一种用于钛白粉生产的氧化反应器的制作方法

文档序号:11397863阅读:605来源:国知局

本发明涉及钛白粉生产技术领域,尤其是一种用于钛白粉生产的氧化反应器。



背景技术:

钛白粉是国际公认的最佳白色颜料,具有无毒、比表面积大、表面活性高、吸收紫外线强等特点,广泛应用于油漆、化妆品(紫外线吸收剂)、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、搪瓷、电子、食品、医药等工业。

由于氯化钛白工艺具有工艺流程短,自动化程度高,产品质量好,三废排放少,且容易治理,所以钛白粉的生产通常采用氯化钛白工艺,氯化钛白工艺通过气态的四氯化钛和氧气原料,在氧化反应器反应生成二氧化钛(钛白粉),化学反应式为:ticl4(g)+o2(g)=tio2(r)+2cl2(g)△h=-181.5856kj/mol,该反应在氧化反应器中进行,在常温下该反应基本上不能进行,只有当温度高于600℃以上才有明显的反应速度,随着温度提高,反应速度加快。

在钛白粉生产时,它是一种由两种气相反应生成一种固相和气相的反应,该过程中存在固相的形核和长大,所以钛白粉粒度是一个重要的产品指标。目前,原料四氯化钛和氧气进入氧化反应起中后,会在反应器中形成连续的四氯化钛高浓度区和低浓度区,造成后生产的钛白粉固定在先前生产的钛白粉颗粒上,使得钛白粉的粒度的宽度分布较大,钛白粉粒度不均匀,导致可能存在质量问题,另外,高浓度的区域容易形成结疤,也会影响运行氧化反应器使用寿命。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、钛白粉粒度更均匀的钛白粉生产的氧化反应器。

本发明解决其技术问题所采用的一种用于钛白粉生产的氧化反应器,包括圆柱形的外腔体、内腔体,内腔体设置在外腔体的内部,外腔体轴向的一侧设置有第一氧气管道孔,内腔体轴向的一侧设置有第二氧气管道孔,氧气管道依次穿过第一氧气管道孔、第二氧气管道孔;外腔体的周向上设置有第一四氯化钛进料孔,内腔体的周向上设置有多个间隔分布的第二四氯化钛进料孔,沿内腔体的轴向,每个第二四氯化钛进料孔的长度在5-500mm之间。

进一步的是,每个第二四氯化钛进料孔的截面形状为长方形。

进一步的是,第二四氯化钛进料孔由多个间隔分布的进料口组成。

进一步的是,内腔体的周向上设置有2-60个间隔分布的第二四氯化钛进料孔。

进一步的是,外腔体、内腔体的中心轴相同。

本发明的有益效果是:通过在外腔体轴向的一侧设置有第一氧气管道孔,内腔体轴向的一侧设置有第二氧气管道孔,氧气管道依次穿过第一氧气管道孔、第二氧气管道孔,也即是氧气通过外腔体和内腔体的轴向进入内腔体中;外腔体的周向上设置有第一四氯化钛进料孔,内腔体的周向上设置有多个间隔分布的第二四氯化钛进料孔,原料四氯化钛先通过第一四氯化钛进料孔进入外腔体中,再通过第二四氯化钛进料孔进入内腔体与氧气发生反应,四氯化钛为不连续进入内腔体中,使得四氯化钛能够在较短时间和氧气充分接触反应,有效地抑制形成四氯化钛浓度过高的区域,防止回流区的产生,抑制结疤生成,得到的钛白粉粒度更均匀,延长氧化反应器使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图;

图中零部件、部位及编号:外腔体1、第一氧气管道孔11、第一四氯化钛进料孔12、内腔体2、第二四氯化钛进料孔21。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示,本发明一种用于钛白粉生产的氧化反应器,包括圆柱形的外腔体1、内腔体2,内腔体2设置在外腔体1的内部,外腔体1轴向的一侧设置有第一氧气管道孔11,内腔体2轴向的一侧设置有第二氧气管道孔,氧气管道依次穿过第一氧气管道孔11、第二氧气管道孔,氧气通过氧气管道直接进入内腔体2中;外腔体1的周向上设置有第一四氯化钛进料孔12,内腔体2的周向上设置有多个间隔分布的第二四氯化钛进料孔21,沿内腔体2的轴向,每个第二四氯化钛进料孔21的长度在5-500mm之间。原料四氯化钛先通过第一四氯化钛进料孔12进入外腔体1中,通过外墙体1平衡其内部的压力后,再通过第二四氯化钛进料孔21进入内腔体2与氧气发生反应,通过大量实践和试验中得出,沿内腔体2的轴向,每个第二四氯化钛进料孔21的长度在5-500mm之间时,根据钛白粉生产的氧化反应器的尺寸而定,四氯化钛为不连续进入内腔体1中,使得四氯化钛能够在较短时间和氧气充分接触反应,使用效果较好,有效地抑制形成四氯化钛浓度过高的区域,防止回流区的产生,抑制结疤生成,得到的钛白粉粒度更均匀,延长氧化反应器使用寿命,

具体的,第二四氯化钛进料孔21可以是连续型开孔,也可以是由多个间隔分布的进料口组成。当第二四氯化钛进料孔21为连续型开孔,每个第二四氯化钛进料孔21的截面形状为长方形。第二四氯化钛进料孔21均匀分布在内腔体2的周向上。同样根据大量实践和试验中得出,内腔体2的周向上设置有2-60个间隔分布的第二四氯化钛进料孔21,根据钛白粉生产的氧化反应器的尺寸而定。

具体的,为了得到粒度更均匀的钛白粉,外腔体1、内腔体2的中心轴相同。



技术特征:

技术总结
本发明公开了涉及钛白粉生产技术领域,尤其是一种用于钛白粉生产的氧化反应器,其包括圆柱形的外腔体、内腔体,内腔体设置在外腔体的内部,外腔体轴向的一侧设置有第一氧气管道孔,内腔体轴向的一侧设置有第二氧气管道孔,氧气管道依次穿过第一氧气管道孔、第二氧气管道孔;外腔体的周向上设置有第一四氯化钛进料孔,内腔体的周向上设置有多个间隔分布的第二四氯化钛进料孔,沿内腔体的轴向,每个第二四氯化钛进料孔的长度在5‑500mm之间。本发明提供了一种结构简单、钛白粉粒度更均匀的钛白粉生产的氧化反应器。

技术研发人员:杜明;陆平;周艾然;李冬勤;李良;王云;周丽
受保护的技术使用者:攀钢集团研究院有限公司
技术研发日:2017.06.30
技术公布日:2017.09.01
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