CN106040134A - 云母包覆作业快速中和反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于云母加工技术领域，涉及一种云母包覆作业快速中和反应装置。它包括具有搅拌机构的反应釜，所述的反应釜内设有一个能向反应釜内部注入气液混合物的雾化进料机构，所述的反应釜内壁还固定有一个当反应釜内的液体流动时能与液体发生碰撞从而改变液体流动方向的扰流机构。本发明酸碱中和时，能够使酸碱快速与反应液混合均匀，从而快速中和，提高云母包覆的质量。
Description
技术领域
本发明属于云母加工技术领域，涉及一种云母包覆作业快速中和反应装置。
背景技术
云母钛珠光颜料是以云母薄片为基底物，在光滑的云母表面包裹上透明或较透明的高折射率的二氧化钛和氧化铁组成的薄层。当光纤照射到云母片上时，云母片就像透明的小镜子，部分光线反射出去，部分光纤以折射的方式透射过去。透过去的光线折射到下一个界面上，又发生第二次的部分反射和部分透射，依次继续下去。由物理光学知道，在两个反射面反射的光线会相互作用，相互作用的结果取决于相位差、入射角、折射率等因素，从而形成干涉特征的珠光现象。
在包裹过程中，通常是将云母和TiCl4、FeCl3溶液混合，加酸加碱调节pH值，使TiCl4和FeCl3转变呈TiCl2和Fe2O3，包裹在云母外面，达到包覆效果。在包覆过程中，恒定pH值能够提高包覆品质，但是现有技术在酸或碱的加入过程中，往往不能实现快速分散的效果，中和速度较慢。
中国专利文献公开了一种单覆层钛钴绿/云母珠光复合颜料的制备方法[申请号：201310474467.5]，采用沉淀法，以预处理云母为基底，用去离子水分散云母配制成云母浆，加入少量盐酸酸化，在80℃搅拌下，缓慢滴加TiCl4酸性溶液和可溶性钴盐的混合溶液，同时滴加氢氧化钠溶液，滴加完毕调节pH至9，熟化，过滤洗涤干燥，在1000℃煅烧2h得到黄绿色复合颜料。复合颜料表面是纳米级钛钴绿粒子，在云母表面包覆致密而均匀，包覆率对复合颜料的明度及色相有影响。在原料摩尔比Co/Ti≥2时，复合颜料表面尖晶石型钛钴绿的特征衍射峰显著。不同粒径的云母包覆效果不同，粒径20-100μm云母为基底包覆的钛钴绿复合颜料的闪亮珠光效果显著。这是一种新型高性能云母基黄绿色珠光复合颜料，性能优于普通云母珠光颜料，而且制备工艺简单。
但是上述方法在“加入少量盐酸酸化，在80℃搅拌下，缓慢滴加TiCl4酸性溶液和可溶性钴盐的混合溶液，同时滴加氢氧化钠溶液，滴加完毕调节pH至9”也没有解决如何快速中和的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种云母包覆作业快速中和反应装置。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种云母包覆作业快速中和反应装置，包括具有搅拌机构的反应釜，所述的反应釜内设有一个能向反应釜内部注入气液混合物的雾化进料机构，所述的反应釜内壁还固定有一个当反应釜内的液体流动时能与液体发生碰撞从而改变液体流动方向的扰流机构。
在上述的云母包覆作业快速中和反应装置中，所述的雾化进料机构包括置于反应釜外的气液混合器，所述的气液混合器连通反应釜内部，雾化进料机构还包括液体进料组件和气体进料组件，且液体进料组件和气体进料组件分别连接气液混合器。
在上述的云母包覆作业快速中和反应装置中，所述的液体进料组件包括中和液储罐，中和液储罐通过输液泵连接气液混合器，所述的气体进料组件包括压缩空气发生器，所述的压缩空气发生器连接气液混合器，所述的气液混合器连接固定在反应釜内的布料盘，所述的布料盘下表面密布有出料孔。
在上述的云母包覆作业快速中和反应装置中，所述的气液混合器和输液泵之间设有单向阀，所述的气液混合器和中和液储罐之间设有流量计，气液混合器和压缩空气发生器之间设有第一控制阀，气液混合器和中和液储罐之间设有第二控制阀。
在上述的云母包覆作业快速中和反应装置中，所述的扰流机构包括至少一块固定在反应釜内壁上的扰流板。
在上述的云母包覆作业快速中和反应装置中，所述的扰流机构包括至少一排固定在反应釜内壁上的扰流板，所述的扰流板沿反应釜的周向间隔均匀的设置。
在上述的云母包覆作业快速中和反应装置中，所述的扰流板至少有两排，且相邻的两排扰流板呈交错设置。
在上述的云母包覆作业快速中和反应装置中，所述的搅拌机构包括驱动器及与驱动器连接的搅拌轴，所述的搅拌轴上固定有若干搅拌桨，所述的布料盘中心具有呈环形的密封圈，该密封圈的上、下两端分别与布料盘的上、下两个表面密封连接，密封圈中间形成让位孔，所述的搅拌轴穿过让位孔，让位孔的孔径大于搅拌轴的直径。
在上述的云母包覆作业快速中和反应装置中，所述的搅拌桨沿搅拌轴的轴向间隔均匀的排列。
在上述的云母包覆作业快速中和反应装置中，所述的布料盘位于两个相邻的搅拌桨之间。
与现有技术相比，本发明的优点在于：酸碱中和时，能够使酸碱快速与反应液混合均匀，从而快速中和，提高云母包覆的质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是喷淋盘的结构示意图；
图3是喷淋盘下表面的结构示意图；
图4是反应釜内壁的局部结构示意图。
图中：搅拌机构1、反应釜2、雾化进料机构3、扰流机构4、气液混合器5、液体进料组件6、气体进料组件7、中和液储罐8、输液泵9、压缩空气发生器10、布料盘11、出料孔12、单向阀13、流量计14、第一控制阀15、第二控制阀16、扰流板17、驱动器18、搅拌轴19、搅拌桨20、密封圈21、让位孔22。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1和图3所示，一种云母包覆作业快速中和反应装置，包括具有搅拌机构1的反应釜2，所述的反应釜2内设有一个能向反应釜2内部注入气液混合物的雾化进料机构3，所述的反应釜2内壁还固定有一个当反应釜2内的液体流动时能与液体发生碰撞从而改变液体流动方向的扰流机构4。
在用TiCl4溶液对云母进行改性包覆时，需要加入HCl溶液和NaOH溶液调节pH值，使包覆过程pH稳定，从而实现包覆的均匀性。在用HCl溶液或NaOH溶液调节pH值，如果中和过程不迅速，则在不合适的酸碱度下云母会实现长时间包覆，品质会不均匀。扰流机构4能对反应液形成湍流或乱流，从而使雾化进料机构3出来的液体快速与釜体1内的液体混合，使酸碱快速中和，短时间内就可完成中和，达到pH值的温度。雾化进料机构3的出料方式呈雾化状，进料均匀，能够快速实现中和。
雾化进料机构3可以选用市售的雾化器。
在本实施例中，雾化进料机构3包括置于反应釜2外的气液混合器5，所述的气液混合器5连通反应釜2内部，雾化进料机构3还包括液体进料组件6和气体进料组件7，且液体进料组件6和气体进料组件7分别连接气液混合器5。
具体的说，液体进料组件包括中和液储罐8，中和液储罐8通过输液泵9连接气液混合器5，所述的气体进料组件7包括压缩空气发生器10，压缩空气发生器10可以是压缩空气机或压缩空气储罐，所述的压缩空气发生器10连接气液混合器5，气液混合器5选用市售产品，所述的气液混合器5连接固定在反应釜2内的布料盘11，所述的布料盘11下表面密布有出料孔12。
气液混合器5和输液泵9之间设有单向阀13，防止压缩空气串入到中和液储罐8中，起到保护作用，所述的气液混合器5和中和液储罐8之间设有流量计14，用于控制流量，压缩空气发生器10通过控制气体压力来进料，气液混合器5和压缩空气发生器10之间设有第一控制阀15，气液混合器5和中和液储罐8之间设有第二控制阀16。第一控制阀15和第二控制阀16为球阀。
扰流机构4包括至少一块固定在反应釜2内壁上的扰流板17。
扰流机构4的另一种方案，结合图4所示，扰流机构4包括至少一排固定在反应釜2内壁上的扰流板17，所述的扰流板17沿反应釜2的周向间隔均匀的设置。优选方案，扰流板17至少有两排，且相邻的两排扰流板17呈交错设置。
搅拌机构1包括驱动器18及与驱动器18连接的搅拌轴19，所述的搅拌轴19上固定有若干搅拌桨20，所述的布料盘11中心具有呈环形的密封圈21，该密封圈21的上、下两端分别与布料盘11的上、下两个表面密封连接，结合图2所示，密封圈21中间形成让位孔22，所述的搅拌轴19穿过让位孔22，让位孔22的孔径大于搅拌轴19的直径。在制作让位孔22时，可以先在布料盘11中心挖一个孔，然后在孔内填入圆环状的密封圈与布料盘11密封，密封圈为环状，因此能形成让位孔22，或者用金属带替代密封圈，金属带与布料盘11焊接即可形成让位孔22的结构。
搅拌桨20沿搅拌轴19的轴向间隔均匀的排列。布料盘11位于两个相邻的搅拌桨20之间。当中和液从布料盘11中出料时，可直接被搅拌桨20快速分散，与反应釜2内的液体快速混合发生中和反应。
本发明的工作原理是：开启输液泵9和第二控制阀16，中和液进入到气液混合器5中，开启压缩空气发生器10和第一控制阀15，压缩空气进入到气液混合器5中，压缩空气与中和液在气液混合器5混合后雾化，并从布料盘11的出料孔12出料，迅速与反应釜2中的液体中和反应。由于出料孔12位于布料盘11下表面，因此不会被反应釜2内的云母堵住。液体遇到扰流板17产生乱流和湍流，进一步提高混合效率，使中和反应快速进行。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了搅拌机构1、反应釜2、雾化进料机构3、扰流机构4、气液混合器5、液体进料组件6、气体进料组件7、中和液储罐8、输液泵9、压缩空气发生器10、布料盘11、出料孔12、单向阀13、流量计14、第一控制阀15、第二控制阀16、扰流板17、驱动器18、搅拌轴19、搅拌桨20、密封圈21、让位孔22等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种云母包覆作业快速中和反应装置，包括具有搅拌机构(1)的反应釜(2)，其特征在于，所述的反应釜(2)内设有一个能向反应釜(2)内部注入气液混合物的雾化进料机构(3)，所述的反应釜(2)内壁还固定有一个当反应釜(2)内的液体流动时能与液体发生碰撞从而改变液体流动方向的扰流机构(4)。
2.根据权利要求1所述的云母包覆作业快速中和反应装置，其特征在于，所述的雾化进料机构(3)包括置于反应釜(2)外的气液混合器(5)，所述的气液混合器(5)连通反应釜(2)内部，雾化进料机构(3)还包括液体进料组件(6)和气体进料组件(7)，且液体进料组件(6)和气体进料组件(7)分别连接气液混合器(5)。
3.根据权利要求2所述的云母包覆作业快速中和反应装置，其特征在于，所述的液体进料组件包括中和液储罐(8)，中和液储罐(8)通过输液泵(9)连接气液混合器(5)，所述的气体进料组件(7)包括压缩空气发生器(10)，所述的压缩空气发生器(10)连接气液混合器(5)，所述的气液混合器(5)连接固定在反应釜(2)内的布料盘(11)，所述的布料盘(11)下表面密布有出料孔(12)。
4.根据权利要求3所述的云母包覆作业快速中和反应装置，其特征在于，所述的气液混合器(5)和输液泵(9)之间设有单向阀(13)，所述的气液混合器(5)和中和液储罐(8)之间设有流量计(14)，气液混合器(5)和压缩空气发生器(10)之间设有第一控制阀(15)，气液混合器(5)和中和液储罐(8)之间设有第二控制阀(16)。
5.根据权利要求1所述的云母包覆作业快速中和反应装置，其特征在于，所述的扰流机构(4)包括至少一块固定在反应釜(2)内壁上的扰流板(17)。
6.根据权利要求1所述的云母包覆作业快速中和反应装置，其特征在于，所述的扰流机构(4)包括至少一排固定在反应釜(2)内壁上的扰流板(17)，所述的扰流板(17)沿反应釜(2)的周向间隔均匀的设置。
7.根据权利要求6所述的云母包覆作业快速中和反应装置，其特征在于，所述的扰流板(17)至少有两排，且相邻的两排扰流板(17)呈交错设置。
8.根据权利要求3所述的云母包覆作业快速中和反应装置，其特征在于，所述的搅拌机构(1)包括驱动器(18)及与驱动器(18)连接的搅拌轴(19)，所述的搅拌轴(19)上固定有若干搅拌桨(20)，所述的布料盘(11)中心具有呈环形的密封圈(21)，该密封圈(21)的上、下两端分别与布料盘(11)的上、下两个表面密封连接，密封圈(21)中间形成让位孔(22)，所述的搅拌轴(19)穿过让位孔(22)，让位孔(22)的孔径大于搅拌轴(19)的直径。
9.根据权利要求8所述的云母包覆作业快速中和反应装置，其特征在于，所述的搅拌桨(20)沿搅拌轴(19)的轴向间隔均匀的排列。
10.根据权利要求9所述的云母包覆作业快速中和反应装置，其特征在于，所述的布料盘(11)位于两个相邻的搅拌桨(20)之间。
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