CN115212822A - 一种纳米二氧化钛制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米二氧化钛制备装置，其包括固定于移动座上的外箱体，外箱体的顶部固定有安装箱，所述外箱体的内侧固定有内箱体，内箱体的内侧固定有横向的隔板，内箱体的底部带有出料管，出料管上设置有阀门，所述外箱体的顶部固定有下端与内箱体连通的进料管，进料管的上端固定并连通有进料斗，所述外箱体的顶部固定有下端与内箱体内部连通的排气管。整个装置不仅能够用于对纳米二氧化钛进行加工，且还能够在加工时对原料进行快速的加热，并且加热均匀效果好，进而提高反应速度，其次，在加热时，还能够同步对原料进行多个方向的搅拌，进而使得原料充分接触，使得原料之间的反应更加充分，进而进一步提高加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种纳米二氧化钛制备装置。
背景技术
纳米二氧化钛是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。也可用于高档汽车面漆，具有随角异色效应。纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型和金红石型。金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密，有较高的硬度、密度、介电常数及折射率，其遮盖力和着色力也较高。而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。在一定条件下，锐钛型二氧化钛可转化为金红石型二氧化钛。
纳米二氧化钛可以通过液相法制备得到，液相法是选择可溶于水或有机溶剂的金属盐类，使其溶解，并以离子或分子状态混合均匀，再选择一种合适的沉淀剂或采用蒸法、结晶、升华、水解等过程，将金属离子均匀沉积或结晶出来，再经脱水或热分解制得粉体。
目前通过液相法制备纳米二氧化钛时需要使用到制备装置，传统的制备装置在使用时，其内多种原料接触不充分，使得其反应不全，不仅影响反应效率，同时也降低了后续加工得到的成品数量，为此，我们需要一种纳米二氧化钛制备装置。
发明内容
(一)发明目的
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种纳米二氧化钛制备装置，以实现更好的加工效率。
(二)技术方案
为达到上述技术目的，本发明提供了一种纳米二氧化钛制备装置：
其包括固定于移动座上的外箱体，外箱体的顶部固定有安装箱，所述外箱体的内侧固定有内箱体，内箱体的内侧固定有横向的隔板，内箱体的底部带有出料管，出料管上设置有阀门，所述外箱体的顶部固定有下端与内箱体连通的进料管，进料管的上端固定并连通有进料斗，所述外箱体的顶部固定有下端与内箱体内部连通的排气管，排气管的上端固定安装有泄压阀，所述外箱体内安装有套装于内箱体外侧的可升降的第一加热机构，且内箱体的底部设置有第二加热机构；
所述内箱体内设置有用于对内箱体内物料进行横向搅拌的第一搅拌机构和进行竖向搅拌的第二搅拌机构，所述第一搅拌机构与第二搅拌机构传动连接，所述第二搅拌机构与所述第二加热机构通过同一驱动机构传动连接。
优选的，所述第一搅拌机构包括与隔板转动连接的竖向的第一转动杆，第一转动杆的上端穿出内箱体并固定有位于内箱体上方的从动齿轮，所述第一转动杆的下端固定有位于内箱体下部的搅拌杆。
优选的，所述第二搅拌机构包括转动安装于内箱体上部内侧的第二转动杆，第二转动杆的下端沿长度方向设置有位于隔板上方的第一往复螺纹，第一往复螺纹上螺纹套接有L形固定杆的短端，L形固定杆的长端活动贯穿隔板并伸入内箱体内，L形固定杆的长端固定有滑动套装于第一转动杆上的环形安装块，环形安装块的两侧均固定有横向的矩形搅拌板，所述第二转动杆上固定套装有与从动齿轮啮合的主动齿轮。
优选的，所述第二加热机构包括转动安装于外箱体内的位于内箱体一侧的转动竖杆，转动竖杆上沿长度方向设置有位于内箱体一侧的往复螺纹，往复螺纹上螺纹连接有可沿外箱体内侧壁竖向移动的内螺纹滑块，内螺纹滑块上固定有套装于内箱体外侧的与内箱体同轴的环形安装板，环形安装板的内侧固定有套装于内箱体外侧的环形电热板。
优选的，所述驱动机构包括固定于安装箱顶部的驱动电机，驱动电机的输出端与转动竖杆的上端固定连接，且转动竖杆的上端与第二转动杆的上端通过位于安装箱内的链轮组件传动连接。
优选的，所述链轮组件包括固定套装于转动竖杆上的主动链轮，第二转动杆的上端固定有从动链轮，主动链轮与从动链轮通过链条传动连接。
优选的，所述第一加热机构包括固定于外箱体底部内壁上的位于内箱体下方的电热管，电热管环绕出料管等间距设置。
优选的，所述外箱体的前侧固定有控制器和显示屏，控制器的输出端与驱动电机、显示屏、环形电热板和电热管均电连接，控制器的输入端电连接有固定于隔板上的位于内箱体内的传感器组。
优选的，所述传感器组包括但不限于温度传感器和气压传感器。
优选的，所述移动座包括位于外箱体下方的移动板，移动板的底部四角均固定有万向轮，移动板与外箱体的底部之间固定有多个支撑腿。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下有益效果：
整个装置不仅能够用于对纳米二氧化钛进行加工，且还能够在加工时对原料进行快速的加热，并且加热均匀效果好，进而提高反应速度，其次，在加热时，还能够同步对原料进行多个方向的搅拌，进而使得原料充分接触，使得原料之间的反应更加充分，进而进一步提高加工效率，整个装置结构简单，制作成本低，使用效果好，且整个装置能移动，不受使用位置局限，使用灵活性好。
附图说明
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种纳米二氧化钛制备装置的结构示意图。
图2为图1的正视示意图。
图3为图2的三维示意图。
图4为本发明提供的一种纳米二氧化钛制备装置的矩形搅拌板布置示意图。
图5为本发明提供的一种纳米二氧化钛制备装置的内螺纹滑块布置示意图。
附图说明：1外箱体、2安装箱、3内箱体、4隔板、5进料管、6进料斗、7 排气管、8出料管、9电热管、10第一转动杆、11搅拌杆、12从动齿轮、13第二转动杆、14第一往复螺纹、15L形固定杆、16环形安装块、17矩形搅拌板、 18主动齿轮、19转动竖杆、20驱动电机、21内螺纹滑块、22环形安装板、23 环形电热板、24传感器组、25控制器、26显示屏、27移动板、28支撑腿。
具体实施方式
下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本公开、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相同或相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本公开的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本公开各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本公开的实施方式的相关细节或结构。
参照图1-5：
实施例一
一种纳米二氧化钛制备装置，包括固定于移动座上的外箱体1，外箱体1的顶部固定有安装箱2，外箱体1的内侧固定有内箱体3，内箱体3的内侧固定有横向的隔板4，内箱体3的底部带有出料管8，出料管8上设置有阀门，外箱体1 的顶部固定有下端与内箱体3连通的进料管5，进料管5的上端固定并连通有进料斗6，外箱体1的顶部固定有下端与内箱体3内部连通的排气管7，排气管7 的上端固定安装有泄压阀，外箱体1内安装有套装于内箱体3外侧的可升降的第一加热机构，且内箱体3的底部设置有第二加热机构。
另外，内箱体3内设置有用于对内箱体3内物料进行横向搅拌的第一搅拌机构和进行竖向搅拌的第二搅拌机构，第一搅拌机构与第二搅拌机构传动连接，第二搅拌机构与第二加热机构通过同一驱动机构传动连接。
需要说明的是，第一搅拌机构包括与隔板4转动连接的竖向的第一转动杆10，第一转动杆10的上端穿出内箱体3并固定有位于内箱体3上方的从动齿轮12，第一转动杆10的下端固定有位于内箱体3下部的搅拌杆11。
实施例二
一种纳米二氧化钛制备装置，其在实施例一的基础上，第二搅拌机构包括转动安装于内箱体3上部内侧的第二转动杆13，第二转动杆13的下端沿长度方向设置有位于隔板4上方的第一往复螺纹14，第一往复螺纹14上螺纹套接有L形固定杆15的短端，L形固定杆15的长端活动贯穿隔板4并伸入内箱体3内，L 形固定杆15的长端固定有滑动套装于第一转动杆10上的环形安装块16。
另外，环形安装块16的两侧均固定有横向的矩形搅拌板17，第二转动杆13 上固定套装有与从动齿轮12啮合的主动齿轮18。需要说明的是，内箱体3和隔板4上均设置有与第一转动杆10大小适配的安装孔，第一转动杆10转动安装于安装孔内，且隔板4上设置有与L形固定杆15长端大小适配的矩形孔，L形固定杆15的长端滑动插接于矩形孔内
需要说明的是，第二加热机构包括转动安装于外箱体1内的位于内箱体3一侧的转动竖杆19，转动竖杆19上沿长度方向设置有位于内箱体3一侧的往复螺纹，往复螺纹上螺纹连接有可沿外箱体1内侧壁竖向移动的内螺纹滑块21，内螺纹滑块21上固定有套装于内箱体3外侧的与内箱体3同轴的环形安装板22，环形安装板22的内侧固定有套装于内箱体3外侧的环形电热板23。具体的，箱体1内侧壁上设置有竖向的滑槽，内螺纹滑块21滑动配合于滑槽内，内螺纹滑块21的形状为T形并与滑槽大小和形状均适配。
具体的，驱动机构包括固定于安装箱2顶部的驱动电机20，驱动电机20的输出端与转动竖杆19的上端固定连接，且转动竖杆19的上端与第二转动杆13 的上端通过位于安装箱2内的链轮组件传动连接。需要说明的是，链轮组件包括固定套装于转动竖杆19上的主动链轮，第二转动杆13的上端固定有从动链轮，主动链轮与从动链轮通过链条传动连接。
进一步的，第一加热机构包括固定于外箱体1底部内壁上的位于内箱体3下方的电热管9，电热管9环绕出料管8等间距设置。外箱体1的前侧固定有控制器25和显示屏26，控制器25的输出端与驱动电机20、显示屏26、环形电热板 23和电热管9均电连接，控制器25的输入端电连接有固定于隔板4上的位于内箱体3内的传感器组24。具体的，控制器可以选用现有的型号为ATMEGA16的通用型单片机控制器。
需要说明的是，传感器组24包括但不限于温度传感器和气压传感器。移动座包括位于外箱体1下方的移动板27，移动板27的底部四角均固定有万向轮，移动板27与外箱体1的底部之间固定有多个支撑腿28。具体的，温度传感器可以选用现有的型号为PT100的温度传感器，而气压传感器可以选用现有的型号为 Setra-230-278的气压传感器。
本发明在使用时，将制备纳米二氧化钛的多种原料通过进料斗6加入内箱体3内，通过操作控制器25可以控制驱动电机20、环形电热板23和电热管9 工作，通过电热管9和环形电热板23可以对内箱体3进行加热，进而可以对内箱体3内的原料进行加热，方便原料的反应，可以提高反应速度。通过设置的传感器组24可以对内箱体3内温度和气压进行检测，并将信息传递给控制器25，控制器25对信息处理后控制环形电热板23和电热管9工作，进而可以主动控制温度，方便原料的反应，使用效果好。
而在此过程中，设置的驱动电机20工作可以驱使转动竖杆19转动带动第二转动杆13转动，此时，第一转动杆10也会转动，在转动竖杆19上往复螺纹的作用下，设置的内螺纹滑块21会竖向往复移动，进而使得环形电热板23会往复移动，继而使得对内箱体3加热时加热均匀，速度快，进而使得对内箱体3内的原料加热速度快，效率高，使用效果好。
而在第二转动杆13转动时，在第二转动杆13上第一往复螺纹14的作用下，设置的L形固定杆15会上下移动，进而带动环形安装块16和矩形搅拌板17上下移动，进而对原料进行竖向上的搅拌，而第一转动杆10转动会驱使搅拌杆11 转动，进而对内箱体3内原料进行横向的搅拌，通过不同方向的搅拌，使得原料混合均匀，进而使得原料能够充分接触，进而使得其反应更加彻底，从而可以在一定程度提高生产效率，使用效果好。在物料反应结晶后，将物料放出，之后对结晶进行清洗和过滤即可得到纳米二氧化钛。
整个装置不仅能够用于对纳米二氧化钛进行加工，且还能够在加工时对原料进行快速的加热，并且加热均匀效果好，进而提高反应速度，其次，在加热时，还能够同步对原料进行多个方向的搅拌，进而使得原料充分接触，使得原料之间的反应更加充分，进而进一步提高加工效率，整个装置结构简单，制作成本低，使用效果好，且整个装置能移动，不受使用位置局限，使用灵活性好。
上文中参照优选的实施例详细描述了本公开所提出的方案的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本公开理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本公开提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (10)
1.一种纳米二氧化钛制备装置，包括固定于移动座上的外箱体(1)，外箱体(1)的顶部固定有安装箱(2)，其特征在于，所述外箱体(1)的内侧固定有内箱体(3)，内箱体(3)的内侧固定有横向的隔板(4)，内箱体(3)的底部带有出料管(8)，出料管(8)上设置有阀门，所述外箱体(1)的顶部固定有下端与内箱体(3)连通的进料管(5)，进料管(5)的上端固定并连通有进料斗(6)，所述外箱体(1)的顶部固定有下端与内箱体(3)内部连通的排气管(7)，排气管(7)的上端固定安装有泄压阀，所述外箱体(1)内安装有套装于内箱体(3)外侧的可升降的第一加热机构，且内箱体(3)的底部设置有第二加热机构；
所述内箱体(3)内设置有用于对内箱体(3)内物料进行横向搅拌的第一搅拌机构和进行竖向搅拌的第二搅拌机构，所述第一搅拌机构与第二搅拌机构传动连接，所述第二搅拌机构与所述第二加热机构通过同一驱动机构传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛制备装置，其特征在于，所述第一搅拌机构包括与隔板(4)转动连接的竖向的第一转动杆(10)，第一转动杆(10)的上端穿出内箱体(3)并固定有位于内箱体(3)上方的从动齿轮(12)，所述第一转动杆(10)的下端固定有位于内箱体(3)下部的搅拌杆(11)。
3.根据权利要求2所述的一种纳米二氧化钛制备装置，其特征在于，所述第二搅拌机构包括转动安装于内箱体(3)上部内侧的第二转动杆(13)，第二转动杆(13)的下端沿长度方向设置有位于隔板(4)上方的第一往复螺纹(14)，第一往复螺纹(14)上螺纹套接有L形固定杆(15)的短端，L形固定杆(15)的长端活动贯穿隔板(4)并伸入内箱体(3)内，L形固定杆(15)的长端固定有滑动套装于第一转动杆(10)上的环形安装块(16)，环形安装块(16)的两侧均固定有横向的矩形搅拌板(17)，所述第二转动杆(13)上固定套装有与从动齿轮(12)啮合的主动齿轮(18)。
4.根据权利要求3所述的一种纳米二氧化钛制备装置，其特征在于，所述第二加热机构包括转动安装于外箱体(1)内的位于内箱体(3)一侧的转动竖杆(19)，转动竖杆(19)上沿长度方向设置有位于内箱体(3)一侧的往复螺纹，往复螺纹上螺纹连接有可沿外箱体(1)内侧壁竖向移动的内螺纹滑块(21)，内螺纹滑块(21)上固定有套装于内箱体(3)外侧的与内箱体(3)同轴的环形安装板(22)，环形安装板(22)的内侧固定有套装于内箱体(3)外侧的环形电热板(23)。
5.根据权利要求4所述的一种纳米二氧化钛制备装置，其特征在于，所述驱动机构包括固定于安装箱(2)顶部的驱动电机(20)，驱动电机(20)的输出端与转动竖杆(19)的上端固定连接，且转动竖杆(19)的上端与第二转动杆(13)的上端通过位于安装箱(2)内的链轮组件传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种纳米二氧化钛制备装置，其特征在于，所述链轮组件包括固定套装于转动竖杆(19)上的主动链轮，第二转动杆(13)的上端固定有从动链轮，主动链轮与从动链轮通过链条传动连接。
7.根据权利要求6所述的一种纳米二氧化钛制备装置，其特征在于，所述第一加热机构包括固定于外箱体(1)底部内壁上的位于内箱体(3)下方的电热管(9)，电热管(9)环绕出料管(8)等间距设置。
8.根据权利要求7所述的一种纳米二氧化钛制备装置，其特征在于，所述外箱体(1)的前侧固定有控制器(25)和显示屏(26)，控制器(25)的输出端与驱动电机(20)、显示屏(26)、环形电热板(23)和电热管(9)均电连接，控制器(25)的输入端电连接有固定于隔板(4)上的位于内箱体(3)内的传感器组(24)。
9.根据权利要求7所述的一种纳米二氧化钛制备装置，其特征在于，所述传感器组(24)包括但不限于温度传感器和气压传感器。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种纳米二氧化钛制备装置，其特征在于，所述移动座包括位于外箱体(1)下方的移动板(27)，移动板(27)的底部四角均固定有万向轮，移动板(27)与外箱体(1)的底部之间固定有多个支撑腿(28)。
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