本发明涉及四氯化钛的提纯生产
技术领域：
，具体地说涉及一种粗四氯化钛溶液精制生产方法。
背景技术：
：在精四氯化钛生产工艺中，精制环节举足轻重，可将氯化生产出的粗四氯化钛提纯为精四氯化钛。此过程中，如何去除粗钛溶液中的杂质显得尤为重要，比如说铁、三氯化钒，若不能正确有效的处理，会严重影响后续的海绵钛、钛白粉的生产质量。对于金属钒的处理，中国专利文献中已提出过很多种方法，如金属除钒、硫化氢除钒、有机物除钒等工艺手段。例如专利103641160a公开了一种粗四氯化钛除钒装置和方法，这种方式虽然除钒效果明显，但需要严格控制好有机物的喷淋方向与喷淋量，工艺要求复杂。国内新建装置大多使用矿物油作为有机物除钒，因为矿物油可将三氯氧钒还原为沸点高的二氯氧钒等钒的低价物，并以固态形式存在。但缺点是在溶液中易产生沉淀，对于换热系统内置于蒸发釜的设计来说，换热器表面易结垢，会严重影响换热能力，无法长期稳定生产。中国专利101423247公开了强制外循环加热除去四氯化钛中钒杂质的方法。这种方式通过液下泥浆泵将蒸发釜中的物料泵至换热器，但存在一定死角，蒸发釜局部会产生大量沉淀，长期使用后，固含量会越来越高，最终还会导致换热器易堵塞，使用寿命短。目前对于处理粗四氯化钛溶液中的杂质，专利103011269a公开了一种四氯化钛提纯除钒的工艺及系统，提出粗钛溶液经蒸发除钒后，直接进入冷凝釜收集，此工艺方法虽然能提高精四氯化钛的品质，但产品中仍含有少量的氯化物、铁等杂质成分，处理效果并不明显。在实际工况下，粗四氯化钛提纯过程中，往往会因其固含量高、杂质多等原因，而影响精四氯化钛的品质。如何有效的除钒、除杂质，而且如何长期保证蒸发量持续稳定，是目前迫切需要解决的问题。如果此问题无法解决，就需要经常性的停车检修，不仅耗费巨大的人力、物力，而且对周边环境、人身安全都会造成隐患，对生产单位也会造成巨大的经济损失，故需尽快找出合适的办法，以提高系统稳定、安全性。技术实现要素：本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种粗四氯化钛溶液精制生产方法，目的在于解决上述技术中已存在的多个问题。为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种粗四氯化钛溶液精制生产方法，包括步骤s1、向粗四氯化钛加入矿物油，混合；s2、将上述混合液进行闪蒸；s3、沸腾精馏；s4、冷却提纯；所述上述步骤经由粗四氯化钛储槽、矿物油储槽、闪蒸槽、精馏塔、再沸器组、冷凝塔、精四氯化钛储槽完成；所述粗四氯化钛储槽有连通管与闪蒸槽的顶端相连通，并有矿物油储槽的出液管并入到该连通管中，所述闪蒸槽的顶端连接有精馏塔，所述精馏塔的顶端连接有冷凝塔，所述冷凝塔的底端连接精四氯化钛储槽，所述闪蒸槽的上部一侧连接再沸器组，所述闪蒸槽的底端连接有外置泵；粗四氯化钛放置在粗四氯化钛储槽中，矿物油放置在矿物油储槽中，所述闪蒸在闪蒸槽中完成，所述粗四氯化钛和矿物油的混合质量配比为0.5~0.6：1，所述闪蒸槽内温度为130°c~156°c，压力为-37mbar~~60mbar，该闪蒸的粗钛在精馏塔中再次沸腾精馏，沸腾精馏的物料在冷凝塔中冷凝并最终进入到精四氯化钛储槽中储存。作为对上述技术方案的改进，所述外置泵通过连通管连接氯化收尘系统，该连通管并设置有支管与再沸器组相连通。作为对上述技术方案的改进，所述再沸器组为双管程双管板再沸器，包括并联的第一再沸器和第二再沸器。作为对上述技术方案的改进，所述精馏塔的顶部设置有喷淋装置，所述精馏塔在喷淋装置的下方设置有2~4层填料层；该填料层为鲍尔环状。1、矿物油管道嵌入粗四氯化钛管道内部，并依据粗钛的量配比出加矿物油量，同时加入闪蒸槽，此方法保证了矿物油与粗钛在加入反应槽之前就充分混合。闪蒸槽的进料管道出口位于低于工作液面，当闪蒸槽温度上升至130°c~156°c之间时，矿物油可将三氯氧钒还原为沸点高的二氯氧钒等低价钒的氯化物和碳，此方式可以达到去除溶液中大部分金属钒的目的。2、闪蒸槽容积设计是依据蒸发量而设计，大小为6m³~15m³，底部出口管道连接了外置泵，槽内沉淀下来的固体杂质会自流到外置泵，此方式保证了沉淀的固体杂质不会积累在槽内，与液下泵不同之处在死区少，使用寿命长。根据粗钛进料量，以及泵出口固含量的测定，来调节去氯化收尘系统的调节阀，流量为1m³/h~10m³/h，通过此方式达到去除固含量的目的。3、再沸器设计为双管程、双管板，容积大小依据精四氯化钛的产能而设计。物料侧与蒸汽侧在内部交叉逆流，有效提升换热效率15%~35%，从而保证了换热充分，并通过调节蒸汽流量来控制再沸器出口温度。高速运转的外置泵可将槽内液体泵至1#、2#再沸器，流速0.8m/s~3.6m/s，压力0.35mpa~0.7mpa，因速度与压力较高，在流经管板过程时具备自清洗功能，此方式可以防止换热表面结垢，长期使用也能够保证换热能力。同时，在再沸器中的蒸汽侧出口，安装有在线ph检测仪，依据冷凝水的ph值变化，实时监控再沸器是否存在漏点。本发明设计的1#、2#再沸器处于一开一备状态，若发现任何不正常的状态，可随时在线切换，不会影响整个生产线。再沸器清洗简单易操作，只需石灰乳溶液由进口通入，出口的混合溶液排放至预处理工段，最后使用高压水枪冲洗，氮气置换吹扫后方可拆卸维修，不会对周边环境、人身安全造成隐患。4、闪蒸槽顶部出口增加了精馏塔，根据沸点的不同，具有分离两种及两种以上混合物。本发明的精馏塔顶部设计有一个喷淋，喷淋量1000kg/h~10000kg/h，精馏塔内部有2~4层填料，此填料使用的是特殊材质的鲍尔环，直径为35mm~50mm，喷淋量与鲍尔环大小、数量等都与四氯化钛的产能有关。此设计通过将精四氯化钛储槽的精钛回流至闪蒸槽，进一步去钒、铁等杂质，提升产品质量。5、精馏塔出口连接至冷凝塔，冷凝塔底部为精四氯化钛储槽。所有的气体被冷凝为液态精四氯化钛，储存在槽中。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的粗四氯化钛溶液精制生产方法，除钒、除杂质的效果好，而且长期保证蒸发量持续稳定，可以避免停车检修，人力、物力耗费小，对周边环境、人身安全影响小，系统稳定、安全性好。附图说明图1为本发明的设备装置连接结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体的实施例对本发明作进一步地说明。如图1所示，本发明的粗四氯化钛溶液精制生产方法，包括步骤s1、向粗四氯化钛加入矿物油，混合；s2、将上述混合液进行闪蒸；s3、沸腾精馏；s4、冷却提纯；所述上述步骤经由粗四氯化钛储槽1、矿物油储槽2、闪蒸槽3、精馏塔4、再沸器组、冷凝塔9、精四氯化钛储槽10完成；所述粗四氯化钛储槽1有连通管与闪蒸槽3的顶端相连通，并有矿物油储槽2的出液管并入到该连通管中，所述闪蒸槽3的顶端连接有精馏塔4，所述精馏塔4的顶端连接有冷凝塔9，所述冷凝塔9的底端连接精四氯化钛储槽10，所述闪蒸槽3的上部一侧连接再沸器组，所述闪蒸槽3的底端连接有外置泵5；粗四氯化钛放置在粗四氯化钛储槽1中，矿物油放置在矿物油储槽2中，所述闪蒸在闪蒸槽3中完成，所述粗四氯化钛和矿物油的混合质量配比为0.5~0.6：1，所述闪蒸槽3内温度为130°c~156°c，压力为~37mbar~~60mbar，该闪蒸的粗钛在精馏塔4中再次沸腾精馏，沸腾精馏的物料在冷凝塔9中冷凝并最终进入到精四氯化钛储槽中10储存。作为对上述技术方案的改进，所述外置泵5通过连通管连接氯化收尘系统6，该连通管并设置有支管与再沸器组相连通。作为对上述技术方案的改进，所述再沸器组为双管程双管板再沸器，包括并联的第一再沸器7和第二再沸器8。作为对上述技术方案的改进，所述精馏塔4的顶部设置有喷淋装置，所述精馏塔4在喷淋装置的下方设置有2~4层填料层；该填料层为鲍尔环状。1、矿物油管道嵌入粗四氯化钛管道内部，并依据粗钛的量配比出加矿物油量，同时加入闪蒸槽，此方法保证了矿物油与粗钛在加入反应槽之前就充分混合；闪蒸槽的进料管道出口位于低于工作液面，当闪蒸槽温度上升至130°c~156°c之间时，矿物油可将三氯氧钒还原为沸点高的二氯氧钒等低价钒的氯化物和碳，此方式可以达到去除溶液中大部分金属钒的目的；2、闪蒸槽容积设计是依据蒸发量而设计，大小为6m³~15m³，底部出口管道连接了外置泵，槽内沉淀下来的固体杂质会自流到外置泵，此方式保证了沉淀的固体杂质不会积累在槽内，与液下泵不同之处在死区少，使用寿命长。根据粗钛进料量，以及泵出口固含量的测定，来调节去氯化收尘系统的调节阀，流量为1m³/h~10m³/h，通过此方式达到去除固含量的目的；3、再沸器设计为双管程、双管板，容积大小依据精四氯化钛的产能而设计。物料侧与蒸汽侧在内部交叉逆流，有效提升换热效率15%~35%，从而保证了换热充分，并通过调节蒸汽流量来控制再沸器出口温度；高速运转的外置泵可将槽内液体泵至1#、2#再沸器，流速0.8m/s~3.6m/s，压力0.35mpa~0.7mpa，因速度与压力较高，在流经管板过程时具备自清洗功能，此方式可以防止换热表面结垢，长期使用也能够保证换热能力；同时，在再沸器中的蒸汽侧出口，安装有在线ph检测仪，依据冷凝水的ph值变化，实时监控再沸器是否存在漏点。本发明设计的1#、2#再沸器处于一开一备状态，若发现任何不正常的状态，可随时在线切换，不会影响整个生产线。再沸器清洗简单易操作，只需石灰乳溶液由进口通入，出口的混合溶液排放至预处理工段，最后使用高压水枪冲洗，氮气置换吹扫后方可拆卸维修，不会对周边环境、人身安全造成隐患；4、闪蒸槽顶部出口增加了精馏塔，根据沸点的不同，具有分离两种及两种以上混合物；本发明的精馏塔顶部设计有一个喷淋，喷淋量1000kg/h~10000kg/h，精馏塔内部有2~4层填料，此填料使用的是特殊材质的鲍尔环，直径为35mm~50mm，喷淋量与鲍尔环大小、数量等都与四氯化钛的产能有关。此设计通过将精四氯化钛储槽的精钛回流至闪蒸槽，进一步去钒、铁等杂质，提升产品质量；5、精馏塔出口连接至冷凝塔，冷凝塔底部为精四氯化钛储槽。所有的气体被冷凝为液态精四氯化钛，储存在槽中。实施例1：闪蒸槽内溶液温度130°c，槽内压力~60mbar。粗四氯化钛流量为9m3/h，矿物油流量为4.8kg/h，配比为0.5。蒸汽流量2670nm3/h，蒸汽温度152°c，压力7bar。再沸器四氯化钛管内压力为0.42mpa，出口温度134°c。精馏塔进口温度134°c，喷淋量为1400kg/h，冷凝塔进口温度132°c，出口温度38°c。效果如下表格所示： 铁含量（ppm）钒含量（ppm）固含量(%)色度(mg/h)粗四氯化钛1115.92244.90.79不测量精四氯化钛0.210.6408实例2：闪蒸槽内溶液温度128.9°c，槽内压力~37mbar。粗四氯化钛流量为14.44m3/h，矿物油流量为8.6kg/h，配比为0.6。蒸汽流量4122nm3/h，蒸汽温度164°c，压力7.5bar。再沸器四氯化钛管内压力为0.52mpa，出口温度136.1°c。精馏塔进口温度133.8°c，喷淋量为1362.34kg/h。冷凝塔进口温度132.9°c，出口温度44.3°c。效果如下表格所示： 铁含量（ppm）钒含量（ppm）固含量(%)色度(mg/h)粗四氯化钛744.96164.620.52不测量精四氯化钛 0.07 0.8705与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的粗四氯化钛溶液精制生产方法，除钒、除杂质的效果好，而且长期保证蒸发量持续稳定，可以避免停车检修，人力、物力耗费小，对周边环境、人身安全影响小，系统稳定、安全性好以上所述仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本
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的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。当前第1页12