[实用新型]一种氧氯化钛溶液的生产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及氧氯化钛制造技术领域，特别涉及一种氧氯化钛溶液的生产装置。

背景技术

四氯化钛是一种非极性分子，分子间相互作用弱，呈四面体型，钛原子在四面体中心，氯原子在顶端，原子间Cl-Cl距离为3.61nm，Ti-Cl间距离为2.18nm，四氯化钛沸点低，蒸发热小，是极易水解的主要原因。因四氯化钛是制取二氧化钛原料的一种重要原料，目前通常采用四氯化钛直接与碱液直接反应的方法先制备正钛酸或偏钛酸，再经过高温煅烧制取锐钛矿型和金红石型钛白粉。但是其反应程度剧烈，操作性要求条件高，需要特种设备等高成本问题。虽然也有其转化为氧氯化钛之后再与碱性溶液反应制备纳米二氧化钛的方法，但是都是采用直接加入装置。

为控制二氧化钛晶型，将四氯化钛原料制备转化成易于方便操控的氧氯化钛溶液再与碱液反应。现有的氧氯化钛溶液制取过程为四氯化钛与水在常压下直接反应，反应过程中十分剧烈，且在潮湿空气中会产生大量的酸雾盐酸，不仅会对人体和设备带来损伤，也会污染环境，同时在稀释过程中会释放出大量的热量，其反应原理如下：TiCl₄+H₂O=TiOCl₂+2HCl+Q，经检索目前尚未发现有采用抽取真空形成负压的方法以供使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现阶段在制备氧氯化钛溶液时，反应过程中酸雾具有挥发性和腐蚀性，操作困难，安全性低的缺点，而提出的一种氧氯化钛溶液的生产装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种氧氯化钛溶液的生产装置，其特征在于：包括用于存储四氯化钛原料的储存罐，储存罐通过第一管道连接反应釜，反应釜通过第二管道连接缓冲罐，缓冲罐通过第三管道连接真空泵，其中在第一管道上连接单向截止阀和流量计，在第二管道上连接第一球阀，在三管道上连接第二球阀，在反应釜内装有纯水。

在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：

所述单向截止阀和所述流量计或采用含流量计功能的单向阀门，单向截止阀和流量计由因科乃尔材质制成，所述第一球阀和所述第二球阀或采用闸阀。

在所述反应釜的内部配合连接搪瓷玻璃或者聚四氟。

在所述反应釜还设有冷却装置，冷却装置控制反应釜内温度低于10℃。

所述第一管道的管口直径为3-10mm。

所述第二管道和所述第三管道管口直径为5-15mm。

在所述缓冲罐内喷涂聚四氟材质涂层，在缓冲罐上还安装真空表。

本实用新型的优点在于：本装置的反应釜设有冷却装置，缓解四氯化钛与水的剧烈反应，它的结构设计合理，易于操作和安全的装置，解决环境污染和多余酸雾的溢出和腐蚀性问题，能够有效保护环境和设备操作人员的安全。

附图说明

图1是本实用新型的基本结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型更加清楚明白，以下结合附图对本装置详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供的一种氧氯化钛溶液的生产装置，包括用于存储四氯化钛原料的储存罐1，储存罐1通过第一管道2连接反应釜3，在反应釜3还设有冷却装置13，冷却装置13控制反应釜3内温度低于20℃。第一管道2的管口直径为3-10mm。反应釜3通过第二管道4连接缓冲罐5，在缓冲罐5内喷涂聚四氟材质涂层，在缓冲罐5上还安装真空表。缓冲罐5通过第三管道6连接真空泵7，第二管道4和第三管道6管口直径为5-15mm。其中在第一管道2上连接单向截止阀8和流量计9，单向截止阀8和流量计9由因科乃尔材质制成，单向截止阀8和所述流量计9或采用含流量计功能的单向阀门。

在第二管道4上连接第一球阀10，在三管道6上连接第二球阀11，在反应釜3内装有纯水12，第一球阀10和第二球阀11或采用闸阀。在所述反应釜3的内部配合连接搪瓷玻璃或者聚四氟。

其操作过程为：

第一步、先在反应釜3中加入反应用纯水12，通过冷却装置13控制反应釜3的温度低于10℃。

第二步、关闭第一球阀10，打开第二球阀11，再打开真空泵7，保持缓冲罐3内形成高负压后，关闭第二球阀11。

第三步、保持单向截止阀8和流量计9关闭，打开第一球阀10，使反应釜3内形成低负压，关闭第一球阀10。

第四步、重复第二步操作。

第五步、打开单向截止阀8和流量计9,保持反应釜3内不停搅拌，储存罐1内溶液会自动流出至反应釜3内，并在釜内迅速形成白雾，随着反应的进行，釜内白雾逐渐消失，打开第一球阀10后迅速关闭，原料将持续因釜内形成的负压而经流量计加入反应釜内，直至反应溶液呈淡黄色透明溶液。