CN220310448U - 用于钛白粉制备的双体反应装置 - Google Patents
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Abstract
用于钛白粉制备的双体反应装置,并立设置的第一反应器(1)和第二反应器(2)底部同时接入集液槽(3)；第一反应器(1)和第二反应器(2)之间还连接有液态添加剂槽(4)和加热装置(5)；第一反应器(1)和第二反应器(2)内中部分别倾斜设置第一下支撑过滤板(107)和第二下支撑过滤板(207)；第一反应器(1)和第二反应器(2)内底部分别安装第一曝气管(103)和第二曝气管(203)；设备的反应器双体设置，既可以同步分别进行相同原料反应，也可以分别进行不同组分原料反应，还可以作为一开一备的冗余配置，便于集中安排监控、添加物料以及供电供冷热和维护清理，使钛白粉生产中的反应环节得到较大的改善。
Description
技术领域
本实用新型属于IPC分类B01J化学或物理方法及其有关设备技术领域，尤其涉及一种钛白粉制备中的反应设备的结构创新改进技术。
背景技术
钛白粉是一种重要的无机化工产品，在涂料、油墨、造纸、塑料橡胶、化纤、陶瓷等工业中有重要用途。钛白粉主要成分为二氧化钛(TiO2)的白色颜料。钛白粉的生产工艺中常用有硫酸法和氯化法两种工艺路线。
硫酸法是将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸亚钛，经水解生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品。此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。硫酸法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。
氯化法是将金红石或高钛渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生产四氯化钛，经高温氧化，再经过滤、水洗、干燥、粉碎得到钛白粉产品。氯化法只能生产金红石型产品。氯化法优点是流程短，生产能力易扩大，连续自动化程度高，能耗相对低，“三废”少，能得到优质产品。
结合硫酸法金红石型钛白粉生产质量控制经验，集合无机包膜、有机处理、盐处理、煅烧控制、水解与产品应用等方面的创新研究，采用先进的色相与粒径控制，锆硅铝磷多元无机包膜和新型的有机处理技术。
现有工艺和设备也在不断地改进中，发现解决生产问题，克服缺陷，例如，部分设备在其原料进入内部反应时，作用时间较短，使得反应效果不佳。另外，在部分情况下，需要不同组分原料分别进行反应然后再将获得物料汇集，这时也缺乏适用设备。而且，现有设备在内部出现结垢堵塞等情况需要维护清洁时，必须停止运行，影响设备正常工作，而且会大幅提高运维成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于解决以上现有技术问题。
针对上述问题及技术需求，本实用新型提出一种用于钛白粉制备的双体反应装置，以简洁实现所需研究目的和功能。
本实用新型包括：第一反应器、第二反应器和集液槽。并立设置的第一反应器和第二反应器底部同时接入集液槽；而且，第一反应器和第二反应器之间还连接有液态添加剂槽和加热装置；第一反应器和第二反应器顶部分别安装第一进料管和第二进料管；第一反应器和第二反应器内中部分别倾斜设置第一下支撑过滤板和第二下支撑过滤板；第一反应器和第二反应器内底部分别安装第一曝气管和第二曝气管。所述第一反应器和第二反应器顶部还分别安装第一排气管和第二排气管。第一反应器和第二反应器底部分别通过第一出料管和第二出料管接入集液槽，而且，第一出料管和第二出料管上分别安装第一出料阀和第二出料阀。
其中，在第一反应器和第二反应器内，第一下支撑过滤板和第二下支撑过滤板的上侧分别安装第一上支撑过滤板和第二上支撑过滤板。进一步的，所述倾斜的第一上支撑过滤板和第一下支撑过滤板以及第二上支撑过滤板和第二下支撑过滤板低端边缘对应的第一反应器和第二反应器外壁上开口对应安装第一上布料口、第一下布料口、第二下布料口和第二下布料口。优选地，所述第一上支撑过滤板和第一下支撑过滤板以及，第二上支撑过滤板和第二下支撑过滤板均设置相同的或不同的或可调的5％-25％坡度倾斜。所述第一上支撑过滤板和第一下支撑过滤板过滤通道的位置呈错开状设置。同样的，第二上支撑过滤板和第二下支撑过滤板过滤通道的位置呈错开状设置。
所述集液槽接出汇集出液管，汇集出液管上安装尾阀。
所述液态添加剂槽分别通过添加剂第一注入管，添加剂第二注入管接入第一反应器和第二反应器内。
所述加热装置通过导热管分别接入第一反应器和第二反应器内。具体的，导热管分别接入第一反应器和第二反应器内第一下支撑过滤板或第二下支撑过滤板下方的第一底仓和第二底仓内。在第一反应器和第二反应器之间连接安装反应监控装置，反应监控装置的传感器和检测控制线路接入第一反应器和第二反应器内。第一反应器和第二反应器底部分别通过第一出料管和第二出料管接入集液槽，而且，第一出料管和第二出料管上分别安装第一出料阀和第二出料阀。
本实用新型进一步设置为：所述第一反应器、第二反应器和集液槽的内壁均匀涂覆有聚四氟乙烯涂层。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：设备的反应器双体设置，既可以同步分别进行相同原料反应，也可以分别进行不同组分原料反应，还可以作为一开一备的冗余配置，结构简单合理，多种物料进出便捷，运用操作灵活，便于集中安排监控、添加物料以及供电供冷热和维护清理，使钛白粉生产中的反应环节得到较大的改善。在曝气主管的作用下，使在底仓中的反应料液翻滚，进一步促进物料充分接触反应，也使可能存在的少量污染物被微生物消解，改善反应获得物料品质，有利于减少污染排放，提升工艺效能，运维成本低，实用性得到有效提升。降低了电耗，实现节能降耗，有效降低钛白粉生产成本。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制。
图1为本实用新型实施例1结构示意图。
附图标记包括：
1-第一反应器，2-第二反应器，3-集液槽，4-液态添加剂槽，5-加热装置，6-导热管，7-汇集出液管，8-尾阀，9-添加剂补充管，10-添加剂第一注入管，11-添加剂第二注入管，12-反应监控装置，13-第一出料管，14-第一出料阀，15-第二出料管，16-第二出料阀；
101-第一进料管，102-第一下布料口，103-第一曝气管，104-第一上反应室，105-第一上支撑过滤板，106-第一下反应室，107-第一下支撑过滤板，108-第一底仓，109-第一上布料口，110-第一排气管；
201-第二进料管，202-第二下布料口，203-第二曝气管，204-第二上反应室，205-第二上支撑过滤板，206-第二下反应室，207-第二下支撑过滤板，208-第二底仓，209-第二下布料口，210-第二排气管。
具体实施方式
本实用新型原理在于，将主体反应设备已基本结构进行冗余配置，并进行进出料以及共用功能集成配置，在这一拆分重组后的双体结构增加了更多的应用功能。包括但不限于，一是，可以同步分别进行相同原料反应，二是，可以分别进行不同组分原料反应，三是，可以作为一开一备的冗余配置，再比如进行对比试验等等。
本实用新型中，拆分后的双体反应设备即第一反应器1和第二反应器2的总容积或物料处理限额接近或略大于理论主体反应设备。而且，可以根据需要，对第一反应器1和第二反应器2进行不同的结构部分增减改进。
本实用新型包括：第一反应器1、第二反应器2和集液槽3。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
实施例1：如附图1所示，并立设置的第一反应器1和第二反应器2底部同时接入集液槽3；而且，第一反应器1和第二反应器2之间还连接有液态添加剂槽4和加热装置5；第一反应器1和第二反应器2顶部分别安装第一进料管101和第二进料管201；第一反应器1和第二反应器2内中部分别倾斜设置第一下支撑过滤板107和第二下支撑过滤板207；第一反应器1和第二反应器2内底部分别安装第一曝气管103和第二曝气管203。
其中，第一反应器1和第二反应器2顶部还分别安装第一排气管110和第二排气管210。
其中，在第一反应器1和第二反应器2内，第一下支撑过滤板107和第二下支撑过滤板207的上侧分别安装第一上支撑过滤板105和第二上支撑过滤板205。进一步的，所述倾斜的第一上支撑过滤板105和第一下支撑过滤板107以及第二上支撑过滤板205和第二下支撑过滤板207低端边缘对应的第一反应器1和第二反应器2外壁上开口对应安装第一上布料口109、第一下布料口102、第二下布料口209和第二下布料口202。
其中，液态添加剂槽4分别通过添加剂第一注入管10，添加剂第二注入管11接入第一反应器1和第二反应器2内。
其中，加热装置5通过导热管6分别接入第一反应器1和第二反应器2内。具体的，导热管6分别接入第一反应器1和第二反应器2内第一下支撑过滤板107或第二下支撑过滤板207下方的第一底仓108和第二底仓208内。
其中，在第一反应器1和第二反应器2之间连接安装反应监控装置12，反应监控装置12的传感器和检测控制线路接入第一反应器1和第二反应器2内。
其中，第一反应器1和第二反应器2底部分别通过第一出料管13和第二出料管15接入集液槽3，而且，第一出料管13和第二出料管15上分别安装第一出料阀14和第二出料阀16。
其中，集液槽3接出汇集出液管7，汇集出液管7上安装尾阀8。
本实用新型实施例中，所述第一上支撑过滤板105和第一下支撑过滤板107以及，第二上支撑过滤板205和第二下支撑过滤板207均设置相同的或不同的或可调的5％-25％坡度倾斜。
优选地，所述第一反应器1、第二反应器2和集液槽3的内壁均匀涂覆有聚四氟乙烯涂层。
优选地，所述第一上支撑过滤板105和第一下支撑过滤板107过滤通道的位置呈错开状设置。同样的，第二上支撑过滤板205和第二下支撑过滤板207过滤通道的位置呈错开状设置。
本实施例的实施原理为：先通过第一上布料口109、第一下布料口102、第二下布料口209和第二下布料口202，分别在所述第一反应器1和第二反应器2内第一上支撑过滤板105和第一下支撑过滤板107以及第二上支撑过滤板205和第二下支撑过滤板207上侧铺装固态反应物料，在其他准备齐备后，分别从第一进料管101和第二进料管201导入液态主要物料，物料下降过程中，在第一反应器1内分别在第一上反应室104和第一下反应室106中参与第一上支撑过滤板105和第一下支撑过滤板107上物料的反应；同样的，在第二反应器2内，物料下降过程中，在第二上反应室204和第二下反应室206中参与第二上支撑过滤板205和第二下支撑过滤板207上物料的反应；然后，催化剂、分散剂等添加剂由液态添加剂槽4经添加剂第一注入管10或添加剂第二注入管11分别导入第一反应器1和第二反应器2参与工艺反应，汇集在第一反应器1和第二反应器2内底部的反应中工作液在第一曝气管103和第二曝气管203曝气以及导热管6的加热作用下充分反应。在一开一备工况下，第一反应器1和第二反应器2仅开启其一即可。另外，第一反应器1和第二反应器2之间在加装循环管路的条件下，还可以进行循环反应工艺。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“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申请和简化描述，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申请的限制。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型，而并非对技术方案限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，可能仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (10)
1.用于钛白粉制备的双体反应装置,包括第一反应器(1)、第二反应器(2)和集液槽(3)；其特征在于，并立设置的第一反应器(1)和第二反应器(2)底部同时接入集液槽(3)；而且，第一反应器(1)和第二反应器(2)之间还连接有液态添加剂槽(4)和加热装置(5)；第一反应器(1)和第二反应器(2)顶部分别安装第一进料管(101)和第二进料管(201)；第一反应器(1)和第二反应器(2)内中部分别倾斜设置第一下支撑过滤板(107)和第二下支撑过滤板(207)；第一反应器(1)和第二反应器(2)内底部分别安装第一曝气管(103)和第二曝气管(203)；所述第一反应器(1)和第二反应器(2)顶部还分别安装第一排气管(110)和第二排气管(210)；第一反应器(1)和第二反应器(2)底部分别通过第一出料管(13)和第二出料管(15)接入集液槽(3)，而且，第一出料管(13)和第二出料管(15)上分别安装第一出料阀(14)和第二出料阀(16)。
2.根据权利要求1所述的用于钛白粉制备的双体反应装置，其特征在于，在第一反应器(1)和第二反应器(2)内，第一下支撑过滤板(107)和第二下支撑过滤板(207)的上侧分别安装第一上支撑过滤板(105)和第二上支撑过滤板(205)。
3.根据权利要求1所述的用于钛白粉制备的双体反应装置，其特征在于，所述集液槽(3)接出汇集出液管(7)，汇集出液管(7)上安装尾阀(8)。
4.根据权利要求1所述的用于钛白粉制备的双体反应装置，其特征在于，所述液态添加剂槽(4)分别通过添加剂第一注入管(10)，添加剂第二注入管(11)接入第一反应器(1)和第二反应器(2)内。
5.根据权利要求1所述的用于钛白粉制备的双体反应装置，其特征在于，所述加热装置(5)通过导热管(6)分别接入第一反应器(1)和第二反应器(2)内。
6.根据权利要求1所述的用于钛白粉制备的双体反应装置，其特征在于，导热管(6)分别接入第一反应器(1)和第二反应器(2)内第一下支撑过滤板(107)或第二下支撑过滤板(207)下方的第一底仓(108)和第二底仓(208)内。
7.根据权利要求1所述的用于钛白粉制备的双体反应装置，其特征在于，在第一反应器(1)和第二反应器(2)之间连接安装反应监控装置(12)，反应监控装置(12)的传感器和检测控制线路接入第一反应器(1)和第二反应器(2)内。
8.根据权利要求2所述的用于钛白粉制备的双体反应装置，其特征在于，所述倾斜的第一上支撑过滤板(105)和第一下支撑过滤板(107)以及第二上支撑过滤板(205)和第二下支撑过滤板(207)低端边缘对应的第一反应器(1)和第二反应器(2)外壁上开口对应安装第一上布料口(109)、第一下布料口(102)、第二下布料口(209)和第二下布料口(202)。
9.根据权利要求2所述的用于钛白粉制备的双体反应装置，其特征在于，所述第一上支撑过滤板(105)和第一下支撑过滤板(107),以及第二上支撑过滤板(205)和第二下支撑过滤板(207)均设置相同的或不同的或可调的5％-25％坡度倾斜。
10.根据权利要求2所述的用于钛白粉制备的双体反应装置，其特征在于，所述第一上支撑过滤板(105)和第一下支撑过滤板(107)过滤通道的位置呈错开状设置；同样的，第二上支撑过滤板(205)和第二下支撑过滤板(207)过滤通道的位置呈错开状设置。
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2023
- 2023-06-13 CN CN202321492345.4U patent/CN220310448U/zh active Active
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |