[實用新型]用于納米二氧化鈦生產的水解反應釜

有效

• 申請號: 201320319015.5
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN203291858U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 魏紹東;曾倩;李林
• 申請（專利權）人: 貴州東華工程股份有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;C01G23/053
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 趙彥棟

技術領域

本實用新型涉及一種用于納米二氧化鈦生產的水解反應釜，屬于專用反應釜技術領域。?

背景技術

目前，全世界納米TiO₂的總生產能力在6～10kt/a，單線生產能力一般為400～500t/a，國內涉足納米TiO₂生產的企業約十余家，總生產規模在1kt以上，生產能力最大的是江蘇河海納米科技股份，具有500t/a的生產能力，其余廠家的生產規模多在50～100t/a之間。目前國內納米TiO₂生產多采用等離子體法和溶膠－凝膠法，生產成本較高。我國對納米TiO₂的研究已從單純的制備技術的研究轉入納米復合材料與應用技術的研究，雖然離大規模工業生產和產品應用還有一段距離，但作為一種新型材料，其表現出的巨大潛在優異性能是不容忽視的，因此，在不久的將來，隨著我國納米產品的普及程度和人們消費觀念的改變及我國整體經濟呈現穩步發展的態勢，納米TiO₂必將迎來廣闊的市場發展空間。?

根據二氧化鈦的工藝流程，采用原料偏鈦酸，與沉淀劑尿素[CO(NH₂)₂]，在水解反應釜中均勻沉淀，料漿經洗滌、過濾、煅燒后制的成品。?

水解是納米TiO₂工業生產中極其重要的工序，是決定產品質量和水洗性能的關鍵工序，水解造成的差錯往往是后工序不能挽救的，因此，水解過程每一步的工藝參數和反應條件，都會影響納米Ti0₂的質量和粒子的形貌，而這將直接影響反應物的洗滌、最終成品的質量及納米TiO₂的收率。?

水解反應的主要過程是，取定量水洗、漂洗合格的偏鈦酸加入反應容器，加入除鹽水將偏鈦酸打漿并將漿料濃度調整到含TiO₂144g/L左右，在攪拌下加入硫酸，將物料加熱至沸，隨著水分的蒸發，漿料沸點逐步上升，至溫度為120℃～150℃，偏鈦酸開始溶解，待溶液澄清后，經冷卻即得到茶褐色清澈透明的硫酸氧鈦溶液；在一定的條件下，按一定配比取定量尿素和溶解后的表面活性劑十二烷基磺酸鈉(DBS)，在攪拌下緩慢加入反應釜并混合均勻，在pH=2～3，有效酸含量為18～21g/L，中和溫度為95℃～112℃，發生均勻沉淀反應緩慢生成偏鈦酸懸浮液（反應產物為TiO₂·xH₂O·ySO₃，正確名稱為水合二氧化鈦，但通俗的稱法仍為偏鈦酸），保溫20～30min后，快速冷卻至室溫，冷卻后的偏鈦酸送入洗滌過濾工序。?

根據上述水解工藝可以看出，其反應伴隨有酸性溶液的混合、加熱、冷卻等，為滿足上述工藝條件，就需根據工藝條件設計滿足其要求的反應釜。?

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種適合納米TiO₂工業生產的水解反應釜。?

本實用新型的技術方案是：用于納米二氧化鈦生產的水解反應釜，它包括筒體，在筒體內設有攪拌裝置及熱交換管，在筒體的頂部設有與攪拌裝置連接的電機和減速機，在筒體的側部設有夾套冷卻。?

熱交換管為盤管結構。?

筒體由904L的不銹鋼焊接而成。?

筒體的體積為5m^3?。?

與現有技術比較，本實用新型為適應納米二氧化鈦生產的需求，采用不銹鋼制筒體，這樣就可避免工藝中的酸性和堿性溶液對筒體的腐蝕、確保筒體的使用壽命。在筒體內設置熱交換管，熱源為蒸汽；在筒體外部設置水冷卻夾套，這樣就可很好的滿足工藝中的加熱與冷卻要求，能很好的滿足水解過程中每一步的工藝參數和反應條件，確保納米Ti0₂的質量、粒子的形貌和納米TiO₂的收率。同時根據現有市場的基本產能500～1000t/a二氧化鈦生產，本實用新型采用容積為5m³的水解反應釜。?

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。?

具體實施方式

實施例1?

如圖1所示，筒體1由904L的不銹鋼焊接而成，體積為5m³，在筒體1內設有攪拌裝置2及熱交換管3，攪拌裝置2采用雙槳葉式結構；熱交換管3為盤管結構采用蒸汽加熱，在筒體1的頂部設有與攪拌裝置2連接的電機和減速機4，在筒體1的側部焊接有碳鋼制的夾套冷卻5。