一种蒸馏罐的冷却装置和冷却方法
【专利摘要】本发明涉及用还原法生产海绵钛设备领域，尤其涉及一种蒸馏罐的冷却装置和冷却方法，其目的是将蒸馏罐放置在密闭的冷却装置内冷却，循环利用水，缩短生产周期。蒸馏罐的冷却装置结构由外壳、间接冷却系统、直接冷却系统和排水系统组成，外壳系统是这样组成的，在法兰的下部焊接有外筒体，外筒体的下部内侧焊接有外壳体底板，外筒体的下端部焊接有底座。直接冷却系统和间接冷却系统分别由上部冷却系统和下部冷却系统组成的，冷却装置内部设置两个喷淋带。由于采用上述结构，蒸馏罐放置在密闭的冷却装置内分别进行间接冷却和直接冷却，有利于海绵钛的提取，循环利用水和缩短生产周期。
【专利说明】一种蒸馏罐的冷却装置和冷却方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用还原法生产海绵钛设备领域，尤其涉及一种蒸馏罐的冷却装置和冷却方法。
【背景技术】[0002]镁还原TiCl2产生Ti和TiCl2,经排放TiCl2操作后的镁还原产物，含钛、镁、TiCl2及少量TiCl2、TiCl3。常用真空蒸馏法将海绵钛中的镁和TiCl2，分离除去。采用蒸馏法需将蒸馏罐加热至900°c左右停留一段时间，经冷却后提取海绵钛。目前，对蒸馏罐的冷却方法有敞开式冷却和自然冷却等等，这些方法有的不利于冷却水的循环利用，有的使生产周期加长。
【发明内容】
[0003]本发明就是为了解决上述问题而提供的一种蒸馏罐的冷却装置和冷却方法，其目的是将蒸馏罐放置在密闭的冷却装置内冷却，循环利用水，缩短生产周期。
[0004]本发明的技术方案:
[0005]一种蒸馏罐的冷却装置，该冷却装置的结构包括外壳、间接冷却系统、直接冷却系统，其结构如下:
[0006]外壳系统是这样组成的，在法兰的下部焊接有外筒体，外筒体的下部内侧焊接有外壳体底板，外筒体的下端部焊接有底座；
[0007]间接冷却系统由上部冷却系统和下部冷却系统组成，上部冷却系统是这样组成的，在外筒体上半部的内侧焊接上部筒体底板，上部筒体底板的上部焊接上部套筒，即形成上部环形储水空间，2号供水口通过外筒体与上部环形储水空间相通；下部冷却系统是这样组成的，在外壳体底板上部焊接下部套筒，在外壳体底板的上部、下部套筒的内侧焊接下部筒体底板，即形成下部环形储水空间，4号供水口通过外筒体与下部环形储水空间相通；
[0008]直接冷却系统由上部冷却系统和下部冷却系统组成，上部冷却系统是这样组成的，在外筒体的内侧、上部套筒的上部焊接一个由半圆形钢管组成的环形上部喷淋带，I号供水口通过外筒体与环形上部喷淋带相通；下部冷却系统是这样组成的，在外筒体的内侧、下部套筒的上部焊接一个由半圆形钢管组成的下部喷淋带，4号供水口通过外筒体与下部喷淋带相通。
[0009]所述的法兰的上部设置有环形的密封槽，密封槽内设置有密封件。
[0010]所述的蒸馏罐设置于外筒体内的冷却系统中。
[0011]所述的蒸馏罐的法兰与冷却装置的法兰之间接触连接，通过密封件密封。
[0012]所述的法兰的下部和外筒体的上部设置有6至12个加强筋。
[0013]所述的上部筒体底板为圆环形。
[0014]所述的下部筒体底板为圆板。
[0015]所述的2号供水口设置在上部环形储水空间的下部，4号供水口设置在下部环形储水空间的下部。
[0016]所述的下部套筒在外壳体底板与筒体底板之间段设置通口。
[0017]所述的通口为2至6个。
[0018]所述的半圆形钢管的下部设置有50至100个喷淋孔。
[0019]所述喷淋孔轴心线与半圆形钢管的圆心相交。
[0020]所述的蒸馏罐的冷却装置，还包括排水系统，所述的排水系统组成是这样组成的，I号排水口设置在外壳体底板的下部，3号排水口设置在上部筒体底板的上部；排水管设置在外筒体的外侧，排水管下部设置有2号排水口，排水管自下而上依次设置与外筒体相通的I号溢水口、2号溢水口、通气孔，排水管上部设置有抽气口。
[0021]所述的I号溢水口通过外筒体设置在下部套筒的上部，2号溢水口通过外筒体设置在上部套筒的上部，通气孔通过外筒体设置在法兰的下部。
[0022]所述的在下部套筒的内侧，下部筒体底板的上部还焊接有用于放置放置沉淀槽的支撑环。
[0023]所述的蒸馏罐的冷却装置的冷却方法，包括如下步骤:将蒸馏罐吊至冷却装置内，蒸馏罐的上部放置在密封件上；通过间接冷却系统进行间接冷却，打开2号供水口和4号供水口，冷却水分别流进上部环形储水空间和下部环形储水空间，从2号溢水口和I号溢水口流进排水管，经2号排水口排除；当蒸馏罐I的温度达到要求时，进行直接冷却，打开I号供水口和4号供水口，冷却水分别流进上部喷淋带和下部喷淋带经喷淋孔喷射到当蒸馏罐的外壳上；同时打开抽气口，蒸汽经通气孔从抽气口排除，当蒸馏罐的温度达到要求时，关闭所有进、出口，将蒸馏罐吊出，吊出沉淀槽，清理蒸馏罐外壳的氧化物。
[0024]本发明的优点和效果如下:
[0025]本发明蒸馏罐放置在密闭的冷却装置内分别进行间接冷却，直接冷却，有利于海绵钛的提取，循环利用水和缩短生产周期。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明的蒸馏罐冷却装置的结构示意图。
[0027]图中:1.蒸馏罐；2.密封件；3.密封槽；4.法兰；5.加强筋；6.外筒体；7.上部喷淋带；8.喷淋口 ；9.1号供水口 ；10.上部套筒；11.下部喷淋带；12.上部套筒底板；13.2号供水口 ； 14.3号供水口 ；15.下部套筒；16.沉淀槽；17.支撑环；18.下部套筒底板；19.外筒体底部；20.4号供水口 ；21.底座；22.1号排水口 ；23.2号排水口 ；24.通口 ；25.排水管；26.1号溢水口 ；27.3号排水口 ；28.2号溢水口 ；29.喷淋口 ；30.通气口 ；31.抽气口。
【具体实施方式】
[0028]下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。
[0029]如图1所示，本发明的蒸馏罐的冷却装置，由外壳、间接冷却系统、直接冷却系统和排水系统组成，主要包括:蒸馏罐1、密封件2、密封槽3、法兰4、加强筋5、外筒体6、上部喷淋带7、喷淋口 8、1号供水口 9、上部套筒10、下部喷淋带11、上部套筒底板12、2号供水口 13、3号供水口 14、下部套筒15、沉淀槽16、支撑环17、下部套筒底板18、外筒体底部19、4号供水口 20、底座21、1号排水口 22、2号排水口 23、通口 24、排水管25、1号溢水口 26、3号排水口 27、2号溢水口 28、喷淋口 29、通气口 30、抽气口 31等，具体结构如下:
[0030]外壳系统是这样组成的，在法兰4的下部焊接有外筒体6，外筒体6的下部内侧焊接有外壳体底板19，外筒体6的下端部焊接有底座21。
[0031]间接冷却系统由上部冷却系统和下部冷却系统组成，上部冷却系统是这样组成的，在外筒体6上半部的内侧焊接上部筒体底板12，上部筒体底板12的上部焊接上部套筒10，即形成上部环形储水空间，2号供水口 13通过外筒体6与上部环形储水空间相通。下部冷却系统是这样组成的，在外壳体底板19上部焊接下部套筒15，在外壳体底板19的上部、下部套筒15的内侧焊接下部筒体底板18，即形成下部环形储水空间，4号供水口 20通过外筒体6与下部环形储水空间相通，下部套筒15在外壳体底板19与筒体底板18之间段设置通口 24。
[0032]直接冷却系统由上部冷却系统和下部冷却系统组成，上部冷却系统是这样组成`的，在外筒体6的内侧、上部套筒10的上部焊接一个由半圆形钢管组成的环形上部喷淋带7，I号供水口 9通过外筒体6与环形上部喷淋带7相通，环形上部喷淋带7上设有喷淋口
8。下部冷却系统是这样组成的，在外筒体6的内侧，下部套筒15的上部焊接一个由半圆形钢管组成的下部喷淋带11，4号供水口 14通过外筒体6与下部喷淋带11相通，下部喷淋带11上设有喷淋口 29。在下部套筒15的内侧、下部筒体底板18的上部还焊接有支撑环17，其作用是放置沉淀槽16。
[0033]排水系统组成是这样组成的，I号排水口 22设置在外壳体底板19的下部，3号排水口 27设置在上部筒体底板12的上部。排水管25设置在外筒体6的外侧，排水管25下部设置有2号排水口 23，排水管25自下而上依次设置与外筒体6相通的I号溢水口 26、2号溢水口 28、通气孔30，排水管25上部设置有抽气口 31。I号溢水口 26通过外筒体6设置在下部套筒15的上部，2号溢水口 28通过外筒体6设置在上部套筒10的上部，通气孔30通过外筒体6设置在法兰4的下部。
[0034]本发明中，法兰4的上部设置有环形的密封槽3，密封槽3内设置有密封件2。蒸馏罐I设置于外筒体6内的冷却系统中，蒸馏罐I的法兰与冷却装置的法兰4之间接触连接，通过密封件2密封。法兰4的下部和外筒体6的上部设置有6至12个加强筋5，上部筒体底板12为圆环形，下部筒体底板18为圆板，2号供水口 13设置在上部环形储水空间的下部，4号供水口 20设置在下部环形储水空间的下部，通口 24为2至6个，半圆形钢管的下部设置有50至100个喷淋孔29，喷淋孔29轴心线与半圆形钢管的圆心相交。
[0035]本发明蒸馏罐的冷却方法是:
[0036]将900°C左右的蒸馏罐I吊至冷却装置内，蒸馏罐I的上部放置在密封件2上(密闭)。通过间接冷却系统进行间接冷却，打开2号供水口 13和4号供水口 20，冷却水分别流进上部环形储水空间和下部环形储水空间，从2号溢水口 28和I号溢水口 26流进排水管25，经2号排水口 23排除。当蒸馏罐I的温度达到要求时，进行直接冷却，打开I号供水口 9和4号供水口 14，冷却水分别流进上部喷淋带7和下部喷淋带11经喷淋孔29喷射到当蒸馏罐I的外壳上。同时打开抽气口 31，蒸汽经通气孔30从抽气口 31排除，当蒸馏罐I的温度达到要求时，关闭所有进、出口，将蒸馏罐I吊出，吊出沉淀槽16，清理蒸馏罐I外壳的氧化物。
【权利要求】
1.一种蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:该冷却装置的结构包括外壳、间接冷却系统、直接冷却系统，其结构如下: 外壳系统是这样组成的，在法兰的下部焊接有外筒体，外筒体的下部内侧焊接有外壳体底板，外筒体的下端部焊接有底座； 间接冷却系统由上部冷却系统和下部冷却系统组成，上部冷却系统是这样组成的，在外筒体上半部的内侧焊接上部筒体底板，上部筒体底板的上部焊接上部套筒，即形成上部环形储水空间，2号供水口通过外筒体与上部环形储水空间相通；下部冷却系统是这样组成的，在外壳体底板上部焊接下部套筒，在外壳体底板的上部、下部套筒的内侧焊接下部筒体底板，即形成下部环形储水空间，4号供水口通过外筒体与下部环形储水空间相通； 直接冷却系统由上部冷却系统和下部冷却系统组成，上部冷却系统是这样组成的，在外筒体的内侧、上部套筒的上部焊接一个由半圆形钢管组成的环形上部喷淋带，I号供水口通过外筒体与环形上部喷淋带相通；下部冷却系统是这样组成的，在外筒体的内侧、下部套筒的上部焊接一个由半圆形钢管组成的下部喷淋带，4号供水口通过外筒体与下部喷淋带相通。
2.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的法兰的上部设置有环形的密封槽，密封槽内设置有密封件。
3.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的蒸馏罐设置于外筒体内的冷却系统中。
4.根据权利要求3所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的蒸馏罐的法兰与冷却装置的法兰之间接触连接，通过密封件密封。
5.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的法兰的下部和外筒体的上部设置有6至12个加强筋。
6.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的上部筒体底板为圆环形。
7.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的下部筒体底板为圆板。
8.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的2号供水口设置在上部环形储水空间的下部，4号供水口设置在下部环形储水空间的下部。
9.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的下部套筒在外壳体底板与筒体底板之间段设置通口。
10.根据权利要求8所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的通口为2至6个。
11.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的半圆形钢管的下部设置有50至100个喷淋孔。
12.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述喷淋孔轴心线与半圆形钢管的圆心相交。
13.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:还包括排水系统，所述的排水系统组成是这样组成的，I号排水口设置在外壳体底板的下部，3号排水口设置在上部筒体底板的上部；排水管设置在外筒体的外侧，排水管下部设置有2号排水口，排水管自下而上依次设置与外筒体相通的I号溢水口、2号溢水口、通气孔，排水管上部设置有抽气口。
14.根据权利要求13所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的I号溢水口通过外筒体设置在下部套筒的上部，2号溢水口通过外筒体设置在上部套筒的上部，通气孔通过外筒体设置在法兰的下部。
15.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置，其特征在于:所述的在下部套筒的内侦牝下部筒体底板的上部还焊接有用于放置放置沉淀槽的支撑环。
16.根据权利要求1所述的蒸馏罐的冷却装置的冷却方法，其特征在于，包括如下步骤:将蒸馏罐吊至冷却装置内，蒸馏罐的上部放置在密封件上；通过间接冷却系统进行间接冷却，打开2号供水口和4号供水口，冷却水分别流进上部环形储水空间和下部环形储水空间，从2号溢水口和I号溢水口流进排水管，经2号排水口排除；当蒸馏罐I的温度达到要求时，进行直接冷却，打开I号供水口和4号供水口，冷却水分别流进上部喷淋带和下部喷淋带经喷淋孔喷射到当蒸馏罐的外壳上；同时打开抽气口，蒸汽经通气孔从抽气口排除，当蒸馏罐的温度达到要求时，关闭所有进、出口，将蒸馏罐吊出，吊出沉淀槽，清理蒸馏罐外壳的氧 化物。
【文档编号】C22B5/16GK103849784SQ201210496345
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月28日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】齐忠昱, 方明勋, 王林华 申请人:沈阳铝镁设计研究院有限公司