具有防堵功能的氯化炉出炉气气固分离系统的制作方法

文档序号:11973555阅读:571来源:国知局

本实用新型涉及氯化法生产钛白粉的技术领域,尤其涉及氯化炉出炉气的气固分离系统。



背景技术:

氯化法钛白粉氯化生产过程中,以富钛矿、石油焦、氯气为原料在高温沸腾床内反应生产气态四氯化钛。富钛矿一般为人造/天然金红石、高钛渣、钛铁矿,石油焦在反应中用作还原剂。富钛矿、石油焦通过计量加入氯化炉,氯气从底部通入氯化炉形成沸腾流化床,在氯化压力200-300kPa、氯化温度900-1100℃下,氯化炉内主要发生TiO2 + C + Cl2 → TiCl4 + CO + CO2,同时由于富钛矿含有少量的其他金属氧化物杂质,这些杂质成分也会在高温下被氯化生成相应的金属氯化物。在氯化炉顶部喷入冷的液体四氯化钛,高温氯化炉出炉气从900-1100℃冷却到150-200℃,同时有大量的金属氯化物以固态形式析出。含有石油焦、未反应富钛矿以及金属氯化物(固体)的四氯化钛出炉气进入热旋风除尘器进行气固分离,分离后,气相部分进入四氯化钛冷凝系统进行冷凝,固相部分进入废固处理系统进行处理。由于固相部分在下料过程中会发生粉末下料不畅通,甚至堵塞管道的情况,因此便会影响旋风除尘器的气固分离效果,增加冷凝四氯化钛的除杂难度。如果下料管道长期堵塞,还会造成氯化系统停车风险。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在氯化法钛白粉氯化生产过程中,能避免旋风除尘器的下料管道排料不畅通或堵塞的气固分离系统,以便维持氯化炉出炉气的压力稳定,保持旋风除尘器良好的气固分离效果,减少出炉气进入冷凝系统所携带的粉末含量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:具有防堵功能的氯化炉出炉气气固分离系统,包括旋风除尘器、四氯化钛冷凝系统、废固处理系统,所述旋风除尘器的入口与氯化炉的出口连通,旋风除尘器的气相出口与四氯化钛冷凝系统连通,旋风除尘器的固相出口通过下料管后与废固处理系统连通,所述的下料管上接有疏通管道,疏通管道内通有氮气,所述的疏通管道上设有流量调节阀。

进一步的,所述的疏通管道上还设有流量计,所述的流量调节阀根据流量计传递的信号调节阀门的开度。

进一步的,还包括氮气炮,所述的氮气炮通过第一旋塞阀后与所述下料管连通。氮气炮可以贮藏一定量的压缩氮气,释放时能在瞬间喷出强烈的气流,直接对下料管内的闭塞故障区域进行冲击。

进一步的,所述的下料管上,与氮气炮连接处的两侧分别设有两个旋塞阀,即第二旋塞阀和第三旋塞阀。

进一步的,所述的疏通管道和氮气炮由同一氮气供应管道供给氮气。

进一步的,所述的氮气可由惰性气体替换,也即,用其余的惰性气体替换所述被通入的起疏通作用的氮气,是本实用新型的等同方案。

本实用新型的有益效果是:(1)氮气或惰性气体的化学性质不活泼,不会与系统内物料发生反应,因此在下料管上接入通有氮气或惰性气体的疏通管道,通过气体的吹扫作用,可改善下料管内粉末的流动性,防止粉末粘附在下料管内壁,消除架桥起拱堆积,使下料管排料畅通,进而维持氯化炉出炉气压力的稳定,保持旋风除尘器良好的气固分离效果,减少出炉气进入四氯化钛冷凝系统所携带的粉末含量,保持了生产过程的连续性;(2)接入氮气炮后,当下料管或旋风除尘器被物料堵塞后,可通过氮气炮释放出的强大冲击力,克服物料粘附的静摩擦力,使物料恢复流动。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图;

图中标记为:1-氯化炉,2-旋风除尘器,3-废固处理系统,4-四氯化钛冷凝系统,5-下料管,6-疏通管道,7-流量调节阀,8-流量计,9-氮气炮,10-第一旋塞阀,11-第二旋塞阀,12-第三旋塞阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步详细介绍,但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示,本实用新型的具有防堵功能的氯化炉出炉气气固分离系统,包括旋风除尘器2、四氯化钛冷凝系统4、废固处理系统3。所述旋风除尘器2的入口与氯化炉1的出口连通,旋风除尘器2的气相出口与四氯化钛冷凝系统4连通,旋风除尘器2的固相出口通过下料管5后与废固处理系统3连通。

所述的下料管5上并行接有疏通管道6和氮气炮9,疏通管道6内通有氮气。所述的疏通管道6上设有流量调节阀7和流量计8,流量计8位于流量调节阀7的上游,流量调节阀7根据流量计8传递的信号调节阀门的开度,通过流量计8和流量调节阀7的配合可最大限度减少氮气用量。所述的氮气炮9先通过第一旋塞阀10后再与下料管5连通,在该连通处上方的下料管5上设有第二旋塞阀11,连通处下方的下料管5上设有第三旋塞阀12。为了节省管路、方便设置,疏通管道6和氮气炮9由同一氮气供应管道供给氮气。

在氯化法钛白粉氯化生产过程中,富钛矿、石油焦通过计量加入氯化炉1,氯气则从氯化炉1底部通入形成沸腾流化床,在氯化压力200-300kPa、氯化温度900-1100℃下,氯化炉1内主要发生TiO2 + C + Cl2 → TiCl4 + CO + CO2反应,反应同时富钛矿中的金属氧化物杂质也会在氯化炉1内被氯化生成相应的金属氯化物,携带石油焦、未反应富钛矿以及金属氯化物的四氯化钛出炉气经氯化炉1顶部的液体四氯化钛冷却降温后进入旋风除尘器2进行气固分离,分离后气相部分进入四氯化钛冷凝系统4进行冷凝,固相部分进入废固处理系统3进行处理。

气固分离时,通过疏通管道6通入的氮气,起到吹扫管道的作用,可改善下料管5内粉末的流动性,防止粉末粘附在下料管5内壁,导致排料不畅通甚至堵塞的情况。另外,若下料管5或旋风除尘器2出现堵塞情况时,可通过氮气炮9释放出强大冲击力,克服堵塞使物料恢复流动,具体操作为,当第二旋塞阀11以上的部位堵塞时,关闭第三旋塞阀12,打开第二旋塞阀11和第一旋塞阀10,启动氮气炮9对堵塞部位进行疏通,借助瞬间氮气强大的冲击力,使物料恢复正常流动;当第三旋塞阀12以下的部位堵塞时,关闭第二旋塞阀11,打开第三旋塞阀12和第一旋塞阀10,启动氮气炮9对堵塞部位进行疏通,借助瞬间氮气强大的冲击力,使物料恢复正常流动。为便于操作方便以及安全,所述的三个旋塞阀均采用自动旋塞阀。所述氮气炮9的启动可以在现场手动控制,也可在中控室DCS上自动控制,为提高自动化水平,优选采用自动控制。

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