一种二氧化钛纳米线制备装置的制作方法

【】本技术涉及纳米线制备领域，具体涉及一种二氧化钛纳米线制备装置。

背景技术

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背景技术：

1、钛纳米线具有高孔隙率、高比表面积、较好生物相容性的优点，并且构筑膜材料时，可提高膜材料的选择性和渗透性能，是一种新型高性能的功能纳米材料。常规的纳米线制备方法多采用溶胶-凝胶模板法、表面活性剂辅助法、电纺丝方法、以及水热合成法等。

2、例如，现有技术cn114702072a公开了一种溶胶-凝胶法制备三氧化钼纳米线的方法，采用溶胶-凝胶模板法来制备纳米线，具有如下缺点：其一，需要很多溶剂、溶液来辅助合成，各种组分相互影响，产生很多副产物，影响产品的纯度和产品质量；其二，组分不稳定导致产品成品率较低，形成的纳米线尺寸难以控制，达不到均匀分布的要求。

3、水热合成法制备纳米线，只能在实验室内少量或微量的制备，无法实现工业化应用。

4、鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本实用新型要解决现有技术中制备的纳米线尺寸不均匀、无法工业化生产的技术问题，在于提供一种制备出的二氧化钛纳米线尺寸均匀可控、且能够工业化生产的二氧化钛纳米线制备装置。

2、本实用新型是这样实现的：一种二氧化钛纳米线制备装置，包括超声波胶体制备槽、反应釜、溶液冷却槽、碱性洗涤塔、盐酸交换池、酸性洗涤塔、干燥器以及管式炉；所述超声波胶体制备槽的输出端与反应釜的输入端相连接，所述反应釜的输出端与溶液冷却槽的输入端相连接，所述溶液冷却槽的输出端与碱性洗涤塔的输入端相连接，所述碱性洗涤塔的输出端与盐酸交换池的输入端相连接，所述盐酸交换池的输出端与酸性洗涤塔的输入端相连接，所述酸性洗涤塔的输出端与干燥器的输入端相连接，所述干燥器的输出端与管式炉的输入端相连接。

3、进一步的，所述超声波胶体制备槽包括第一反应槽、碱液罐、第一计量泵、以及二氧化钛粉仓；

4、所述碱液罐的输出端与第一计量泵的输入端相连接，所述第一计量泵的输出端与第一反应槽的输入端相连接，所述二氧化钛粉仓的输出端与第一反应槽的输入端相连接。

5、进一步的，所述反应釜包括第一溶液泵、反应罐、以及排液泵；

6、所述第一溶液泵的输入端与第一反应槽的输出端相连接，所述第一溶液泵的输出端与反应罐的输入端相连接，所述反应罐的顶端转动连接有顶盖，所述顶盖与反应罐盖合后通过抱箍锁紧，所述顶盖上固定安装有压力表和温度计，所述排液泵固定连接于反应罐的底端，所述排液泵的输出端形成有排液口。

7、进一步的，所述溶液冷却槽包括水槽、冷却塔以及第一循环泵；

8、所述水槽包括冷凝管和冷凝水，所述冷凝水充斥于冷凝管的外部；所述水槽的槽壁上形成有冷凝管进液口和冷凝管出液口，所述冷凝管进液口与排液口相连接，所述冷凝管出液口与碱性洗涤塔的输入端相连接；

9、所述水槽的槽壁上还形成有冷凝水进液口和冷凝水出液口；所述冷凝水出液口与冷却塔的输入端相连接，所述冷却塔的输出端与第一循环泵的输入端相连接，所述第一循环泵的输出端与冷凝水进液口相连接。

10、进一步的，所述碱性洗涤塔包括第一喷淋头、第一过滤网、第一排渣口、第二循环泵以及酸碱中和调节池；

11、所述第一喷淋头固定装配于碱性洗涤塔的内腔顶部，所述第一过滤网固定装配于碱性洗涤塔的内腔中部，所述第一排渣口形成于碱性洗涤塔的塔壁上、且第一排渣口的位于第一过滤网上方，所述碱性洗涤塔的下部还形成有第一排水口，所述第一排水口与第二循环泵的输入端相连接，所述第二循环泵的的输出端与酸碱中和调节池相连接。

12、进一步的，所述盐酸交换池包括第一排渣泵、第二反应槽、盐酸罐、以及第二计量泵；

13、所述第一排渣泵的输入端与第一排渣口相连接，所述第一排渣泵的输出端与第二反应槽的输入端相连接；所述盐酸罐的输出端与第二计量泵的输入端相连接，所述第二计量泵的输出端与第二反应槽的输入端相连接。

14、进一步的，所述酸性洗涤塔包括第二溶液泵、第二喷淋头、第二过滤网、第二排渣口、第三循环泵；

15、所述第二溶液泵的输入端与第二反应槽的输出端相连接，所述第二喷淋头固定装配于酸性洗涤塔的内腔顶部，所述第二过滤网固定装配于酸性洗涤塔的内腔中部，所述第二排渣口形成于酸性洗涤塔的塔壁上、且第二排渣口的位于第二过滤网上方，所述酸性洗涤塔的下部还形成有第二排水口，所述第二排水口与第三循环泵的输入端相连接，所述第三循环泵的的输出端与酸碱中和调节池相连接。

16、进一步的，所述干燥器包括第二排渣泵、干燥箱、第三过滤网、第三排渣口、第一风机、以及第一加热管；

17、所述第二排渣泵的输入端与第二排渣口相连接，所述第二排渣泵的输出端与干燥箱的输入端相连接；所述第三过滤网固定装配于干燥箱的内腔中部，所述第三排渣口形成于干燥箱的箱壁上、且第三排渣口的位于第三过滤网上方；

18、所述干燥箱的箱壁上形成有进风口和出风口，所述出风口与第一风机的输入端相连通，所述第一风机的输出端与第一加热管的输入端相连接，所述第一加热管的输出端与进风口相连通。

19、进一步的，所述管式炉包括第三排渣泵、石英管、第二加热管、第二风机及尾气处理装置；

20、所述第三排渣泵的输入端与第三排渣口相连通，所述第三排渣泵的输出端与石英管的输入端相连通，所述石英管的输出端与尾气处理装置相连接；所述石英管的输出端还与所述第二风机的输入端相连接，所述第二风机的输出端与第二加热管的输入端相连接，所述第二加热管的输出端与石英管的输入端相连通。

21、进一步的，所述反应釜为聚四氟乙烯高压反应釜。

22、本实用新型的优点在于：本实用新型的二氧化钛纳米线制备装置能够实现二氧化钛纳米线的工业化生产，通过调控相关运行参数，实现自动化生产，制备出的二氧化钛纳米线尺寸均匀、可控；并且所需的原材料易得，生产过程绿色、安全、环保。

技术特征：

1.一种二氧化钛纳米线制备装置，其特征在于：包括超声波胶体制备槽、反应釜、溶液冷却槽、碱性洗涤塔、盐酸交换池、酸性洗涤塔、干燥器以及管式炉；

2.如权利要求1所述的二氧化钛纳米线制备装置，其特征在于：所述超声波胶体制备槽包括第一反应槽、碱液罐、第一计量泵、以及二氧化钛粉仓；

3.如权利要求2所述的二氧化钛纳米线制备装置，其特征在于：所述反应釜包括第一溶液泵、反应罐、以及排液泵；

4.如权利要求3所述的二氧化钛纳米线制备装置，其特征在于：所述溶液冷却槽包括水槽、冷却塔以及第一循环泵；

5.如权利要求4所述的二氧化钛纳米线制备装置，其特征在于：所述碱性洗涤塔包括第一喷淋头、第一过滤网、第一排渣口、第二循环泵以及酸碱中和调节池；

6.如权利要求5所述的二氧化钛纳米线制备装置，其特征在于：所述盐酸交换池包括第一排渣泵、第二反应槽、盐酸罐、以及第二计量泵；

7.如权利要求6所述的二氧化钛纳米线制备装置，其特征在于：所述酸性洗涤塔包括第二溶液泵、第二喷淋头、第二过滤网、第二排渣口、第三循环泵；

8.如权利要求7所述的二氧化钛纳米线制备装置，其特征在于：所述干燥器包括第二排渣泵、干燥箱、第三过滤网、第三排渣口、第一风机、以及第一加热管；

9.如权利要求8所述的二氧化钛纳米线制备装置，其特征在于：所述管式炉包括第三排渣泵、石英管、第二加热管、第二风机及尾气处理装置；

10.如权利要求3所述的二氧化钛纳米线制备装置，其特征在于：所述反应釜为聚四氟乙烯高压反应釜。

技术总结
本技术提供了一种二氧化钛纳米线制备装置，包括超声波胶体制备槽、反应釜、溶液冷却槽、碱性洗涤塔、盐酸交换池、酸性洗涤塔、干燥器以及管式炉；超声波胶体制备槽的输出端与反应釜的输入端连接，反应釜的输出端与溶液冷却槽的输入端连接，溶液冷却槽的输出端与碱性洗涤塔的输入端相连接，碱性洗涤塔的输出端与盐酸交换池的输入端相连接，盐酸交换池的输出端与酸性洗涤塔的输入端相连接，酸性洗涤塔的输出端与干燥器的输入端相连接，干燥器的输出端与管式炉的输入端相连接。本技术的优点：二氧化钛纳米线制备装置能够实现二氧化钛纳米线的工业化生产，制备出的二氧化钛纳米线尺寸均匀可控；且所需原材料易得，生产过程绿色安全环保。

技术研发人员：许华诚,黄奕军,伍淑荣,张敏芳,杨冰锋
受保护的技术使用者：福建省蓝深环保技术股份有限公司
技术研发日：20230403
技术公布日：2024/1/13