一种旋转掘进堵塞物在线疏通装置、疏通系统及疏通方法与流程

本发明涉及沸腾氯化法生产四氯化钛工艺，具体而言，涉及一种旋转掘进堵塞物在线疏通装置、疏通系统及疏通方法。

背景技术：

1、在沸腾氯化炉中钛矿和焦炭按一定比例混合与氯气反应生成以四氯化钛为主的气体。四氯化钛气体、氮气、一氧化碳、二氧化碳及其他低沸点杂质气体，包含大量的细微固体颗粒物混合形成炉气，炉气通过管道输送至旋风除尘系统除去大部分颗粒物。炉气温度高(800～1000℃)，需要固体颗粒物含量比较高(固液比17％～30％)的四氯化钛泥浆在炉气管道内进行喷淋，冷态四氯化钛泥浆和炉气直接接触，泥浆中四氯化钛气化与固态物质形成的颗粒物再次进入旋风除尘系统实现固气分离，同时炉气温度降至250～300℃成为低温炉气。低温炉气夹带少量固体颗粒物进入四氯化钛冷凝器，与液态粗四氯化钛直接接触实现降温冷凝。未冷凝气体从四氯化钛冷凝器气相出口进入后续的冷凝系统、精馏系统等工序。未冷凝气体含少量固体颗粒物、四氯化钛、三氯化铝等氯化物及一氧化碳、二氧化碳、氮气等不凝气。四氯化钛冷凝器未冷凝气体组分复杂，在出气管道内壁上因气流的滞留层和散热作用下，容易形成垢层造成四氯化钛冷凝器气相出口堵塞。

2、四氯化钛冷凝器气相出口堵塞部位通常集中在设备出口0.5米范围内，堵塞成分多为zrcl4、nbcl4、alcl3及其他颗粒物，相对松软。四氯化钛一级冷凝器气相出口堵塞将造成前面工序的氯化炉压力升高，因为安全设计因素，必须进行停炉。因气相出口堵塞造成沸腾氯化炉停运周期一般是30天。目前采用的方法仍为停运沸腾氯化炉，将四氯化钛冷凝器气相出口堵塞管道拆除，疏通并安装备用管段。这制约了生产系统的长期稳定运行，无组织排放较为严重，环保压力巨大，同时检修耗时耗力。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是，现有技术中，四氯化钛冷凝器出气管道内壁上容易形成垢层造成四氯化钛冷凝器气相出口堵塞，清除堵塞需要停炉，停炉频繁，稳定运行周期短，严重影响生产的正常运行，且检修耗时耗力。

2、本发明公开了一种旋转掘进堵塞物在线疏通装置，用于疏通冷凝器出气管路中的堵塞物，所述疏通装置包括：

3、手轮，所述手轮与螺杆的第一端连接，用于带动螺杆转动；

4、旋转掘进筒，所述旋转掘进筒与螺杆的第二端固定连接，并能够在螺杆的带动下沿螺杆的轴向移动，所述旋转掘进筒在移动时能够进入出气管路疏通堵塞物，并将清除的堵塞物储存在其内部，在堵塞物疏通完成后移出出气管路；

5、密封套筒，所述密封套筒的第一端与所述出气管路固定连接，至少用于保证堵塞物疏通时出气管路的气密性；

6、压盖组件，所述压盖组件设置在所述密封套筒与手轮之间，所述压盖组件与密封套筒的第二端固定连接，且所述压盖组件的第一端与所述螺杆螺纹连接，用于向螺杆提供推力或拉力，使得螺杆转动的同时能够沿其轴向移动；所述压盖组件的第二端与所述螺杆配合密封，用于保证所述压盖组件的气密性；

7、螺杆，所述螺杆的第一端与手轮连接，所述螺杆的第二端依次穿过压盖组件、密封套筒后与所述旋转掘进筒固定连接。

8、通过手轮、螺杆、旋转掘进筒和压盖组件的配合使用，使得在需要进行出气管路疏通工作时，仅需要转动手轮，驱动螺杆转动，由于压盖组件为固定设置的部件，且其与螺杆螺纹连接，使得所述螺杆在转动的同时沿其自身的轴向向出气管路的方向移动，从而带动旋转掘进筒向出气管路方向移动，进入出气管路中进行堵塞物的清理疏通，所述旋转掘进筒为中空的筒状结构，当其移动进入出气管路时，堵塞物在其旋转移动作用下进入筒状结构内部，从而防止旋转掘进筒向出气管路移动时推挤堵塞物，导致其压实而堵死的风险，还可以防止堵塞物掉落进四氯化钛冷凝器而导致其下液口堵塞的风险，所述密封套筒的设置一方面可以提升疏通装置在疏通堵塞物时出气管路的气密性，从而有效避免气体的无组织排放，降低环保压力，另一方面，所述密封套筒还可以在堵塞物疏通结束时容纳旋转掘进筒，避免其占据出气管路的空间，从而实现堵塞物的在线疏通，提升四氯化钛冷凝器的运行稳定性。

9、进一步的，所述旋转掘进筒远离螺杆的一端为锯齿状结构。

10、通过锯齿状结构的设置，可以有效地降低旋转掘进筒对堵塞物的推挤作用，进一步降低出气管路压实堵死的风险，也降低了堵塞物进入冷凝器的风险，有效地提升了出气管路的疏通效果。

11、进一步的，所述压盖组件至少包括固定架、旋接件和压盖法兰，所述固定架与所述压盖法兰固定连接，所述压盖法兰用于与密封套筒固定连接，所述旋接件设置在固定架上，所述螺杆与所述旋接件螺纹连接。

12、通过上述设置，使得所述固定架一方面能够提供螺杆前进或后退的力，另一方面还能够对螺杆和旋转掘进筒提供支撑，使得其在疏通的过程中能够稳定移动，提升其疏通效果。

13、进一步的，所述压盖组件还包括填料压盖和填料筒，在所述填料筒中设置有密封填料，所述螺杆依次穿过填料压盖和填料筒伸入所述密封套筒中，所述填料筒设置在所述压盖法兰上，所述填料压盖用于与填料筒配合将密封填料压紧，使得所述密封填料与螺杆配合密封。

14、通过上述设置，可以显著提高密封套筒的气密性，从而提升堵塞物疏通时的气密效果，降低环保压力。

15、进一步的，所述出气管路至少包括冷凝器出口短节、阀体、三通和输气管路，所述冷凝器出口短节的第一端与冷凝器连接，所述冷凝器出口短节的第二端通过阀体与三通的第一端口连接，所述三通的第二端口与所述密封套筒固定连接，所述三通的第三端口与输气管路连接。

16、所述三通使得所述疏通装置能够作为常备部件设置使用，并能够进行在线疏通作业，所述输气管路的设置能够延长冷凝器与三通之间的距离，从而尽可能避免堵塞物通过第三端口进入下一冷凝器的进气管路中，以延长冷凝器稳定运行的周期。

17、进一步的，所述出气管路包括冷凝器出口短节、阀体、接续管路、三通和输气管路，所述冷凝器出口短节的第一端与冷凝器连接，所述冷凝器出口短节的第二端通过阀体与接续管路的第一端连接，所述接续管路的第二端与三通的第一端口连接，所述三通的第二端口与所述密封套筒固定连接，所述三通的第三端口与输气管路连接。

18、通过上述设置，使得接续管路可以在阀体后承载一部分的堵塞物，从而避免在三通和输气管路中形成堵塞物，以保证冷凝器的正常稳定运行。

19、进一步的，所述旋转掘进筒的筒体长度记为l1，所述阀体的长度记为l2，所述冷凝器出口短节的长度记为l3，则l1≥l2+l3。

20、当其长度在上述范围内时，可以确保在将阀体和冷凝器出口短节中的堵塞物清除干净的同时，尽可能避免堵塞物落入冷凝器中，保证了冷凝器的稳定运行。

21、进一步的，所述阀体为球阀。

22、在正常生产中，阀体的阀芯通道内和管道内同样会形成堵塞物，堵塞物的存在阻碍了闸阀、截止阀、蝶阀等阀门彻底关闭，而球阀沿着球阀轴线做旋转运动，由于堵塞物为松软状态，并结合球阀的强剪切力，可以通过阀芯旋转，强行阻断管路，为后续在线切换管路后进行疏通创造条件。优选的，所述阀体为实心球阀。

23、本发明还公开了一种旋转掘进堵塞物在线疏通系统，包括如上所述的旋转掘进堵塞物在线疏通装置，所述冷凝器上设置有至少两个出气管路，每个出气管路对应设置一个疏通装置。

24、通过上述设置，可以在需要对当前运行中的出气管路进行疏通时，将另一个出气管路切换参与运行，然后需要疏通的出气管路进行疏通操作，保证了冷凝器的正常运行。

25、本发明还公开了一种反应器卧式疏通方法，用于如上所述的疏通系统，所述冷凝器上设置有两个出气管路，每个出气管路对应设置一个疏通装置，所述出气管路至少包括冷凝器出口短节、阀体、三通和输气管路，所述冷凝器出口短节的第一端与冷凝器连接，所述冷凝器出口短节的第二端通过阀体与三通的第一端口连接，所述三通的第二端口与所述密封套筒固定连接，所述三通的第三端口与输气管路连接，所述疏通方法包括：

26、步骤s1：将当前参与运行的出气管路记为第一管路，监测其运行情况，当其堵塞时，执行步骤s2；

27、步骤s2：将未参与运行的出气管路记为第二管路，将第二管路所对应的阀体打开，并将其对应的旋转掘进筒旋进第二管路中，将打开的阀体阀芯通道以及冷凝器出口短节中的堵塞物疏通，并将堵塞物存储在旋转掘进筒内部，然后将旋转掘进筒从出气管路中旋出；

28、步骤s3：将第一管路所对应的阀体关闭；

29、步骤s4：将第一管路所对应的疏通装置以及阀体至疏通装置之间的堵塞管路拆下进行检查清理；

30、步骤s5：将检查清理后的疏通装置和堵塞管路回装复位，返回执行步骤s1。

31、通过上述设置，能够在实现出气管路切换的同时进行在线的堵塞物疏通，在此过程中不影响冷凝器的正常运行，显著地提高了冷凝器的运行效率。

32、相对于现有技术，本发明所述的旋转掘进堵塞物在线疏通装置、疏通系统及疏通方法具有以下优势：

33、1.无需中断生产拆卸管道进行检查，能够进行在线疏通，运行过程中密封良好，无外泄；

34、2.疏通装置与阀体通用，能够将阀体段的堵塞物同步清除；

35、3.疏通系统中通过管路的切换，能够实现堵塞管路的在线疏通，显著延长了停机检修的周期，提高了生产稳定性。