CN212669230U - 一种钛白粉生产用的水解结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钛白粉生产用的水解结构。该钛白粉生产用的水解结构包括:罐体，在罐体上设冷却夹套、进料管、蒸汽排出口、出料管，在蒸汽排出口上设控制阀；蒸汽输送结构，包括分散设于罐体内的蒸汽管路；在各蒸汽管路底部设弯曲段；搅拌结构，包括第一、第二搅拌件，第一搅拌件经第一搅拌电机驱动，第二搅拌件经第二搅拌电机驱动；控制结构，包括液位传感器、压力感应器和控制器，液位传感器、压力感应器分别和控制器电连接；控制阀、第一搅拌电机、第二搅拌电机分别与控制器电连接。该水解结构能根据底水量多少改变搅拌方式，消除底水量变化对过滤时间的影响；保证了水解过程蒸汽的均匀供给，实现反应液内热量的均匀传递，提升水解效率。

Description

一种钛白粉生产用的水解结构

技术领域

本实用新型涉及一种钛白粉生产用的水解结构。

背景技术

钛白粉生产中,水解步骤是最为关键的一步。高品质的钛白粉，对水解的要求包括水解产物需要具有一定的粒子大小、粒子分布均匀、水解率高、易于过滤及洗涤等。以上要求受到水解过程中各种操作条件的影响。

钛白粉水解过程中操作条件主要有水解均匀度、分散性，温度，底水量，加料速度等，其中，搅拌速率和底水量共同决定后续过滤时间的大小。当底水量少和底水量多的情况下，对搅拌速率有不同的要求，只有区分两种情况下的搅拌效果，才能更有助于过滤时间的减少。现有的钛白粉生产水解工序，一般采用固定搅拌方式和搅拌速率的搅拌罐，直接影响了不同操作条件下粒子粒度的均匀。此外，在整个水解过程中，需要热量的均匀传递，现有采用将蒸汽管通入水解搅拌罐内底部的，但是蒸汽在由下向上的传递过程中，依旧无法保证整个反应液内热量的良好搅动和传递。以上都直接影响了钛白粉生产中的水解效率，对钛白粉品质造成了影响。

实用新型内容

本实用新型提供了一种钛白粉生产用的水解结构，能够根据底水量的多少改变搅拌方式，由此消除底水量变化对过滤时间的影响；通过改进蒸汽输送结构，保证了水解过程蒸汽的均匀供给，实现反应液内热量的均匀传递，提升水解效率，提高钛白粉品质，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种钛白粉生产用的水解结构，包括:

罐体，在罐体外侧设置冷却夹套，在罐体顶端设置进料管、蒸汽排出口，在罐体底端设置出料管；在蒸汽排出口上设置控制阀；

蒸汽输送结构，包括均匀分散设于罐体内部的蒸汽管路，任两相对设置的蒸汽管路长度相同，相邻蒸汽管路底端距离罐体底端的高度不同；在各蒸汽管路的底部设置向上弯曲的弯曲段；

搅拌结构，包括设于罐体上部的第一搅拌件和设于罐体下部的第二搅拌件，所述第一搅拌件经第一搅拌电机驱动，所述第二搅拌件经第二搅拌电机驱动；

控制结构，包括设于罐体内侧壁上的液位传感器、压力感应器和设于罐体外部的控制器，所述液位传感器、压力感应器分别和控制器电连接；

所述控制阀、第一搅拌电机、第二搅拌电机分别与控制器电连接。

进一步的，在冷却夹套内的罐体外侧壁上还设置保温层；

各蒸汽管路与一总蒸汽管路相连通，在总蒸汽管路上设置流量计；

所述第一搅拌件包括与第一搅拌电机的输出轴固连的第一搅拌杆，在第一搅拌杆下部设置搅拌框；在第一搅拌杆与第一搅拌电机之间设置减速机；所述第二搅拌件包括与第二搅拌电机相连的第二搅拌杆，在第二搅拌杆上设置第一搅拌桨片和第二搅拌桨片；所述第一搅拌桨片为弯刀状搅拌桨片，所述第二搅拌桨片为柱状搅拌桨片；

所述控制阀为电磁阀。

进一步的，所述弯刀状搅拌桨片包括沿罐体周向均匀间隔设置的弯刀片，在各弯刀片内弧一侧的1/3处固连梭形浆片。

进一步的，所述弯刀片的数量为4个。

进一步的，所述搅拌框为方形搅拌框，所述方形搅拌框由若干根间隔设置的竖直搅拌柱杆组成。

进一步的，所述液位传感器对应搅拌框上部的罐体内侧壁设置。

进一步的，所述液位传感器距离搅拌框顶端的距离为搅拌框高度的1/3-1/4。

进一步的，在各弯曲段的管壁上设置排气孔。

进一步的，在罐体顶部设置罐盖，罐盖与罐体密封盖设相连。

进一步的，所述控制结构还包括一继电器，所述继电器与控制器、第一搅拌电机及第二搅拌电机电连接。继电器的设置，方便的保证了第一搅拌电机和第二搅拌电机的转换工作。

进一步的，所述弯曲段的弯曲弧度为45-65°。

进一步的，所述出料管为弯折出料管。如此设置，可避免第二搅拌件影响其与罐体底端的出料口的连接。

进一步的，所述罐体为不锈钢罐体。

进一步的，所述控制器为PIC控制器。

本实用新型的有益效果：

该钛白粉生产用的水解结构通过在罐体内设置液位传感器，能够在底水量增多至一定程度时，改变搅拌方式，由此消除底水量变化对过滤时间的影响；通过改进蒸汽输送结构，保证了水解过程蒸汽的均匀供给，实现反应液内热量的均匀传递，同时根据总蒸汽管路上的流量计，可以调节蒸汽用量；通过在蒸汽管路底端设置向上弯曲的弯曲段、并在弯曲段上设置排气孔，能够更好的引流蒸汽向上分散，相比现有蒸汽管路下排蒸汽，利于水解过程中热量的均匀传递，提升水解效率；通过在罐体外部设置冷却夹套，实现了生产中对冷却的要求。该水解结构整体设计科学合理，调节方便，很好的避免了现有水解操作条件中关键指标变化给水解效果造成的不利影响，保证了水解效果，提高了钛白粉品质。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中第一搅拌桨片俯视结构示意图；

图3为本实用新型电路控制框图。

其中，1罐体、2冷却夹套、3保温层、4进料管、5蒸汽排出口、6出料管、7控制阀、8蒸汽管路、9弯曲段、10排气孔、11总蒸汽管路、12流量计、13第一搅拌电机、14第二搅拌电机、15第一搅拌杆、16搅拌框、17减速机、18第二搅拌杆、19第一搅拌桨片、20第二搅拌桨片、21弯刀状搅拌桨片、22弯刀片、23梭形浆片、24柱状搅拌桨片、25竖直搅拌柱杆、26液位传感器、27压力感应器、28控制器、29继电器。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本实用新型进行详细阐述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-3所示，该钛白粉生产用的水解结构包括罐体1，罐体包括顶部的罐盖和与罐盖可拆卸密封固定的罐身。在罐体外侧设置冷却夹套2，在冷却夹套内的罐体外侧壁上设置保温层3；在罐体顶端设置进料管4、蒸汽排出口5，在罐体底端设置出料管6；在蒸汽排出口上设置控制阀7，所述控制阀为电磁阀。

在罐体内的外周设置4条两两竖直相对设置的蒸汽管路8，任两相对设置的蒸汽管路底端相齐平设置，相邻蒸汽管路底端高度不同；相邻蒸汽管路高度差为10-15cm；在各蒸汽管路的底部设置向上弯曲的弯曲段9，在各弯曲段的管壁上设置排气孔10，所述弯曲段的弯曲弧度为60°。各蒸汽管路与一总蒸汽管路11相连通，在总蒸汽管路上设置流量计12。

在罐体上还设置搅拌结构，搅拌结构包括设于罐体上部的第一搅拌件和设于罐体下部的第二搅拌件，所述第一搅拌件经第一搅拌电机13驱动，所述第二搅拌件经第二搅拌电机14驱动；所述第一搅拌件包括与第一搅拌电机的输出轴固连的第一搅拌杆15，在第一搅拌杆下部设置搅拌框16；在第一搅拌杆与第一搅拌电机之间设置减速机17；所述第二搅拌件包括与第二搅拌电机相连的第二搅拌杆18，在第二搅拌杆上设置第一搅拌桨片19和第二搅拌桨片20；所述第一搅拌桨片为弯刀状搅拌桨片21，所述弯刀状搅拌桨片包括沿罐体周向均匀间隔设置的弯刀片22，所述弯刀片的数量为4个，在各弯刀片内弧一侧的1/3处固连梭形浆片23；所述第二搅拌桨片为柱状搅拌桨片24。上述搅拌框为方形搅拌框，所述方形搅拌框由若干根间隔设置的竖直搅拌柱杆25组成。

此外，在罐体上设置的控制结构用于方便的控制不同水解条件改变后工作结构的变化。控制结构包括设于罐体内侧壁上的液位传感器26、压力感应器27和设于罐体外部的控制器28，所述液位传感器、压力感应器分别和控制器电连接。上述控制阀7、第一搅拌电机13、第二搅拌电机14分别与控制器28电连接。在第一、第二搅拌电机之间还电连接一继电器29，继电器与所述控制器电连接。所述液位传感器设置于距离搅拌框顶端1/3位置处的罐体侧壁上。

使用时，将预热至要求温度的底水和钛液经进料管4加入至罐体1内，在反应的初始，开启第二搅拌件，由第二搅拌电机14驱动第二搅拌杆18和其上的第一搅拌桨片19、第二搅拌桨片20工作，随着底水量的增加,实现水解初期体系悬浮密度大的情况下要求高的搅拌速率的需求；期间，经总蒸汽管路11向各蒸汽管路内输送蒸汽，由于蒸汽管路8的弯曲段9设置，蒸汽对罐体内反应液实现向上的搅动，同时由于在弯曲段上设置了排气孔10，保证了均匀的传热和传质，其相邻设置的两蒸汽管路高度不同，更好的保证了传热的稳定和均匀，避免同样高度下、热量同时由基本一致的高度向上输送，对上部水解液热量的需求减弱的问题，提升传热效果和均匀度。由于将第二搅拌桨片设置为了梭形浆片23，相比于其上方的弯刀状搅拌桨片21，能够对罐体底部的反应液形成更加柔和的搅动，避免了因高搅拌速率产生的一次聚结体的持续打碎破坏，降低后续过滤与洗涤时间的负担，保证了粒度的均匀。在底水量增加的情况下，当罐体内的液位传感器26感应到水解液面已经到达其位置，第二搅拌件停止，相应的，第一搅拌件开启，由第一搅拌电机13驱动的第一搅拌杆带动起搅拌框搅拌，而由于第一搅拌电机连接减速机17，使得罐体内的搅拌速率降低，满足了底水量增加至一定程度需要适当减慢搅拌速率以助于过滤时间减少的要求。罐体内液位传感器26的位置确定，基于工艺生产中，在第二搅拌件搅拌中，当底水量增量至需要适当降低搅拌速率时，被搅动液面上升到的初始位置确定，如此，液位传感器可及时感应到该要求，转变搅拌速率，提高水解效率。

工作过程中，由于罐体内通入蒸汽，罐体内的压力可由压力感应器27实时感应，在达到罐体内设定的压力值上限时，由蒸汽排出口的控制阀7打开泄压排出。

为了实现上述工作过程操作的方便，设置的控制器28与控制阀7、流量计12、第一搅拌电机13、第二搅拌电机14、液位传感器26、压力感应器27及继电器29电相连。工作初始，控制器28控制继电器29与上述第二搅拌件的第二搅拌电机14互锁，第二搅拌件工作，此时第二搅拌电机14驱动第二搅拌杆18上的第一搅拌桨片19和第二搅拌桨片20工作,实现反应初期的高速搅拌要求；通过控制流量计12，实现总蒸汽管路11输气，输入罐体内的蒸汽用于热量传递、加速水解反应进行。在底水量增多时，当液位传感器26感应到液面变化时，将信号传递给控制器，控制器控制继电器29与第一搅拌件的第一搅拌电机互锁，第二搅拌件工作停止、转为第一搅拌件工作，此时第一搅拌电机13驱动第一搅拌杆15上的搅拌框16工作，降低搅拌速率，保证了不同阶段、不同底水量，搅拌速率的调整和改变，保证了水解效率。与伸入罐体1内的蒸汽管路8相连的总蒸汽管路11上的流量计12，在控制器控制下可用于调节总蒸汽管路的蒸汽流量及输入量。用于排气的蒸汽排出口上的控制阀7也与控制器相连，实现在罐体内压力接近设定值时及时泄压。在需要进行冷却时，通过冷却夹套2，输入冷却水进行循环降温；整个工作过程中，保温层3可起到对罐体内反应温度的保持作用。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种钛白粉生产用的水解结构，其特征在于，包括:

罐体，在罐体外侧设置冷却夹套，在罐体顶端设置进料管、蒸汽排出口，在罐体底端设置出料管；在蒸汽排出口上设置控制阀；

蒸汽输送结构，包括均匀分散设于罐体内部的蒸汽管路，任两相对设置的蒸汽管路长度相同，相邻蒸汽管路底端距离罐体底端的高度不同；在各蒸汽管路的底部设置向上弯曲的弯曲段；

搅拌结构，包括设于罐体上部的第一搅拌件和设于罐体下部的第二搅拌件，所述第一搅拌件经第一搅拌电机驱动，所述第二搅拌件经第二搅拌电机驱动；

控制结构，包括设于罐体内侧壁上的液位传感器、压力感应器和设于罐体外部的控制器，所述液位传感器、压力感应器分别和控制器电连接；

所述控制阀、第一搅拌电机、第二搅拌电机分别与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的钛白粉生产用的水解结构，其特征在于，在冷却夹套内的罐体外侧壁上还设置保温层；

各蒸汽管路与一总蒸汽管路相连通，在总蒸汽管路上设置流量计；

所述第一搅拌件包括与第一搅拌电机的输出轴固连的第一搅拌杆，在第一搅拌杆下部设置搅拌框；在第一搅拌杆与第一搅拌电机之间设置减速机；所述第二搅拌件包括与第二搅拌电机相连的第二搅拌杆，在第二搅拌杆上设置第一搅拌桨片和第二搅拌桨片；所述第一搅拌桨片为弯刀状搅拌桨片，所述第二搅拌桨片为柱状搅拌桨片；

所述控制阀为电磁阀。

3.根据权利要求2所述的钛白粉生产用的水解结构，其特征在于，所述弯刀状搅拌桨片包括沿罐体周向均匀间隔设置的弯刀片，在各弯刀片内弧一侧的1/3处固连梭形浆片。

4.根据权利要求3所述的钛白粉生产用的水解结构，其特征在于，所述弯刀片的数量为4个。

5.根据权利要求2所述的钛白粉生产用的水解结构，其特征在于，所述搅拌框为方形搅拌框，所述方形搅拌框由若干根间隔设置的竖直搅拌柱杆组成。

6.根据权利要求2或5所述的钛白粉生产用的水解结构，其特征在于，所述液位传感器对应搅拌框上部的罐体内侧壁设置。

7.根据权利要求2或5所述的钛白粉生产用的水解结构，其特征在于，所述液位传感器距离搅拌框顶端的距离为搅拌框高度的1/3-1/4。

8.根据权利要求1所述的钛白粉生产用的水解结构，其特征在于，在各弯曲段的管壁上设置排气孔。

9.根据权利要求1所述的钛白粉生产用的水解结构，其特征在于，在罐体顶部设置罐盖，罐盖与罐体密封盖设相连。

10.根据权利要求1所述的钛白粉生产用的水解结构，其特征在于，所述控制结构还包括一继电器，所述继电器与控制器、第一搅拌电机及第二搅拌电机电连接。

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