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，此時樣氣的各項指標(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，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，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)，采用兩個氧化結(jié)盤，在其中間是一個密封空間。其中一個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，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間和環(huán)境中氧分壓值具有對應(yīng)關(guān)系。
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