CN211358854U - 一种一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置，包括固液分离单元(Ⅰ)和循环反应单元(Ⅱ)，所述的固液分离单元(Ⅰ)中包括固液分离设备(12)，固液分离设备(12)上设有第一进口(a)，第二进口(b)和液体出料口(c)，所述的循环反应单元(Ⅱ)包括二氧化钛溶胶合成循环反应模块(100)、氢氧化钛合成循环反应模块(200)、钛盐精制液输送循环模块(300)和氢氧化钛制备中和液输送循环模块(400)。它不仅具有产品制备工艺流水线短，工艺相对简单，设备利用率高等特点，且整个生产装置较小，设备投入少，且有利于生产现场环境的保护，提高产品的质量。

Description

一种一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置

技术领域

本实用新型涉及化学产品的生产装置，特别是一种一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置。

背景技术

光触媒是一种以纳米级TiO₂为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，具有较好的光催化性能，其中光触媒水溶胶性能较好，应用广泛。纳米光触媒溶胶的制备目前大都采用以硫酸氧钛为起始原料，整体工艺流程包括原料精制(去除不溶性杂质，其中含溶解、过滤等过程)、中间体氢氧化钛制备(其中含中和反应、氢氧化钛于硫酸盐溶液的固液分离、固体氢氧化钛的精制过程)、产品合成(含分散、络合、热处理过程)，最终制得纳米光触媒水溶胶。这种制备工艺流水线长、工艺复杂、设备利用率低，且整个生产装置的建设占地面积较大，生产设备较多，不利于生产现场环境的保护与产品质量的控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置。它不仅具有产品制备工艺流水线短，工艺相对简单，设备利用率高等特点，且整个生产装置较小，设备投入少，且有利于生产现场环境的保护，提高产品的质量。

本实用新型的技术方案：一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置，包括固液分离单元和循环反应单元，所述的固液分离单元中包括固液分离设备，固液分离设备上设有第一进口，第二进口和液体出料口，所述的循环反应单元包括二氧化钛溶胶合成循环反应模块、氢氧化钛合成循环反应模块、钛盐精制液输送循环模块和氢氧化钛制备中和液输送循环模块，二氧化钛溶胶合成循环反应模块的进口端、氢氧化钛合成循环反应模块的进口端、钛盐精制液输送循环模块的进口端均与液体出料口连接；二氧化钛溶胶合成循环反应模块的出口端与第一进口连接，氢氧化钛合成循环反应模块、钛盐精制液输送循环模块和氢氧化钛制备中和液输送循环模块的出口端通过氢氧化钛合成混合反应器与第二进口连接，二氧化钛溶胶合成循环反应模块的出口端与第一进口的连接管上设有在线漂洗液储存罐；所述氢氧化钛合成混合反应器与第二进口的连接管上设有钛盐溶解装置。

上述的一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置中，所述的二氧化钛溶胶合成循环反应模块包括相互串联连接的二氧化钛溶胶合成循环反应液储罐与二氧化钛溶胶反应液制备输送循环泵，二氧化钛溶胶合成循环反应液储罐与液体出料口相连接，二氧化钛溶胶反应液制备输送循环泵与第一进口连接。

前述的一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置中，所述的氢氧化钛合成循环反应模块包括相互串联连接的工艺废水储罐与氢氧化钛合成循环反应输送泵，工艺废水储罐与液体出料口连接。

前述的一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置中，所述的钛盐精制液输送循环模块的包括相互串联连接的钛盐精制液储罐与钛盐精制液输送循环计量泵，钛盐精制液储罐与液体出料口相连接，钛盐精制液输送循环计量泵与第二进口相连接。

前述的一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置中，所述的氢氧化钛制备中和液输送循环模块包括相互串联连接的氢氧化钛制备中和液储罐与氢氧化钛制备中和液输送循环计量泵，氢氧化钛制备中和液输送循环计量泵与第二进口相连接。

前述的一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置中，所述的第一进口采用0.5-3mm的多微孔结构；所述第二进口的管口采用管道式结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型中钛盐精制液储罐与二氧化钛溶胶合成循环反应液储罐设置在同一支路管道上，钛盐精制液储罐与钛盐精制液输送循环计量泵的一端相连接，钛盐精制液输送循环计量泵的另一端与氢氧化钛制备原料储罐连接在同一支路中；当钛盐溶液根据工艺配比要求在钛盐溶解装置中进行配制，配制完成后的溶液经过固液分离单元进行不溶杂质的去除得到钛盐的精制液储存于钛盐精制液储罐中，钛盐精制液与4氢氧化钛制备原料储罐中的氢氧化钛制备中和液根据工艺配比通过钛盐精制液输送循环计量泵和氢氧化钛制备原料输送循环计量泵进入特制的混合反应器中，整个流程紧凑，设备共用性高，能提高设备的有效利用率，从而降低生产装置建设的成本投资，提高产品质量。

2.工艺废水储罐一端与液体出料口相连接，工艺废水储罐的另一端与氢氧化钛合成循环反应输送泵相连接，氢氧化钛合成循环反应输送泵的另一端接入与固液分离设备的第二进口相连接的支路，当反应后物料再次进入固液分离单元进行固液分离，有效固体滞留于固液分离单元，废液进入工艺废水储罐，为防止固液分离过程中有效的固体的损失，该废水经过氢氧化钛合成循环反应输送泵循环进行固液分离单元进行有效的固液分离，如此解决生产过程中有效物料的浪费，提高生产效益。

3.在线漂洗固液分离单元与循环反应单元中均采用管路连接，在一体化设备中，通过相关管道连接各单元，解决了生产过程多道工序设备之间倒料，特别是固体物料的倒料过程异味的散发，导致环境污染和对操作员工的身体伤害的问题。

4.本实用新型中第一进口和第二进口的管口分别采用0.5-3mm的多微孔结构和管道式结构，第一进口采用0.5-3mm的多微孔结构使液体进料过程中形成水雾状均匀的喷洒在固体表面，能加大液体与固体的接触面，解决了常规反应釜中生产中的微量固体沉底导致反应不均匀、不彻底的现象，从而使固体物料精制过程洗清更彻底、反应过程物料更均匀，提高生产出的产品质量。

附图说明

图1为本实用新型的流程图；

图2为固液分离设备的结构示意图。

附图中的标记说明：Ⅰ-固液分离单元，Ⅱ-循环反应单元，1-钛盐溶解装置，2-在线漂洗液储存罐，3-钛盐精制液储罐，4-氢氧化钛制备原料储罐，5-工艺废水储罐，6-二氧化钛溶胶合成循环反应液储罐，7-钛盐精制液输送循环计量泵，8-氢氧化钛制备原料输送循环计量泵，9-二氧化钛溶胶反应液制备输送循环泵，10、氢氧化钛合成混合反应器，11-氢氧化钛合成循环反应输送泵，12-固液分离设备，a-第一进口，b-第二进口，c-液体出料口，100-二氧化钛溶胶合成循环反应模块，200-氢氧化钛合成循环反应模块，300-钛盐精制液输送循环模块，400-氢氧化钛制备中和液输送循环模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型限制的依据。

实施例：一体化纳米光触媒溶胶制备的生产装置，构成如图1所示，包括固液分离单元Ⅰ和循环反应单元Ⅱ，所述的固液分离单元Ⅰ中包括固液分离设备12，固液分离设备12上设有第一进口a，第二进口b和液体出料口c，所述的循环反应单元Ⅱ包括二氧化钛溶胶合成循环反应模块100、氢氧化钛合成循环反应模块200、钛盐精制液输送循环模块300和氢氧化钛制备中和液输送循环模块400；二氧化钛溶胶合成循环反应模块100的进口端、氢氧化钛合成循环反应模块200的进口端、钛盐精制液输送循环模块300的进口端均与液体出料口c连接；二氧化钛溶胶合成循环反应模块100的出口端与第一进口a连接，氢氧化钛合成循环反应模块200、钛盐精制液输送循环模块300和氢氧化钛制备中和液输送循环模块400的出口端通过氢氧化钛合成混合反应器10与第二进口b连接，二氧化钛溶胶合成循环反应模块100的出口端与第一进口a的连接管上设有在线漂洗液储存罐2；所述氢氧化钛合成混合反应器10与第二进口b的连接管上设有钛盐溶解装置1。

所述的二氧化钛溶胶合成循环反应模块100包括相互串联连接的二氧化钛溶胶合成循环反应液储罐6与二氧化钛溶胶反应液制备输送循环泵9，二氧化钛溶胶合成循环反应液储罐6与液体出料口c相连接，二氧化钛溶胶反应液制备输送循环泵9与第一进口a连接。

所述的氢氧化钛合成循环反应模块200包括相互串联连接的工艺废水储罐5与氢氧化钛合成循环反应输送泵11，工艺废水储罐5与液体出料口c连接。

所述的钛盐精制液输送循环模块300的包括相互串联连接的钛盐精制液储罐3与钛盐精制液输送循环计量泵7，钛盐精制液储罐3与液体出料口c相连接，钛盐精制液输送循环计量泵7与第二进口b相连接。

所述的氢氧化钛制备中和液输送循环模块400包括相互串联连接的氢氧化钛制备中和液储罐4与氢氧化钛制备中和液输送循环计量泵8，氢氧化钛制备中和液输送循环计量泵8与第二进口b相连接。

所述的第一进口a采用0.5-3mm的多微孔结构；所述第二进口b的管口采用管道式结构。

本实用新型提供一种一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置，其生产步骤如下：

1.钛盐溶液根据工艺配比要求在钛盐溶解装置中进行配制；

2.配制好的溶液经过固液分离单元进行不溶杂质的去除得到钛盐的精制液储存于钛盐精制液储罐中；

3.钛盐精制液与氢氧化钛制备原料储罐中的氢氧化钛制备中和液经根据工艺配比通过钛盐精制液输送循环计量泵和氢氧化钛制备原料输送循环计量泵进入特制的混合反应器中，反应后物料再次进入固液分离单元进行固液分离，有效固体滞留于固液分离单元，废液进入工艺废水储罐，为防止固液分离过程中有效的固体的损失，该废水经过氢氧化钛合成循环反应输送泵循环进行固液分离单元进行有效的固液分离；

4.反应结束后，在线漂洗液储存罐中漂洗液根据工艺配比量自动进入固液分离单元对前反应滞留在固液分离单元的有效在线漂洗精制得到满足后续工艺要求的中间体氢氧化钛；

5.在二氧化钛溶胶合成循环反应液储罐中按照工艺要求配比加入所需的反应物料；

6.通过二氧化钛溶胶反应液制备输送循环泵将二氧化钛溶胶合成循环反应液储罐中的反应液打入固液分离单元进行循环反应，反应液循环进入二氧化钛溶胶合成循环反应液储罐，通过二氧化钛溶胶反应液制备输送循环泵将反应液进行循环反应直至固液分离单元中滞留的固体物料全部反应溶解完后根据工艺要求的反应时间进行控制，直至反应结束得到所需的纳米二氧化钛溶胶产品。

Claims (6)

1.一种一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置，其特征在于：包括固液分离单元(Ⅰ)和循环反应单元(Ⅱ)，所述的固液分离单元(Ⅰ)中包括固液分离设备(12)，固液分离设备(12)上设有第一进口(a)，第二进口(b)和液体出料口(c)，所述的循环反应单元(Ⅱ)包括二氧化钛溶胶合成循环反应模块(100)、氢氧化钛合成循环反应模块(200)、钛盐精制液输送循环模块(300)和氢氧化钛制备中和液输送循环模块(400)；二氧化钛溶胶合成循环反应模块(100)的进口端、氢氧化钛合成循环反应模块(200)的进口端、钛盐精制液输送循环模块(300)的进口端均与液体出料口(c)连接；二氧化钛溶胶合成循环反应模块(100)的出口端与第一进口(a)连接，氢氧化钛合成循环反应模块(200)、钛盐精制液输送循环模块(300)和氢氧化钛制备中和液输送循环模块(400)的出口端通过氢氧化钛合成混合反应器(10)与第二进口(b)连接；二氧化钛溶胶合成循环反应模块(100)的出口端与第一进口(a)的连接管上设有在线漂洗液储存罐(2)；所述氢氧化钛合成混合反应器(10)与第二进口(b)的连接管上设有钛盐溶解装置(1)。

2.根据权利要求1所述的一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置，其特征在于：所述的二氧化钛溶胶合成循环反应模块(100)包括相互串联连接的二氧化钛溶胶合成循环反应液储罐(6)与二氧化钛溶胶反应液制备输送循环泵(9)，二氧化钛溶胶合成循环反应液储罐(6)与液体出料口(c)相连接，二氧化钛溶胶反应液制备输送循环泵(9)与第一进口(a)连接。

3.根据权利要求1所述的一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置，其特征在于：所述的氢氧化钛合成循环反应模块(200)包括相互串联连接的工艺废水储罐(5)与氢氧化钛合成循环反应输送泵(11)，工艺废水储罐(5)与液体出料口(c)连接。

4.根据权利要求1所述的一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置，其特征在于：所述的钛盐精制液输送循环模块(300)的包括相互串联连接的钛盐精制液储罐(3)与钛盐精制液输送循环计量泵(7)，钛盐精制液储罐(3)与液体出料口(c)相连接，钛盐精制液输送循环计量泵(7)与第二进口(b)相连接。

5.根据权利要求1所述的一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置，其特征在于：所述的氢氧化钛制备中和液输送循环模块(400)包括相互串联连接的氢氧化钛制备中和液储罐(4)与氢氧化钛制备中和液输送循环计量泵(8)，氢氧化钛制备中和液输送循环计量泵(8)与第二进口(b)相连接。

6.根据权利要求1所述的一体化纳米二氧化钛光触媒溶胶制备的生产装置，其特征在于：所述的第一进口(a)采用0.5-3mm的多微孔结构；所述第二进口(b)的管口采用管道式结构。

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