[实用新型]一种纳米二氧化钛粉体气相法制备工艺的反应炉控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及反应炉控制系统领域，特别涉及一种纳米二氧化钛粉体气相法制备工艺的反应炉控制系统。 

背景技术

纳米二氧化钛不但具有纳米粉体的表面效应、体积效应、小尺寸效应、久保效应等，而且具有其独特的性能，可作为光催化剂、食品包装材料、木器保护漆、人造纤维添加剂、化妆品之防晒霜，还可制备感光材料。 

目前纳米二氧化钛粉体气相法主要有两种：TiCl₄气相氢火焰水解法，该方法反应产物HCl使设备腐蚀严重，对设备材质要求较严；TiCl₄气相氧化法，该方法产量不高且副产品有害气体Cl₂，腐蚀性大。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种纳米二氧化钛粉体气相法制备工艺的反应炉控制系统，该系统生产率高，生产的纳米二氧化钛粉体纯度高，可得到各种形状规则的纳米二氧化钛颗粒。 

为解决以上技术问题，本实用新型采取如下技术方案： 

一种纳米二氧化钛粉体气相法制备工艺的反应炉控制系统，其特征在于包括： 

原料存储设备、氦气储气罐、氧气储气罐及热气体数据控制装置，其中原料存储设备用于存储液态钛酸四异丙酯，氦气流量为90-110cm³／min，氦气温度为373K-473K，氧气流量为1000-1100cm³／min；化学反应炉、蝶形阀门、真空泵装置、纳米粉末控制装置及圆筒形旋转装置，其中化学反应炉高度为4m-5m，反应温度1273-1373K，蝶形阀门及真空泵装置用于控制化学反应炉内的低压；产物收集装置由阀门控制和粉末收集装置构成。 

所述的化学反应炉采用手动控制界面进行控制。 

所述的化学反应炉包括加热炉、加热电阻丝、四个阀、两个液位传感器、压力传感器、温度传感器、温度计、压力表、加热指示灯、流动管件、六个控制按钮等部件。 

本实用新型还提供了一种纳米二氧化钛粉体气相法制备工艺的反应炉控制系统的流程控制方法，包括以下步骤： 

第一阶段：送料控制 

1、检测下液面X1、炉内温度X2、炉内压力X4是否都小于给定值(都为“0”)。若是，则开启排气阀Y1和进料阀Y2。 

2、当液位上升到上液面X3时，应关闭排气阀Y1和进料阀Y2。 

3、延时10s，开启氮气阀Y3，氮气进入反应炉，炉内压力上升。 

4、当压力上升到给定值时，即X4=1，关断氮气阀，送料结束。 

第二阶段：加热反应控制 

1、接通加热炉电源Y5。 

2、当温度升到给定值时(此时信号X2=1)，切断加热电源，加热过程结束。 

第三阶段：泄放控制 

1、延时10s，打开排气阀Y1，使炉内压力降到给定值以下(此时X4=0)。 

2、打开泄放阀Y4，当炉内溶液降到下液面以下(此时X1=0)，关闭泻放阀Y4和排气阀Y1。系统恢复到原始状态，准备进入下一个循环。 

由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：(1)该装置生产出来的纳米颗粒形状为真球型，且颗粒小，国内大多数厂商为不规则的，或者为类球型； 

(2)纳米颗粒分布在一个很窄的区域，且分布均匀，不团聚； 

(3)纯度高，纯度可高达99.995％以上； 

(4)结晶率高，生产效率高； 

(5)力度可控，能生产出各种规格的纳米材料。 

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。 

图1为根据本实用新型的一种纳米二氧化钛粉体气相法制备工艺的反应炉控制系统的示意图； 

图2为根据本实用新型的一种纳米二氧化钛粉体气相法制备工艺的反应炉控制系统中加热反应炉控制界面示意图，X1下液面检测传感器；X2炉内温度检测传感器；X3上液面检测传感器；X4炉内压力检测传感器；Y1排气阀；Y2进料阀；Y3氮气阀；Y4泄放阀；SB1启动按钮；SB2停止按钮； 

具体实施方式

本发明具体实施的技术方案是：