个增补气源在热分解炉周向上均匀分布。

3.根据权利要求1所述的热分解设备，其特征在于，所述进料系统包括储料装置，所述储料装置通过计量泵连接至输料管。

4.根据权利要求3所述的热分解设备，其特征在于，所述储料装置包括储料罐和自预热装置，所述自预热装置可对储料罐内的原料进行预热。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的热分解设备，其特征在于，所述热分解设备还包括载气系统，所述载气系统包括载气源和连通至载气源的流量控制阀；所述输料管具有内管和套设于内管外的外管，所述进料系统连通至内管，所述载气源通过流量控制阀连通至外管。

6.根据权利要求5所述的热分解设备，其特征在于，所述载气系统还包括预热器，所述预热器设置于载气源与输料管之间。

7.根据权利要求1所述的热分解设备，其特征在于，所述热分解炉底部设置有落料管。

8.根据权利要求1所述的热分解设备，其特征在于，所述筛选系统为分级轮；所述喷嘴为二流体喷嘴。

9.根据权利要求1所述的热分解设备，其特征在于，所述收集系统为布袋收集装置或液态收集器；所述布袋收集装置包括相互连通的布袋收集器和风机，所述布袋收集器与筛选系统连通。

10.根据权利要求1所述的热分解设备，其特征在于，所述收集系统包括布袋收集装置和液态收集器；所述筛选系统通过管道连通至切换装置，所述切换装置同时与布袋收集装置和液态收集器连接，并可控制筛选系统与布袋收集装置或液态收集器连通；所述布袋收集装置包括相互连通的布袋收集器和风机。

说明书全文

一种热分解设备

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种热分解设备，尤其是一种用于超细粉体生产的喷雾热分解设备。

背景技术

[0002] 金属银粉主要用于导电浆料、导电胶、电接触材料等领域，是应用广泛的功能性粉体材料，制备处球形度好、结晶度高、表面光洁、呈窄粒径分布的微米或亚微米级银粉，是现代有关应用领域的技术要求。国内目前主要采用液相还原法制备银粉，其方法通过对前躯体、还原剂、制备工艺进行调控，可制备出不同尺寸、不同形貌的金属银粉。但是，液相还原法的不足在于工艺过程较长，制备的银粉结晶度、球形度偏低，表面欠光泽，难以满足电子浆料等应用领域。

[0003] 为了克服液相还原法的一些缺点，现有技术中出现了喷雾热分解法。喷雾热分解法制备银粉的工作过程为：将硝酸银溶液按照一定的计量比配制成前躯体溶液，雾化为细小液滴都，通过载气的流动带入到高温反应炉中，在极短的时间内完成溶剂蒸发、溶质沉淀、干燥、金属盐热分解、烧结成型等步骤后，最后形成所需粉末颗粒。喷雾热分解法具有工艺简单，制备的粉体材料成分分布均匀，分散性好，形貌易于控制等优点。

[0004] 但是，现有技术中的喷雾热分解设备稳定性低，生产效率低。

发明内容

[0005] 为了克服现有技术中的热分解设备稳定性低、生产效率低的问题，本实用新型提供了一种热分解设备，其稳定性高，生产效率高。

[0006] 本实用新型公开的热分解设备包括依次管道连接的进料系统、热分解系统、筛选系统和收集系统；所述热分解系统包括热分解炉，所述热分解炉外设置有对热分解炉进行加热的加热装置；所述进料系统通过输料管连通至热分解炉底部的喷嘴；所述筛选系统设置于热分解炉顶部；所述热分解系统还包括增补气源，所述增补气源通过增补气管从热分解炉中部连通至热分解炉内部，向热分解炉内提供气流。

[0007] 本实用新型公开的热分解设备将喷嘴设置在热分解炉底部，并在热分解炉中部引入增补气流，可控制物料在热分解炉内的运行速度和停留时间，避免物料过早的落下或通过热分解炉，保证物料能完全反应。减少物料的浪费，大大提高了生产效率，降低了成本。 [0008] 为了更好的对热分解炉内的气流进行控制，优选情况下，所述热分解系统包括多个增补气源，所述多个增补气源在热分解炉周向上均匀分布。所述增补气源可采用本领域公知的载气用气体，例如氮气(99.8％)。可采用氮气瓶向热分解炉内通入氮气。当具有多个增补气源时，可沿热分解炉周向上将该多个增补气源均匀设置。例如，当热分解炉为圆柱体时，多个增补气源在其圆周方向上均匀分布；当增补气源具有2个时，2个增补气源在热分解炉的周向圆周的直径上；当具有3个时，3个增补气源将周向圆周三等分，依次类推。进一步优选情况下，所述增补气源具有2-4个。

[0009] 根据本实用新型，所述进料系统包括储料装置，所述储料装置通过计量泵连接至输料管。优选情况下，所述储料装置包括储料罐和自预热装置，所述自预热装置可对储料罐内的原料进行预热。本实用新型通过对储料罐中的原料进行预热，提高原料进入热分解炉时的温度，减少热分解炉中低温段的比例，促进反应更完全。同时，经过预热后的原料通过输料管通过喷嘴进入热分解炉时，可降低因原料温度偏低造成的设备停机，大大提高了生产效率。

[0010] 优选情况下，所述热分解设备还包括载气系统，所述载气系统包括载气源和连通至载气源的流量控制阀。同时，所述输料管具有内管和套设于内管外的外管，所述进料系统连通至内管，所述载气源通过流量控制阀连通至外管。通过上述结构，使原料液体与载气分开通入，并在喷嘴处混合通过喷嘴使液滴雾化进入热分解炉，利于原料在热分解炉内的分解反应。同样的，上述载气可采用氮气(99.8％)。

[0011] 进一步的，所述载气系统还包括预热器，所述预热器设置于载气源与输料管之间。上述预热器对载气先进行加热，提高其与原料的混合温度，利于保持原料进入热分解炉时的温度。

[0012] 根据本实用新型，所述热分解炉底部设置有落料管。进入热分解炉的液滴未完全反应或反应后因团聚成较大颗粒落下的物料可通过该落料管收集处理。

[0013] 所述筛选系统可对热分解炉反应产生的产物进行分级处理，筛选出所需要粒径的产物。该筛选系统可采用现有技术中的各种筛选装置，本实用新型中，所述筛选系统为分级轮。该分级轮为现有技术中公知的，具有可旋转的侧壁，侧壁上开设有孔，孔的直径可根据需要进行调整，工作时，该侧壁旋转，符合要求的颗粒可通过侧壁上的孔被筛选出来，不符合要求的，则仍停留在热分解炉内。

[0014] 通过分级轮筛选出所需粒径的产物，进入后续的收集系统；而对于不符合要求的产物，如粒径过大的产物，则落下从落料管取出。

[0015] 对于本实用新型公开的热分解设备，所述喷嘴为二流体喷嘴。

[0016] 本实用新型中，所述收集系统可采用现有技术中的各种收集装置，优选情况下，所述收集系统为布袋收集装置或液态收集器。

[0017] 当采用布袋收集装置时，通常，还包括风机，所述布袋收集器和风机相互连通。具有上述结构时，布袋收集器与筛选系统连通。通过风机的作用可保证带有产物的气流朝布袋收集器运动，气体能顺利通过布袋收集器，而产物颗粒则被布袋收集器收集起来。采用布袋收集装置进行收集时，可随时取出收集到的产物，并可对收集产物的粒径等状态进行实时检测。

[0018] 当采用液态收集器时，通过将带有产物颗粒的气流引入装有液体(例如去离子水)的收集装置内，产物颗粒落入液体中，能一定程度上避免产物颗粒的团聚，使产物的粒径更小更均一。

[0019] 优选情况下，为了提高生产效率，可在收集系统同时设置布袋收集装置和液态收集器。所述筛选系统通过管道连通至切换装置，该切换装置同时与布袋收集装置和液态收集器连接，并可控制筛选系统与布袋收集装置或液态收集器连通。同样的，所述布袋收集装置包括相互连通的布袋收集器和风机，并通过布袋收集器与切换装置连通。具体的，所述切换装置可采用三通阀。

[0020] 通过本实用新型公开的热分解设备可大大提高生产效率，使分解反应更完全，并且，得到的产物颗粒粒径更均一。

附图说明

[0021] 图1是本实用新型提供的热分解设备的结构示意图。

[0022] 图2是本实用新型提供的热分解设备中的热分解系统剖视图。

[0023] 其中，附图标记：1、进料系统；2、热分解系统；3、筛选系统；4、收集系统；5、载气系统；11、储料装置；12、计量泵；20、增补气源；21、热分解炉；22、加热装置；23、落料管；24、增补气管；25、喷嘴；41、切换装置；42、液态收集器；43、布袋收集器；44、风机。具体实施方式

[0024] 为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0025] 参见图1，本实用新型提供的热分解设备包括进料系统、载气系统、热分解系统、筛选系统和收集系统。

[0026] 所述进料系统包括储料装置和计量泵，其中储料装置包括储料罐和自预热装置，该自预热装置为水浴锅。储料罐内可存储硝酸银水溶液。所述储料罐设置于水浴锅的水浴中，并通过管道连通至计量泵。所述计量泵连通至输料管，所述输料管具有内管和套设于内管外的外管，计量泵连通至输料管的内管。

[0027] 所述载气系统包括载气源、流量控制阀和预热器。载气源与流量控制阀管道连接，流量控制阀通过管道与预热器连通，并且，预热器通过管道连通至输料管的外管。上述载气源为充满氮气的氮气瓶。

[0028] 热分解系统参见图2，上述热分解系统包括热分解炉和加热装置，所述加热装置套设于热分解炉的外壁上。热分解炉底部设置有落料管。前文所述的输料管连通至热分解炉底部的二流体喷嘴。

[0029] 所述热分解系统还包括两个增补气源，两个增补气源分别通过增补气管从热分解炉中部连通至热分解炉内。上述两个增补气源对称分布。具体的，该两个增补气源均为充满氮气的氮气瓶。

[0030] 上述筛选系统具体为分级轮，其设置于热分解炉的顶部，随气流上升到分级轮的产物颗粒进入该分级轮进行筛选处理。

[0031] 上述分级轮通过管道连通至一切换装置，具体的，该切换装置为三通阀。该三通阀的另两端分别连通至液态收集器和布袋收集装置。所述三通阀可选择采用液态收集器进行收集或者采用布袋收集装置进行收集。

[0032] 具体的，上述布袋收集装置包括布袋收集器和风机，三通阀连通至布袋收集器，风机与布袋收集器连接。

[0033] 本实用新型公开的热分解设备的工作过程简述如下：储料装置中的水浴锅对储料罐内的物料溶液进行预热，然后通过计量泵送入输料管的内管。同时，由载气源产生的载气经过流量控制阀后以一定流量经过预热器，然后从外管进入输料管。物料溶液和载气经过输料管，在热分解炉底部的二流体喷嘴处混合，并由二流体喷嘴以雾滴的形式喷入热分解炉内。由增补气源产生的气流和二流体喷嘴的共同作用，雾滴随气流逐渐向热分解炉上部运动。

[0034] 同时，由于热分解炉外侧套设有加热装置，使热分解炉内部具有较高的温度。雾滴在此高温环境中，溶剂慢慢被蒸发，形成溶质(例如硝酸银)颗粒。随着进一步的热处理，溶质发生分解，形成产物颗粒(例如银微粒)。该产物颗粒继续上升到热分解炉顶部的分级轮，经分级轮的筛选，得到所需粒径的产物颗粒。

[0035] 然后根据工艺过程需要，采用三通阀选择液态收集器或布袋收集装置收集产物。例如，如需获得粒径更小更均一的产物颗粒，可采用液态收集器；如需减少工艺步骤，并能实时监控产物的粒径，对前序的载气流量、物料溶液流量、热分解温度等进行控制，可采用布袋收集装置进行收集。

[0036] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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