CN215586438U - 一种三氯化铝制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及氯化法钛白粉生产装置技术领域，公开了一种三氯化铝制备装置，三氯化铝制备装置包括筒体、上封头、下封头；上封头的上端面连通有石英砂进口、铝粒进口；筒体内部固定安装有分布锥；分布锥开口向上，分布锥的锥面上均布有布气孔；分布锥的上部设置有与分布锥贴合的锥形滤网；所述三氯化铝制备装置还包括螺旋下料组件；螺旋下料组件包括驱动电机、转轴、螺旋叶片。本实用新型结构简单，操作方便；通过石英砂摩擦铝粒表面来提高铝粒和氯气反应速率；螺旋下料组件控制铝粒的下料速度，延长铝粒的下料时间，促使铝粒能够更充分的与氯气接触。

Description

一种三氯化铝制备装置

技术领域

本实用新型涉及氯化法钛白粉生产装置技术领域，特别是涉及一种三氯化铝制备装置。

背景技术

在氯化法钛白粉生产过程中，最核心的技术是精四氯化钛气相氧化，精四氯化钛在与高温氧气反应之前，将三氯化铝加入到四氯化钛气流中，后续会形成小颗粒氧化铝，用于充当四氯化钛氧化成二氧化钛的晶核。三氯化铝作为金红石晶型转化剂，它的使用对基料粒径大小和最终产品的光学性能具有重要影响。在氯化法钛白粉生产的过程中，三氯化铝是通过三氯化铝反应器来制备得到的，加热后的四氯化钛气体与氯气从三氯化铝反应器的进料口进入，氯气在反应器内与铝单质反应生成三氯化铝气体，三氯化铝气体与四氯化钛气体从反应器的出料口排出进行下一个工序。

现有技术中的三氯化铝反应器普遍存在铝单质与氯气反应效果差，铝单质与氯气混合不均匀，不能实现完全充分反应，生成的三氯化铝量不能满足生产工艺要求，造成钛白产品质量指标无法达到最优。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服现有的技术问题，提供了一种三氯化铝制备装置。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

一种三氯化铝制备装置，所述三氯化铝制备装置包括筒体、上封头、下封头，筒体、上封头和下封头构成一个密闭的罐体；筒体下部的左侧有进料口，筒体上部的右侧有出料口；上封头的上端面连通有石英砂进口、铝粒进口；石英砂进口用于排入石英砂，铝粒进口用于排入铝粒；

筒体内部固定安装有分布锥；分布锥开口向上，分布锥的锥面上均布有布气孔；分布锥的上部设置有与分布锥贴合的锥形滤网；锥形滤网上方填充有石英砂形成的石英砂层；进料口的安装位置低于分布锥的安装位置；石英砂层下部的筒体的左右两侧分别对称设置有测压口A、测压口B。

优选的，铝粒的粒径大于石英砂的粒径；铝粒粒径为5-8mm，球形度不小于0.7；石英砂的粒径为0.9-1.5mm，球形度不小于0.85。

优选的，所述石英砂层的上端面与筒体上端面之间的距离小于等于二分之一筒体长，且大于等于三分之一筒体长。

优选的，所述布气孔为漏斗状；布气孔上端面的孔径大于布气孔下端面的孔径。

优选的，锥形滤网的滤孔直径小于石英砂的粒径。

优选的，所述三氯化铝制备装置还包括螺旋下料组件；螺旋下料组件包括驱动电机、转轴、螺旋叶片；螺旋下料组件安装在石英砂层上方；转轴穿设在上封头中心，驱动电机驱动转轴转动；螺旋叶片固定在转轴上；

石英砂进口、铝粒进口左右对称的分布在转轴两侧；石英砂进口、铝粒进口的投影均落在螺旋叶片上。

优选的，螺旋叶片均布有透气孔；透气孔的内径小于石英砂的粒径。

优选的，螺旋叶片上方还设置有与转轴固定连接的下料斗；下料斗为锥形，开口向上；石英砂进口、铝粒进口的投影均落在下料斗内；下料斗的锥面上垂直设置有下料管，下料管位于下料斗下部且靠近转轴；下料管指向螺旋叶片。

本实用新型的作用原理：

本实用新型在使用时，进料口先通入氮气，使得石英砂层内的石英砂处于流化状态；随后从进料口通入高温四氯化钛，使得筒体内升温，升温完成后从进料口通入氯气，并从铝粒进口向筒体内投入铝粒，铝粒与氯气反应生成三氯化铝，与四氯化钛从出料口排出。

处于流化状态的石英砂层类似于流化床，石英砂层的石英砂与铝粒之间相互摩擦，再结合分布锥的使用，使得氯气分布的更加均匀；且石英砂还能起到均匀热量以及混合气体的的作用，在热量均匀、混合气体均匀的环境下，铝粒与氯气反应的更加充分。且还可以通过石英砂摩擦铝粒表面来提高铝粒和氯气反应速率。其中，铝粒的粒径大于石英砂的粒径。

布气孔的结构使得从布气孔上端面排出的气体能更充分的与石英砂层接触。螺旋下料组件中的驱动电机采用正反转电机，可以控制转轴的转动方向以及转动速度，间接的控制铝粒的下料快慢；当转轴转动方向与螺旋叶片的螺旋方向相反时，可延长铝粒的下料时间，并在螺旋叶片上就与氯气充分的接触，并延长接触的时间，能够反映的更充分。螺旋叶片还起到布料的作用，防止铝粒落在同一个位置。

下料斗使得铝粒均落在螺旋叶片的同一个位置，再沿着螺旋叶片下料，防止螺旋叶片转动时铝粒飞溅。

本实用新型中未加限定的组件均采用本领域中的常规手段，例如筒体、上封头、下封头、锥形滤网、驱动电机等均选择本领域常用的即可，本领域的技术人员可根据实际的使用需求来选择其型号、安装方式，明确的了解其具体如何安装与控制，在此不再详细描述。

本实用新型的有益效果：

本实用新型结构简单，操作方便；通过石英砂摩擦铝粒表面来提高铝粒和氯气反应速率；螺旋下料组件控制铝粒的下料速度，延长铝粒的下料时间，促使铝粒能够更充分的与氯气接触。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为图1中E处的放大图；

图3为本实用新型实施例2的结构示意图；

图4为图3中螺旋下料组件的结构示意图。

图中：1、筒体；2、上封头；3、下封头；4、进料口；5、出料口；6、石英砂进口；7、铝粒进口；8、分布锥；9、布气孔；10、锥形滤网；11、石英砂层；12、测压口A；13、测压口B；14、驱动电机；15、转轴；16、螺旋叶片；17、透气孔；18、下料斗；19、下料管。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1至图2所示，一种三氯化铝制备装置，所述三氯化铝制备装置包括筒体1、上封头2、下封头3，筒体1、上封头2和下封头3构成一个密闭的罐体；筒体1下部的左侧有进料口4，筒体1上部的右侧有出料口5；上封头2的上端面连通有石英砂进口6、铝粒进口7。石英砂进口6用于排入石英砂，铝粒进口7用于排入铝粒；

筒体1内部固定安装有分布锥8；分布锥8开口向上，分布锥8的锥面上均布有布气孔9；分布锥8的上部设置有与分布锥8贴合的锥形滤网10；锥形滤网10上方填充有石英砂形成的石英砂层11；进料口4的安装位置低于分布锥8的安装位置；石英砂层11下部的筒体的左右两侧分别对称设置有测压口A12、测压口B13。

铝粒的粒径大于石英砂的粒径；铝粒粒径为5-8mm，球形度不小于0.7；石英砂的粒径为0.9-1.5mm，球形度不小于0.85。

所述石英砂层11的上端面与筒体1上端面之间的距离等于二分之一筒体长。

所述布气孔9为漏斗状；布气孔上端面的孔径大于布气孔下端面的孔径。

锥形滤网10的滤孔直径小于石英砂的粒径。

实施例2

如图3至图4所示，除实施例1所描述的结构外，本实施例的三氯化铝制备装置还包括螺旋下料组件；螺旋下料组件包括驱动电机14、转轴15、螺旋叶片16；螺旋下料组件安装在石英砂层11上方；转轴15穿设在上封头2中心，驱动电机14驱动转轴15转动；螺旋叶片16固定在转轴15上；

石英砂进口6、铝粒进口7左右对称的分布在转轴15两侧；石英砂进口6、铝粒进口7的投影均落在螺旋叶片16上。

螺旋叶片16均布有透气孔17；透气孔17的内径小于石英砂的粒径。

螺旋叶片16上方还设置有与转轴15固定连接的下料斗18；下料斗18为锥形，开口向上；石英砂进口6、铝粒进口7的投影均落在下料斗18内；下料斗18的锥面上垂直设置有下料管19，下料管19位于下料斗18下部且靠近转轴15；下料管19指向螺旋叶片16。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三氯化铝制备装置，所述三氯化铝制备装置包括筒体、上封头、下封头，筒体、上封头和下封头构成一个密闭的罐体；筒体下部的左侧有进料口，筒体上部的右侧有出料口；其特征在于：上封头的上端面连通有石英砂进口、铝粒进口；

筒体内部固定安装有分布锥；分布锥开口向上，分布锥的锥面上均布有布气孔；分布锥的上部设置有与分布锥贴合的锥形滤网；锥形滤网上方填充有石英砂形成的石英砂层；进料口的安装位置低于分布锥的安装位置；石英砂层下部的筒体的左右两侧分别对称设置有测压口A、测压口B。

2.根据权利要求1所述的一种三氯化铝制备装置，其特征在于：石英砂的粒径为0.9-1.5mm，球形度不小于0.85。

3.根据权利要求2所述的一种三氯化铝制备装置，其特征在于：所述石英砂层的上端面与筒体上端面之间的距离小于等于二分之一筒体长，且大于等于三分之一筒体长。

4.根据权利要求3所述的一种三氯化铝制备装置，其特征在于：所述布气孔为漏斗状；布气孔上端面的孔径大于布气孔下端面的孔径。

5.根据权利要求4所述的一种三氯化铝制备装置，其特征在于：锥形滤网的滤孔直径小于石英砂的粒径。

6.根据权利要求5所述的一种三氯化铝制备装置，其特征在于：所述三氯化铝制备装置还包括螺旋下料组件；螺旋下料组件包括驱动电机、转轴、螺旋叶片；螺旋下料组件安装在石英砂层上方；转轴穿设在上封头中心，驱动电机驱动转轴转动；螺旋叶片固定在转轴上；

石英砂进口、铝粒进口左右对称的分布在转轴两侧；石英砂进口、铝粒进口的投影均落在螺旋叶片上。

7.根据权利要求6所述的一种三氯化铝制备装置，其特征在于：螺旋叶片均布有透气孔；透气孔的内径小于石英砂的粒径。

8.根据权利要求7所述的一种三氯化铝制备装置，其特征在于：螺旋叶片上方还设置有与转轴固定连接的下料斗；下料斗为锥形，开口向上；石英砂进口、铝粒进口的投影均落在下料斗内；下料斗的锥面上垂直设置有下料管，下料管位于下料斗下部且靠近转轴；下料管指向螺旋叶片。

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