除钒管道堵塞条件测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对循环式管道生产过程进行模拟测试的装置，以及一种对TiCl4除钒得到的除钒残渣进行模拟生产，并对管道堵塞条件进行测试的方法。
【背景技术】
[0002]在TiCl4生产中，有机物除钒精制工艺因在生产成本和产品质量上具有明显优势，已成为四氯化钛除钒的主流工艺。但是，有机物除钒精制工艺也存在其他除钒工艺没有的缺点，有机试剂在发生除钒反应后生成粘稠状的除钒残渣，该除钒残渣进入精制循环系统后产生两方面的问题:一方面除钒残渣会附着在容器内壁或管道内壁上，难以清除，严重影响传热；另一方面该除钒残渣易在设备管道和容器壁上结疤，尤其容易造成换热器管道堵塞，最终导致停产检修。
[0003]研究表明，精制循环系统中的除钒残渣的浓度和性质决定了除钒残渣在系统内粘结和结疤的速度和程度，因此，掌握由不同除钒试剂得到的除钒残渣在一定的生产工艺参数下对循环系统的影响，对于优化有机试剂选择方案和除钒泥浆固含量控制，甚至对改进有机物除钒精制工艺具有十分重要的意义。
[0004]目前，尚无可对不同除钒试剂得到的除钒残渣在一定的在生产工艺参数下对循环系统中换热器运行的影响进行模拟测试的装置，尤其是对循环管道堵塞条件进行测试的装置。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种循环管道模拟测试装置，通过模拟循环式管道生产过程，以根据测试结果对生产过程进行优化。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:循环管道模拟测试装置，包括存储槽和循环栗，所述存储槽上设置加料斗，所述循环栗的入口端位于存储槽内，循环栗的出口端连接管道的一端，管道的另一端为出口端并连接至存储槽内。
[0007]通过循环栗，将装于存储槽内的物料栗入管道，再返回至存储槽内，形成循环回路，模拟类似的生产过程。同时监测管道和存储槽内的流量、压力、粘度等过程值的变化，可以得到整个模拟循环运行过程的动态过程。
[0008]进一步的是，所述存储槽为密闭结构，存储槽内安装有搅拌器，存储槽的槽底设置带阀门的卸料口。对于需要搅拌的物料，搅拌器可使得存储槽内物料更加均匀。卸料口用于将存储槽内的物料排尽。
[0009]进一步的是，所述存储槽上设置加热装置，管道外侧设置隔热装置或保温装置。
[0010]进一步的是，所述存储槽内安装有液位计、温度计和粘度计，管道上还设置流量计和压力计。
[0011 ]进一步的是，所述管道上至少连接一段可折短管，可折短管外缠绕隔热装置或保温装置。例如，可折短管两端通过法兰连接于管道上，模拟测试完成后，便于可折短管拆下，观测可折短管内的物料的结疤、附着情况。
[0012]进一步的是，所述管道上设置带阀门的吹气口。
[0013]进一步的是，所述循环栗为液下栗，液下栗安装于存储槽内的槽底。
[0014]本发明还提供一种由上述任意一种循环管道模拟测试装置进行的TiCl4除钒管道堵塞条件测试方法，通过模拟四氯化钛精制工艺中换热器的运行，开展不同除钒试剂得到的除钒残渣和不同浓度的除钒残渣对换热器运行影响的试验研究。TiCl4除钒管道堵塞条件测试方法，包括以下步骤:
[0015]A、将粗四氯化钛装入存储槽内，启动加热装置并设定目标温度；
[0016]B、启动循环栗，粗四氯化钛在存储槽和管道内循环，形成循环系统；
[0017]C、从加料斗加入除钒试剂，保持存储槽内的物料均匀混合，保持循环系统持续运行，并监测循环过程的温度、压力、粘度、流量；
[0018]D、循环完毕后循环系统停止运行，通过吹气口进行惰性气体反吹；
[0019]E、卸下管道，并观测管道内壁残渣附着情况；
[0020]其中，所述存储槽为密闭结构，存储槽上设置加热装置，管道外侧设置隔热装置或保温装置，管道上还设置带阀门的吹气口。
[0021]具体地，所述步骤D中，所述惰性气体为氮气。氮气吹扫用于排空管道内的四氯化钛液体。
[0022]具体地，所述加热装置为履带式加热器，步骤A中的目标温度为135°C。
[0023]具体地，所述管道上连接一段可折短管，可折短管两端通过法兰连接于管道上，可折短管外缠绕保温装置;所述步骤E中，拆卸下可折短管两端，并观测可折短管内壁残渣附着情况。
[0024]通过分析管道或可折短管内壁残渣附着情况及压力变化情况，可建立不同固含量在管道内的附着及结疤模型，再通过比较分析优化试剂选择方案和除钒泥浆固含量控制方案。
[0025]本发明的有益效果是:循环管道模拟测试装置适用于对循环式管道生产过程进行模拟测试，有助于通过试验进行模拟生产，监测生产过程，为生产工艺优化提供参考依据。
[0026]TiCl4除钒管道堵塞条件测试方法，通过模拟四氯化钛精制工艺中换热器的运行，开展不同除钒试剂得到的除钒残渣和不同浓度的除钒残渣对换热器运行影响的试验研究。从而选择较优的除钒试剂和除钒泥浆固含量范围，可有效预防实际生产过程中换热器的堵塞，进而减少检修工作量的资金和人力的投入，在保证了生产顺利运行和提高产能的基础上，还保护了工人的身体健康。
【附图说明】
[0027]图1是本发明循环管道模拟测试装置的结构示意图。
[0028]图中零部件、部位及编号:存储槽1、循环栗2、管道3、加热装置4、加料斗5、吹气口
6、流量计7、压力计8、温度计9、粘度计1、可折短管11、卸料口 12。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0030]如图1所示，本发明循环管道模拟测试装置，包括存储槽I和循环栗2，存储槽I上设置加料斗5，加料斗5用于补充循环物料或者其他添加剂，循环栗2的入口端位于存储槽I内，循环栗2的出口端连接管道3的一端，管道3的另一端为出口端并连接至存储槽I内，形成封闭的循环回路。通过循环栗2，将装于存储槽I内的物料栗入管道3，再返回至存储槽I内，模拟类似的生产过程。循环栗2为液下栗，优选耐腐蚀的液下栗，安装于存储槽I内的槽底。
[0031]存储槽I为密闭结构，以避免外界环境对存储槽I内部环境造成影响。存储槽I的槽底设置带阀门的卸料口 12，卸料口 12用于将存储槽I内的物料排尽。存储槽I和管道3形成循环系统，为了监测模拟测试的过程参数，循环系统中还包括检测装置，包括存储槽I液位监测，循环系统的压力、温度、粘度等，以监测整个模拟循环运行过程的动态过程。具体地，存储槽I内安装有液位计、温度计9和粘度计10，管道3上还设置流量计7和压力计8。对于需要搅拌的物料，存储槽I内安装有搅拌器，搅拌器可使得存储槽I内物料更加均匀，避免物料分层现象。
[0032]存储槽I上设置加热装置4，通过加热装置4的温控系统对存储槽I内的物料进行加热或保温，以模拟相应需要加热或者维持一定温度的生产过程。具体地，储存槽I外围缠绕螺旋状的履带式加热器，用来加热储存槽I内的物料，使其达到并维持在预定温度。由于循环过程中管道3中的物料较少，可以在管道3外侧设置隔热装置或保温装置，具体可根据管道3的长度来决定:当管道3的长度较长，还可在管道3外侧设置加热装置，例如履带式加热器;当管道3的长度较短，可直接在管道3外侧设置保温装置即可。
[0033]由于模拟测试完成后，需要对管路3内