一种氯化法生产钛白粉的装置的制作方法

1.本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种氯化法生产钛白粉的装置。


背景技术：

2.钛白粉，是一种重要的无机化工颜料，主要成分为二氧化钛。钛白粉的生产工艺有硫酸法和氯化法两种工艺路线，氯化法钛白粉生产流程主要分三个部分：氯化、氧化和后处理工段，在氯化阶段，主要有固定床氯化、熔盐氯化和流化床氯化技术，固定床氯化工艺已被淘汰，流化床氯化工艺在国外被普遍采用，国内在快速流化床氯化技术方面还处于开发阶段，流化床氯化主要设备是沸腾氯化炉，通过向氯化炉内添加金红石矿或高钦渣等富钛料经粉磨后，与一定比例的石油焦从沸腾层上方加入沸腾炉，并且从沸腾炉的底面加入氯气，氯化反应在沸腾炉内连续进行，铁、硅、矾、钙、镁及其他金属的氧化物被转化成相应的氯化物，随气体离开氯化炉，反应气体先经旋风分离器将未反应的固体粉尘和不挥发的氯化物从反应气体中分离出来，再分离出氯化物三氯化铁，然后，用冷四氯化钛喷淋等办法冷凝收集低沸点的四氯化钛(内含四氯化硅和三氯氧矾等)，经过滤除泥浆，得到粗四氯化钛，这是钛白粉采用氯化法生产过程中氯化的过程，但是现有的沸腾炉在氯化过程中，位于沸腾炉内的气体以及固体，由于固体以及气体的添加方向不同，在实际的氯化过程中，氯气与铁、硅、矾、钙、镁及其他金属的氧化物不能够保证充分接触，而导致产物较少，反应效率较低。


技术实现要素：

3.解决的技术问题
4.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种氯化法生产钛白粉的装置，能够有效地解决现有技术中采用氯化法生产钛白粉过程中，位于沸腾炉内的气体以及固体，由于两者的添加方向不同，在实际的氯化过程中，氯气与铁、硅、矾、钙、镁及其他金属的氧化物不能够保证充分接触，而导致产物较少，反应效率较低的问题。
5.技术方案
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
7.本发明提供一种氯化法生产钛白粉的装置，包括罐体，所述罐体的中部外壁上设有用于对罐体进行加热的环状加热机构，所述罐体的上端固定安装有盖体，所述盖体的顶面固定安装有氧化物进料管，所述盖体的外壁上固定连接有多个出料管，所述盖体内部固定安装有罩体，所述罐体的内部开设有活动腔，所述活动腔的中部还固定安装有固定环，所述固定环的上侧活动连接有反应板组件，所述活动腔底面固定安装有进气组件，氯气借助外部泵体并通过所述进气组件向活动腔注入并与氧化物反应。
8.进一步地，所述环状加热机构包括安装环以及设置在其内部位置的加热片，所述安装环固定安装在罐体的外壁上，所述安装环的内部开设有环型槽，所述环型槽的内壁上固定安装有挡板，所述加热片对称设置有两个，并且以挡板为对称轴分布于环型槽内部，所
述安装环位于挡板位置的外壁上固定安装有固定块，所述固定块内壁上固定安装有与环型槽连通的进气管以及出气管，所述进气管以及出气管的内端分别设置在挡板的两侧位置。
9.进一步地，所述罩体呈倒置的铜钟状结构，所述罩体的底面贯穿开设有通孔，所述罩体的内壁上呈环型等间距贯穿开设有倾斜的出料孔，所述出料管的内端与活动腔连通，所述出料管的内端位于罩体的下侧位置。
10.进一步地，所述固定环的内部开设有凹槽，所述凹槽的底面上开设有通槽，所述固定环的上侧外壁上开设有圆环槽，所述圆环槽的内壁上均匀开设有圆型孔，所述圆环槽的顶面呈环型等间距开设有滑槽。
11.进一步地，所述反应板组件包括透气板，所述透气板的底面呈环型等间距弹性连接有移动板，所述移动板的顶面通过弹簧与透气板的底面连接固定，所述移动板的底面通过连接杆固定连接有位移板，所述位移板的外壁与圆环槽内壁滑动配合，所述移动板位于固定环上侧位置。
12.进一步地，所述进气组件包括固定安装在活动腔内壁上的安装板，所述安装板的底面固定安装有连接管，所述安装板的顶面上固定安装有固定板，所述固定板与安装板中部之间开设有空腔，所述固定板的顶面均匀开设有出气孔，所述出气孔呈倾斜结构，所述出气孔与空腔连通，所述连接管与空腔连通。
13.有益效果
14.本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
15.本发明通过设置在罐体内部的固定环，以及反应板组件，能够造成罐体中的反应区域的紊流，而该紊流能够使得氯气能够与金属粉末状氧化物充分反应，有效的提高金属氧化物与氯气的反应效率，提高反应物产量。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明的沸腾炉整体外部结构示意图；
18.图2为本发明的罐体与环状加热机构分离结构示意图；
19.图3为本发明的安装环剖面结构示意图；
20.图4为本发明的罐体部分剖面结构示意图；
21.图5为本发明的罐体整体剖面结构示意图；
22.图6为本发明的活动腔内部整体爆炸结构示意图；
23.图7为本发明的进气组件处剖面结构示意图；
24.图8为本发明中图5中a处放大结构示意图。
25.图中的标号分别代表：1、罐体；101、活动腔；2、安装环；201、环型槽；202、挡板；3、固定块；301、进气管；302、出气管；4、加热片；5、盖体；6、氧化物进料管；7、出料管；8、罩体；801、通孔；802、出料孔；9、固定环；901、圆型孔；902、滑槽；903、通槽；904、凹槽；905、圆环槽；10、反应板组件；1001、透气板；1002、弹簧；11、移动板；1101、位移板；12、进气组件；
1201、安装板；1202、连接管；13、固定板；1301、空腔；1302、出气孔。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
28.实施例：一种氯化法生产钛白粉的装置，包括罐体1，设置的该罐体1处于较高的温度环境中，以保证氯气与金属氧化物能够正常进行反应，罐体1的中部外壁上设有用于对罐体1进行加热的环状加热机构，设置的该环状加热机构能够对罐体1进行加热，或者是保证罐体1的恒温环境，具体的，设置的环状加热机构包括安装环2以及设置在其内部位置的加热片4，设置的加热片4通过导线与外部的电源进行连接，该加热片4位多组弯折排列的加热丝组成，当将其通电后，此时加热丝能够发热而对罐体1的内部进行升温或对其进行保温处理，安装环2固定安装在罐体1的外壁上，安装环2的内部开设有环型槽201，环型槽201的内壁上固定安装有挡板202，加热片4对称设置有两个，并且以挡板202为对称轴分布于环型槽201内部，安装环2位于挡板202位置的外壁上固定安装有固定块3，固定块3内壁上固定安装有与环型槽201连通的进气管301以及出气管302，进气管301以及出气管302的内端分别设置在挡板202的两侧位置，值得说明的是，设置的该进气管301与外部的鼓风机的出口端连通，而该鼓风机的进风口与外部的氯气源进行连通，当设置的氯气通过加热片4时，能够被加热到一定的温度，开设在安装环2内部的环型槽201中部，通过挡板202被分隔成一个不连通的空间，并且由于进气管301以及出气管302的内端分别设置在挡板202的两侧位置的关系，在使用过程中，当通过鼓风机在向罐体1内部进行氯气的输入过程中，氯气从进气管301进入环型槽201的内部，在围绕罐体1一圈后，能够通过出气管302处排出，在此过程中，能够对氯气进行加热处理，并且在此过程中，使得罐体1的外壁上，能够形成一个具有较高温度的保温层，而保证罐体1内部活动腔101内部温度，并且值得说明的是，出气管302排出的氯气从设置在罐体1底面进气组件12的连接管1202向活动腔101内部进行氯气的输入，设置在罐体1外壁上的环状加热机构在竖直方向上与正处于活动腔101的反应位置。
29.参照附图4
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5中所示，罐体1的上端固定安装有盖体5，盖体5的顶面固定安装有氧化物进料管6，盖体5的外壁上固定连接有多个出料管7，盖体5内部固定安装有罩体8，罩体8呈倒置的铜钟状结构，罩体8的底面贯穿开设有通孔801，罩体8的内壁上呈环型等间距贯穿开设有倾斜的出料孔802，出料管7的内端与活动腔101连通，出料管7的内端位于罩体8的下侧位置，设置在罐体1上侧位置的盖体5能够保证罐体1内部的密封性，而设置在盖体5上侧位置的氧化物进料管6，用于向罐体1内部活动腔101内进行固体粉末状的金属氧化物的添加，而设置在盖体5下侧位置的罩体8用于对加入的固体粉末进行导向，当金属氧化物从上加入后，能够通过自身重力的作用向下掉落，当粉末从罩体8下端的通孔801处掉落后，能够与从下侧鼓入的氯气进行反应，在上述实施例部分提到，氯气与固体粉末接触反应的位置也即是环状加热机构设置在罐体1外壁上的位置，而设置在罩体8上的出料孔802也能够作为粉末的添加孔。
30.参照附图4
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6中所示，罐体1的内部开设有活动腔101，活动腔101的中部还固定安装有固定环9，固定环9的内部开设有凹槽904，凹槽904的底面上开设有通槽903，固定环9的上侧外壁上开设有圆环槽905，圆环槽905的内壁上均匀开设有圆型孔901，圆环槽905的顶面呈环型等间距开设有滑槽902，设置的固定环9底面的通槽903，能够对从罐体1下侧鼓入的氯气进行导向，在导向的过程中，部分氯气能够从通槽903向活动腔101的上侧进行输送，该部分氯气能够直接与从后罐体1上侧掉落的金属氧化物固体粉末进行反应，而由于设置的固定环9的上端外侧开设有圆环槽905，且圆环槽905的内壁上开设有圆型孔901能够将另一部分氯气向固定环9的上侧进行输送，而将固定环9设置为该种结构的好处是，该部分氯气能够将活动连接在固定环9上的反应板组件10进行往复的移动，而使得罐体1内部的活动腔101内部的透气板1001在反应位置进行往复的移动。
31.参照附图4
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6中所示，固定环9的上侧活动连接有反应板组件10，反应板组件10包括透气板1001，透气板1001的底面呈环型等间距弹性连接有移动板11，移动板11的顶面通过弹簧1002与透气板1001的底面连接固定，移动板11的底面通过连接杆固定连接有位移板1101，位移板1101的外壁与圆环槽905内壁滑动配合，移动板11位于固定环9上侧位置，设置的该反应板组件10能够在氯气的作用下，带动活动连接在固定环9上的移动板11以及位移板1101在竖直方向上进行位置的调整，并且值得说明的是，当设置的氯气从圆环槽905带动位移板1101向上移动，当移动一端距离后，此时开设在圆环槽905内壁上圆型孔901与固定环9下侧的氯气连通，使得固定环9下侧位置的氯气压强，能够使得移动板11以及位移板1101重新复位，在此往复移动的过程中，能够使得透气板1001进行往复的移动，此种往复移动的方式能够造成活动腔101内的反应位置的气体紊流，而使得氯气能够与金属粉末状氧化物充分反应。
32.参照附图7中所示，活动腔101底面固定安装有进气组件12，进气组件12包括固定安装在活动腔101内壁上的安装板1201，安装板1201的底面固定安装有连接管1202，安装板1201的顶面上固定安装有固定板13，固定板13与安装板1201中部之间开设有空腔1301，固定板13的顶面均匀开设有出气孔1302，出气孔1302呈倾斜结构，出气孔1302与空腔1301连通，连接管1202与空腔1301连通，氯气借助外部泵体并通过进气组件12向活动腔101注入并与氧化物反应，设置的该进气组件12中的连接管1202，在上述实施例中提到的，可以与出气管302连通，或者是直接与外部的泵体的输出端连通进行氯气的供应，特别的，设置的进气组件12，在使用过程中，当氯气从设置的连接管1202进行输入后，氯气能够从空腔1301并进入出气孔1302向罐体1的内部进行灌入，而由于设置的出气孔1302位倾斜结构，进而使得进入活动腔101内部的氯气呈螺旋状，使得其能够很好的与金属反应物进行反应，提高反应的效率，值得说明的是，通过控制进入活动腔101内部的氯气的流速，能够从上侧掉落金属粉末始终处于一个较为固定的区域，也即为反应区域，而当反应结束后，通过控制氯气进入到流速，能够使得反应后的氯化物从开设在罩体8外侧，位于罐体1外壁上的出料管7排出进行收集，并且在此过程中，停止金属氧化物的添加，将氧化物进料管6处密封。
33.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。