清洗高温袋滤器滤芯的系统的制作方法

文档序号:14998207发布日期:2018-07-24 19:21阅读:162来源:国知局

本实用新型属于氯化法钛白粉生产领域,具体而言,本实用新型涉及清洗高温袋滤器滤芯的系统。



背景技术:

氯化法钛白粉生产工艺中,高钛渣或金红石与石油焦在氯化工序与氯气反应生成粗TiCl4,经过精制提纯后生成精TiCl4,再经过气化加热与热氧在氧化炉里反应生成金红石型TiO2和氯气,经过氧化炉高温反应之后,在高温袋滤器中气固分离,氯气及多余的气体返回到氯化工序。期间高温袋滤器的主要作用是收集基料。

TiCl4的气相氧化反应需要800℃的起始温度,在反应前将常温纯氧和罐区来的精TiCl4进行预热,将O2预热到900℃左右,TiCl4预热到400℃左右。在三氯化铝发生器内铝粉和过量的Cl2反应放出热量,将预热后的精TiCl4再次升温至440℃,铝粉与Cl2的产物AlCl3作为晶型转化剂,同时加入晶粒细化剂KCl。预热后900℃的O2进入甲苯燃烧室通过甲苯燃烧,温度升高到约1700℃,升温后的O2和TiCl4混合发生反应。

反应生成的TiO2容易在设备内壁上粘附,形成疤层,所以在反应时需加入岩盐进行除疤。由于TiCl4的气相氧化反应是放热反应,温度将会迅速上升,为得到颗粒细小且均匀的TiO2,需要急速降温,最终将温度降至300℃,后进行气固分离。固体物料进行制浆后,用盐除疤脱氯后直接进入交换槽,送至后处理中和、砂磨。气体物料返回氯化炉循环利用。

在高温袋滤器中进行气固分离,高温袋滤器的入口温度在300℃左右,进出口的压力差100mbar,进入高温袋滤器的除基料外还有除疤盐、氯气和反应不完全的TiCl4,长时间的使用会使滤芯壁上附着一层干基料和反应不完全的TiCl4水解物,形成酸性黏糊物附着在滤芯内壁,且因高温袋滤器滤芯数量多且滤芯的长度较长,清洗操作不方便,劳动强度大,且在清洗时如果用水清洗,对滤芯的洗涤效果不好,洗涤的废水酸性强且有游离的氯离子较难处理。若不及时清洗滤芯将使高温袋滤器堵塞更严重,压力波动大影响生产。如果用碱液清洗,效果明显但是对滤芯腐蚀较大,影响滤芯的寿命,同时损坏滤芯,会使部分钛白粉进入氯化工序,影响整个生产系统。

因此,现有清洗高温袋滤器滤芯的技术有待进一步改进。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种清洗高温袋滤器滤芯的系统。该系统不但能有效清洗高温袋滤器滤芯内壁的附着物,而且还能有效的保护滤芯不被损坏和腐蚀,延长滤芯使用寿命同时降低生产成本。

在本实用新型的一个方面,本实用新型提出了一种清洗高温袋滤器滤芯的系统,所述高温袋滤器滤芯上粘附有二氧化钛干基料、除疤盐和四氯化钛水解物,根据本实用新型的实施例,该系统包括:

清洗液配制装置,所述清洗液配制装置具有石灰乳入口、水入口、双氧水入口和清洗液出口;

清洗装置,所述清洗装置具有清洗液入口、饱和蒸汽入口、压缩气体入口、清水入口、溢流管出口、清洗后液出口和清洗水出口,所述清洗装置上布置有悬挂组件,所述悬挂组件上悬挂所述高温袋滤器滤芯,所述清洗液入口与所述清洗液出口相连。

根据本实用新型实施例的清洗高温袋滤器滤芯的系统,通过采用含有石灰乳和双氧水的清洗液对由特殊合金材质制造且价格昂贵的高温袋滤器滤芯进行清洗,其中,石灰乳碱性弱,可中和酸性不强的滤芯黏糊物,且对滤芯的腐蚀很小;双氧水可除氯,减少废水中的游离氯,使得外排的废水不用特殊处理即可外排;由此采用上述清洗液,既可减小对清洗装置和管道的腐蚀或损害,又可避免对滤芯造成腐蚀或损害,从而可有效延长清洗装置和管道的使用寿命,提高滤芯的清洗效果,延长滤芯的使用周期;同时,该系统可对滤芯批量处理,显著减少了清洗时间,减少了劳动力成本,避免了因人为接触对滤芯可能造成的损害,很好的保护了滤芯,且降低了生产成本。

另外,根据本实用新型上述实施例的清洗高温袋滤器滤芯的系统还可以具有如下附加的技术特征:

任选的,上述清洗高温袋滤器滤芯的系统进一步包括:pH值检测装置,所述pH检测装置与所述清洗水出口相连。由此,可进一步保证滤芯的清洗效果。

任选的,所述清水入口包括多个,并且所述多个清水入口处分别独立的布置有水枪。由此,有利于提高滤芯的清洗效率和清洗效果。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本实用新型一个实施例的清洗高温袋滤器滤芯的系统结构示意图;

图2是根据本实用新型再一个实施例的清洗高温袋滤器滤芯的系统结构示意图。

图3是根据本实用新型一个实施例的采用清洗高温袋滤器滤芯的系统清洗高温袋滤器滤芯的方法流程示意图;

图4是根据本实用新型再一个实施例的采用清洗高温袋滤器滤芯的系统清洗高温袋滤器滤芯的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的一个方面,本实用新型提出了一种清洗高温袋滤器滤芯的系统,其中,高温袋滤器滤芯上粘附有二氧化钛干基料、除疤盐(岩盐或海盐)和四氯化钛水解物,具体的,该高温袋滤器滤芯为氯化法钛白粉生产工艺中,高钛渣或金红石与石油焦在氯化工序与氯气反应生成粗TiCl4,经过精制提纯后生成精TiCl4,再经过气化加热与热氧在氧化炉里反应生成金红石型TiO2和氯气,经过氧化炉高温反应之后,在高温袋滤器中进行气固分离过程中所采用的高温袋滤器的滤芯。根据本实用新型的实施例,参考图1,该系统包括:清洗液配制装置100和清洗装置200。

根据本实用新型的实施例,清洗液配制装置100具有石灰乳入口101、水入口102、双氧水103入口和清洗液出口104,且适于将石灰乳、水和双氧水进行混合,以便得到清洗液。发明人发现,通过对滤芯上的粘附物进行分析,发现该粘附物主要为二氧化钛干基料、除疤盐和四氯化钛水解物,酸性不是太强,所以选用弱碱性的石灰乳即可中和粘附物,并且石灰乳对滤芯的腐蚀很小;加入双氧水的作用是除氯,减少废水中的游离氯,使得外排的废水不用特殊处理即可外排。需要说明的是,可以根据滤芯上的粘附物的量及成分调整清洗液的浓度,同时可根据清洗装置的大小及滤芯的尺寸对清洗液的配制量进行调整。

根据本实用新型的一个实施例,石灰乳与水、双氧水的混合质量比并不受特别限制,本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本实用新型的一个具体实施例,石灰乳与水、双氧水的混合质量比可以为(0.1-0.5):(0.8-1.5):(0.01-0.03)。发明人发现,石灰乳与水、双氧水的混合质量比过高对滤芯有损坏,会部分腐蚀滤芯,且会造成资源浪费,增加生产成本;过低则达不到清洗效果并且要延长清洗浸泡时间,增加劳动成本。

根据本实用新型的再一个实施例,清洗液的pH值并不受特别限制,本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本实用新型的一个具体实施例,清洗液的pH值可以为10-12。发明人发现,滤芯粘附物的pH值在2-4左右,通过控制清洗液的pH值在10-12,可以更好的与滤芯粘附物中和,且所得的废水无需特殊处理即可外排。

根据本实用新型的又一个实施例,石灰乳的浓度并不受特别限制,本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本实用新型的一个具体实施例,石灰乳的浓度可以为30wt%。发明人发现,石灰乳浓度过高不利于清洗液的循环流动,并且会堵塞管道,且会导致清洗液的pH值偏高,使得产生的废水需要调节pH后才可以外排,同时石灰乳浓度过高会造成石灰乳用量增加,增加生产成本。

根据本实用新型的实施例,清洗装置200具有清洗液入口201、饱和蒸汽入口202、压缩气体入口203、清水入口204、溢流管出口205、清洗后液出口206和清洗水出口207,清洗装置200上布置有悬挂组件21,悬挂组件21上悬挂高温袋滤器滤芯(未示出),清洗液入口201与清洗液出口104相连,且适于将清洗液、饱和蒸汽和压缩气体对高温袋滤器滤芯进行清洗处理,以便得到清洗后液,并将清洗后液排出,然后供给清水对清洗后的高温袋滤器滤芯进行冲洗,得到清洗水。具体的,在清洗装置的侧边中上部设置饱和蒸汽入口,在清洗装置的侧边下部设置压缩气体入口。清洗装置的底部设置清洗后液出口和清洗水出口。需要说明的是,清洗后液出口与清洗水出口可以为同一个出口也可以为两个独立的出口。清洗装置的侧边上方布置有清洗液入口和清洗水出口。在清洗装置的侧壁上方还设置有溢流管出口,以防清洗装置内液位过高。清洗装置的上方布置有悬挂组件,以方便将滤芯悬挂在悬挂组件上并浸泡在清洗液中进行清洗。滤芯和悬挂组件可以整吊运进出清洗装置,方便操作并减少操作强度,且降低因人为接触给滤芯可能带来的损坏的几率。需要说明的是,悬挂组件可以为现有技术中可以实现滤芯悬挂功能的任何部件,并且悬挂组件上可以有多个用于悬挂滤芯的悬挂口。

根据本实用新型的一个实施例,清水入口204包括多个,并且多个清水入口204处分别独立的布置有水枪。需要说明的是,水枪所带的喷头数并不受特别限制,本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择,例如,水枪可以带4个以上喷头。具体的,在滤芯完成漂洗后,在清洗装置中用带有4个以上喷头的水枪对滤芯逐一进行反冲洗,并把冲洗完的滤芯逐一拆下,检查各滤芯的清洗情况和腐蚀、损坏情况,具体的,可用灯管插入滤芯进行检查,检查无破损后,把滤芯放到支架上用压缩气体对滤芯进行逐一反吹,反吹至每根滤芯干燥至无水迹,且滤芯底部无积水。需要说明的是,在对滤芯进行干燥的过程中,可在支架的下段进行包围保护,防止滤芯的二次污染。

根据本实用新型实施例的清洗高温袋滤器滤芯的系统,通过采用含有石灰乳和双氧水的清洗液对由特殊合金材质制造且价格昂贵的高温袋滤器滤芯进行清洗,其中,石灰乳碱性弱,可中和酸性不强的滤芯黏糊物,且对滤芯的腐蚀很小;双氧水可除氯,减少废水中的游离氯,使得外排的废水不用特殊处理即可外排;由此采用上述清洗液,既可减小对清洗装置和管道的腐蚀或损害,又可避免对滤芯造成腐蚀或损害,从而可有效延长清洗装置和管道的使用寿命,提高滤芯的清洗效果,延长滤芯的使用周期;同时,该系统可对滤芯批量处理,显著减少了清洗时间,减少了劳动力成本,避免了因人为接触对滤芯可能造成的损害,很好的保护了滤芯,且降低了生产成本。

根据本实用新型的实施例,参考图2,上述清洗高温袋滤器滤芯的系统进一步包括:pH值检测装300。

根据本实用新型的实施例,pH检测装置300与清洗水出口207相连。由此,可实现对清洗水pH值的实时检测,提高滤芯的漂洗效率,同时降低滤芯清洗的能耗,避免清水和饱和蒸汽、压缩空气的浪费。

根据本实用新型的一个实施例,pH检测装置显示pH为6-8视为清洗合格。

具体的,将高温袋滤器滤芯悬挂于悬挂组件上,通过整吊运的方式将挂有滤芯的悬挂组件放进清洗装置中固定放置。往清洗装置中通入适量清洗液,例如可以为清洗装置体积的85%,通入饱和蒸汽加热清洗液以加快清洗液与滤芯粘附物的中和反应速率,通入压缩气体进行搅拌,使清洗液自动循环清洗滤芯内壁的堵塞物,提高清洗效果且缩短清洗时间。需要说明的是,压缩气体并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,例如可以为压缩空气或氮气。在浸泡清洗一段时间后,例如24小时后,将悬挂组件吊起,检查滤芯的清洗效果,若清洗不彻底(有明显的挂壁粘附物)则再次放入清洗装置中进行清洗,待滤芯粘附物清洗干净后停止饱和蒸汽和压缩气体的供应,排尽清洗后液,并通入清水,直至盛满清洗装置,然后通入饱和蒸汽和压缩气体进行循环漂洗,例如可以漂洗4小时,根据pH检测装置实时监测清洗水的pH值,若清洗水的pH值与清水的pH值相比偏高,则更换清水继续漂洗,直至清洗水的pH值与清水的pH值相近时完成漂洗,并排尽清洗水,在滤芯完成漂洗后,在清洗装置中用带有4个以上喷头的水枪对滤芯逐一进行反冲洗,并把冲洗完的滤芯逐一拆下,检查各滤芯的清洗情况和腐蚀、损坏情况,其中,可用灯管插入滤芯进行检查,检查无破损后,把滤芯放到支架上用压缩气体对滤芯进行逐一反吹,反吹至每根滤芯干燥至无水迹,且滤芯底部无积水。

为了方便理解,下面对采用上述清洗高温袋滤器滤芯的系统清洗高温袋滤器滤芯的方法进行详细描述,根据本实用新型的实施例,参考图3,该方法包括:

S100:将石灰乳、水和双氧水供给至清洗液配制装置中进行混合

该步骤中,将石灰乳、水和双氧水供给至清洗液配制装置中进行混合,以便得到清洗液。发明人发现,通过对滤芯上的粘附物进行分析,发现该粘附物主要为二氧化钛干基料、除疤盐和四氯化钛水解物,酸性不是太强,所以选用弱碱性的石灰乳即可中和粘附物,并且石灰乳对滤芯的腐蚀很小;加入双氧水的作用是除氯,减少废水中的游离氯,使得外排的废水不用特殊处理即可外排。需要说明的是,可以根据滤芯上的粘附物的量及成分调整清洗液的浓度,同时可根据清洗装置的大小及滤芯的尺寸对清洗液的配制量进行调整。

根据本实用新型的一个实施例,石灰乳与水、双氧水的混合质量比并不受特别限制,本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本实用新型的一个具体实施例,石灰乳与水、双氧水的混合质量比可以为(0.1-0.5):(0.8-1.5):(0.01-0.03)。发明人发现,石灰乳与水、双氧水的混合质量比过高对滤芯有损坏,会部分腐蚀滤芯,且会造成资源浪费,增加生产成本;过低则达不到清洗效果并且要延长清洗浸泡时间,增加劳动成本。

根据本实用新型的再一个实施例,清洗液的pH值并不受特别限制,本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本实用新型的一个具体实施例,清洗液的pH值可以为10-12。发明人发现,滤芯粘附物的pH值在2-4左右,通过控制清洗液的pH值在10-12,可以更好的与滤芯粘附物中和,且所得的废水无需特殊处理即可外排。

根据本实用新型的又一个实施例,石灰乳的浓度并不受特别限制,本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本实用新型的一个具体实施例,石灰乳的浓度可以为30wt%。发明人发现,石灰乳浓度过高不利于清洗液的循环流动,并且会堵塞管道,且会导致清洗液的pH值偏高,使得产生的废水需要调节pH后才可以外排,同时石灰乳浓度过高会造成石灰乳用量增加,增加生产成本。

S200:将清洗液、饱和蒸汽和压缩气体供给至清洗装置中对高温袋滤器滤芯进行清洗处理

该步骤中,将清洗液、饱和蒸汽和压缩气体供给至清洗装置中对高温袋滤器滤芯进行清洗处理,以便得到清洗后液,并将清洗后液排出,然后供给清水对清洗后的高温袋滤器滤芯进行冲洗,得到清洗水。

根据本实用新型实施例的采用清洗高温袋滤器滤芯的系统清洗高温袋滤器滤芯的方法,通过采用含有石灰乳和双氧水的清洗液对由特殊合金材质制造且价格昂贵的高温袋滤器滤芯进行清洗,其中,石灰乳碱性弱,可中和酸性不强的滤芯黏糊物,且对滤芯的腐蚀很小;双氧水可除氯,减少废水中的游离氯,使得外排的废水不用特殊处理即可外排;由此采用上述清洗液,既可减小对清洗装置和管道的腐蚀或损害,又可避免对滤芯造成腐蚀或损害,从而可有效延长清洗装置和管道的使用寿命,提高滤芯的清洗效果,延长滤芯的使用周期;同时,该工艺可对滤芯批量处理,显著减少了清洗时间,减少了劳动力成本,避免了因人为接触对滤芯可能造成的损害,很好的保护了滤芯,且降低了生产成本。

根据本实用新型的实施例,参考图4,上述采用清洗高温袋滤器滤芯的系统清洗高温袋滤器滤芯的方法进一步包括:

S300:将清洗水供给至pH值检测装置中

该步骤中,将清洗水供给至pH值检测装置中,以检测清洗水的pH值。由此,可实现对清洗水pH值的实时检测,提高滤芯的漂洗效率,同时降低滤芯清洗的能耗,避免清水和饱和蒸汽、压缩空气的浪费。

根据本实用新型的一个实施例,pH检测装置显示pH为6-8视为清洗合格。

具体的,将高温袋滤器滤芯悬挂于悬挂组件上,通过整吊运的方式将挂有滤芯的悬挂组件放进清洗装置中固定放置。往清洗装置中通入适量清洗液,例如可以为清洗装置体积的85%,通入饱和蒸汽加热清洗液以加快清洗液与滤芯粘附物的中和反应速率,通入压缩气体进行搅拌,使清洗液自动循环清洗滤芯内壁的堵塞物,提高清洗效果且缩短清洗时间。需要说明的是,压缩气体并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,例如可以为压缩空气或氮气。在浸泡清洗一段时间后,例如24小时后,将悬挂组件吊起,检查滤芯的清洗效果,若清洗不彻底(有明显的挂壁粘附物)则再次放入清洗装置中进行清洗,待滤芯粘附物清洗干净后停止饱和蒸汽和压缩气体的供应,排尽清洗后液,并通入清水,直至盛满清洗装置,然后通入饱和蒸汽和压缩气体进行循环漂洗,例如可以漂洗4小时,根据pH检测装置实时监测清洗水的pH值,若清洗水的pH值与清水的pH值相比偏高,则更换清水继续漂洗,直至清洗水的pH值与清水的pH值相近时完成漂洗,并排尽清洗水,在滤芯完成漂洗后,在清洗装置中用带有4个以上喷头的水枪对滤芯逐一进行反冲洗,并把冲洗完的滤芯逐一拆下,检查各滤芯的清洗情况和腐蚀、损坏情况,其中,可用灯管插入滤芯进行检查,检查无破损后,把滤芯放到支架上用压缩气体对滤芯进行逐一反吹,反吹至每根滤芯干燥至无水迹,且滤芯底部无积水。

需要说明的是,上述针对清洗高温袋滤器滤芯的系统所描述的特征和优点同样适用于该采用清洗高温袋滤器滤芯的系统清洗高温袋滤器滤芯的方法,此处不再赘述。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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