【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種工業生產上的清洗過濾設備，尤其是涉及一種催化劑清洗設備。
技術介紹
1、目前，質子交換膜燃料電池主要使用pt基貴金屬催化劑，最典型的為碳載鉑(pt/c)催化劑。而pt基催化劑對于pt金屬載量要求較高，導致其出現耐久性較差，質量活性較低等問題。針對上述問題，近年來開發了pt-m/c合金催化劑(m＝ni、co、fe、cu、cr)。在電性能方面相比傳統催化劑，有很大提高，特別是作為燃料電池陰極催化劑的pt-m/c合金催化劑，具備很大的應用前景。為了進一步提高pt-m/c合金催化劑性能，在制備工藝后段，需要對pt-m/c合金催化劑進行清洗。其目的是將催化劑表面的合金納米顆粒表面m金屬洗去，使合金納米顆粒表面pt含量更高，從而使得催化劑具有更多的氧還原的活性位點。
2、但是一般清洗方案通常都是將催化劑放到一定濃度的酸溶液中進行混合加熱攪拌一定時間，然后再用去離子水進行多次清洗、過濾，去除酸類物質后再進行后續處理。這個過程容易造成一些問題：1、清洗不足，無法將合金顆粒表面m金屬有效除去；2、清洗過度，不僅造成合金催化劑中鉑金屬成分的溶解，降低后續催化的活性；3、清洗不充分，導致催化劑中還有酸類物質殘留，且后續處理無法去除，導致最終影響催化劑活性和電池性能；4、清洗充分，但是因為采用大量去離子水多次清洗，導致產生大量酸類廢液，廢液處理成本較高，且不環保。因此，如何對催化劑進行有效清洗是一個亟待解決的問題。
技術實現思路
1、鑒于以上內容，本專利技術旨在至少解決現有技
2、本專利技術實施例提供一種催化劑清洗設備，所述催化劑清洗設備包括用以對所述催化劑進行酸化處理的處理模塊、抽料模塊及用以對所述催化劑進行多次清洗的清洗模塊，所述處理模塊包括用以容置含所述催化劑的混合液的反應釜及用以監測所述混合液中離子濃度的第一監測裝置，所述抽料模塊包括第一抽料裝置及第二抽料裝置，所述清洗模塊包括用以容置所述混合液的清洗罐及用以監測所述混合液ph值的第二監測裝置，當第一監測裝置監測到所述混合液中的離子濃度達到一設定值時，所述第一抽料裝置將所述混合液抽至所述清洗模塊中，當所述第二監測裝置監測到某一次清洗過程中混合液中的ph值達到一設定值時結束清洗過程，所述第二抽料裝置將所述混合液中的液體部分抽走，從而得到清洗后的催化劑。
3、在一些實施例中，所述處理模塊還包括第一加料裝置，所述第一加料裝置通過管路與所述反應釜相連通，所述第一加料裝置用以投放處理劑，所述處理劑通過管路進入所述反應釜后與所述催化劑混合形成所述混合液。
4、在一些實施例中，所述處理劑用以對所述混合液中的催化劑進行酸化處理，所述處理劑為摩爾濃度為0.01-2mol/l的硫酸、鹽酸、硝酸、高氯酸或磷酸中的一種或多種。
5、在一些實施例中，所述處理模塊還包括第一攪拌電機，所述第一攪拌電機容置在所述反應釜中用以攪拌所述混合液，以使所述催化劑與所述處理劑充分混合，從而加快酸化處理速度。
6、在一些實施例中，所述處理模塊還包括加熱裝置，所述加熱裝置包括環繞在所述反應釜外壁的夾套及加熱件，所述夾套內容置有油，所述加熱件把油加熱到一定溫度后通過油循環加熱所述反應釜的外壁，從而加熱所述反應釜內的混合液，使所述混合液保持在一定溫度，從而加快酸化處理速度。
7、在一些實施例中，所述清洗模塊還包括第二加料裝置，所述第二加料裝置通過管路與所述清洗罐相連通，所述第二加料裝置用以投放清洗劑，所述清洗劑通過管路進入所述清洗罐后與所述混合液混合，所述清洗劑用以對所述混合液中的催化劑進行清洗，所述清洗劑為去離子水。
8、在一些實施例中，所述清洗模塊還包括第二攪拌電機，所述第二攪拌電機容置在所述清洗罐中用以攪拌所述混合液及所述清洗劑，以使所述混合液與所述清洗劑充分混合，從而加快所述清洗速度。
9、在一些實施例中，所述清洗罐底部設置有過濾板，所述第二抽料裝置通過所述過濾板將清洗后的混合液中的液體部分抽走。
10、在一些實施例中，所述第二監測裝置內預設至少一個中間值，在每次清洗過程中，只要所述第二監測裝置監測所述混合液的ph值達到任意一中間值后，結束該次清洗過程，所述第二抽料裝置將清洗后的混合液中的液體部分抽走，所述第二加料裝置向所述清洗罐中再次加入清洗劑以開始下一次清洗過程。
11、在一些實施例中，所述催化劑為pt-m/c合金催化劑(m＝ni、co、fe、cu、cr)，所述第一監測裝置包括m離子濃度探頭及pt離子濃度探頭，所述m離子濃度探頭用以實時監測所述混合液中m金屬離子的濃度，所述pt離子濃度探頭用以實時監測所述混合液中pt離子的濃度。
12、本專利技術所述催化劑清洗設備通過處理模塊對含有催化劑的混合液進行酸化處理，并利用第一抽料裝置使酸化處理后的混合液進入清洗模塊，利用第二加料裝置及第二抽料裝置實現對混合液進行多次清洗，直至所述第二監測裝置監測到混合液的ph值達到設定值后，進行最后一次抽料，從而得到清洗后的催化劑。另外，所述催化劑清洗設備結構簡單，能對催化劑進行有效地清洗，并且可以有效地和前后端工序有效連接起來，方便實現生產自動化。
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1.一種催化劑清洗設備，用以清洗催化劑，其特征在于，所述催化劑清洗設備包括用以對所述催化劑進行酸化處理的處理模塊、抽料模塊及用以對所述催化劑進行多次清洗的清洗模塊，所述處理模塊包括用以容置含所述催化劑的混合液的反應釜及用以監測所述混合液中離子濃度的第一監測裝置，所述抽料模塊包括第一抽料裝置及第二抽料裝置，所述清洗模塊包括用以容置所述混合液的清洗罐及用以監測所述混合液pH值的第二監測裝置，當所述第一監測裝置監測到所述混合液中的離子濃度達到一設定值時，所述第一抽料裝置將所述混合液抽至所述清洗模塊中，當所述第二監測裝置監測到某一次清洗過程中混合液中的pH值達到一設定值時結束清洗過程，所述第二抽料裝置將所述混合液中的液體部分抽走，從而得到清洗后的催化劑。
2.根據權利要求1所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述處理模塊還包括第一加料裝置，所述第一加料裝置通過管路與所述反應釜相連通，所述第一加料裝置用以投放處理劑，所述處理劑通過管路進入所述反應釜后與所述催化劑混合形成所述混合液。
3.根據權利要求2所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述處理劑用以對所述混合液中的催化
4.根據權利要求2所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述處理模塊還包括第一攪拌電機，所述第一攪拌電機容置在所述反應釜中用以攪拌所述混合液，以使所述催化劑與所述處理劑充分混合，從而加快酸化處理速度。
5.根據權利要求2所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述處理模塊還包括加熱裝置，所述加熱裝置包括環繞在所述反應釜外壁的夾套及加熱件，所述夾套內容置有油，所述加熱件把油加熱到一定溫度后通過油循環加熱所述反應釜的外壁，從而加熱所述反應釜內的混合液，使所述混合液保持在一定溫度，從而加快酸化處理速度。
6.根據權利要求1所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述清洗模塊還包括第二加料裝置，所述第二加料裝置通過管路與所述清洗罐相連通，所述第二加料裝置用以投放清洗劑，所述清洗劑通過管路進入所述清洗罐后與所述混合液混合，所述清洗劑用以對所述混合液中的催化劑進行清洗，所述清洗劑為去離子水。
7.根據權利要求6所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述清洗模塊還包括第二攪拌電機，所述第二攪拌電機容置在所述清洗罐中用以攪拌所述混合液及所述清洗劑，以使所述混合液與所述清洗劑充分混合，從而加快所述清洗速度。
8.根據權利要求6所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述清洗罐底部設置有過濾板，所述第二抽料裝置通過所述過濾板將清洗后的混合液中的液體部分抽走。
9.根據權利要求6所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述第二監測裝置內預設至少一個中間值，在每次清洗過程中，只要所述第二監測裝置監測所述混合液的pH值達到任意一中間值后，結束該次清洗過程，所述第二抽料裝置將清洗后的混合液中的液體部分抽走，所述第二加料裝置向所述清洗罐中再次加入清洗劑以開始下一次清洗過程。
10.根據權利要求1所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述催化劑為Pt-M/C合金催化劑(M＝Ni、Co、Fe、Cu、Cr)，所述第一監測裝置包括M離子濃度探頭及Pt離子濃度探頭，所述M離子濃度探頭用以實時監測所述混合液中M金屬離子的濃度，所述Pt離子濃度探頭用以實時監測所述混合液中Pt離子的濃度。
...【技術特征摘要】
1.一種催化劑清洗設備，用以清洗催化劑，其特征在于，所述催化劑清洗設備包括用以對所述催化劑進行酸化處理的處理模塊、抽料模塊及用以對所述催化劑進行多次清洗的清洗模塊，所述處理模塊包括用以容置含所述催化劑的混合液的反應釜及用以監測所述混合液中離子濃度的第一監測裝置，所述抽料模塊包括第一抽料裝置及第二抽料裝置，所述清洗模塊包括用以容置所述混合液的清洗罐及用以監測所述混合液ph值的第二監測裝置，當所述第一監測裝置監測到所述混合液中的離子濃度達到一設定值時，所述第一抽料裝置將所述混合液抽至所述清洗模塊中，當所述第二監測裝置監測到某一次清洗過程中混合液中的ph值達到一設定值時結束清洗過程，所述第二抽料裝置將所述混合液中的液體部分抽走，從而得到清洗后的催化劑。
2.根據權利要求1所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述處理模塊還包括第一加料裝置，所述第一加料裝置通過管路與所述反應釜相連通，所述第一加料裝置用以投放處理劑，所述處理劑通過管路進入所述反應釜后與所述催化劑混合形成所述混合液。
3.根據權利要求2所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述處理劑用以對所述混合液中的催化劑進行酸化處理，所述處理劑為摩爾濃度為0.01-2mol/l的硫酸、鹽酸、硝酸、高氯酸或磷酸中的一種或多種。
4.根據權利要求2所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述處理模塊還包括第一攪拌電機，所述第一攪拌電機容置在所述反應釜中用以攪拌所述混合液，以使所述催化劑與所述處理劑充分混合，從而加快酸化處理速度。
5.根據權利要求2所述的催化劑清洗設備，其特征在于，所述處理模塊還包括加熱裝置，所述加熱裝置包括環繞在所述反應釜外壁的夾套及加熱件，所述夾...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂海峰，張勝剛，
申請(專利權)人：深圳航天科技創新研究院，
類型：發明
國別省市：
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