CN106477625B - 处理钛白粉生产中氧化尾气的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理钛白粉生产中氧化尾气的系统，该系统包括：氯化反应器、第一气固分离装置、冷凝装置、精制装置、氧化反应器、冷却装置、第二气固分离装置、第一尾气输送管道、第二尾气输送管道、急冷装置和淋洗单元。采用该系统可以实现氯化氧化联动生产，提高了资源的利用率；当系统出现故障，需要紧急停车时，将含有氧气和氯气的氧化尾气依次供给至急冷装置和淋洗单元，经处理后排放，可以避免氧化尾气中氯气对空气造成污染。

Description

处理钛白粉生产中氧化尾气的系统
技术领域
本发明涉及化工领域，具体而言，本发明涉及一种处理钛白粉生产中氧化尾气的系统。
背景技术
氯化法是生产钛白粉的主要手段，而由于我国氯化法生产钛白粉的工艺还处于起步阶段，很少有企业将生产过程中产生的氧化尾气返回氯化反应器进行循环利用并实现氯化、氧化的联动生产。其中存在的困难主要是：1.联动生产自动化控制水平要求高；2.氧化后的尾气含有65v％以上的氯气，当联动生产出现故障，联动停止时，氧化尾气不能直接排放。
因此，生产钛白粉的手段仍有待改进。
发明内容
本发明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，本发明的一个目的在于提出一种处理钛白粉生产中氧化尾气的系统。采用该系统可以实现氯化氧化联动生产，提高了资源的利用率；当系统出现故障，需要紧急停车时，将含有氧气和氯气的氧化尾气依次供给至急冷装置和淋洗单元，经处理后排放，可以避免氧化尾气中氯气对空气造成污染。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理钛白粉生产中氧化尾气的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：
氯化反应器，所述氯化反应器具有钛矿石入口、还原剂入口、氧气入口、空气入口、氯气入口、氯化反应混合物出口和工艺尾气出口，且适于将含钛矿石、还原剂供给至所述氯化反应器中，并向所述氯化反应器中供给氧气、空气和氯气，以便在所述氯化反应器中发生氯化反应，得到含有四氯化钛气体的氯化反应混合物和工艺尾气；
第一气固分离装置，所述第一气固分离装置具有氯化反应混合物入口、气体混合物出口和固体颗粒出口，所述氯化反应混合物入口与所述氯化反应混合物出口相连，且适于对所述含有四氯化钛气体的氯化反应混合物进行气固分离处理，以便得到含有四氯化钛的气体混合物和固体颗粒；
冷凝装置，所述冷凝装置具有气体混合物入口和液体粗四氯化钛出口，所述气体混合物入口与所述气体混合物出口相连，且适于对所述含有四氯化钛的气体混合物进行冷凝处理，以便得到液体粗四氯化钛；
精制装置，所述精制装置具有液体粗四氯化钛入口、矿物油入口和精四氯化钛出口，所述液体粗四氯化钛入口与所述液体粗四氯化钛出口相连，且适于采用矿物油对所述液体粗四氯化钛进行精制，以便得到精四氯化钛；
氧化反应器，所述氧化反应器具有精四氯化钛入口、氧气进口和氧化反应混合物出口，所述精四氯化钛入口与所述精四氯化钛出口相连，且适于将所述精四氯化钛与氧气接触发生氧化反应，以便得到含有二氧化钛、氧气和氯气的氧化反应混合物；
冷却装置，所述冷却装置具有氧化反应混合物入口和冷却产物出口，所述氧化反应混合物入口与所述氧化反应混合物出口相连，且适于对所述含有二氧化钛、氧气和氯气的氧化反应混合物进行冷却处理，以便得到含有二氧化钛、氧气和氯气的冷却产物；
第二气固分离装置，所述第二气固分离装置具有冷却产物入口、固体二氧化钛出口和氧化尾气出口，所述冷却产物入口与所述冷却产物出口相连，且适于对所述含有二氧化钛、氧气和氯气的冷却产物进行气固分离处理，以便得到固体二氧化钛以及含有氧气和氯气的氧化尾气，并且所述氧化尾气出口处具有压力表；
第一尾气输送管道，所述第一尾气输送管道分别与所述氧化尾气出口和所述氯化反应器相连，并且所述第一尾气输送管道上具有第一自动调节阀，所述第一自动调节阀与所述压力表相连，且所述第一自动调节阀基于所述压力表的示数自动调整所述第一尾气输送管道中氧化尾气的流量；
第二尾气输送管道，所述第二尾气输送管道与所述氧化尾气出口相连，并且所述第二尾气输送管道上具有第二自动调节阀，所述第二自动调节阀与所述压力表相连，且所述第二自动调节阀基于所述压力表的示数自动调整所述第二尾气输送管道中氧化尾气的流量；
急冷装置，所述急冷装置具有尾气入口和急冷后尾气出口，所述尾气入口与所述第二尾气输送管道相连，且适于对所述含有氧气和氯气的氧化尾气进行急冷处理，以便得到含有氧气和氯气的急冷后尾气；以及
淋洗单元，所述淋洗单元具有急冷后尾气入口、淋洗液入口和淋洗后液出口和淋洗尾气出口，所述急冷后尾气入口与所述急冷后尾气出口相连，且适于采用淋洗液对所述含有氧气和氯气的急冷后尾气进行喷淋处理，以便得到淋洗后液和淋洗尾气。
由此，根据本发明实施例的处理钛白粉生产中氧化尾气的系统通过氯化反应器将钛矿石氯化得到含有四氯化钛气体的氯化反应混合物，经过第一气固分离装置处理，含有四氯化钛气体的氯化反应混合物中的固体颗粒被分离除去，得到含有四氯化钛的气体混合物，通过冷凝装置将含有四氯化钛的气体混合物进行冷凝处理，得到的液体粗四氯化钛进入精制装置进行精制处理，得到精四氯化钛，精四氯化钛在氧化反应器中反应得到含有二氧化钛、氧气和氯气的氧化反应混合物，该氧化反应混合物经冷却处理后进入第二气固分离装置，经气固分离处理得到含有氧气和氯气的氧化尾气以及固体二氧化钛，进一步的，固体二氧化钛可用于生产钛白粉，而含有氧气和氯气的氧化尾气可以根据系统的运行状态，返回氯化反应器或进入淋洗单元，具体的，当系统运行稳定时，第一自动调节阀打开，第二自动调节阀关闭，含有氧气和氯气的氧化尾气通过第一尾气输送管道返回至氯化反应器，实现了氯化氧化联动生产，提高了资源的利用率；当系统出现故障，需要紧急停车时，第一自动调节阀关闭，第二自动调节阀打开，含有氧气和氯气的氧化尾气通过第二尾气输送管道依次供给至急冷装置和淋洗单元，经处理后排放，避免氧化尾气中氯气对空气造成污染。
另外，根据本发明上述实施例的处理钛白粉生产中氧化尾气的系统还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述淋洗单元包括：第一淋洗装置，所述第一淋洗装置具有第一急冷后尾气入口、第一淋洗液入口、第一淋洗后液出口和第一淋洗尾气出口，所述第一急冷后尾气入口和所述急冷后尾气出口相连；以及第二淋洗装置，所述第二淋洗装置具有第一淋洗尾气入口、第二淋洗液入口、第二淋洗后液出口和第二淋洗尾气出口，所述第一淋洗尾气入口与所述第一淋洗尾气出口相连。由此，可以显著提高淋洗效果，使氧化尾气中的氯气充分降解，避免氧化尾气中氯气对空气造成污染。
在本发明的一些实施例中，当处理钛白粉生产中氧化尾气的系统稳定运行时，所述第一自动调节阀打开，所述第二自动调节阀关闭，并且保持所述压力表示数显示1.5～2.5bar。由此，可以使氧化尾气通过第一尾气输送管道返回至氯化反应器，实现氯化氧化联动生产，提高资源的利用率，另外，保持所述压力表示数显示1.5～2.5bar可以在氯化氧化联动生产的同时提高系统运行的稳定性。
在本发明的一些实施例中，当处理钛白粉生产中氧化尾气的系统出现故障，需要紧急停车时，所述第一自动调节阀关闭，所述第二自动调节阀打开，并且保持所述压力表示数显示1～2bar。由此，可以将氧化尾气通过第二尾气输送管道供给至淋洗单元，经处理后排放，避免氧化尾气中氯气对空气造成污染。另外，保持所述压力表示数显示1～2bar可以在提高淋洗效率的同时保证淋洗单元平稳运行。
在本发明的一些实施例中，所述淋洗液为10～30wt％的氢氧化钠溶液，优选20wt％的氢氧化钠溶液。由此，可以显著提高氧化尾气中氯气的降解率，避免氧化尾气中氯气对空气造成污染。
在本发明的一些实施例中，所述含有氧气和氯气的氧化尾气的温度为280～420摄氏度。由此，可以避免含有氧气和氯气的氧化尾气的温度过高产生的对急冷处理的影响，进而保证了含有氧气和氯气的氧化尾气中的氯气在后续淋洗单元中被充分降解，从而避免含有氧气和氯气的氧化尾气中氯气对空气造成污染。
在本发明的一些实施例中，所述含有氧气和氯气的急冷后尾气的温度不高于100摄氏度。由此，可以使进入后续淋洗单元的含有氧气和氯气的急冷后尾气温度较低，使含有氧气和氯气的急冷后尾气中的氯气被充分降解，从而避免含有氧气和氯气的急冷后尾气中氯气对空气造成污染。
本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/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是根据本发明一个实施例的处理钛白粉生产中氧化尾气的系统结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的处理钛白粉生产中氧化尾气的系统结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”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发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理钛白粉生产中氧化尾气的系统。根据本发明的实施例，参考图1和图2，该系统包括氯化反应器100、第一气固分离装置200、冷凝装置300、精制装置400、氧化反应器500、冷却装置600、第二气固分离装置700、第一尾气输送管道800、第二尾气输送管道900、急冷装置1000和淋洗单元1100。
根据本发明的实施例，氯化反应器100具有钛矿石入口101、还原剂入口102、氧气入口103、空气入口104、氯气入口105、氯化反应混合物出口106和工艺尾气出口107，且适于将含钛矿石、还原剂供给至所述氯化反应器中，并向所述氯化反应器中供给氧气、空气和氯气，以便在所述氯化反应器中发生氯化反应，得到含有四氯化钛气体的氯化反应混合物和工艺尾气，其中，还原剂为石油焦，含钛矿石为高钛渣或金红石钛矿。具体的，四氯化钛气体的生产主要是向氯化反应器内连续不断地添加钛矿石和还原剂，并连续不断地向反应器内通入氧气、压缩空气和氯气；且温度在850摄氏度时钛矿石和氯气连续发生反应持续生成TiCl4气体，反应方程式为：2TiO2+3C+4Cl2＝2TiCl4+2CO+CO2。由此，可以有效地将钛矿石中二氧化钛转化为四氯化钛气体，进而利于后续获得高质量的二氧化钛产品。
根据本发明的实施例，第一气固分离装置200具有氯化反应混合物入口201、气体混合物出口202和固体颗粒出口203，氯化反应混合物入口201与氯化反应混合物出口106相连，且适于对含有四氯化钛气体的氯化反应混合物进行气固分离处理，以便得到含有四氯化钛的气体混合物和固体颗粒。具体的，通过氯化反应产生的四氯化钛气体、一氧化碳、二氧化碳等气体混合物夹杂着一些未反应的还原剂、钛矿石及反应生成的一些固体物质一起离开氯化反应器进入第一气固分离装置，实现了气体混合物与固体颗粒的分离。根据本发明的实施例，进行第一气固分离处理的方法可以是本领域中任何已知的手段。
根据本发明的实施例，冷凝装置300具有气体混合物入口301和液体粗四氯化钛出口302，气体混合物入口301与气体混合物出口202相连，且适于将含有四氯化钛的气体混合物进行冷凝处理，以便得到液体粗四氯化钛。具体的，冷凝装置包括：逆流冷却单元，逆流冷却单元设置有氯化反应混合物入口和液体粗四氯化钛入口，以便在逆流冷却单元中将液体粗四氯化钛的一部分与所述含有四氯化钛的气体混合物逆流接触，以便进行第一冷却处理；以及管式换热器，管式换热器与逆流冷却单元相连，并且利用冷冻剂对经过第一冷却处理的气体混合物进行第二冷却处理，以便得到液体粗四氯化钛，其中，冷冻剂为温度-23摄氏度的R507冷凝介质。发明人发现，采用该冷却装置，能够有效地将含有四氯化钛的气体混合物进行冷却，从而实现对四氯化钛的进一步纯化。其中，对于第一冷却处理，能够有效地利用已经得到冷却的液体粗四氯化钛进行冷却，从而降低了生产二氧化钛的生产成本，另外，采用温度-23摄氏度的R507冷凝介质作为冷冻剂，是发明人通过大量筛选工作而意外获得的，并且发现，其能够以显著优于其他温度和类型的冷凝介质发挥作用。同时，采用该冷凝装置，可以将气体中99％的四氯化钛气体冷凝为液体。
根据本发明的实施例，精制装置400具有液体粗四氯化钛入口401、矿物油入口402和精四氯化钛出口403，液体粗四氯化钛入口402与液体粗四氯化钛出口302相连，且适于采用矿物油对液体粗四氯化钛进行精制，以便得到精四氯化钛。在该步骤中，采用矿物油对液体粗四氯化钛进行除矾处理，根据本发明的实施例，精制装置中的压力并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，精制装置中的压力可以为0.5～0.7MPa。发明人经过大量实验意外发现，在0.5～0.7MPa压力下进行除钒处理能够以显著优于其他压力得到精四氯化钛。
根据本发明的实施例，氧化反应器500具有精四氯化钛入口501、氧气进口502和氧化反应混合物出口503，精四氯化钛入口501与精四氯化钛出口相连403，且适于将精四氯化钛与氧气接触发生氧化反应，以便得到含有二氧化钛、氧气和氯气的氧化反应混合物。在该步骤中，将前面步骤中得到的精四氯化钛与氧气供给至氧化反应器中，在氧化反应器中发生氧化反应TiCl4+O2＝TiO2+2Cl2，从而可以得到含有二氧化钛和氯气的氧化反应混合物。
根据本发明的实施例，冷却装置600具有氧化反应混合物入口601和冷却产物出口602，氧化反应混合物入口601与氧化反应混合物出口503相连，且适于对含有二氧化钛、氧气和氯气的氧化反应混合物进行冷却处理，以便得到含有二氧化钛、氧气和氯气的冷却产物。具体的，氧化反应器中生成的含有二氧化钛、氧气和氯气的氧化反应混合物温度较高，温度最高达到1700摄氏度，通过冷却装置将含有二氧化钛、氧气和氯气的氧化反应混合物冷却至280～420摄氏度，以便避免高温氧化反应混合物对后续第二气固分离装置的损坏，进而保证了生产的连续性。
根据本发明的实施例，第二气固分离装置700具有冷却产物入口701、固体二氧化钛出口702和氧化尾气出口703，冷却产物入口701与冷却产物出口602相连，且适于对含有二氧化钛、氧气和氯气的冷却产物进行气固分离处理，以便得到固体二氧化钛以及含有氧气和氯气的氧化尾气，并且氧化尾气出口703处具有压力表710。具体的，第二气固分离处理装置可以是本领域中任何已知的手段。发明人发现，氧化反应混合物经第二气固分离处理，能够有效地制备二氧化钛，分离得到的固体二氧化钛用于后续钛白粉的生产，含有氧气和氯气的氧化尾气可以根据系统运行的状态返回氯化反应器或进入淋洗单元。
根据本发明的一个实施例，含有氧气和氯气的氧化尾气的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，含有氧气和氯气的氧化尾气的温度可以为280～420摄氏度。发明人发现，该温度下的含有氧气和氯气的氧化尾气不会因温度过高而对后续急冷处理产生影响，进而保证了含有氧气和氯气的氧化尾气中的氯气在后续淋洗单元中被充分降解，从而避免含有氧气和氯气的氧化尾气中氯气对空气造成污染。
根据本发明的实施例，第一尾气输送管道800分别与氧化尾气出口703和氯化反应器100相连，并且第一尾气输送管道800上具有第一自动调节阀810，第一自动调节阀810与压力表710相连锁，且第一自动调节阀810基于压力表710的示数自动调整第一尾气输送管道800中氧化尾气的流量。具体的，当系统稳定运行时，即生产装置在预设的工作量和预设的压力条件下平稳运作时，第一自动调节阀打开，使含有氧气和氯气的氧化尾气通过第一尾气输送管道返回至氯化反应器，利用氧化尾气中的氯气进行氯化反应，提高了资源的利用率。
根据本发明的一个实施例，系统稳定运行、第一自动调节阀打开压力表的示数可以为1.5～2.5bar。发明人通过大量实验意外地发现，保持压力表示数在1.5～2.5bar范围内，可以使通过第一尾气输送管道返回至氯化反应器的氧化尾气流量平稳，从而保证生产的连续性。具体的，第一自动调节阀基于压力表的示数自动调整阀门的开度，即自动调整进入第一尾气输送管道的氧化尾气的流量，从而保持压力表示数在1.5～2.5bar范围内。
根据本发明的实施例，第二尾气输送管道900与氧化尾气出口703相连，并且第二尾气输送管道900上设置有第二自动调节阀910，第二自动调节阀910与压力表710相连，且第二自动调节阀910基于压力表710的示数自动调整第二尾气输送管道900中氧化尾气的流量。具体的，当系统出现故障或其他事故，即生产装置不能按照预设的工作量、压力、温度条件正常运作，或系统装置在运作过程中设定参数波动频繁、起伏较大，需要紧急停车时，第一自动调节阀关闭，第二自动调节阀打开，使含有氧气和氯气的氧化尾气通过第二尾气输送管道进入淋洗单元，通过喷淋处理后使氧化尾气中的氯气充分降解，避免氧化尾气对空气造成污染，使系统可以安全停车。
根据本发明的一个实施例，系统出现故障或其他事故，需要紧急停车时压力表的示数可以为1～2bar。发明人通过大量实验意外地发现，保持压力表示数在1～2bar范围内，可以使通过第二尾气输送管道进入急冷装置的氧化尾气流量平稳，避免因氧化尾气流量过大造成的急冷不充分对后续淋洗处理的影响。具体的，第二自动调节阀基于压力表的示数自动调整阀门的开度，即自动调整进入第二尾气输送管道的氧化尾气的流量，从而保持压力表示数在1～2bar范围内。
根据本发明的实施例，急冷装置1000具有尾气入口1001和急冷后尾气出口1002，尾气入口1001与第二尾气输送管道900相连，且适于对含有氧气和氯气的氧化尾气进行急冷处理，以便得到含有氧气和氯气的急冷后尾气。由此，可以使后续进入淋洗单元的急冷后尾气温度较低，使含有氧气和氯气的急冷后尾气中的氯气被充分降解，从而避免含有氧气和氯气的急冷后尾气中氯气对空气造成污染。
根据本发明的一个实施例，含有氧气和氯气的急冷后尾气的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，含有氧气和氯气的急冷后尾气的温度可以不高于100摄氏度。由此，可以使进入后续淋洗单元的含有氧气和氯气的急冷后尾气温度较低，使含有氧气和氯气的急冷后尾气中的氯气被充分降解，从而避免含有氧气和氯气的急冷后尾气中氯气对空气造成污染。
根据本发明的实施例，淋洗单元1100具有急冷后尾气入口1101、淋洗液入口1102和淋洗后液出口1103和淋洗尾气出口1104，急冷后尾气入口1101与急冷后尾气出口1002相连，且适于采用淋洗液对含有氧气和氯气的急冷后尾气进行喷淋处理，以便得到淋洗后液和淋洗尾气。由此，可以显著提高含有氧气和氯气的急冷后尾气中氯气的降解率，避免氧化尾气对空气造成污染。
根据本发明一个实施例，淋洗液的种类并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，淋洗液可以为10～30wt％的氢氧化钠溶液，优选20wt％的氢氧化钠溶液。发明人通过大量实验意外地发现，在实际生产过程中，若淋洗液浓度过低，将会出现淋洗不充分，导致有害气体溶解、洗涤不充分，进而污染空气；当洗涤液浓度过高会导致洗涤效果差，淋洗液不能得到合理有效的使用，造成生产成本高，淋洗液结晶堵塞淋洗设备等问题。
由此，根据本发明实施例的处理钛白粉生产中氧化尾气的系统通过氯化装置将钛矿石氯化得到含有四氯化钛气体的氯化反应混合物，经过第一气固分离装置处理，含有四氯化钛气体的氯化反应混合物中的固体颗粒被分离除去，得到含有四氯化钛的气体混合物，通过冷凝装置将含有四氯化钛的气体混合物进行冷凝处理，得到的液体粗四氯化钛进入精制装置进行精制处理，得到精四氯化钛，精四氯化钛在氧化反应器中反应得到含有二氧化钛、氧气和氯气的氧化反应混合物，该氧化反应混合物经冷却处理后进入第二气固分离装置，经气固分离处理得到含有氧气和氯气的氧化尾气以及固体二氧化钛，进一步的，固体二氧化钛可用于生产钛白粉，而含有氧气和氯气的氧化尾气可以根据系统的运行状态，返回氯化反应器或进入淋洗单元，具体的，当系统运行稳定时，第一自动调节阀打开，第二自动调节阀关闭，含有氧气和氯气的氧化尾气通过第一尾气输送管道返回至氯化反应器，实现了氯化氧化联动生产，提高了资源的利用率；当系统出现故障，需要紧急停车时，第一自动调节阀关闭，第二自动调节阀打开，含有氧气和氯气的氧化尾气通过第二尾气输送管道依次供给至急冷装置和淋洗单元，经处理后排放，避免氧化尾气中氯气对空气造成污染。
参考图2，根据本发明实施例的处理钛白粉生产中氧化尾气的系统中的淋洗单元1100包括：第一淋洗装置1110和第二淋洗装置1120。
根据本发明的实施例，第一淋洗装置1110具有第一急冷后尾气入口1111、第一淋洗液入口1112、第一淋洗后液出口1113和第一淋洗尾气出口1114，第一急冷后尾气入口1111和急冷后尾气出口1002相连，且适于采用淋洗液对含有氧气和氯气的急冷后尾气进行喷淋处理，以便得到第一淋洗后液和第一淋洗尾气。
根据本发明的实施例，第二淋洗装置1120具有第一淋洗尾气入口1121、第二淋洗液入口1122、第二淋洗后液出口1123和第二淋洗尾气出口1124，第一淋洗尾气入口1121与第一淋洗尾气出口1114相连，且适于采用淋洗液对第一淋洗尾气进行喷淋处理，以便得到第二淋洗后液和第二淋洗尾气。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例
将钛矿石、还原剂、氧气、空气和氯气供给至氯化反应器，发生氯化反应，生成含有四氯化钛气体的氯化反应混合物和工艺尾气，经过第一气固分离装置处理，含有四氯化钛气体的氯化反应混合物中的固体颗粒被分离除去，得到含有四氯化钛的气体混合物，通过温度-23摄氏度的R507冷凝介质将含有四氯化钛的气体混合物进行冷凝处理，得到的液体粗四氯化钛进入精制装置，以便得到精四氯化钛，精四氯化钛在氧化反应器中反应得到含有二氧化钛、氧气和氯气的氧化反应混合物，该氧化反应混合物经冷却处理后温度降至350摄氏度后，进入第二气固分离装置，经气固分离处理得到含有氧气和氯气的氧化尾气以及固体二氧化钛，当系统运行稳定时，第一自动调节阀打开，第二自动调节阀关闭，保持压力表示数为2.0bar，含有氧气和氯气的氧化尾气通过第一尾气输送管道返回至氯化反应器，实现了氯化氧化联动生产，提高了资源的利用率；当系统出现故障，需要紧急停车时，第一自动调节阀关闭，第二自动调节阀打开，保持压力表示数为1.5bar，含有氧气和氯气的氧化尾气通过第二尾气输送管道供给至急冷装置，将氧化尾气急冷至95摄氏度，急冷后尾气经第一淋洗装置中20wt％氢氧化钠溶液喷淋处理，再进入第二淋洗装置中使用20wt％氢氧化钠溶液喷淋处理一遍，两次喷淋处理后的尾气排空。
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发明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发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (2)

1.一种处理钛白粉生产中氧化尾气的系统，其特征在于，包括：
氯化反应器，所述氯化反应器具有钛矿石入口、还原剂入口、氧气入口、空气入口、氯气入口、氯化反应混合物出口和工艺尾气出口，且适于将含钛矿石、还原剂供给至所述氯化反应器中，并向所述氯化反应器中供给氧气、空气和氯气，以便在所述氯化反应器中发生氯化反应，得到含有四氯化钛气体的氯化反应混合物和工艺尾气；
第一气固分离装置，所述第一气固分离装置具有氯化反应混合物入口、气体混合物出口和固体颗粒出口，所述氯化反应混合物入口与所述氯化反应混合物出口相连，且适于对所述含有四氯化钛气体的氯化反应混合物进行气固分离处理，以便得到含有四氯化钛的气体混合物和固体颗粒；
冷凝装置，所述冷凝装置具有气体混合物入口和液体粗四氯化钛出口，所述气体混合物入口与所述气体混合物出口相连，且适于对所述含有四氯化钛的气体混合物进行冷凝处理，以便得到液体粗四氯化钛；
精制装置，所述精制装置具有液体粗四氯化钛入口、矿物油入口和精四氯化钛出口，所述液体粗四氯化钛入口与所述液体粗四氯化钛出口相连，且适于采用矿物油在0.5～0.7MPa下对所述液体粗四氯化钛进行精制，以便得到精四氯化钛；
氧化反应器，所述氧化反应器具有精四氯化钛入口、氧气进口和氧化反应混合物出口，所述精四氯化钛入口与所述精四氯化钛出口相连，且适于将所述精四氯化钛与氧气接触发生氧化反应，以便得到含有二氧化钛、氧气和氯气的氧化反应混合物；
冷却装置，所述冷却装置具有氧化反应混合物入口和冷却产物出口，所述氧化反应混合物入口与所述氧化反应混合物出口相连，且适于对所述含有二氧化钛、氧气和氯气的氧化反应混合物进行冷却处理，以便得到含有二氧化钛、氧气和氯气的冷却产物；
第二气固分离装置，所述第二气固分离装置具有冷却产物入口、固体二氧化钛出口和氧化尾气出口，所述冷却产物入口与所述冷却产物出口相连，且适于对所述含有二氧化钛、氧气和氯气的冷却产物进行气固分离处理，以便得到固体二氧化钛以及含有氧气和氯气的氧化尾气，并且所述氧化尾气出口处具有压力表；
第一尾气输送管道，所述第一尾气输送管道分别与所述氧化尾气出口和所述氯化反应器相连，并且所述第一尾气输送管道上设置有第一自动调节阀，所述第一自动调节阀与所述压力表相连，且所述第一自动调节阀基于所述压力表的示数自动调整所述第一尾气输送管道中氧化尾气的流量；
第二尾气输送管道，所述第二尾气输送管道与所述氧化尾气出口相连，并且所述第二尾气输送管道上设置有第二自动调节阀，所述第二自动调节阀与所述压力表相连，且所述第二自动调节阀基于所述压力表的示数自动调整所述第二尾气输送管道中氧化尾气的流量；
急冷装置，所述急冷装置具有尾气入口和急冷后尾气出口，所述尾气入口与所述第二尾气输送管道相连，且适于对所述含有氧气和氯气的氧化尾气进行急冷处理，以便得到含有氧气和氯气的急冷后尾气；以及
淋洗单元，所述淋洗单元具有急冷后尾气入口、淋洗液入口和淋洗后液出口和淋洗尾气出口，所述急冷后尾气入口与所述急冷后尾气出口相连，且适于采用淋洗液对所述含有氧气和氯气的急冷后尾气进行喷淋处理，以便得到淋洗后液和淋洗尾气；
其中，
当系统稳定运行，所述第一自动调节阀打开，所述第二自动调节阀关闭，并且保持所述压力表示数显示1.5～2.5bar；
当系统出现故障，需要紧急停车时，所述第一自动调节阀关闭，所述第二自动调节阀打开，并且保持所述压力表示数显示1～2bar；
所述淋洗液为20wt％的氢氧化钠溶液；
所述含有氧气和氯气的氧化尾气的温度为280～420摄氏度；
所述含有氧气和氯气的急冷后尾气的温度不高于100摄氏度。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述淋洗单元包括：
第一淋洗装置，所述第一淋洗装置具有第一急冷后尾气入口、第一淋洗液入口、第一淋洗后液出口和第一淋洗尾气出口，所述第一急冷后尾气入口和所述急冷后尾气出口相连；以及
第二淋洗装置，所述第二淋洗装置具有第一淋洗尾气入口、第二淋洗液入口、第二淋洗后液出口和第二淋洗尾气出口，所述第一淋洗尾气入口与所述第一淋洗尾气出口相连。
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