【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法及装置，属于化学制氧。
技术介绍
1、氯酸盐氧烛是富氧固体盐如氯酸盐、高氯酸盐在催化剂的作用下热分解为氧气的一种供氧装备。氯酸盐氧烛由于其储存时间长、体积小、氧含量高，且不需要维护，作为救生应急氧源，已广泛用于煤矿井下、避难硐室、矿山、航空航天、潜艇、医用及受限空间领域。
2、氯酸盐氧烛供氧原理的化学反应方程式如下：
3、
4、
5、氯酸盐氧烛按照是否有燃料，可分为燃料氧烛和无燃料氧烛。燃料氧烛的原料组分主要包含富氧固体盐、燃料和催化剂，还可以包括粘结剂、稳定剂和抑氯剂等组分。无燃料氧烛的原料组分主要包含富氧固体盐和催化剂，还可以包含粘结剂、稳定剂和抑氯剂等组分。
6、无论是燃料氧烛还是无燃料氧烛，其原料组分中必然包含催化剂。催化剂在氯酸盐氧烛供氧中不仅能提高其分解反应速率，而且能大大降低如氯酸盐、高氯酸盐的分解温度，有利于氯酸盐氧烛持续充分地燃烧。氯酸盐氧烛常用的催化剂有锰(mn)、铜(cu)、镍(ni)、铁(fe)的氧化物或相应的盐类。某些碱金属过氧化物同样对氯酸盐分解起到催化作用，如过氧化锂、过氧化钠等。目前研究最热的催化剂为钴氧化剂，如coo、co2o3、co3o4或者两种以上的混合物。
7、所述钴氧化物通常通过将碳酸钴(coco3)、草酸钴(coc2o4)或氢氧化钴(co(oh)2)高温分解获得，化学反应方程式分别如下：
8、
9、
10、
11、目前，高温
12、(1)马弗炉的加热源与放入马弗炉内的碳酸钴、氢氧化钴等化学物质距离不一致，导致受热不均匀，使化学物质各个局部分解程度不一致，故获得的氯酸盐氧烛催化剂的性能一致性较差。
13、(2)马弗炉内的碳酸钴、氢氧化钴等化学物质的分解，需要氧气的参与；而铺开的化学物质的厚度影响与空气中的氧气的接触，使其接触不均匀，导致分解程度不一致，故获得的氯酸盐氧烛催化剂的性能一致性不是很好。
技术实现思路
1、为克服现有技术中氯酸盐氧烛催化剂的一致性较差，导致氯酸盐氧烛仅能提供小批量的生产，而不能形成大批量氧烛药块的缺陷，本专利技术的目的之一在于提供一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法；所述方法使用旋转加热且同时补偿气体的方法进行制备，制备得到的氯酸盐氧烛催化剂一致性良好，为氯酸盐氧烛产氧药块的批量化生产提供了保障。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种氯酸盐氧烛催化剂的制备装置，所述装置能够实现本专利技术所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法。
3、为实现本专利技术的目的，提供以下技术方案。
4、一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，所述方法中采用的反应容器中空，其上设有进/出料口、进气口和排气口，其余部分为封闭的整体结构；进气口与进气管连接；排气口处设有过滤层；优选反应容器中设有用于搅拌的挡板；
5、所述方法步骤如下：
6、将氯酸盐氧烛催化剂的原料通过进/出料口放置于反应容器中，关闭进/出料口；将放置有所述原料的反应容器整体置于加热环境中加热升温，匀速升温0.5h～1.5h，当温度升至设定温度时，进行恒温搅拌制备；制备过程时，所述原料持续分解出气体，如二氧化碳、水蒸气等，同时所述原料中含有的水分在高温的条件下形成水气；所述气体和水气通过带有过滤层的排气口排出，固态粉状颗粒的物料部分不能通过过滤层而被留在反应容器内；恒温搅拌制备直至物料变为亮黑色，再恒温搅拌制备0.5h～3h，停止加热，进行散热；当温度降至50℃以下时，打开反应容器的进/出料口，出料，制备得到本专利技术所述的一种氯酸盐氧烛催化剂。
7、整个制备过程中，反应容器一直持续转动直至打开反应容器的进/出料口才停止；优选出料时，让反应容器继续转动以便出料。
8、所述氯酸盐氧烛催化剂的原料为氯酸盐氧烛催化剂中含钴催化剂的原料，包含但不限于碳酸钴、氢氧化钴等。
9、所述过滤层的孔径小于固态粉状颗粒的物料的孔径，使得制备过程中产生的气体和水气可以通过排气口排出，固态粉状颗粒的物料部分不能通过过滤层而被留在反应容器内。
10、其中，制备过程中优选反应条件参数如下：
11、当物料占反应容器体积分数大于0且小于等于1％时，恒温温度≤400℃时，反应容器的转动速率为6rpm～10rpm；
12、当物料占反应容器体积分数大于1％且小于等于10％时，恒温温度≤400℃时，反应容器的转动速率大于10rpm且小于等于20rpm；
13、当物料占反应容器体积分数大于10％且小于等于33％时，恒温温度≤400℃时，反应容器的转动速率大于20rpm且小于等于40rpm。
14、当氯酸盐氧烛催化剂的原料为碳酸钴时，恒温温度为180℃～320℃，恒温搅拌制备直至物料变为亮黑色，再恒温搅拌制备，一共的恒温时间为1h～4h。
15、当氯酸盐氧烛催化剂的原料为氢氧化钴时，恒温温度为200℃～400℃，恒温搅拌制备直至物料变为亮黑色，再恒温搅拌制备，一共的恒温时间为2h～5h。
16、优选所述加热环境为电磁加热，能够提供均匀稳定的热源。
17、优选在制备过程中，通过进气口通入气体进行气体补偿，可采用间断或者持续通入气体的方式进行气体补偿，所述气体为空气或氧气。
18、优选在升温和/或恒温阶段进行气体补偿。
19、一种氯酸盐氧烛催化剂的制备装置，所述装置作为一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法的反应容器。
20、所述装置的主体主要由锅体和锅盖组成。所述锅体为中空结构，用于盛放氯酸盐氧烛催化剂原料，锅体上设有一处开口作为进/出料口，通过锅盖进行打开和关闭，锅体其余部分为封闭的整体结构。
21、锅盖上设有进气口和排气口，进气口与进气管连接；排气口处设有过滤层；优选锅体内侧壁上设有用于搅拌的挡板，挡板可增加物料与锅体的接触面积，使其受热更加均匀；优选挡板与锅体底部形成的角度为非直角，便于物料随着锅体转动在深度方向有所迁移，使其受热更加均匀；优选每个挡板从锅体底部到进/出料口，其中间是有所中断的，而非连在一起的。
22、所述过滤层的孔径小于固态粉状颗粒的物料的孔径，使得制备过程中产生的气体和水气可以通过排气口排出，固态粉状颗粒的物料部分不能通过过滤层而被留在反应容器内。
23、进气口通过进气管将补偿气体源通入锅体中。
24、锅体通过连接电机实现转动。
25、优选当加热环境为电磁加热时，所述装置还包括电磁加热装置。
26、优选所述电磁加热采用在锅体外部非接触式地缠绕电磁线圈，当锅体转动时，电磁线圈通电产生磁场，锅体受磁场感应而受热。
27、有益效果
28、(1)本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：所述方法中采用的反应容器中空，其上设有进/出料口、进气口和排气口，其余部分为封闭的整体结构；进气口与进气管连接；排气口处设有过滤层；所述方法步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：所述氯酸盐氧烛催化剂的原料包含但不限于碳酸钴或氢氧化钴。
3.根据权利要求2所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：在制备过程中，通过进气口通入气体进行气体补偿，采用间断或者持续通入气体的方式，所述气体为空气或氧气。
5.根据权利要求4所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：在升温和/或恒温阶段进行气体补偿。
6.根据权利要求2所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求1～6中任一项所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：所述加热环境为电磁加热。
8.一种氯酸盐氧烛催化剂的制备装置，其特征在于：所述装置作为如权
9.根据权利要求8所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备装置，其特征在于：当加热环境为电磁加热时，所述装置还包括电磁加热装置；锅体内侧壁上设有用于搅拌的挡板，挡板与锅体底部形成的角度为非直角。
10.根据权利要求9所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备装置，其特征在于：所述电磁加热装置为锅体外部非接触式地缠绕的电磁线圈；每个挡板从锅体底部到进/出料口，其中间是有所中断的，而非连在一起的。
...【技术特征摘要】
1.一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：所述方法中采用的反应容器中空，其上设有进/出料口、进气口和排气口，其余部分为封闭的整体结构；进气口与进气管连接；排气口处设有过滤层；所述方法步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：所述氯酸盐氧烛催化剂的原料包含但不限于碳酸钴或氢氧化钴。
3.根据权利要求2所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：在制备过程中，通过进气口通入气体进行气体补偿，采用间断或者持续通入气体的方式，所述气体为空气或氧气。
5.根据权利要求4所述的一种氯酸盐氧烛催化剂的制备方法，其特征在于：在升温和/或恒温阶段进行气体补偿。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：李栋梁，黄华尧，付云松，刘彤，周勇，吴书鹏，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一八研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。