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一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置

阅读：192发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供的一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，包括金属有机化合物供应系统和流化反应系统，其中，金属有机化合物供应系统内载有金属有机化合物，其上设置的蒸汽出口连接流化反应系统顶部设置的蒸汽入口，流化反应系统内载有核粒子；本实用新型具有连续工作、操控简单、易于检修、工作稳定、生产效率高等特点，适合进一步推广使用。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，其特征在于，包括金属有机化合物供应系统(101)和流化反应系统(102)，其中，金属有机化合物供应系统(101)内载有金属有机化合物，其上设置的蒸汽出口连接流化反应系统(102)顶部设置的蒸汽入口，流化反应系统(102)内载有核粒子。
2.根据权利要求1所述的一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，其特征在于，金属有机化合物供应系统(101)包括蒸发反应釜(2)和数显恒温加热装置(3)，其中，数显恒温加热装置(3)用于向蒸发反应釜(2)加热，蒸发反应釜(2)的蒸汽出口连接流化反应系统(102)的入口。
3.根据权利要求2所述的一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，其特征在于，金属有机化合物供应系统(101)还包括载气供应装置(1)，载气供应装置(1)用于提供惰性气体，其的出口分为两路，一路连接蒸发反应釜(2)的气体入口，另一路连接流化反应系统(102)的气体入口。
4.根据权利要求1所述的一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，其特征在于，流化反应系统(102)包括流化床反应器(5)和温度控制装置(6)，其中，流化床反应器(5)顶部的蒸汽入口连接金属有机化合物供应系统(101)的蒸汽出口；温度控制装置(6)用于向流化床反应器(5)提供热源。
5.根据权利要求4所述的一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，其特征在于，流化反应系统(102)还包括供气装置(7)，供气装置(7)内填充有惰性气体，其出口与流化床反应器(5)底部的气体入口连接。
6.根据权利要求4所述的一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，其特征在于，温度控制装置(6)包括加热片、温度采集装置和控制器，其中，加热片附着在流化床反应器(5)的外侧壁上，同时与控制器连接；温度采集装置为铂热电阻，放置在流化床反应器(5) 内，用于实时测量流化床反应器(5)的温度，并把采集到的信息传输到控制器，控制器根据接收到的信息与设定的阈值进行对比，进而控制加热片的启停。
7.根据权利要求1所述的一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，其特征在于，还包括尾气处理装置，尾气处理装置包括冷凝器(10)和尾气燃烧器(11)，其中，流化反应系统(102)的高温气体出口连接冷凝器(10)的入口连接，冷凝器(10)的低温气体出口与尾气燃烧器(11)的入口连接。
8.根据权利要求7所述的一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，其特征在于，冷凝器(10)的入口还与金属有机化合物供应系统(101)的蒸汽出口连接。

说明书全文

一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置

技术领域

[0001] 本实用新型属于材料领域，具体涉及一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置。

背景技术

[0002] 目前制备微纳米金属包覆式核壳粉体常用的方法主要包括物理共混法和化学镀/电镀法。物理共混法中常见超声分散、机械搅拌、机械球磨等方法，这种方法工艺简单，不需要苛刻的制备条件，成本较低。但是，这种方式以宏观物理复合为主，未能在微纳米尺度上对复合材料进行精确裁剪和设计，各组元之间的复合效应发挥不够明显。化学镀/电镀法均需要对基体进行复杂的敏化、活化等处理，成本高，镀覆速度慢、时间长、镀覆过程中容易引入其它杂质元素。发明内容

[0003] 本实用新型的目的在于提供一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，解决了现有技术中存在的不足。

[0004] 为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

[0005] 本实用新型提供的一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，包括金属有机化合物供应系统和流化反应系统，其中，金属有机化合物供应系统内载有金属有机化合物，其上设置的蒸汽出口连接流化反应系统顶部设置的蒸汽入口，流化反应系统内载有核粒子。

[0006] 优选地，金属有机化合物供应系统包括蒸发反应釜和数显恒温加热装置，其中，数显恒温加热装置用于向蒸发反应釜加热，蒸发反应釜的蒸汽出口连接流化反应系统的入口。

[0007] 优选地，金属有机化合物供应系统还包括载气供应装置，载气供应装置用于提供惰性气体，其的出口分为两路，一路连接蒸发反应釜的气体入口，另一路连接流化反应系统的气体入口。

[0008] 优选地，流化反应系统包括流化床反应器和温度控制装置，其中，流化床反应器顶部的蒸汽入口连接金属有机化合物供应系统的蒸汽出口；温度控制装置用于向流化床反应器提供热源。

[0009] 优选地，流化反应系统还包括供气装置，供气装置内填充有惰性气体，其出口与流化床反应器底部的气体入口连接。

[0010] 优选地，温度控制装置包括加热片、温度采集装置和控制器，其中，加热片附着在流化床反应器的外侧壁上，同时与控制器连接；温度采集装置为铂热电阻，放置在流化床反应器内，用于实时测量流化床反应器的温度，并把采集到的信息传输到控制器，控制器根据接收到的信息与设定的阈值进行对比，进而控制加热片的启停。

[0011] 优选地，还包括尾气处理装置，尾气处理装置包括冷凝器和尾气燃烧器，其中，流化反应系统的高温气体出口连接冷凝器的入口连接，冷凝器的低温气体出口与尾气燃烧器的入口连接。

[0012] 优选地，冷凝器的入口还与金属有机化合物供应系统的蒸汽出口连接。

[0013] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

[0014] 本实用新型提供的一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，通过金属有机化合物供应系统提供金属有机化合物蒸汽，将该金属有机化合物蒸汽通入流化反应系统中，并附着在流化反应系统中的核粒子的表面，形成羰基金属包覆式微纳米核壳粉体。

[0015] 综上所述本实用新型具有连续工作、操控简单、易于检修、工作稳定、生产效率高等特点，适合进一步推广使用。附图说明

[0016] 图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图，对本实用新型进一步详细说明。

[0018] 如图1所示，本实用新型提供的一种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体的制备装置，包括金属有机化合物供应系统101、流化反应系统102和尾气处理系统103，其中，金属有机化合物供应系统101的出口连接流化反应系统102的入口，流化反应系统102的尾气出口连接尾气处理系统103。

[0019] 金属有机化合物供应系统101包括载气供应装置1、蒸发反应釜2和数显恒温加热装置3，其中，载气供应装置1内填充有氮气，载气供应装置1的出口分为两路，一路连接蒸发反应釜2的气体入口，另一路连接流化反应系统102的气体入口；蒸发反应釜2放置在数显恒温加热装置3内，蒸发反应釜2的蒸汽出口连接流化反应系统102的入口。

[0020] 载气供应装置1和蒸发反应釜2之间设置有第一转子流量计4。

[0021] 载气供应装置1和第一转子流量计1之间设置有第一阀门A。

[0022] 第一转子流量计4和流化反应系统102之间设置有第二阀门B。

[0023] 第一转子流量计4和蒸发反应釜2之间设置有第三阀门C。

[0024] 蒸发反应釜2和流化反应系统102之间设置有第四阀门D。

[0025] 蒸发反应釜2的顶部还设置有蒸汽冷凝出口，通过蒸汽冷凝出口与尾气处理系统103连接；在制备过程结束后，将继续蒸发的MO蒸汽通入冷凝器中冷凝回流，既可以控制预设时间外的反应，又可以避免原料浪费，同时防止MO继续蒸发导致蒸发器内压力升高可能引起的MO蒸汽泄漏。

[0026] 数显恒温加热装置3包括电热管、加热管、循环泵、控温仪表及加热媒介。

[0027] 流化反应系统102包括流化床反应器5、温度控制装置6和供气装置7，其中，供气装置7内填充有氮气，供气装置7的出口与流化床反应器5的气体入口连接；流化床反应器5的内腔中设置有喷嘴8，所述喷嘴8安装在流化床反应器5与蒸发反应釜2之间的蒸汽连接管道上。

[0028] 温度控制装置6包括加热片、温度采集装置和控制器，其中，加热片附着在流化床反应器2的外侧壁上，同时与控制器连接，温度采集装置为铂热电阻，放置在流化床反应器2内，用于实时测量流化床反应器的温度，并把采集到的信息传输到控制器，控制器根据接收到的信息与设定的阈值进行对比，进而控制加热片的启停。

[0029] 加热片上外包裹有保温层，用于放置热量的散失。

[0030] 供气装置7和流化床反应器5之间设置有第二流量计9，第二流量计9和供气装置7之间设置有第五阀门E。

[0031] 尾气处理系统103包括冷凝器10和尾气燃烧器11，其中，流化床反应器5的尾气出口连接冷凝器10的入口，冷凝器10的尾气出口连接尾气燃烧器11的入口。

[0032] 蒸发反应釜2的蒸汽冷凝出口和冷凝器10的入口连接，且两者之间的连接管道上设置有第六阀门F。

[0033] 本实用新型的工作过程：

[0034] 首先在流化床反应器5中加入适量核粒子；接着打开载有氮气的载气供应装置1，打开第一阀门A和第二阀门B，关闭第三阀门C、第四阀门D、第五阀门E和第六阀门F，用第一转子流量计4调节氮气的流量，并检查装置气密性；在确定装置气密性完好的前提下，继续通气30min，以排出反应器中的空气；

[0035] 对蒸发反应釜2和流化床反应器5分别进行加热；待蒸发反应釜2达到制备温度，流化床反应器5温度达到预设的温度时，将适量体积的金属有机化合物注入蒸发器中，同时关闭第二阀门B，打开供气装置7，打开第三阀门C、第四阀门D和第五阀门E，用第一转子流量计4调节载气流量，用第二转子流量计9调节流化气体流量，通过控制工艺参数达到调控复合粉体形貌的目的；

[0036] 达到预设的沉积时间后，对蒸发反应釜2和流化床反应器5停止加热，继续通入氮气，关闭第三阀门D，打开第六阀门F，保持其他实验条件不变，直到蒸发反应釜2和流化床反应器5的温度冷却至室温后，停止通入氮气，关闭第一阀门A、第三阀门C、第五阀门E和第六阀门F，打开流化床反应器5，收集反应产物，将其研磨后密封保存。

[0037] 本实用新型根据不同MO源及核粒子对MO 气化温度、载气流速、流化床温度及流化气体流速进行调节，可生产多种羰基金属包覆式微纳米核壳粉体，如纳米羰基铁粉包覆铁氧体核壳粉体、纳米羰基铁粉包覆铁碳纤维核壳粉体、纳米羰基镍粉包覆碳化硅核壳粉体等。

[0038] 尾气处理系统加装冷凝器和尾气燃烧器，工作环境明显改善，更加清洁环保。

[0039] 综上所述本实用新型具有连续工作、操控简单、易于检修、工作稳定、生产效率高等特点，适合进一步推广使用。

[0040] 本实用新型的工作原理是：

[0041] 补充完善工作原理，通过金属有机化合物供应系统101提供金属有机化合物蒸汽，将该金属有机化合物蒸汽通入流化反应系统102中，并附着在流化反应系统102中的核粒子的表面，形成羰基金属包覆式微纳米核壳粉体。

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