一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置，包括用于存儲(chǔ)鈦源溶液原料的儲(chǔ)存罐（1），儲(chǔ)存罐通過(guò)第一管道（2）連接第一緩沖罐（3），第一緩沖罐通過(guò)第二管道（4）連接反應(yīng)釜（5），在反應(yīng)釜內(nèi)裝有純水（20），反應(yīng)釜通過(guò)第三管道（6）連接堿液儲(chǔ)存罐（7），反應(yīng)釜還通過(guò)第四管道（8）連接第二緩沖罐（9），第二緩沖罐通過(guò)第五管道（10）連接真空泵（11）。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：本裝置解決了四氯化鈦或硫酸氧鈦等鈦源溶液水解過(guò)程中產(chǎn)生的酸霧，也避免了反應(yīng)液的泄露，通過(guò)有效控制釜內(nèi)溫度，真空泵真空度和各級(jí)閥門(mén)操作，實(shí)現(xiàn)四氯化鈦或硫酸氧鈦等鈦源溶液水解制備氫氧化鈦溶液的安全操作。

Device for preparing hydrogen titanium dioxide solution

The invention relates to a device for preparing titanium hydroxide solution, including the storage tank for storage of raw materials of titanium source solution (1), the storage tank through the first pipeline (2) connected to the first buffer tank (3), the first buffer tank through the second pipes (4) connected to the reactor (5), pure water is arranged in the reaction kettle in (20), the reaction kettle through a third pipe (6) connected to the lye storage tank (7), the reaction kettle through the fourth pipes (8) connected to the second buffer tank (9), second buffer tank through the fifth pipeline (10) is connected with a vacuum pump (11). The invention has the advantages that the device solves the problem of acid mist generated four titanium chloride or titanyl sulfate as the titanium source solution hydrolysis process, but also to avoid the leakage of the reaction solution, by effectively controlling the temperature in the kettle, vacuum pump and vacuum valve operation at all levels, realize safe operation of preparing titanium hydroxide solution four titanium chloride or sulfate titanium and titanium source solution hydrolysis system.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置
本專(zhuān)利技術(shù)涉及氧氯化鈦制造
，特別涉及一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置。
技術(shù)介紹
氫氧化鈦又稱(chēng)正鈦酸，是制備不同晶型結(jié)構(gòu)二氧化鈦的一種重要原材料，二氧化鈦可以采用不同的方法制備，有氣相法和液相法，但主要采用液相法，如溶膠凝膠法，顆粒法，鈦源水解法等方法，其中采用鈦源水解法制備氫氧化鈦是一種常見(jiàn)的制備方法。但是因其水解原料的不同，而采用不同的設(shè)備與工藝。在制備二氧化鈦過(guò)程中工業(yè)上主要所采用四氯化鈦或者硫酸氧鈦水解制備氫氧化鈦溶液的方法是該工藝過(guò)程的核心工藝。工業(yè)上水解過(guò)程制備氫氧化鈦的工藝不僅對(duì)設(shè)備操作條件要求高，而且會(huì)直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。因此采用何種原料和水解方式就至關(guān)重要，在諸多采用四氯化鈦、氧氯化鈦、硫酸氧鈦溶液或鈦酸丁酯類(lèi)水解制備氫氧化鈦過(guò)程中，尚未發(fā)現(xiàn)采用此操作裝置的方法。四氯化鈦和硫酸氧鈦溶液是制取二氧化鈦原料的一種重要化工基礎(chǔ)原料，目前通常采用四氯化鈦或硫酸氧鈦溶液直接與堿液直接反應(yīng)的方法先制備氫氧化鈦或偏鈦酸，再經(jīng)過(guò)洗滌干燥后經(jīng)高溫煅燒制取銳鈦礦型或金紅石型鈦白粉。但是其反應(yīng)程度劇烈，操作性要求條件高，需要特種設(shè)備等高成本問(wèn)題。當(dāng)然也有其將四氯化鈦轉(zhuǎn)化為氧氯化鈦之后再與堿性溶液反應(yīng)制備納米二氧化鈦的方法，如專(zhuān)利CN201410370858.7中采用四氯化鈦與水先中和為氧氯化鈦溶液后再直接與堿液發(fā)生反應(yīng)制成氫氧化鈦溶液，也都是采用直接加入裝置。為控制二氧化鈦晶型，將四氯化鈦或者硫酸氧鈦溶液鈦源原料與堿性溶液直接反應(yīng)制備轉(zhuǎn)化成易于煅燒的氫氧化鈦凝膠。現(xiàn)有的氫氧化鈦溶液制取過(guò)程主要采用的是四氯化鈦或者硫酸氧鈦溶液鈦源原料與堿液在常壓和40-90℃條件下直接反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中十分劇烈，且在潮濕空氣中會(huì)產(chǎn)生大量的酸霧鹽酸，不僅會(huì)對(duì)人體和設(shè)備帶來(lái)?yè)p傷，也會(huì)污染環(huán)境。同時(shí)在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)釋放出更多的熱量。目前尚未發(fā)現(xiàn)有采用抽取真空形成負(fù)壓的方法制備氫氧化鈦溶液的報(bào)道和解決此類(lèi)問(wèn)題的方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)階段在制備氫氧化鈦溶液時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中酸霧具有揮發(fā)性和腐蝕性，操作困難，安全性低的缺點(diǎn)，而提出的一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用了如下技術(shù)方案：一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置，其特征在于：包括用于存儲(chǔ)鈦源溶液原料的儲(chǔ)存罐，儲(chǔ)存罐通過(guò)第一管道連接第一緩沖罐，第一緩沖罐通過(guò)第二管道連接反應(yīng)釜，在反應(yīng)釜內(nèi)裝有純水，反應(yīng)釜通過(guò)第三管道連接堿液儲(chǔ)存罐，反應(yīng)釜還通過(guò)第四管道連接第二緩沖罐，第二緩沖罐通過(guò)第五管道連接真空泵，其中在第一管道上連接第一閥門(mén)和第一流量計(jì)，在第二管道上連接第二閥門(mén)和第二流量計(jì)，在第三管道上連接第三閥門(mén)和第三流量計(jì)，在第四管道上連接第四閥門(mén)，在第五管道上連接第五閥門(mén)。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有以下進(jìn)一步的技術(shù)方案：所述第一閥門(mén)為單向截止閥，所述第二閥門(mén)和所述第三閥門(mén)為調(diào)節(jié)閥，所述第四閥門(mén)和所述第五閥門(mén)為具有密閉調(diào)節(jié)功能的球閥或閘閥。所述第一閥門(mén)和第一流量計(jì)或采用含流量計(jì)功能的單向閥門(mén)。所述儲(chǔ)存罐內(nèi)的鈦源溶液原料為四氯化鈦、氧氯化鈦、硫酸氧鈦或鈦酸丁酯類(lèi)溶液。所述堿液儲(chǔ)存罐內(nèi)的堿液為氨水、氫氧化鈉或氫氧化鉀堿液。在所述反應(yīng)釜的內(nèi)部配合連接搪瓷玻璃或者聚四氟。在所述反應(yīng)釜還設(shè)有冷卻裝置，冷卻裝置控制反應(yīng)釜內(nèi)溫度低于20℃。所述第一閥門(mén)、第一流量計(jì)、第二閥門(mén)和第二流量計(jì)均為因科乃爾材質(zhì)或蒙乃爾材質(zhì)制成。所述第一管道、第二管道和第三管道的管口直徑均為3-10mm，所述第四管道和所述第五管道管口直徑均為5-15mm。在所述第一緩沖罐和所述第二緩沖罐內(nèi)均噴涂聚四氟材質(zhì)涂層，在第一緩沖罐和第二緩沖罐上均安裝真空表。本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：本裝置采用真空泵抽取密閉反應(yīng)釜內(nèi)空氣實(shí)現(xiàn)負(fù)壓，在負(fù)壓的情況下對(duì)四氯化鈦或硫酸氧鈦等鈦源溶液進(jìn)行定量抽取與去離子水和堿液反應(yīng)制備氫氧化鈦溶液的反應(yīng)，該裝置解決了四氯化鈦或硫酸氧鈦等鈦源溶液水解過(guò)程中產(chǎn)生的酸霧，也避免了反應(yīng)液的泄露，通過(guò)有效控制釜內(nèi)溫度，真空泵真空度和各級(jí)閥門(mén)操作，實(shí)現(xiàn)四氯化鈦或硫酸氧鈦等鈦源溶液水解制備氫氧化鈦溶液的安全操作。附圖說(shuō)明圖1是本專(zhuān)利技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了使本專(zhuān)利技術(shù)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本裝置詳細(xì)說(shuō)明，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本專(zhuān)利技術(shù)，并不用于限定本專(zhuān)利技術(shù)。如圖1所示，本專(zhuān)利技術(shù)提供的一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置，包括用于存儲(chǔ)鈦源溶液原料的儲(chǔ)存罐1，鈦源溶液原料為四氯化鈦、氧氯化鈦、硫酸氧鈦或鈦酸丁酯類(lèi)溶液，儲(chǔ)存罐1通過(guò)第一管道2連接第一緩沖罐3，第一緩沖罐3通過(guò)第二管道4連接反應(yīng)釜5，在反應(yīng)釜5內(nèi)裝有純水20，在反應(yīng)釜5的內(nèi)部配合連接搪瓷玻璃或者聚四氟，在反應(yīng)釜5還設(shè)有冷卻裝置21，冷卻裝置21控制反應(yīng)釜5內(nèi)溫度低于20℃。反應(yīng)釜5通過(guò)第三管道6連接堿液儲(chǔ)存罐7，堿液儲(chǔ)存罐7內(nèi)的堿液為氨水、氫氧化鈉或氫氧化鉀堿液，反應(yīng)釜5還通過(guò)第四管道8連接第二緩沖罐9，第二緩沖罐9通過(guò)第五管道10連接真空泵11。在所述第一管道2上連接第一閥門(mén)12和第一流量計(jì)13，第一閥門(mén)12和第一流量計(jì)13還能夠采用含流量計(jì)功能的單向閥門(mén)。在所述第二管道4上連接第二閥門(mén)14和第二流量計(jì)15，在所述第三管道6上連接第三閥門(mén)16和第三流量計(jì)17，在所述第四管道8上連接第四閥門(mén)18，在所述第五管道10上連接第五閥門(mén)19。第一閥門(mén)12為單向截止閥，第二閥門(mén)14和第三閥門(mén)16為調(diào)節(jié)閥，第四閥門(mén)18和第五閥門(mén)19為具有密閉調(diào)節(jié)功能的球閥或閘閥。第一閥門(mén)12、第一流量計(jì)13、第二閥門(mén)14和第二流量計(jì)15均為因科乃爾材質(zhì)或蒙乃爾材質(zhì)制成。所述第一管道2、第二管道4和第三管道6的管口直徑均為3-10mm，所述第四管道8和所述第五管道10管口直徑均為5-15mm。在所述第一緩沖罐3和所述第二緩沖罐9內(nèi)均噴涂聚四氟材質(zhì)涂層，在第一緩沖罐3和第二緩沖罐9上均安裝真空表。本裝置的操作過(guò)程為：第一步、在反應(yīng)釜5中加入反應(yīng)用純水20，控制反應(yīng)釜5內(nèi)溫度使其低于10℃；第二步、關(guān)閉第四閥門(mén)18，打開(kāi)第五閥門(mén)19，打開(kāi)真空泵11，保持第二緩沖罐9內(nèi)形成高負(fù)壓后，關(guān)閉第五閥門(mén)19；第三步、關(guān)閉第二閥門(mén)14、第二流量計(jì)15、第三閥門(mén)16和第三流量計(jì)17，然后再打開(kāi)第四閥門(mén)18，使反應(yīng)釜5內(nèi)形成低負(fù)壓，再關(guān)閉第四閥門(mén)18；第四步、打開(kāi)第二閥門(mén)14和第二流量計(jì)15，然后重復(fù)第二步操作后再關(guān)閉第二閥門(mén)14；第五步，打開(kāi)第一閥門(mén)12和第一流量計(jì)13，儲(chǔ)存罐1內(nèi)溶液會(huì)自動(dòng)流出至第一緩沖罐3內(nèi)；第六步，保持反應(yīng)釜5內(nèi)不停攪拌，打開(kāi)第二閥門(mén)14、第二流量計(jì)15、第三閥門(mén)16和第三流量計(jì)17，保持第三流量計(jì)17的流量值是第二流量計(jì)15的流量值的2-3倍，打開(kāi)第四閥門(mén)18后迅速關(guān)閉，儲(chǔ)存罐1中的鈦源原料將持續(xù)因釜內(nèi)形成的負(fù)壓而經(jīng)流量計(jì)加入反應(yīng)釜內(nèi)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，在釜內(nèi)會(huì)逐漸生成少量白霧，待釜內(nèi)白霧逐漸消失后得到呈白色膏狀膠體溶液。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置，其特征在于：包括用于存儲(chǔ)鈦源溶液原料的儲(chǔ)存罐（1），儲(chǔ)存罐（1）通過(guò)第一管道（2）連接第一緩沖罐（3），第一緩沖罐（3）通過(guò)第二管道（4）連接反應(yīng)釜（5），在反應(yīng)釜（5）內(nèi)裝有純水（20），反應(yīng)釜（5）通過(guò)第三管道（6）連接堿液儲(chǔ)存罐（7），反應(yīng)釜（5）還通過(guò)第四管道（8）連接第二緩沖罐（9），第二緩沖罐（9）通過(guò)第五管道（10）連接真空泵（11），其中在第一管道（2）上連接第一閥門(mén)（12）和第一流量計(jì)（13），在第二管道（4）上連接第二閥門(mén)（14）和第二流量計(jì)（15），在第三管道（6）上連接第三閥門(mén)（16）和第三流量計(jì)（17），在第四管道（8）上連接第四閥門(mén)（18），在第五管道（10）上連接第五閥門(mén)（19）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置，其特征在于：包括用于存儲(chǔ)鈦源溶液原料的儲(chǔ)存罐（1），儲(chǔ)存罐（1）通過(guò)第一管道（2）連接第一緩沖罐（3），第一緩沖罐（3）通過(guò)第二管道（4）連接反應(yīng)釜（5），在反應(yīng)釜（5）內(nèi)裝有純水（20），反應(yīng)釜（5）通過(guò)第三管道（6）連接堿液儲(chǔ)存罐（7），反應(yīng)釜（5）還通過(guò)第四管道（8）連接第二緩沖罐（9），第二緩沖罐（9）通過(guò)第五管道（10）連接真空泵（11），其中在第一管道（2）上連接第一閥門(mén)（12）和第一流量計(jì)（13），在第二管道（4）上連接第二閥門(mén)（14）和第二流量計(jì)（15），在第三管道（6）上連接第三閥門(mén)（16）和第三流量計(jì)（17），在第四管道（8）上連接第四閥門(mén)（18），在第五管道（10）上連接第五閥門(mén)（19）。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置，其特征在于：所述第一閥門(mén)（12）為單向截止閥，所述第二閥門(mén)（14）和所述第三閥門(mén)（16）為調(diào)節(jié)閥，所述第四閥門(mén)（18）和所述第五閥門(mén)（19）為具有密閉調(diào)節(jié)功能的球閥或閘閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置，其特征在于：所述第一閥門(mén)（12）和第一流量計(jì)（13）或采用含流量計(jì)功能的單向閥門(mén)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制取氫氧化鈦溶液的裝置，其...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)回，張望，胡石磊，秦云峰，金彥章，邸道遠(yuǎn)，劉強(qiáng)，王永和，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：安徽中創(chuàng)電子信息材料有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽,34