[发明专利]一种钛白粉真空结晶装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工结晶设备技术领域，具体为一种钛白粉真空结晶装置。

背景技术

钛白粉学名为二氧化钛（ Titanium Dioxide），它是一种染料及颜料，其分子式为TiO2，分子量为79.8658。钛白粉是工业生产中非常重要的原料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品、陶瓷、搪瓷、电子、食品和医药等工业。而在涂料产品中消耗钛白粉最多的是建筑涂料，占涂料使用量60%。由于房地产对涂料市场的需求量较大，因房地产市场的火热使得钛白粉的需求大增。

钛白粉的制备方法主要有氯化法和硫酸法，目前美国杜邦、美礼联和科美基三家公司掌握着先进的二氧化钛氯化法生产技术，硫酸法为我国生产二氧化钛的主要方法。无论采用氯化法还是硫酸法二氧化钛的结晶为关键性步骤。真空结晶与普通的冷冻结晶相比具有减少投资成本、增加处理能力、减少运行成本、节能环保等有益效果，真空结晶为目前最常用的结晶方式。

现有技术中钛白粉的结晶装置主要采用DTB型结晶器，主要包括结晶罐、内导流筒、筒形挡板、淘析柱（淘洗腿）、蒸汽发生器、冷却水发生器等，工作原理为：结晶器下部接有淘析柱，结晶器内设有导流筒和筒形挡板，操作时热饱和料液连续加到循环管下部，与循环管内夹带有小晶体的母液混合后泵送至冷却器，冷却后的溶液在导流筒底部附近流入结晶器，并由缓慢转动的螺旋桨沿导流筒送至液面，溶液在液面蒸发冷却，达到过饱和状态，其中部分溶质在悬浮的颗粒表面沉积，使晶体长大，在环形挡板外围还设有一个沉降区，在沉降区内大颗粒沉降，而小颗粒则随母液进入循环管并受热溶解，晶体于结晶器底部沉入淘析柱，为使结晶产品的粒度尽量均匀，将沉降区来的部分母液加到淘析柱底部，利用水力分级的作用，使小颗粒随溶液流回结晶器，结晶产品从淘析腿下部排出。

现有技术的不足：1、物料进口设置不合理导致导流筒与筒形挡板之间形成的澄清区的结晶液的液流螺旋性差，待结晶液容易堵塞在物料进口处，物料进口处形成较厚的结晶层，清洗繁琐，且清洗极为不方便；2、导流筒的导流效果差，影响后续的结晶效果；3、现有搅拌桨为螺旋桨，螺旋桨的搅拌存在死角，导流筒的边缘留有死角。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种钛白粉真空结晶装置。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种钛白粉真空结晶装置，包括结晶罐，所述结晶罐包括导流筒、挡板、螺旋桨、淘析管、循环管，所述导流筒设置在结晶罐内部，所述导流筒包括上圆筒形导流筒、下圆锥形导流筒，所述结晶罐罐体内侧设有圆筒形挡板，所述下圆锥形导流筒内设有搅拌桨，所述搅拌桨包括主桨、副桨，所述副桨设置在主桨下侧，所述结晶罐底部设有淘析管，所述淘析管底部设有母液出口、晶体出口，所述结晶罐底部一侧设有结晶液进管，所述结晶罐中部设有循环液出口，所述循环管上部连接循环液出口下部连接结晶液进管，所述循环管上设有物料进口，所述结晶液进管为螺旋状旋流管。

进一步的，所述主桨设置两根，所述每个主桨下设置十个副桨。主桨交叉设置两根，更均匀的搅拌。

进一步的，所述副桨为带状、螺旋状的其中一种。

进一步的，所述结晶罐顶部连接冷却水系统，冷却水系统更好的促进晶体形成。

进一步的，所述循环管连接循环泵，所述循环管上设有加热装置。加热装置加热使得回流液中的细小晶体溶解形成过饱和容易，回流到结晶罐中重新结晶。

进一步的，所述搅拌桨连接搅拌电机。

进一步的，所述晶体出口连接晶体泵。

本发明工作过程及原理：待结晶的物料从物料进口处进入后，从结晶液进管进入结晶罐，在搅拌桨的搅拌作用下，结晶液在导流筒与挡板之间形成的结晶区内结晶，挡板与结晶罐体之间形成澄清区，在此澄清区内无搅拌作用，使得晶体从母液中沉降落入结晶罐的底部，最后落入淘析管内，母液从淘析管的底部流出，晶体从晶体出口流出。

本发明具有如下优点：

（1）本发明的钛白粉真空结晶装置，结晶液进管为螺旋状旋流管，使得进入的待结晶的物料呈螺旋状进入结晶罐内，形成螺旋液流，有利于在导流筒与挡板之间的结晶区形成螺旋环流，结晶速度及结晶效果增强，同时，待结晶液不易在进液口处形成结晶层，减少清理次数。