插管式钛液水解装置的制作方法

本实用新型涉及钛白粉生产技术领域，尤其是一种插管式钛液水解装置。

背景技术：

目前国内生产钛白粉主要是靠硫酸法制钛白粉，其中水解过程是硫酸法钛白粉生产至关重要的一步，主要为二氧化钛从液相转变为固相的偏钛酸，从而与母液中的可溶性杂质分离，以提取纯净的二氧化钛。

钛液水解过程直接关系着生产钛白粉的质量，其水解率越充分，后续生产的钛白粉质量越好，而影响着水解率的客观条件主要有温度，压力，搅拌速率和加热时间等。目前大多国内的钛液水解锅或搅拌装置对某些细节部分处理不够充分，比如蒸汽管道的设置，搅拌叶的设置等等，将这些部分细节化后水解率也会进一步得到提升。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：通过提供一种插管式钛液水解装置，使得水解过程中供热搅拌更充分，水解更彻底。

本实用新型解决其技术问题可以通过以下方式实现：插管式钛液水解装置，包括水解容器，搅拌桨杆和电机，所述搅拌桨杆上端与电机连接且下端没入水解容器腔内，所述水解容器近底部器壁上斜向下穿入若干蒸汽管道，所述蒸汽管道包括直管段和弯折段，所述弯折段位于水解容器腔内且朝向偏心设置，所述弯折段表面上开有若干细孔且末端为蒸汽排出口，所述搅拌桨杆下端设有若干浆叶，所述浆叶为U形板状且呈U形一侧设置水平，并且所述浆叶U形开口方向与对应蒸汽排出口朝向一致。

进一步的是，所述蒸汽管道有6根周向均匀布置且蒸汽排出口朝向水平并垂直于该水平圆面内通过该点处的直径，相邻蒸汽管道高低插入且对向蒸汽管道插入深度相同。

进一步的是，所述水解容器上部设有排气管，所述排气管中部设有压力测量仪，尾部设有控制阀。

进一步的是，所述水解容器呈倒圆锥台形，上部设有进液口，下部设有出液口。

进一步的是，所述浆叶的竖直棱边一侧固定在搅拌桨杆上，另一侧具有斜度且长端在上，所述浆叶4片为一组，所述搅拌桨杆下端固定有两组浆叶且上部一组尺寸大于下部一组。

进一步的是，所述蒸汽管道直管段外端连接有温度传感器。

进一步的是，所述蒸汽管道直管段外端头具有螺纹。

本实用新型的有益效果是：

1、通过蒸汽管道的设置配合水解容器的形状更利于蒸汽的发散使水解充分；

2、配合搅拌桨杆的浆叶设置使得加热更快更均匀；

3、保证容器内压力和温度可控，水解率更高。

附图说明

图1为插管式钛液水解装置结构示意图；

图2为蒸汽管道结构示意图；

图3为浆叶结构俯视示意图；

图4为蒸汽管道布向俯视示意图；

图5为钛液水解装置内腔部分结构立体示意图；

图中所示：1-水解容器 2-进液口 3-出液口 4-温度传感器 5-蒸汽管道 6-电机 7-搅拌桨杆 71-浆叶 8-排气管 9-压力测量仪 10-控制阀 11-蒸汽排出口

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1-3所示，插管式钛液水解装置，包括水解容器1，搅拌桨杆7和电机6，所述搅拌桨杆7上端与电机6连接且下端没入水解容器1腔内，所述水解容器1近底部器壁上斜向下穿入若干蒸汽管道5，所述蒸汽管道5包括直管段和弯折段，所述弯折段位于水解容器1腔内且朝向偏心设置，所述弯折段表面上开有若干细孔且末端为蒸汽排出口11，所述搅拌桨杆7下端设有若干浆叶71，所述浆叶71为U形板状且呈U形一侧设置水平，所述浆叶71U形开口方向与对应蒸汽排出口11朝向一致。

上述方案为主要实施方案，插管式钛液水解装置包括基础结构水解容器1内设置搅拌桨杆7，搅拌桨杆7的容器外一端连接电机6。特别地，将蒸汽管道5设在水解容器1器壁上方便于设置其排气位置与角度，此种方式相对蒸汽夹层受热更均匀，蒸汽管道5采用耐酸碱腐蚀材料。在靠近器壁底部位置穿入若干蒸汽管道5使得高温蒸汽能够充分传热给容器内的溶液；蒸汽管道5分直管段和弯折段，弯折小部分管道作为排气方向设置，将蒸汽管道5斜向下插入并且弯折段的朝向偏置即不对准容器中心，弯折段表面上开设若干细孔保证蒸汽发散更充分且末端为蒸汽排出口11。搅拌桨杆7下端设有若干浆叶71，此浆叶71呈U形板状，并且呈U形一侧为水平侧，此设置是保证浆叶的形状不影响蒸汽流的运动，U形开口方向与蒸汽排出口11朝向一致，符合蒸汽流旋转的方向。

作为优选的方案：所述蒸汽管道5有6根周向均匀布置且蒸汽排出口11朝向水平并垂直 于该水平圆面内通过该点处的直径，相邻蒸汽管道5高低插入且对向蒸汽管道5插入深度相同。蒸汽管道5设置个数为双数，根据容器的大小可设置4根、6根、8根、10根，本实施例优选6根；此6根蒸汽管道5围绕水解容器1周向布置即保证旋向一致并且等分分布。蒸汽排出口11朝向水平在该水平面内形成漩涡流，在该水平圆面内它与通过该点处的直径带有一定夹角，此夹角可为30～120度，但作为最佳旋转效果优选为90度，此角度的蒸汽流能更快形成漩涡流。将相邻蒸汽管道5高低插入即插入深度不同可以在多层面形成漩涡流，方便蒸汽的均匀加热，且对向蒸汽管道5插入深度相同即保证漩涡流的完整性和可行性。

保证了充分加热，还需要控制一定压力增加水解率，所述水解容器1上部设有排气管8，所述排气管8中部设有压力测量仪9，尾部设有控制阀10。水解过程中增加的气体会使水解容器1内压力增大，在器壁上部开设有排气管道8排出气体控制压力，排气管道8上设有压力测量仪9能随时监控水解容器1内的压力值，加上尾部设置的控制阀10使得压力变得可控，根据需要来调整合适的压力值保证水解充分。

为了使底部的蒸汽管道5加热更快，水解容器1底部空间设置不宜过大，优选为所述水解容器1呈倒圆锥台形，上部具有进液口2，下部具有出液口3。水解容器1呈倒圆锥台形使漩涡流可圆周旋转，底部空间小使蒸汽流能更快形成漩涡流。在水解容器1上部和底部都设有可封闭式管口，用于进液和出液。

蒸汽排出口11形成了漩涡流后配合浆叶71的旋转，能使蒸汽发散更快更充分，具体方案为所述浆叶71的竖直棱边一侧固定在搅拌桨杆7上，另一侧具有斜度且长端在上，所述浆叶71，4片为一组，所述搅拌桨杆7下端固定有两组浆叶71且上部一组尺寸大于下部一组。浆叶上下侧呈U形，左右侧的竖直棱边一侧用于固定在搅拌桨杆7上，另一侧则带有一定斜度即截面为直角梯形且长边在上，它与水解容器1截面相应，此设计因为空间越往上越大，则需要相应的设置形成更大的锥形漩涡流，使得加热充分均匀。浆叶71可2片，4片，6片一组，本实施例浆叶71为4片一组并设置上下两组，在上一组尺寸大于在下一组也是为了符合漩涡流的锥形设置，充分搅拌混合热量。

所述蒸汽管道5直管段外端连接有温度传感器4。此设置可以监测导入蒸汽的温度，得到更好的水解效果。

所述蒸汽管道5直管段外端头具有螺纹。此螺纹用于连接其余输送蒸汽的管道。

本实用新型对钛液水解装置蒸汽输送加热，溶液搅拌的细节考虑可以得到更充分的水解效果，从而提高最终产品的质量。