[發明專利]一種鈦白粉真空結晶裝置

在審

• 申請號: 201710635977.4
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107349618A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 胡家富;馮建琳;姚義剛;楊瑞成;朱麟;方若雨
• 申請（專利權）人: 南京圓點環境清潔技術有限公司
• 主分類號: B01D9/02
• 分類號: B01D9/02;B01F7/16
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本發明涉及一種化工結晶設備技術領域，具體為一種鈦白粉真空結晶裝置。

背景技術

鈦白粉學名為二氧化鈦（ Titanium Dioxide），它是一種染料及顏料，其分子式為TiO2，分子量為79.8658。鈦白粉是工業生產中非常重要的原料，廣泛應用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品、陶瓷、搪瓷、電子、食品和醫藥等工業。而在涂料產品中消耗鈦白粉最多的是建筑涂料，占涂料使用量60%。由于房地產對涂料市場的需求量較大，因房地產市場的火熱使得鈦白粉的需求大增。

鈦白粉的制備方法主要有氯化法和硫酸法，目前美國杜邦、美禮聯和科美基三家公司掌握著先進的二氧化鈦氯化法生產技術，硫酸法為我國生產二氧化鈦的主要方法。無論采用氯化法還是硫酸法二氧化鈦的結晶為關鍵性步驟。真空結晶與普通的冷凍結晶相比具有減少投資成本、增加處理能力、減少運行成本、節能環保等有益效果，真空結晶為目前最常用的結晶方式。

現有技術中鈦白粉的結晶裝置主要采用DTB型結晶器，主要包括結晶罐、內導流筒、筒形擋板、淘析柱（淘洗腿）、蒸汽發生器、冷卻水發生器等，工作原理為：結晶器下部接有淘析柱，結晶器內設有導流筒和筒形擋板，操作時熱飽和料液連續加到循環管下部，與循環管內夾帶有小晶體的母液混合后泵送至冷卻器，冷卻后的溶液在導流筒底部附近流入結晶器，并由緩慢轉動的螺旋槳沿導流筒送至液面，溶液在液面蒸發冷卻，達到過飽和狀態，其中部分溶質在懸浮的顆粒表面沉積，使晶體長大，在環形擋板外圍還設有一個沉降區，在沉降區內大顆粒沉降，而小顆粒則隨母液進入循環管并受熱溶解，晶體于結晶器底部沉入淘析柱，為使結晶產品的粒度盡量均勻，將沉降區來的部分母液加到淘析柱底部，利用水力分級的作用，使小顆粒隨溶液流回結晶器，結晶產品從淘析腿下部排出。

現有技術的不足：1、物料進口設置不合理導致導流筒與筒形擋板之間形成的澄清區的結晶液的液流螺旋性差，待結晶液容易堵塞在物料進口處，物料進口處形成較厚的結晶層，清洗繁瑣，且清洗極為不方便；2、導流筒的導流效果差，影響后續的結晶效果；3、現有攪拌槳為螺旋槳，螺旋槳的攪拌存在死角，導流筒的邊緣留有死角。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種鈦白粉真空結晶裝置。

為了達到以上目的，本發明提供如下技術方案：

一種鈦白粉真空結晶裝置，包括結晶罐，所述結晶罐包括導流筒、擋板、螺旋槳、淘析管、循環管，所述導流筒設置在結晶罐內部，所述導流筒包括上圓筒形導流筒、下圓錐形導流筒，所述結晶罐罐體內側設有圓筒形擋板，所述下圓錐形導流筒內設有攪拌槳，所述攪拌槳包括主槳、副槳，所述副槳設置在主槳下側，所述結晶罐底部設有淘析管，所述淘析管底部設有母液出口、晶體出口，所述結晶罐底部一側設有結晶液進管，所述結晶罐中部設有循環液出口，所述循環管上部連接循環液出口下部連接結晶液進管，所述循環管上設有物料進口，所述結晶液進管為螺旋狀旋流管。

進一步的，所述主槳設置兩根，所述每個主槳下設置十個副槳。主槳交叉設置兩根，更均勻的攪拌。

進一步的，所述副槳為帶狀、螺旋狀的其中一種。

進一步的，所述結晶罐頂部連接冷卻水系統，冷卻水系統更好的促進晶體形成。

進一步的，所述循環管連接循環泵，所述循環管上設有加熱裝置。加熱裝置加熱使得回流液中的細小晶體溶解形成過飽和容易，回流到結晶罐中重新結晶。

進一步的，所述攪拌槳連接攪拌電機。

進一步的，所述晶體出口連接晶體泵。

本發明工作過程及原理：待結晶的物料從物料進口處進入后，從結晶液進管進入結晶罐，在攪拌槳的攪拌作用下，結晶液在導流筒與擋板之間形成的結晶區內結晶，擋板與結晶罐體之間形成澄清區，在此澄清區內無攪拌作用，使得晶體從母液中沉降落入結晶罐的底部，最后落入淘析管內，母液從淘析管的底部流出，晶體從晶體出口流出。

本發明具有如下優點：

（1）本發明的鈦白粉真空結晶裝置，結晶液進管為螺旋狀旋流管，使得進入的待結晶的物料呈螺旋狀進入結晶罐內，形成螺旋液流，有利于在導流筒與擋板之間的結晶區形成螺旋環流，結晶速度及結晶效果增強，同時，待結晶液不易在進液口處形成結晶層，減少清理次數。