鈦白粉是一種白色的多晶化合物，主要成分是二氧化鈦，是一種用途廣泛的化工顏料，不易發(fā)生反應(yīng)，密度小，不溶于水。提煉鈦材料工業(yè)生產(chǎn)中最常用的兩種方法就是硫酸法和氯化法，其中硫酸法鈦白粉的生產(chǎn)工藝技術(shù)較為成熟，設(shè)備也較簡單。但硫酸法生產(chǎn)流程較長，消耗水和硫酸比較多且在生產(chǎn)的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的三廢物質(zhì)，對環(huán)保不利。氯化法技術(shù)則較為復(fù)雜，對設(shè)備和原料的要求也較高。但是氯化法工藝技術(shù)相對較有利于環(huán)保，產(chǎn)品質(zhì)量也更高一些。隨著推進(jìn)綠色環(huán)保和“雙碳”戰(zhàn)略的背景下，我國鈦白粉產(chǎn)業(yè)應(yīng)大力發(fā)展氯化法生產(chǎn)工藝。下面工采網(wǎng)小編和大家一起了解一下氯化法生產(chǎn)鈦白粉工藝中測量氧含量的方法。
在氯化法生產(chǎn)鈦白粉工藝中，需要經(jīng)過氧化反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化為二氧化鈦產(chǎn)物。在得到二氧化鈦的操作流程中，需要工作人員將在氯化工段中得到的四氯化鈦、氧氣以及成核劑共同放在反應(yīng)器中，加入到反應(yīng)器之后在對反應(yīng)器進(jìn)行高溫加熱。一般來說工作環(huán)境的溫度需要控制在800 ℃以上，而主要的反應(yīng)流程環(huán)境溫度要保持在1 300～1 800 ℃，在這樣得到溫度環(huán)境下才能夠?qū)⒀趸糠值淖罱K效果達(dá)到最佳狀態(tài)。被反應(yīng)出的氣流必須通過低溫狀態(tài)下不斷循環(huán)的氯氣使其冷卻到700 ℃以下，然后再通過管路使它的溫度冷卻至200 ℃左右，這狀態(tài)下的氯氣中會(huì)有一些二氧化鈦。
在此工序中氧化反應(yīng)生產(chǎn)除所需鈦白粉外還有額外的高溫氯氣(含一定量的氧氣)返回氯化爐作為原材料重新參與氯化爐中的氯化反應(yīng)，因此返回氯氣中的氧含量及氯氣含量作為氯氣中一個(gè)重要的工藝參數(shù)指標(biāo)，在氯化法生產(chǎn)鈦白粉的過程中起到重要作用。生產(chǎn)中的樣氣不僅有高達(dá)450℃的溫度，還夾帶著酸性氣體及各種粒徑1μm到100nm不等的鈦白粉粉塵顆粒固體，此時(shí)樣氣的各項(xiàng)指標(biāo)很難直接達(dá)到儀表所需標(biāo)準(zhǔn)。最后的步驟就是使用布袋收集器和旋風(fēng)分離器將二氧化鈦進(jìn)行分離，之后通過脫氯技術(shù)處理將它收集起來，準(zhǔn)備進(jìn)入到后處理工序。
由于氧化鋯材料具有高硬度，高強(qiáng)度，高韌性，極高的耐磨性及耐化學(xué)腐蝕性等等優(yōu)良的物化性能，氧化鋯已經(jīng)在陶瓷、耐火材料、機(jī)械、電子、光學(xué)、航空航天、生物、化學(xué)等等各種領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。為此工采網(wǎng)推薦使用氧化鋯氧氣傳感器測量氯化法生產(chǎn)鈦白粉工藝中的氧含量。氧化鋯作為固態(tài)電解質(zhì)，在氧傳感器中承擔(dān)著運(yùn)送導(dǎo)電離子的作用，在一定溫度下，氧化鋯電極管頂端部分作為電解質(zhì)，內(nèi)外兩側(cè)氧濃度不同時(shí)，高濃度側(cè)的氧分子被吸附在鉑電極上與電子（4e）結(jié)形成氧離子o2-，使該電極帶正電，o2-離子通過電解質(zhì)中的氧離子空位遷移到低氧濃度側(cè)的pt電極上放出電子，轉(zhuǎn)化成氧分子，使該電極帶負(fù)電，電解質(zhì)兩側(cè)的氧濃度不同時(shí)，正負(fù)電極上的電勢值隨之變化，利用配套電子電路單元檢測正負(fù)電極上的電勢轉(zhuǎn)化成氧濃度來顯示。
工采網(wǎng)提供的英國SST螺紋式高溫氧化鋯氧氣傳感器(O2傳感器)-O2S-FR-T2-18C/BIA 是氧化鋯氧氣傳感器，敏感元件是氧化結(jié)，采用兩個(gè)氧化結(jié)盤，在其中間是一個(gè)密封空間。其中一個(gè)盤起的功能是可逆氧氣泵，依次充滿樣品氣和抽空此小空間。另一個(gè)盤用于測量氧分壓差比率，得到相對應(yīng)的傳感電壓。氧化結(jié)盤作為氧氣泵運(yùn)行時(shí)，適用工作溫度為700℃以下。在高于700℃需要檢測氧量濃度的生產(chǎn)工藝過程中，由加熱元件產(chǎn)生(配套的電路板o2T-FLEX-092可以提供加熱和線性模擬量輸出功能。)。氧氣泵使小空間范圍內(nèi)達(dá)到額定的小值和大值壓力所花的時(shí)間和環(huán)境中氧分壓值具有對應(yīng)關(guān)系。
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