CN108928849B - 低温氯化炉预热装置和低温氯化炉起炉方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温氯化炉预热装置和低温氯化炉起炉方法，特别是一种涉及氯化炉系统预热领域的低温氯化炉预热装置和低温氯化炉起炉方法。本发明的低温氯化炉预热装置，包括氯化炉、氯气缓冲罐、惰性气体加热炉和物料仓，氯气缓冲罐与氯化炉连通，惰性气体加热炉与氯化炉连通，物料仓与氯化炉连通。本发明的低温氯化炉起炉方法，包括以下几个步骤：A、对惰性气体进行加热；B、将加热后的惰性气体通入到氯化炉中对氯化炉进行预热；C、氯化炉预热完成后将预热过的碳化渣加入到氯化炉中同时通入常温氯气；D、当氯化炉达到指定温度后向氯化炉内加入生产原料。本发明技术方案安全性高，对环境影响小，有利于氯化炉长周期运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温氯化炉预热装置和低温氯化炉起炉方法，特别是一种涉及氯化炉系统预热领域的低温氯化炉预热装置和低温氯化炉起炉方法。
背景技术
沸腾氯化生产四氯化钛是氯化法钛白和海绵钛生产的重要工序之一，该工艺一般使用含钛原料与氯气在氯化炉内进行氯化反应，得到钛工业的重要中间产品四氯化钛。目前，在该领域的工业生产中，沸腾氯化炉传统的起炉方法一般在氯化炉底部使用木柴和焦炭燃烧，向氯化炉内提供热量，待氯化炉内部温度达到起炉温度后封闭炉底，然后投料生产。这种传统的起炉工艺能源利用率低，起炉周期长,一般为15～21天，且烘炉时大量的尾气和粉尘直接溢出，存在一定的环保问题。另有沸腾氯化炉的起炉方法为将通过加热惰性气体进入炉内，将炉内预加热的物料预热至起炉温度，然后将惰性气体切换为混合氯气并投料生产。这种起炉方法存在氯气管道混用的问题，存在一定安全隐患。另外，由于炉内物料的存在，该起炉方法起炉过程不利于壁面材料中水分的析出，当到达较高的反应温度后，水分析出并与四氯化钛反应产生结块，影响氯化炉长周期运行。
发明内容
本发明解决的第一个技术问题是提供一种安全性高、对环境影响小，有利于氯化炉长周期运行的低温氯化炉预热装置。
本发明为解决上述技术问题所采用的低温氯化炉预热装置，包括氯化炉、氯气缓冲罐、惰性气体加热炉和物料仓，所述氯气缓冲罐与氯化炉通过氯气管道连通，所述惰性气体加热炉与氯化炉的底部通过预热气体进口连通，所述物料仓与氯化炉连通。
进一步的是：所述预热气体进口方向与氯化炉筒体直径方向呈30-90度，与氯化炉底面呈15-30度。
进一步的是：所述预热气体进口距离氯化炉底面100-500mm。
进一步的是：所述预热气体进口数量为2-5个。
进一步的是：从惰性气体加热炉通入氯化炉中的预热气体为干燥氮气。
进一步的是：所述氯化炉的底部还设置有气体分布板，所述气体分布板与氯气管道相通。
本发明解决的另一个技术问题是提供一种安全性高、对环境影响小，有利于氯化炉长周期运行的低温氯化炉起炉方法。
本发明为解决上述技术问题所采用的低温氯化炉起炉方法，包括以下几个步骤：
A、利用权利要求1所述的惰性气体加热炉对惰性气体进行加热；
B、将加热后的惰性气体通入到氯化炉中对氯化炉进行预热；
C、氯化炉预热完成后将预热过的碳化渣加入到氯化炉中，同时通入常温氯气；
D、当氯化炉达到指定温度后向氯化炉内加入生产原料。
进一步的是：在B步骤中，通入氯化炉内的惰性气体形成旋转气流并由氯化炉底部上升至顶部。
进一步的是：在A步骤中，惰性气体加热至400℃。
进一步的是：在C步骤中，当氯化炉出口温度达到300℃，内壁面温度达200℃时，向氯化炉中加入预热至300℃的碳化渣，同时由氯化炉底部通入常温氯气。
本发明的有益效果是：本申请的装置利用惰性气体加热炉对惰性气体进行加热，加热的惰性气体对低温氯化炉壁面材料进行加热，同时带走存在于壁面材料中的水分，再加入预热过的碳化渣物料后，由氯气专用的管道加入常温氯气进行反应，达到起炉的目的。采用惰性气体预热效率高，预热过程不会产生污染物质，且能够快速带走氯化炉中壁面材料中的水分，不会产生结块，有利于氯化炉长周期运行。氯气与惰性气体分开输送，安全性高。
附图说明
图1是本申请的原理图。
图中零部件、部位及编号：氯化炉1、氯气缓冲罐2、惰性气体加热炉3、物料仓4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本申请的低温氯化炉预热装置，包括氯化炉1、氯气缓冲罐2、惰性气体加热炉3和物料仓4，所述氯气缓冲罐2与氯化炉1通过氯气管道连通，所述惰性气体加热炉3与氯化炉1的底部通过预热气体进口连通，所述物料仓4与氯化炉1连通。其中氯化炉1作为沸腾氯化生产四氯化钛的反应容器，氯气缓冲罐2用于存储反应用的氯气，保证反应过程中能够通过氯气管道向氯化炉1内输送一定流量与温度的氯气。惰性气体加热炉3用于对惰性气体进行加热，加热后的惰性气体输送到氯化炉1中对氯化炉1进行预热。物料仓4用来存储和加热碳化渣，并在反应前将碳化渣送入到氯化炉1内。本申请的装置利用惰性气体加热炉3对惰性气体进行加热，加热的惰性气体将低温氯化炉1壁面材料加热，同时带走存在于壁面材料中的水分，加入预热的碳化渣物料后，由专用的氯气管道加入常温氯气进行反应，达到起炉的目的。采用惰性气体预热效率高，预热过程不会产生污染物质，且能够快速带走氯化炉1中壁面材料中的水分，不会产生结块，有利于氯化炉1长周期运行。氯气与惰性气体分开输送，安全性高。
为了提高预热效果，本申请预热气体进口方向与氯化炉1筒体直径方向呈30-90度，与氯化炉1底面呈15-30度。采用前述方案预热气体进入氯化炉1后，在炉内形成旋转气流，由氯化炉1底部上升至顶部，逐步预热氯化炉1壁面材料及内腔，使氯化炉1可以得到快速预热，并且使预热更加均匀充分。
为了使惰性气体可以快速带走氯化炉1中的水分，本申请使预热气体进口距离氯化炉1底面100-500mm。
为了进一步提高预热效果，本申请所设置的预热气体进口数量为2-5个，2-5个预热气体进口对称布置在氯化炉1上，有利于气旋的形成，使惰性气体在上升过程中完成对氯化炉1的充分预热。
为了提高预热效果，从惰性气体加热炉3通入氯化炉1中的预热气体为干燥氮气，采用干燥的氮气有利于带走壁面材料中的水分。
为了提高预热效果，本申请在所述氯化炉1的底部还设置有气体分布板，所述气体分布板与氯气管道相通。氯气通过气体分布板，进入氯化炉1后均匀分布在氯化炉1内，可以使氯化反应更加充分的进行。
本申请的低温氯化炉起炉方法，包括以下几个步骤：
A、利用上述的惰性气体加热炉3对惰性气体进行加热；
B、将加热后的惰性气体通入到氯化炉1中对氯化炉1进行预热；
C、氯化炉1预热完成后将预热过的碳化渣加入到氯化炉1中同时通入常温氯气；
D、当氯化炉1达到指定温度后向氯化炉1内加入生产原料。
本申请的先对惰性气体进行预加热，预热的惰性气体将低温氯化炉1壁面材料加热，同时带走存在于壁面材料中的水分，再加入预热的碳化渣物料后，由专用的氯气管道加入常温氯气进行反应，达到起炉的目的。采用惰性气体预热效率高，预热过程不会产生污染物质，且能够快速带走氯化炉1中壁面材料中的水分，不会产生结块，有利于氯化炉1长周期运行，氯气与惰性气体分开输送，安全性高，并且由于起炉过程中炉内没有任何物料，因此不影响壁面材料中水分的析出，可以避免反应过程中到达较高的反应温度后，水分析出并与四氯化钛反应产生结块，影响氯化炉1长周期运行的问题。
为了提高预热效果，在B步骤中，通入氯化炉1内的惰性气体形成旋转气流，并由氯化炉1底部上升至顶部。惰性气体形成旋转气流逐步上升可以使氯化炉1充分预热，并提高预热效率，缩短预热时间。
在A步骤中，将惰性气体加热至400℃；在B步骤，将该温度条件下的惰性气体通入氯化炉1中，可以使氯化炉1快速达到起炉温度。
在C步骤中，当氯化炉1出口温度达到300℃，内壁面温度达200℃时，向氯化炉1中加入预热至300℃的碳化渣，对氯化炉1进一步预热，同时由氯化炉1底部通入常温氯气，当氯化炉1达到指定温度后加入预热的至300℃碳化渣，可以使炉内气体快速达到反应的适宜温度。
Claims (8)
1.低温氯化炉起炉方法，其特征在于：包括以下几个步骤：
A、利用低温氯化炉预热装置的惰性气体加热炉(3)对惰性气体进行加热；其中，低温氯化炉预热装置包括氯化炉(1)、氯气缓冲罐(2)、惰性气体加热炉(3)和物料仓(4)，所述氯气缓冲罐(2)与氯化炉(1)通过氯气管道连通，所述惰性气体加热炉(3)与氯化炉(1)的底部通过预热气体进口连通，所述物料仓(4)与氯化炉(1)连通；
B、将加热后的惰性气体通入到氯化炉(1)中对氯化炉(1)进行预热；
C、氯化炉(1)预热完成后将预热过的碳化渣加入到氯化炉(1)中，同时通入常温氯气；
D、当氯化炉(1)达到指定温度后向氯化炉(1)内加入生产原料。
2.如权利要求1所述的低温氯化炉起炉方法，其特征在于：在B步骤中，通入氯化炉(1)内的惰性气体形成旋转气流并由氯化炉(1)底部上升至顶部。
3.如权利要求1所述的低温氯化炉起炉方法，其特征在于：在A步骤中，惰性气体加热至400℃。
4.如权利要求1所述的低温氯化炉起炉方法，其特征在于：在C步骤中，当氯化炉(1)出口温度达到300℃，内壁面温度达200℃时，向氯化炉(1)中加入预热至300℃的碳化渣，同时由氯化炉(1)底部通入常温氯气。
5.如权利要求1所述的低温氯化炉起炉方法，其特征在于：低温氯化炉预热装置的预热气体进口距离氯化炉(1)底面100-500mm。
6.如权利要求1所述的低温氯化炉起炉方法，其特征在于：低温氯化炉预热装置的预热气体进口数量为2-5个。
7.如权利要求1或5所述的低温氯化炉起炉方法，其特征在于：步骤A中，从惰性气体加热炉(3)通入氯化炉(1)中的预热气体为干燥氮气。
8.如权利要求1所述的低温氯化炉起炉方法，其特征在于：低温氯化炉预热装置的氯化炉(1)的底部还设置有气体分布板，所述气体分布板与氯气管道相通。
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