光催化剂材料制备系统技术方案

一种光催化剂材料的制备系统，将二氧化钛、铝盐、氮源、铁盐、银盐、钨盐、稀土金属混合，首先把二氧化钛打浆，把、铝盐、氮源、铁盐、银盐、钨盐、稀土金属溶解，将二氧化钛、铝盐、氮源、铁盐、银盐、钨盐、稀土金属投入分散剂中混合；并真空干燥得到前驱体；其中钛、铝、氮、铁、银、钨、稀土金属元素的摩尔比为5∶(0.05～0.3)∶(2～3)∶(0.2～0.3)∶(0.4～0.6)∶(0.1～0.2)∶(0.3～0.4)，将前驱体投入到惰性气体加热炉中高温煅烧，温度800～1000℃，时间超过8小时，再将煅烧后的产物降到室温得到光催化剂复合材料。

Photocatalyst material preparation system

A photocatalytic material preparation system, which mixes titanium dioxide, aluminum salt, nitrogen source, iron salt, silver salt, tungsten salt and rare earth metal, first beats titanium dioxide, dissolves aluminum salt, nitrogen source, iron salt, silver salt, tungsten salt, rare earth metal, and then dissolves titanium dioxide, aluminum salt, nitrogen source, iron salt, silver salt, tungsten salt, rare earth salt. The precursor was obtained by vacuum drying, in which the molar ratio of titanium, aluminum, nitrogen, iron, silver, tungsten and rare earth elements was 5 (0.05-0.3)(2-3)(0.2-0.3)(0.4-0.6)(0.1-0.2)(0.3-0.4), and the precursor was sintered in an inert gas furnace at 800-1.3. At 000 C, the time is more than 8 hours, and then the calcined product is reduced to room temperature to obtain the photocatalyst composite material.

【技术实现步骤摘要】
光催化剂材料制备系统
本专利技术涉及催化剂的制备领域，尤其是光催化剂材料的生产领域。
技术介绍
光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术，对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可。光催化净化技术具有二次污染小，运行成本低和可望利用太阳光为反应光源等优点，所以光催化特别合适室内挥发有机物的净化，在深度净化方面显示出了巨大的应用潜力。常见的光催化剂多为金属氧化物和硫化物，如TiO2，ZnO，CdS，WO3等，其中TiO2的综合性能最好，应用最广。TiO2具有良好的抗光腐蚀性和催化活性，而且性能稳定，价廉易得，无毒无害，是目前公认的最佳光催化剂。但在光催化剂制备工艺中，对原料的品质、制备条件的要求很高，为了达到更好的催化效果，需要二氧化钛达到纳米级水平。但现有技术中生产的二氧化钛、光催化剂材料在粒度、纯净度等因素上很难达到应用在光催化剂的需求，难以大规模生产，停留在实验室级别。本专利技术的目的针对现有技术存在的问题，对现有技术进行改进，提高光催化剂的工业化制备的成品率。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的提供一种光催化剂材料的制备系统，包括：步骤1、粉碎；步骤2、酸解；步骤3、沉降；步骤4、结晶；步骤5、水解；步骤6、一次水洗；步骤7、漂白；步骤8、二次水洗；步骤9、晶种的制备；步骤10、盐处理；步骤11、煅烧；步骤12、粉碎；步骤13、光催化剂材料的合成；步骤14、三次水洗；步骤15、压干；步骤16、闪蒸干燥；步骤17、微米粉碎；步骤18、选粉分级；步骤19、脉冲除尘。其中步骤5：将处理过的晶种注入水解槽中进行水解，钛液中的硫酸氧钛在加热的条件下，通过活性晶种的诱导进行水解，制成具有一定粒径的水合二氧化钛。5.1、把配好的钛液计量好分别打入水解预热锅和晶种钛液槽，当液面到达搅拌桨时，即开启预热锅搅拌，把配好浓度的液碱计量好打进晶种碱液槽备用。5.2、打完料后，打开预热锅蒸汽进口阀，给钛液升温，升温终点温度控制在96℃，等待加晶种。当预热锅钛液温度升到75℃时，打开晶种钛液槽蒸汽进口阀，给晶种钛液升温；接着打开液碱槽蒸汽进口阀给液碱升温至85℃，并保持此温度；待晶种钛液升温至85℃时，启动晶种制作槽搅拌，打开液碱槽放料阀把液碱快速放进晶种制作槽，接着打开晶种钛液槽放料阀使晶种钛液和液碱在晶种制作槽里中和，放完晶种钛液后继续加热晶种制作槽里的物料至96℃时停止加热，快速检测其稳定性，当稳定性在130ml时快速打开晶种制作槽出口阀，把制作好的晶种快速放进预热到96℃的预热锅钛液里。让预热锅的钛液升温到96℃再等晶种做好，不能让晶种制好等钛液升温，否则晶种稳定性会急剧下降，影响整锅质量。5.3、加完晶种后搅拌10分钟，打开水解锅进口阀，打开预热锅放料阀，把预热锅的钛液放到水解锅里，同时启动水解锅搅拌。5.4、待预热锅钛液放到水解锅后，打开水解锅直接蒸汽进口阀，开始水解升温。5.5、水解钛液一次沸腾后(从升温到沸腾的时间要求≤28分钟)，调小蒸汽，防止过渡沸腾；当水解达到1∶1发白时，停蒸汽、停搅拌保温30分钟。5.6、保温结束，再开搅拌和蒸汽进行二次升温，并让水解钛液在20分钟内达到二次沸腾。5.7、冲洗干净钛液预热锅和晶种制作锅，其冲洗液排入水解锅中当稀释水用，冲洗完毕关闭阀门。5.8、关小直接蒸汽阀门保持微沸状态(保持锅内压力在90～120mmH2O)150分钟。5.9、保压结束，打开水解锅的排空阀，加入定量的稀释水，将浓度降低至140～155g/l之间(加水后体积13.5m3)，继续升温至沸腾，保持微沸50分钟。5.10、水解结束，关闭蒸汽阀。5.11、往水解后的偏钛酸加入定量的木质纤维素，并搅拌10分钟即可放料。5.12、打开锅底放料阀把水解后偏钛酸送去冷却系统。5.13、放料结束后，冲洗干净水解锅内壁至无白水流出。冲洗完毕，关闭水解锅放料阀，等待下次使用。其中步骤6：经过水解后，经过石墨换热器，进行一次水洗。其中步骤7：一次水洗后，进行漂白。7.1、关闭漂白锅底放料阀，打开锅口进料阀，往漂白锅内加入一洗后偏钛酸45m3，启动搅拌；7.2、往浓硫酸计量槽准确计量应加入浓硫酸体积；7.3、往三价钛计量槽准确计量应加入三价钛体积；7.4、搅拌10分钟后，先往漂白锅内加入计量好的浓硫酸；7.5、再往漂白锅内加入计量好的三价钛溶液；7.6、打开漂白锅的蒸汽进汽阀门，将浆料加热到90℃，恒温保温2小时；7.7、保温结束，关闭蒸汽进汽阀门，取样检验三价钛含量及有效酸含量，若符合工艺要求的，则漂白工作结束。7.8、若Ti3+≤0.30g/l，则要视偏差量补加三价钛，并继续还原30分钟，确保漂白后浆料Ti3+在0.30～0.4g/l之间；7.9、取样检验漂白后浆料指标合格后，慢慢加水降温至浆料≤75℃。其中步骤8：漂白结束后进行二次水洗。打开漂后偏钛酸储槽放料阀，输送偏钛酸至400m2压滤机。用合格水进行洗涤，最终偏钛酸在偏钛刮片打浆槽打浆后含铁量≤30ppm。把合格的偏钛酸输送至二洗合格偏钛酸贮槽。其中步骤9：晶种的制备；9.1、碱熔：经二洗压滤机过滤洗涤合格(其铁含量低于50PPm)TiO2水合物，用第一晶种制备泵送到偏钛酸加热计量槽、NaOH经碱加热计量槽计量后分别加热到60℃和90℃后，将TiO2水合物NaOH和放入碱熔罐中进行反应与50％NaOH溶液反应，生成正钛酸钠。经冷却后用第二晶种制备泵打入压滤机经过上片、洗涤、卸料、滤饼打浆，把正钛酸钠从含有大量游离NaOH溶液的滤液中分离出来，含量15％的NaOH滤液流入碱液收集槽，再用第三晶种制备泵送到外系统作尾气喷淋用。用晶种制备专用压滤机洗涤正钛酸钠滤饼中的NaOH，当测量滤液NaOH含量小于1500PPm后，卸料入打浆槽，然后再用10％盐酸中和至pH值至3.5～4.0的范围，用第四晶种制备泵打入晶种制备专用压滤机再经过上片、洗涤、直至水洗滤液pH值大于7时，卸料、滤饼打浆，制得TiO2浓度控制在200-220g/l，制备成正钛酸中间产品。9.2、晶种制备：正钛酸钠用30％的盐酸反应生成二氯化钛胶溶，供盐处理岗位使用。胶溶反应在晶种制备槽酸溶罐中进行，制作好的晶种用泵打入贮槽中。其中，金红石型二氧化钛晶种的化学反应方程式如下：a、TiO2·nH2O+4NaOH＝Na4TiO4+(n+1)H2Ob、Na4TiO4+4H2O＝4NaOH+H4TiO4c、Na4TiO4+4HCl＝H4TiO4+4NaCld、H4TiO4+2HCl＝TiOCl2+3H2O晶种制备的工艺指标如下：1.偏钛酸计量槽中的TiO2浓度：270-290g/l；其体积6.5-7m3；铁≤50ppm2.偏钛酸计量槽中的TiO2浓度：270-290g/l；加热温度：60℃3.碱计量槽中的碱：50％NaOH；其体积：4.2m3；加热温度：90℃4.碱溶罐中的反应温度：(108-120)℃：沸腾温度：(97-103)℃5.冷水解偏钛酸钠温度：(50-55)℃6.洗涤水温度：(40-55)℃7.一洗后TiO2含量：220-240g/l8.中和后的pH值：3.5-4.09.胶溶后的pH值：≤1.010.晶核反应温度：约101℃11.晶种粒径：0.25-0.5μm。其中步骤10：在二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光催化剂材料的制备系统，包括：步骤1、粉碎；步骤2、酸解；步骤3、沉降；步骤4、结晶；步骤5、水解；步骤6、一次水洗；步骤7、漂白；步骤8、二次水洗；步骤9、晶种的制备；步骤10、盐处理；步骤11、煅烧；步骤12、粉碎；步骤13、光催化剂材料的合成；步骤14、三次水洗；步骤15、压干；步骤16、闪蒸干燥；步骤17、微米粉碎；步骤18、选粉分级；步骤19、脉冲除尘。

【技术特征摘要】
1.一种光催化剂材料的制备系统，包括：步骤1、粉碎；步骤2、酸解；步骤3、沉降；步骤4、结晶；步骤5、水解；步骤6、一次水洗；步骤7、漂白；步骤8、二次水洗；步骤9、晶种的制备；步骤10、盐处理；步骤11、煅烧；步骤12、粉碎；步骤13、光催化剂材料的合成；步骤14、三次水洗；步骤15、压干；步骤16、闪蒸干燥；步骤17、微米粉碎；步骤18、选粉分级；步骤19、脉冲除尘。2.根据权利要求1所述的光催化剂材料的制备系统，其特征在于，步骤13为：将二氧化钛、铝盐、氮源、铁盐、银盐、钨盐、稀土金属混合，首先把二氧化钛打浆，把铝盐、氮源、铁盐、银盐、钨盐、稀土金属溶解，将二氧化钛、铝盐、氮源、铁盐、银盐、钨盐、稀土金属投入分散剂中混合；并真空干燥得到前驱体；其中钛、铝、氮、铁、银、钨、稀土金属元素的摩尔比为5∶(0.05～0.3)∶(...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴春旺，
申请(专利权)人：广西金茂钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45