[发明专利]一种净化材料的生产工艺及装置

说明书

本发明公开了一种净化材料的生产工艺及装置，包括一种净化材料的生产工艺，包括以下步骤：将自来水、盐酸和硫酸铵溶液搅拌混合后冷却至3‑5℃；并向混合液中持续加入四氯化钛，再加入硅藻土，继续搅拌；再加入碳酸铵溶液调节pH至5后，停止冷却并加热保温，之后继续加入碳酸铵溶液调节pH至7，经保温后停止加热和搅拌；再冷却静置陈化，经抽滤、烘干、煅烧后得到一种净化材料。一种应用上述净化材料生产工艺的生产装置，包括反应釜、第一储罐、第二储罐、水箱、冰盐水机组、水喷射真空泵和加热器。本发明提供的生产工艺和装置，所生产出的纳米硅藻净化材料，能在作为涂料组分的同时，还能有效净化空气质量，环保安全。

技术领域

本发明涉及环境净化材料领域，具体涉及一种净化材料的生产工艺及装置。

背景技术

硅藻涂料是以硅藻土为主要成分的功能性壁材，它是由硅藻土矿经煅烧、磨粉后添加骨料、抗裂纤维、填料和粘结剂等材料形成的。由于硅藻土具有微孔结构，其孔隙率高达90％以上，这种结构具有良好的吸附性能，能够净化空气，还具有防火阻燃、吸音降噪等功效，因此，作为墙纸和乳胶漆的替代产品，硅藻涂料正在被广泛应用于别墅、酒店、家居等建筑的内墙装饰。

干粉硅藻泥在墙面上展现手法丰富，可以做出各种自己心仪的图案，在墙面的表现力上要比水性硅藻涂料更为丰富，并且在墙面艺术创作上图案层次感和立体感更为丰富，更适合电视背景墙、儿童房等房间的装饰。

市场上现有的硅藻净化材料存在诸多缺点，如只能吸附转移污染物，有害物质并没有被彻底净化；吸附废气后的固体物和处理废水后的污泥均需要经过再次净化处理；某些品种的硅藻净化材料对废气和废水的深度处理不够理想，甚至含有芳烃、强碱、重金属等有害有毒挥发物质；使用成本较高，物理性能差等。

硅藻净化材料的传统生产过程中常采用密封反应体系，其中生成的氯化氢难以排出，造成四氯化钛的水解转化率低，若采用pH值较高的盐酸，又增加了废水处理难度，容易带来环境污染；传统生产工艺采用的耐腐蚀泵、液位计、管路等均需选用特种材料制备，造价昂贵，而且设备精确度不够准确；传统工艺采用低于100摄氏度的温度来干燥硅藻土微孔水份，干燥效率低；而且现有的生产工艺存在反应温度过高、水解速率过快、纳米二氧化钛沉积速率过快导致颗粒过大、催化净化反应效率低等缺陷。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种净化材料的生产工艺及装置，来解决传统硅藻净化材料的生产过程中，催化净化反应效率低、产品颗粒过大、不环保、生产成本较高的缺点。本发明采用的技术手段如下：

一种净化材料的生产工艺，包括以下步骤：

S1、将400-600重量份自来水、0.8-2重量份盐酸和15-35重量份硫酸铵溶液进行搅拌后得混合液，再通过冰盐水机组进行循环冷却，冷却至3-5℃后继续搅拌；

S2、向上述搅拌中的混合液中持续加入总量为8-10重量份的四氯化钛，持续时间为5-10分钟，从开始加入四氯化钛计时30-40分钟后，加入6-8重量份硅藻土，继续搅拌30-40分钟；

S3、加入碳酸铵溶液调节pH至5后，停止冷却并加热至60-70℃保温1-2h，之后继续加入碳酸铵溶液调节pH至7，在60-70℃下保温1-2h后停止加热和搅拌；

S4、冷却静置陈化，经抽滤、烘干、煅烧后得到一种净化材料，并进行筛分包装。

优选地，步骤S1中，盐酸浓度为30-40％，硫酸铵溶液浓度为10-15％。

优选地，步骤S1和S2中，反应过程的温度不超过5℃。

优选地，步骤S3中，碳酸铵溶液浓度为10-18％。

优选地，步骤S4中，烘干温度为100-120℃，时间为8-10h，煅烧温度为600-700℃，时间为2-3h。