CN103143220A

CN103143220A - 一种四氯化钛烟气的湿法除尘装置和工艺

Info

Publication number: CN103143220A
Application number: CN2013100828493A
Authority: CN
Inventors: 梁曦彬; 田忠元; 李娜; 刘福源; 马海青
Original assignee: Jinchuan Group Co Ltd
Current assignee: Jinchuan Group Co Ltd
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2033-03-15
Also published as: CN103143220B

Abstract

本发明提供了一种四氯化钛烟气湿法除尘的装置和工艺，包括循环槽和底流槽，循环槽上安装有分离塔及出口与套管换热器进口相连的循环泵，分离塔侧壁设有出气口，分离塔内设有捕沫器和多个喷嘴朝上的洗涤喷头；分离塔侧壁下部固接了开口朝上的内部设有两级喷头的湍冲逆喷管，套管换热器出口与进液管和两级喷头相通。烟气进口接氯化炉烟气出口，出气口接淋洗冷凝工序套管换热器出口接前段固相收尘工序；循环液在套管换热器内换热后送入两级喷头、进液管和前段固相收尘工序；氯化炉烟气进入湍冲逆喷管与两级喷头喷出的液体逆向碰撞被洗涤后进入分离塔，再被二次洗涤。本装置摒弃了浓密机和过滤器，降低生产能耗，节省沉降过滤系统的投资及维护成本。

Description

一种四氯化钛烟气的湿法除尘装置和工艺

技术领域

本发明属于粗四氯化钛生产技术领域，涉及一种沸腾氯化法生产中含四氯化钛烟气的湿法除尘装置，尤其涉及一种运用湍冲洗涤技术对含四氯化钛烟气进行湿法除尘的装置；本发明还涉及一种利用该装置对四氯化钛烟气进行湿法除尘的工艺。

背景技术

沸腾氯化法生产粗四氯化钛工艺中，出炉的四氯化钛烟气中含有大量粉尘，通过冷却收尘、循环淋洗和沉降过滤、气液分离以及尾气处理等环节，获得符合要求的粗四氯化钛并达到环保排放标准。而传统工艺中采用的浓密机设备庞大、故障率和能耗高，投资维护成本也较高；并且过滤器需要定期更换滤布或滤芯，更换过程中现场作业环境较差。同时，四氯化钛的收率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于四氯化钛烟气湿法除尘的装置，经湿法除尘后再冷凝淋洗就能获得合格的粗四氯化钛产品，避免了使用浓密机处理出炉含四氯化钛烟气所带来的问题，提高四氯化钛收率。

本发明的另一个目的是提供一种用上述装置对四氯化钛烟气进行湿法除尘的工艺。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种四氯化钛烟气湿法除尘的装置，包括循环槽和底流槽，循环槽顶部安装有循环泵，循环泵出口与套管换热器进口相连接，循环槽顶部还竖直安装有分离塔；分离塔侧壁上部设有出气口，分离塔内、从上往下依次安装有捕沫器和进液管，进液管上设有多个喷嘴朝向捕沫器的洗涤喷头；分离塔侧壁下部安装有湍冲逆喷管，湍冲逆喷管的一端与分离塔侧壁下部固接，湍冲逆喷管的另一端朝上，湍冲逆喷管内从上往下依次设置有两级喷头，套管换热器的出口分别与进液管和湍冲逆喷管内的两级喷头相通，实际使用时，套管换热器的出口还与前段固相收尘工序相接。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种利用上述装置对四氯化钛烟气进行湿法除尘的工艺，其工艺步骤为：

步骤1：将烟气进口与氯化炉烟气出口相连接，出气口接淋洗冷凝工序套管换热器的出口还与前段固相收尘工序相接；

步骤2：启动循环泵，将循环槽内的循环液送入套管换热器进行换热，换热后的循环液分别送入两级喷头、进液管和前段固相收尘工序；送入两级喷头的换热后的循环液从该两个喷头向上喷出，与此同时，氯化炉烟气出口排出的四氯化钛烟气进入湍冲逆喷管，从上往下流经湍冲逆喷管，与两级喷头喷出的换热后的循环液逆向碰撞，四氯化钛烟气中携带的细微粉尘颗粒被捕集进入换热后的循环液，在湍冲逆喷管下端形成含有细微粉尘颗粒的液体和夹带微小液滴的气流，该液体和气流都从下部进入分离塔；

送入前段固相收尘工序的换热后的循环液在该工序中进行降温收尘；

步骤3：进入分离塔的含有细微粉尘颗粒的液体从分离塔底部流入循环槽；

进入分离塔的夹带微小液滴的气流从下往上流动，流动过程中，进入进液管的换热后的循环液从洗涤喷头向上喷出，喷出的液体在重力作用下向下掉落，与夹带微小液滴的气流逆向流动，对该气流进行再次洗涤，经过再次洗涤的气流到达捕沫器进行气液分离，分离出的气体通过捕沫器后，经出气口进入淋洗冷凝工序，洗涤喷头喷出的液体对进入分离塔的气流进行洗涤后，坠落到分离塔底部，流入循环槽；

步骤4：循环槽底部沉积的泥浆定期排入底流槽。

本发明湿法除尘装置利用湍冲洗涤技术对四氯化钛烟气进行洗涤，能高效地从烟气中清除细微粉尘，降低烟气中的含尘量，可直接获得合格的粗四氯化钛产品，解决了传统工艺中四氯化钛烟气淋洗冷凝后获得的粗四氯化钛泥浆含量过高而需要进行沉降过滤的问题，摒弃了传统的浓密机和过滤设备，减少了设备建设投资和生产维护成本，同时将产生的泥浆返回固相收尘工序进行控温，有利于节能降耗并提高四氯化钛收率。

附图说明

图1是本发明湿法除尘装置的结构示意图。

图中，1.烟气进口，2.一级喷头，3.第一连接管，4.湍冲逆喷管，5.二级喷头，6.第二连接管，7.底流槽，8.循环槽，9.循环泵，10.分离塔，11.进液管，12.洗涤喷头，13.捕沫器，14.出气口，15.套管换热器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明用于四氯化钛烟气湿法除尘的装置，包括循环槽8，循环槽8底部与底流槽7相连接，循环槽8顶部安装有循环泵9和竖直设置的分离塔10；分离塔10侧壁上部设有出气口14，分离塔10内从上往下依次安装有捕沫器13和进液管11，进液管11上设有多个喷嘴朝向捕沫器13的洗涤喷头12，捕沫器13的位置低于出气口14的位置；分离塔10侧壁下部安装有第二连接管6，第二连接管6的一端与分离塔10侧壁固接，第二连接管6的另一端朝上，第二连接管6朝上的一端通过过渡管与第一连接管3的一端相连接，第一连接管3的另一端与烟气进口1相连接；从上往下依次相连接的烟气进口1、第一连接管3、过渡管和第二连接管6构成竖直设置的湍冲逆喷管4，第一连接管3内安装有喷嘴朝上的一级喷头2，第二连接管6内安装有喷嘴朝上的二级喷头5；循环泵9的出口与套管换热器15的进口相连接，套管换热器15的出口通过上液管分别与进液管11、二级喷头5和一级喷头3相通。

一级喷头2、二级喷头5和洗涤喷头12均采用碳化硅材质的螺旋锥喷头。

用本发明湿法除尘装置处理含四氯化钛烟气时，其工艺步骤为：

步骤1：将烟气进口1与氯化炉烟气出口相连接，出气口14接淋洗冷凝工序；

步骤2：启动循环泵9，将循环槽8内的循环液送入套管换热器15进行换热，控制套管换热器15出口循环液的温度为80～90℃；换热后的循环液通过上液管分别送入一级喷头2、二级喷头5、进液管11和前段固相收尘工序；送入一级喷头2和二级喷头5的换热后的循环液从该两个喷头向上喷出，与此同时，氯化炉烟气出口排出的控制温度为150～200℃的四氯化钛烟气进入烟气进口1，从上往下流经湍冲逆喷管4，与一级喷头2和二级喷头5喷出的循环液逆向碰撞，在湍冲逆喷管4内形成泡沫区并在气、液之间进行热交换；四氯化钛烟气中携带的细微粉尘颗粒在该泡沫区中被液膜吸留和包裹，被捕集进入循环液；然后，在湍冲逆喷管4下端形成含有细微粉尘颗粒的液体和夹带微小液滴的气流，该液体和气流都从下部进入分离塔10；

步骤3：进入分离塔10的含有细微粉尘颗粒的液体从分离塔底部流入循环槽8；

进入分离塔10的夹带微小液滴的气流从下往上流动，在流动过程中，进入进液管11的循环液从洗涤喷头12向上喷出，喷出的循环液在重力作用下向下掉落，与夹带微小液滴的气流逆向流动，对该气流进行再次洗涤，经过再次洗涤的气流到达捕沫器13，进行气液分离，分离出的气体通过捕沫器13进入分离塔10上部，通过出气口14进入淋洗冷凝工序，控制排出出气口14的经洗涤的烟气的温度为100～120℃；洗涤喷头12喷出的循环液对进入分离塔10的气流进行洗涤后，坠落到分离塔10底部，流入循环槽8；

两次洗涤流入循环槽7的含有粉尘的循环液不断由循环泵9送入套管换热器15，控制套管换热器15出口处循环液的温度为80～90℃，经套管换热器15降温后的循环液再分别送入一级喷头2、二级喷头5、进液管11和前段固相收尘工序；

步骤4：循环槽8底部沉积的泥浆定期排入底流槽7。

套管换热器15通入循环水作为冷却介质。

在循环淋洗前段用本发明湍冲洗涤塔对含四氯化钛的烟气进行湿法除尘，使含尘烟气通过一个强烈湍动的液膜泡沫区，在泡沫区由于液体表面积大而且更新迅速，液膜的吸留和包裹对细微粉尘颗粒的洗涤效果特别好。采用湍冲湿法除尘工艺能将烟气在固相收尘过程中未除去的微小粉尘进行淋洗分离，并通过冷却降温使烟气中的杂质以固相析出分离。利用泥浆返流喷淋降温，使杂质以泥浆的形式除去，实现气固分离，保证进入后续循环淋洗冷凝烟气的气体为洁净气体。

本发明湿法除尘装置能高效除去烟气中的细微粉尘，并使烟气中高沸点的气态杂质以固相析出分离，产生的四氯化钛泥浆进行循环淋洗并返回前段固相收尘工序进行喷淋控温，保证湿法除尘后的四氯化钛烟气经循环淋洗后能获得合格的粗四氯化钛产品，摒弃了传统的浓密机和过滤器，降低了生产能耗，并节省沉降过滤系统的投资及维护成本。

Claims

1. 一种四氯化钛烟气湿法除尘的装置，包括循环槽（8）和底流槽（7），循环槽（8）顶部安装有循环泵（9），循环泵（9）出口与套管换热器（15）进口相连接，其特征在于，循环槽（8）顶部还竖直安装有分离塔（10）；分离塔（10）侧壁上部设有出气口（14），分离塔（10）内从上往下依次安装有捕沫器（13）和进液管（11），进液管（11）上设有多个喷嘴朝向捕沫器（13）的洗涤喷头（12）；分离塔（10）侧壁下部安装有湍冲逆喷管（4），湍冲逆喷管（4）的一端与分离塔（10）侧壁下部固接，湍冲逆喷管（4）的另一端朝上，湍冲逆喷管（4）内从上往下依次设置有两级喷头，套管换热器（15）的出口分别与进液管（11）和湍冲逆喷管（4）内的两级喷头相通，实际使用时，套管换热器（15）的出口还与前段固相收尘工序相接。

2. 根据权利要求1所述的四氯化钛烟气湿法除尘的装置，其特征在于，所述的湍冲逆喷管（4）包括依次相连接的烟气进口（1）、第一连接管（3）、过渡管和第二连接管（6），第二连接管（6）的另一端与分离塔（10）侧壁固接，第一连接管（3）内安装有喷嘴朝上的一级喷头（3），第二连接管（6）内安装有喷嘴朝上的二级喷头（5）。

3. 根据权利要求1所述的四氯化钛烟气湿法除尘的装置，其特征在于，所述捕沫器（13）的位置低于出气口（14）的位置。

4. 一种利用权利要求1所述装置对四氯化钛烟气进行湿法除尘的工艺，其特征在于，其工艺步骤为：

步骤1：采用四氯化钛烟气湿法除尘的装置，该装置包括循环槽（8）和底流槽（7），循环槽（8）顶部安装有循环泵（9），循环泵（9）出口与套管换热器（15）进口相连接，循环槽（8）顶部还竖直安装有分离塔（10）；分离塔（10）侧壁上部设有出气口（14），分离塔（10）内从上往下依次安装有捕沫器（13）和进液管（11），进液管（11）上设有多个喷嘴朝向捕沫器（13）的洗涤喷头（12）；分离塔（10）侧壁下部安装有湍冲逆喷管（4），湍冲逆喷管（4）的一端与分离塔（10）侧壁下部固接，湍冲逆喷管（4）的另一端朝上，湍冲逆喷管（4）内从上往下依次设置有两级喷头，套管换热器（15）的出口分别与进液管（11）和湍冲逆喷管（4）内的两级喷头相通，将烟气进口（1）与氯化炉烟气出口相连接，出气口（14）接淋洗冷凝工序，套管换热器（15）的出口还与前段固相收尘工序相接；

步骤2：启动循环泵（9），将循环槽（8）内的循环液送入套管换热器（15）进行换热，换热后的循环液分别送入两级喷头、进液管（11）和前段固相收尘工序；送入两级喷头的换热后的循环液从该两个喷头向上喷出，与此同时，氯化炉烟气出口排出的四氯化钛烟气进入湍冲逆喷管（4），从上往下流经湍冲逆喷管（4），与两级喷头喷出的换热后的循环液逆向碰撞，四氯化钛烟气中携带的细微粉尘颗粒被捕集进入换热后的循环液，在湍冲逆喷管（4）下端形成含有细微粉尘颗粒的液体和夹带微小液滴的气流，该液体和气流都从下部进入分离塔（10）；

步骤3：进入分离塔（10）的含有细微粉尘颗粒的液体从分离塔底部流入循环槽（8）；

进入分离塔（10）的夹带微小液滴的气流从下往上流动，流动过程中，进入进液管（11）的换热后的循环液从洗涤喷头（12）向上喷出，喷出的液体在重力作用下向下掉落，与夹带微小液滴的气流逆向流动，对该气流进行再次洗涤，经过再次洗涤的气流到达捕沫器（13）进行气液分离，分离出的气体通过捕沫器（13）后，经出气口（14）进入淋洗冷凝工序，洗涤喷头（12）喷出的液体对进入分离塔（10）的气流进行洗涤后，坠落到分离塔（10）底部，流入循环槽（8）；

步骤4：循环槽（8）底部沉积的泥浆定期排入底流槽（7）。

5. 根据权利要求4所述的四氯化钛烟气湿法除尘的工艺，其特征在于，所述步骤2中，换热后，套管换热器（15）出口循环液的温度为80～90℃。

6. 根据权利要求4所述的四氯化钛烟气湿法除尘的工艺，其特征在于，所述步骤2中，控制氯化炉烟气出口排出的四氯化钛烟气的为150～200℃。

7. 根据权利要求4所述的四氯化钛烟气湿法除尘的工艺，其特征在于，所述步骤3中，排出出气口（14）的经洗涤的烟气的温度为100～120℃。