[實用新型]一種用于生產納米二氧化鈦的高溫管式反應器

有效

• 申請號: 201721510676.0
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN207684906U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 黃林海
• 申請（專利權）人: 黃林海
• 主分類號: C01G23/07
• 分類號: C01G23/07
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠

本實用新型公開了一種用于生產納米二氧化鈦的高溫管式反應器，包括管式反應器本體，管式反應器本體包括反應外管和反應內管，反應內管內嵌于反應外管的部分設有多個排氣孔，反應內管與反應外管之間的空隙形成反應室，密封端的兩側分別設有氣體輸入管和氣體輸出管，氣體輸入管和氣體輸出管均穿過密封元件與反應室連通。本實用新型提供的一種用于生產納米二氧化鈦的高溫管式反應器，主要解決現有高溫管式反應器存在的混合不均勻、反應產物轉化低、反應不徹底的問題，通過將高溫管式反應器設置為雙管結構，增大了管內的擾流效果，進而使其混合更充分，反應更徹底，反應產物有足夠的時間來轉化，提高了二氧化鈦的得率，產物純凈度高。

技術領域

本實用新型涉及二氧化鈦生產設備領域，特別涉及一種用于生產納米二氧化鈦的高溫管式反應器。

背景技術

納米級二氧化鈦的制備方法主要包括物理法和化學法，物理法主要包括濺射法、熱蒸發法及激光蒸發法，化學法主要包括液相法和氣相法，液相法主要包括均勻沉淀法和溶膠-凝膠法，氣相法主要包括TiCl₄氣相氧化法，目前一般采用TiCl₄氣相氧化法來制備納米二氧化鈦。TiCl₄氣相氧化法一般是以氮氣作為TiCl₄的載氣，以氧氣作為氧化劑，在高溫管式反應器中進行氧化反應，經氣固分離，獲得納米級二氧化鈦粉體。

由于反應是在高溫下進行（反應溫度達到550℃以上），這對高溫管式反應器的性能要求嚴格，同時，TiCl₄和O₂的反應并不是得到唯一產物，在氧氣不足和反應溫度不足的情況下，TiCl₄和O₂反應會生成Ti₂O₃Cl₂，這顯然不利于得到產品納米二氧化鈦，而且，現有的管式反應器結構存在缺陷，TiCl₄和O₂在混合過程中，存在混合不均勻、反應產物轉化低、反應不徹底的問題，由此導致納米二氧化鈦得率較低，產物純凈度不夠，原料浪費較多。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種用于生產納米二氧化鈦的高溫管式反應器，通過將高溫管式反應器設置為雙管結構，增大TiCl₄和O₂在管內的擾流效果，進而使其混合更充分，反應更徹底，提高二氧化鈦的得率，由此解決現有高溫管式反應器所存在的問題。

本實用新型采用的技術方案如下：一種用于生產納米二氧化鈦的高溫管式反應器，包括管式反應器本體，其特征在于，管式反應器本體包括反應外管和反應內管，反應外管的一端通過密封元件密封形成密封端，其另一端為盲端，反應內管內嵌于反應外管內，且反應內管內嵌于反應外管的部分設有多個排氣孔，反應內管的一端連接抽送裝置，其另一端為盲端，反應內管的盲端朝向反應外管的盲端方向，反應內管與反應外管之間的空隙形成反應室，密封端的兩側分別設有氣體輸入管和氣體輸出管，氣體輸入管和氣體輸出管均穿過密封元件與反應室連通。

由于上述結構的設置，通過氣體輸入管和反應內管向反應室內輸送TiCl₄和O₂，例如，當氣體輸入管輸送的是TiCl₄和N₂氣相混合物時，反應內管則輸送O₂，TiCl₄和N₂氣相混合物通過氣體輸入管噴射進反應室內，O₂通過反應內管上的排氣孔噴射進反應室內，由于噴射的方向不同，兩種原料所產生的氣流在反應室內發生碰撞混合，進而達到混合充分、擾流大的技術效果，混合后的混合氣流在氣壓的推動下，在反應室內流動并到達氣體輸出管處，此時，由于TiCl₄和O₂在高溫下反應極快，因此到達氣體輸出管處的混合氣流中絕大部分是反應產物跟N₂，然后通過氣體輸出管將其輸送出去即可，與現有的高溫管式反應器相比，其擾流效果好、混合充分，反應物能得到充分利用，得率高，解決了現有高溫管式反應器所存在的技術缺陷。