專(zhuān)利名稱(chēng)：一種四氯化鈦水溶液配制裝置及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種四氯化鈦水溶液配制工藝，該工藝用于配制四氯化鈦水溶液，本發(fā)明還涉及一種四氯化鈦水溶液配制裝置，該裝置用于將四氯化鈦用水進(jìn)行稀釋?zhuān)♂尯蟮乃穆然伻芤鹤鳛槎趸伒犬a(chǎn)品的原料。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有四氯化鈦配制過(guò)程工藝為，四氯化鈦在配制時(shí)用氧氣對(duì)包裝容器中進(jìn)行加壓，通過(guò)壓力把四氯化鈦從桶裝容器中壓出，流到鈦液混合槽內(nèi)，在鈦液混合槽內(nèi)進(jìn)行混合稀釋。因四氯化鈦與水的混合過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生巨熱、鹽酸及酸霧，控制不好四氯化鈦直接會(huì)出現(xiàn)水解而產(chǎn)生鈦白粉而造成四氯化鈦不能生產(chǎn)珠光粉。一般配制過(guò)程中，需要每次配制一桶(合250KG)需要往鈦液混合槽中加入冰塊進(jìn)行降溫，盡量不讓四氯化鈦產(chǎn)生水解而出現(xiàn)欽白粉。因四氯化鈦遇到空氣或水會(huì)產(chǎn)生巨熱、鹽酸及酸霧，所以上述工藝缺陷比較多，首先往桶裝四氯化鈦中加壓難以控制，因有時(shí)聯(lián)通管道容易堵塞，桶內(nèi)壓力過(guò)高造成橡皮塞爆出后濺出四氯化鈦產(chǎn)生濃酸霧煙影響環(huán)境，對(duì)操作工易產(chǎn)生傷害。還有就是每次需要添加冰塊，操作中往混合鈦液槽中添加冰塊時(shí)會(huì)產(chǎn)生酸霧，對(duì)人體有損傷。公開(kāi)號(hào)為CN2923668Y的實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)中，公開(kāi)了一種四氯化鈦稀釋成套裝置，該裝置中沒(méi)有設(shè)置換熱器，使得四氯化鈦在稀釋過(guò)程中容易水解放熱，并且產(chǎn)生鈦白粉，不僅浪費(fèi)了原料，還可能會(huì)造成安全事故。該四氯化鈦稀釋成套裝置雖然設(shè)置了真空機(jī)組，但是由于四氯化鈦水解產(chǎn)生氯化氫的緣故，使得真空機(jī)組排出有毒有害氣體，而且氯化氫氣體還會(huì)腐蝕真空機(jī)組，大幅度提高了真空機(jī)組的維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種工藝步驟少，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)抽取四氯化鈦，抽取和混合同時(shí)進(jìn)行，混合效果好，水解率低，環(huán)保的四氯化鈦水溶液配制工藝。本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該四氯化鈦水溶液配制工藝，其特征在于使用噴射真空泵抽取四氯化鈦。本發(fā)明中，水和抽取的四氯化鈦混合成四氯化鈦水溶液，混合后冷卻。本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述工藝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，節(jié)約能源，真空抽取四氯化鈦，能有效保護(hù)環(huán)境，大幅度降低四氯化鈦水解率，實(shí)現(xiàn)無(wú)污染排放的四氯化鈦水溶液配制
>J-U ρ α裝直。該四氯化鈦水溶液配制裝置，包括石墨換熱器、一號(hào)防腐離心泵、四氯化鈦混合槽、二號(hào)防腐離心泵、一號(hào)噴淋裝置和一號(hào)酸霧吸收塔；所述的一號(hào)防腐離心泵和四氯化鈦混合槽相連，所述的一號(hào)防腐離心泵和石墨換熱器連接，所述的石墨換熱器和四氯化鈦混合槽連接；所述的四氯化鈦混合槽和二號(hào)防腐離心泵連接，該二號(hào)防腐離心泵和一號(hào)噴淋裝置連接，所述的一號(hào)噴淋裝置安裝在一號(hào)酸霧吸收塔內(nèi)，該一號(hào)酸霧吸收塔和四氯化鈦混合槽連接，其特征在于還包括用于抽取四氯化鈦的噴射真空泵，所述的噴射真空泵串聯(lián)在一號(hào)防腐離心泵和石墨換熱器之間。通過(guò)石墨換熱器冷卻，可以保證溫度，降低四氯化鈦水解率。通過(guò)噴射真空泵吸取四氯化鈦，操作方便，能杜絕有害氣體溢出；噴射真空泵能有效混合四氯化鈦和四氯化鈦混合槽中的液體，混合效率高。一號(hào)酸霧吸收塔吸收氯化氫氣體，能有有效抑制四氯化鈦水解，而且還能夠降低氯化氫氣體的排出量。整個(gè)系統(tǒng)封閉，能有效防止有毒有害氣體外溢，保護(hù)環(huán)境。
本發(fā)明還包括清水吸收槽、二號(hào)酸霧吸收塔、三號(hào)防腐離心泵和二號(hào)噴淋裝置，所述的三號(hào)防腐離心泵的入口和清水吸收槽相連，該三號(hào)防腐離心泵的出口和二號(hào)噴淋裝置相連，所述的二號(hào)噴淋裝置安裝在二號(hào)酸霧吸收塔內(nèi)，該二號(hào)酸霧吸收塔和清水吸收槽相連，所述清水吸收槽和一號(hào)酸霧吸收塔的氣相出口連接。通過(guò)二號(hào)酸霧吸收塔能夠吸收大部分氯化氫氣體，副產(chǎn)物鹽酸還是重要的工業(yè)原料之一，能夠?qū)崿F(xiàn)廢物利用，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。本發(fā)明還包括堿吸收槽、四號(hào)防腐離心泵、三號(hào)酸霧吸收塔、三號(hào)噴淋裝置和離心風(fēng)機(jī)，所述的四號(hào)防腐離心泵的入口和堿吸收槽連接，該四號(hào)防腐離心泵的出口和三號(hào)噴淋裝置連接，所述的三號(hào)噴淋裝置安裝在三號(hào)酸霧吸收塔內(nèi)，該三號(hào)酸霧吸收塔和堿吸收槽相連，所述的堿吸收槽和二號(hào)酸霧吸收塔的氣相出口相連，所述的三號(hào)酸霧吸收塔的氣相出口和離心風(fēng)機(jī)相連。堿液能夠徹底吸收氯化氫氣體，令排空的氣體無(wú)毒無(wú)害，離心風(fēng)機(jī)能夠?qū)怏w引出，提高尾氣處理效率。本發(fā)明所述噴射真空泵的抽液口直徑為5_13mm。使得抽如的四氯化鈦流量能夠可控，防止流量太大而急劇水解放熱，導(dǎo)致溫度不可控。本發(fā)明所述的一號(hào)酸霧吸收塔、二號(hào)酸霧吸收塔和三號(hào)酸霧吸收塔內(nèi)都設(shè)置有填料。增加吸收效率。本發(fā)明所述的噴射真空泵包括噴嘴和抽液口，該抽液口由一直管和一斜管組成，所述斜管和直管連接，所述斜管的軸線和噴嘴的母線平行。提高混合效果。本發(fā)明所述噴射真空泵的抽液口直徑為8-10mm。抽吸效果好。本發(fā)明中，抽液口直徑為9mm具有最佳效果。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果減少四氯化鈦配制過(guò)程中的危險(xiǎn)性；減少四氯化鈦在配制過(guò)程的環(huán)境污染；減少能源的消耗，如降溫所使用的冰塊。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例中四氯化鈦水溶液配制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中噴射真空泵的結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明石墨換熱器1，噴射真空泵2，一號(hào)防腐離心泵3，四氯化鈦混合槽4，二號(hào)防腐離心泵5，一號(hào)噴淋裝置6，一號(hào)酸霧吸收塔7，清水吸收槽8，二號(hào)酸霧吸收塔9，三號(hào)防腐離心泵10，二號(hào)噴淋裝置11，堿吸收槽12，四號(hào)防腐離心泵13，三號(hào)酸霧吸收塔14，三號(hào)噴淋裝置15，離心風(fēng)機(jī)16，填料17，噴嘴18，直管19，斜管20。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例I。本發(fā)明中，四氯化鈦水溶液配制工藝包括以下步驟使用噴射真空泵2抽取四氯化鈦，抽取的四氯化鈦和水進(jìn)行混合， 混合成四氯化鈦水溶液，混合后冷卻。實(shí)施例2。參見(jiàn)圖I和圖2，實(shí)現(xiàn)實(shí)施例I中四氯化鈦水溶液配制工藝的四氯化鈦水溶液配制裝置，包括石墨換熱器I、噴射真空泵2、一號(hào)防腐離心泵3、四氯化鈦混合槽4、二號(hào)防腐離心泵5、一號(hào)噴淋裝置6和一號(hào)酸霧吸收塔7。一號(hào)防腐離心泵3的入口和四氯化鈦混合槽4連接，一號(hào)防腐離心泵3出口和噴射真空泵2的入口連接，噴射真空泵2出口和石墨換熱器I的入口連接，石墨換熱器I的出口連接在四氯化鈦混合槽4上。本實(shí)施例中，石墨換熱器I的換熱面積為100平方米。能夠有效移除熱量，保證四氯化鈦混合槽4中的混合液的溫度不至于過(guò)高。噴射真空泵2包括噴嘴18和抽液口，該抽液口由一直管19和一斜管20組成，所述斜管20和直管19連接，斜管20的軸線和噴嘴18的母線平行。噴嘴18為圓錐狀結(jié)構(gòu)，該圓錐狀結(jié)構(gòu)的母線和斜管20的軸線平行，有利于斜管20中的四氯化鈦和噴嘴18中噴出的液體混合，使得混合速度保持在一定值，不至于過(guò)快導(dǎo)致升溫過(guò)快，也不至于過(guò)慢而導(dǎo)致混合不均。直管19和斜管20的直徑相同，都為Φ 10mm。該直徑有利于控制吸入四氯化鈦的速度，方便控制，能夠有效防止吸入四氯化鈦速度過(guò)快而令其溫度急劇升高。本發(fā)明中，直管19的直徑為5_13mm,更優(yōu)選的為最佳直徑為9mm。四氯化鈦水溶液配制裝置運(yùn)行時(shí)，一號(hào)防腐離心泵3工作，將四氯化鈦混合槽4內(nèi)的液體泵入噴射真空泵2的入口。在運(yùn)行過(guò)程中，噴射真空泵2的抽液口形成一定的真空，將四氯化鈦吸入噴射真空泵2內(nèi)，并且和噴射真空泵2內(nèi)的液體混合?；旌现?混合液體被送入石墨換熱器I內(nèi)換熱冷卻，通常使用冷卻水冷卻混合液體。冷卻之后的混合液體從石墨換熱器I的出口進(jìn)入四氯化鈦混合槽4內(nèi)。在此過(guò)程中，噴射真空泵2不斷抽取四氯化鈦并且和四氯化鈦混合槽4中的液體混合，然后通過(guò)石墨換熱器I降溫，保持四氯化鈦混合槽4中的液體溫度在20°C以下，降低四氯化鈦的水解率，提高經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)四氯化鈦混合槽4中液體的四氯化鈦含量到達(dá)320g/L時(shí)，將四氯化鈦混合槽4中的液體的三分之二泵入儲(chǔ)存罐中，留下三分之一作為母液。再向四氯化鈦混合槽4內(nèi)補(bǔ)充適量水，然后重新開(kāi)始吸入四氯化鈦進(jìn)行稀釋。留下母液可以抑制四氯化鈦水解。一號(hào)酸霧吸收塔7的液相出口和四氯化鈦混合槽4相連通，二號(hào)防腐離心泵5的入口和四氯化鈦混合槽4相連，二號(hào)防腐離心泵5的出口與一號(hào)噴淋裝置6連接。一號(hào)酸霧吸收塔7內(nèi)設(shè)置有填料17，一號(hào)噴淋裝置6安裝在一號(hào)酸霧吸收塔7內(nèi)，一號(hào)酸霧吸收塔7的液相出口和四氯化鈦混合槽4連通。一號(hào)酸霧吸收塔7安裝在四氯化鈦混合槽4的上方。四氯化鈦水溶液配制裝置運(yùn)行時(shí)，二號(hào)防腐離心泵5運(yùn)行，將四氯化鈦混合槽4的液體提升，并令該液體從一號(hào)噴淋裝置6向下噴出。氣流從噴射真空泵2進(jìn)入，通過(guò)四氯化鈦混合槽4進(jìn)入一號(hào)酸霧吸收塔7內(nèi)，和一號(hào)噴淋裝置6噴淋出來(lái)的液體逆流接觸，液體吸收部分氯化氫氣體，液體吸收氯化氫氣體有利于抑制水解。
本實(shí)施例中，四氯化鈦水溶液配制裝置還包括清水吸收槽8、二號(hào)酸霧吸收塔9、三號(hào)防腐離心泵10和二號(hào)噴淋裝置11。 三號(hào)防腐離心泵10的入口和清水吸收槽8相連，三號(hào)防腐離心泵10的出口和二號(hào)噴淋裝置11相連。二號(hào)噴淋裝置11安裝在二號(hào)酸霧吸收塔9內(nèi)；二號(hào)酸霧吸收塔9和清水吸收槽8相連，二號(hào)酸霧吸收塔9的液相出口和清水吸收槽8連通，二號(hào)酸霧吸收塔9固定在清水吸收槽8上；清水吸收槽8和一號(hào)酸霧吸收塔7的氣相出口連接。二號(hào)酸霧吸收塔9內(nèi)設(shè)置有填料17。四氯化鈦水溶液配制裝置運(yùn)行之前，先在清水吸收槽8內(nèi)注入一定量的清水。四氯化鈦水溶液配制裝置運(yùn)行時(shí)，三號(hào)防腐離心泵10動(dòng)作，將清水吸收槽8內(nèi)液體吸入三號(hào)防腐離心泵10,三號(hào)防腐離心泵10將該液體泵入二號(hào)噴淋裝置11。從一號(hào)酸霧吸收塔7的氣相出口出來(lái)的氣體經(jīng)過(guò)清水吸收槽8進(jìn)入二號(hào)酸霧吸收塔9，二號(hào)噴淋裝置11噴出的液體和從二號(hào)酸霧吸收塔9液相出口進(jìn)入的氣體逆流接觸，使得其中氯化氫成分被部分吸收。其中，增加填料17能夠增加氣相和液相接觸面積，提高吸收速率。本實(shí)施例中，四氯化鈦水溶液配制裝置還包括堿吸收槽12、四號(hào)防腐離心泵13、三號(hào)酸霧吸收塔14、三號(hào)噴淋裝置15和離心風(fēng)機(jī)16。四號(hào)防腐離心泵13的入口和堿吸收槽12連接，四號(hào)防腐離心泵13的出口和三號(hào)噴淋裝置15連接，三號(hào)噴淋裝置15安裝在三號(hào)酸霧吸收塔14內(nèi)，三號(hào)酸霧吸收塔14和堿吸收槽12相連，堿吸收槽12和二號(hào)酸霧吸收塔9的氣相出口相連。三號(hào)酸霧吸收塔14的氣相出口和離心風(fēng)機(jī)16相連。三號(hào)酸霧吸收塔14內(nèi)設(shè)置有填料17。增加填料17能夠增加氣相和液相接觸面積，提高吸收速率。四氯化鈦水溶液配制裝置運(yùn)行之前，在堿吸收槽12內(nèi)注入一定量的堿液。四氯化鈦水溶液配制裝置運(yùn)行時(shí)，四號(hào)防腐離心泵13工作，將堿吸收槽12內(nèi)的堿液提升，并令堿液從三號(hào)噴淋裝置15內(nèi)噴出。噴出的堿液和二號(hào)酸霧吸收塔9的氣相出口出來(lái)的氣體逆流接觸，堿液吸收氣體中的氯化氫，其余氣體被離心風(fēng)機(jī)16引出并排空，排空的氣體無(wú)毒無(wú)害，符合環(huán)保要求。本發(fā)明中，氣相出口位于酸霧吸收塔的上端，液相出口位于酸霧吸收塔的下端。本說(shuō)明書(shū)中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明所作的舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種四氯化鈦水溶液配制工藝，其特征在于使用噴射真空泵抽取四氯化鈦。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四氯化鈦水溶液配制工藝，其特征在于水和抽取的四氯化鈦混合成四氯化鈦水溶液，混合后冷卻。
3.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I所述的四氯化鈦水溶液配制工藝的四氯化鈦水溶液配制裝置，其特征在于包括石墨換熱器、一號(hào)防腐離心泵、四氯化鈦混合槽、二號(hào)防腐離心泵、一號(hào)噴淋裝置和一號(hào)酸霧吸收塔；所述的一號(hào)防腐離心泵和四氯化鈦混合槽相連，所述的一號(hào)防腐離心泵和石墨換熱器連接，所述的石墨換熱器和四氯化鈦混合槽連接；所述的四氯化鈦混合槽和二號(hào)防腐離心泵連接，該二號(hào)防腐離心泵和一號(hào)噴淋裝置連接，所述的一號(hào)噴淋裝置安裝在一號(hào)酸霧吸收塔內(nèi)，該一號(hào)酸霧吸收塔和四氯化鈦混合槽連接，其特征在于還包括用于抽取四氯化鈦的噴射真空泵，所述的噴射真空泵串聯(lián)在一號(hào)防腐離心泵和石墨換熱器之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四氯化鈦水溶液配制裝置，其特征在于還包括清水吸收槽、二號(hào)酸霧吸收塔、三號(hào)防腐離心泵和二號(hào)噴淋裝置，所述的三號(hào)防腐離心泵的入口和清水吸收槽相連，該三號(hào)防腐離心泵的出口和二號(hào)噴淋裝置相連，所述的二號(hào)噴淋裝置安裝在二號(hào)酸霧吸收塔內(nèi)，該二號(hào)酸霧吸收塔和清水吸收槽相連，所述清水吸收槽和一號(hào)酸霧吸收塔的氣相出口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四氯化鈦水溶液配制裝置，其特征在于還包括堿吸收槽、四號(hào)防腐離心泵、三號(hào)酸霧吸收塔、三號(hào)噴淋裝置和離心風(fēng)機(jī)，所述的四號(hào)防腐離心泵的入口和堿吸收槽連接，該四號(hào)防腐離心泵的出口和三號(hào)噴淋裝置連接，所述的三號(hào)噴淋裝置安裝在三號(hào)酸霧吸收塔內(nèi)，該三號(hào)酸霧吸收塔和堿吸收槽相連，所述的堿吸收槽和二號(hào)酸霧吸收塔的氣相出口相連，所述的三號(hào)酸霧吸收塔的氣相出口和離心風(fēng)機(jī)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的四氯化鈦水溶液配制裝置，其特征在于所述噴射真空泵的抽液口直徑為5-13mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的四氯化鈦水溶液配制裝置，其特征在于所述的一號(hào)酸霧吸收塔、二號(hào)酸霧吸收塔和三號(hào)酸霧吸收塔內(nèi)都設(shè)置有填料。
8.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的四氯化鈦水溶液配制裝置，其特征在于所述的噴射真空泵包括噴嘴和抽液口，該抽液口由一直管和一斜管組成，所述斜管和直管連接，所述斜管的軸線和噴嘴的母線平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的四氯化鈦水溶液配制裝置，其特征在于所述噴射真空泵的抽液口直徑為8-10mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種四氯化鈦水溶液配制工藝，其特征在于使用噴射真空泵抽取四氯化鈦。本發(fā)明還涉及一種四氯化鈦水溶液配制裝置，其特征在于還包括用于抽取四氯化鈦的噴射真空泵，所述的噴射真空泵串聯(lián)在一號(hào)防腐離心泵和石墨換熱器之間。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果減少四氯化鈦配制過(guò)程中的危險(xiǎn)性；減少四氯化鈦在配制過(guò)程的環(huán)境污染；減少能源的消耗，如降溫所使用的冰塊。
文檔編號(hào)B01D53/78GK102764601SQ20121028378
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者劉陳剛, 蔣漢文 申請(qǐng)人:杭州弗沃德精細(xì)化工有限公司