CN109052463A - 一种粗四氯化钛精制除钒方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粗四氯化钛精制除钒方法,涉及四氯化钛生产技术领域,提供一种除钒速度快,效果好,成本低的粗四氯化钛精制除钒方法。该方法包括以下步骤:A、氯化系统生产的粗TiCl4液体进入TiCl4储罐存储;B、TiCl4储罐内粗TiCl4液体进入精制循环塔内;C、精制循环塔内粗TiCl4液体泵入换热器,通过换热器后形成高温带压粗TiCl4液体并进入混合管;D、矿物油储罐内矿物油泵入混合管与高温带压粗TiCl4液体混合并与其中的杂质进行反应得到除钒泥浆;E、反应后混合物从混合管喷入精制循环塔并发生闪蒸,部分TiCl4液体汽化成TiCl4蒸汽;TiCl4蒸汽经过精制循环塔的塔顶筛板进入冷凝系统,经冷凝后进入精TiCl4储槽;未汽化的TiCl4液体回到精制循环塔下部;除钒泥浆返回氯化系统。
Description
技术领域
本发明涉及四氯化钛生产技术领域,尤其涉及一种粗四氯化钛精制除钒方法。
背景技术
粗四氯化钛精制工艺技术主要有铜丝除钒法、铝粉除钒法、硫化氢除钒法。铜丝除钒法的缺点是失效铜丝的再生洗涤操作麻烦,劳动强度大,条件差,并且产生含铜废水污染,不便于回收钒,除钒成本高,生产不连续。铝粉除钒法的缺点是使用的超细活性铝粉价格昂贵,并具有可爆性。硫化氢除钒法的缺点是硫化氢是剧毒、恶臭、易爆的气体,劳动条件恶劣。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种除钒速度快,效果好,成本较低的粗四氯化钛精制除钒方法。
为解决上述问题采用的技术方案是:A、氯化系统生产的粗TiCl4液体进入TiCl4储罐存储;
B、TiCl4储罐内粗TiCl4液体进入精制循环塔内下部;
C、精制循环塔内粗TiCl4液体通过塔内的循环泵泵入换热器,通过换热器后形成高温带压粗TiCl4液体;高温带压粗TiCl4液体进入混合管;
D、矿物油储罐内矿物油泵入混合管与高温带压粗TiCl4液体混合并与高温带压粗TiCl4液体中的杂质进行反应得到除钒泥浆;
E、反应后混合物从混合管喷入精制循环塔并发生闪蒸,部分TiCl4液体汽化成TiCl4蒸汽;TiCl4蒸汽经过精制循环塔的塔顶筛板进入冷凝系统,经冷凝后进入精TiCl4储槽;未汽化的TiCl4液体回到精制循环塔下部,然后再次泵入换热器;除钒泥浆返回氯化系统。
进一步的是:步骤B中,粗TiCl4液体在换热器内加热至150~160℃,压力为0.3~0.4Mpa。
本发明的有益效果是:1、采用矿物油作为除钒原料,成本低,安全性高。
2、能够实现连续精制除钒,钒速度快,精TiCl4中钒含量极低。
3、设备简单,投资少;除钒泥浆返回氯化系统实现了废物利用,有利于降低四氯化钛生产成本。
附图说明
图1是粗四氯化钛精制除钒方法所应用的设备的示意图;
图中标记为:TiCl4储罐1、精制循环塔2、换热器3、混合管4、矿物油储罐5、冷凝系统6、冷凝器61、冷却器62、精TiCl4储槽7、氯化系统8。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
粗四氯化钛精制除钒方法包括以下步骤:A、氯化系统8生产的粗TiCl4液体进入TiCl4储罐1存储;B、TiCl4储罐1内粗TiCl4液体进入精制循环塔2内下部;C、精制循环塔2内粗TiCl4液体通过塔内的循环泵泵入换热器3,通过换热器3后形成高温带压粗TiCl4液体;高温带压粗TiCl4液体进入混合管4;D、矿物油储罐5内矿物油泵入混合管4与高温带压粗TiCl4液体混合并与高温带压粗TiCl4液体中的杂质进行反应得到除钒泥浆;E、反应后混合物从混合管4喷入精制循环塔2并发生闪蒸,部分TiCl4液体汽化成TiCl4蒸汽;TiCl4蒸汽经过精制循环塔2的塔顶筛板进入冷凝系统6,经冷凝后进入精TiCl4储槽7;未汽化的TiCl4液体回到精制循环塔2下部,然后再次泵入换热器3;除钒泥浆返回氯化系统8。
粗TiCl4液体中常有的杂质是VOCl3、FeCl3、AlCl3。矿物油能够去除其中的VOCl3,化学反应方程式为:VOCl3+C=VCl3+CO。TiCl4蒸汽与塔顶筛板进行热质交换能够去除TiCl4蒸汽中的FeCl3和C。
矿物油与在混合管4与高温带压粗TiCl4液体混合,高温带压粗TiCl4液体对矿物油的冲击和二者流动有助于二者充分混合,从而利于矿物油与杂质发生反应。反应后混合物从混合管4喷入精制循环塔2时,压力突然降低,使粗TiCl4饱和液体变成容器压力下的饱和蒸汽和饱和液体,即发生闪蒸。矿物油与杂质发生反应的产物并不转化成蒸汽,TiCl4蒸汽中杂质很少,再经过塔顶筛板去除杂质后,得到的TiCl4蒸汽钒含量极低。因此,经冷凝后进入精TiCl4储槽7的精TiCl4液体纯度高。
回到精制循环塔2塔下部的反应后混合物中如有未反应的矿物油,则在精制循环塔2内以及在后续过程中依然与杂质进行反应。除钒后产生的除钒泥浆呈粘稠状,应在精制循环塔2塔底设置排放管路排出。
步骤B中,粗TiCl4液体在换热器3内最好加热至150~160℃,压力为0.3~0.4Mpa,保证粗TiCl4液体与矿物油良好地混合反应,并保证后续喷出后具有良好的闪蒸效果。
本粗四氯化钛精制除钒方法的实现需要相应的设备。设备如图1所示,包括TiCl4储罐1、精制循环塔2、换热器3、混合管4、矿物油储罐5、冷凝系统6和精TiCl4储槽7,设备通过输送物料的管路连接并采用液体泵输送物料。精制循环塔2上部设置塔顶筛板,冷凝系统6包括冷凝器61和冷却器62。
实施例:
如图1所示,粗四氯化钛精制除钒设备包括TiCl4储罐1、精制循环塔2、换热器3、混合管4、矿物油储罐5、冷凝系统6和精TiCl4储槽7。
生产时,由氯化系统生产的粗TiCl4进入TiCl4储罐1缓存;然后以7t/h速度泵入精制循环塔2;通过塔内的循环泵以150t/h的流量通入换热器3;TiCl4在换热器3内加热至155℃,压力0.35Mpa;在混合管4内高温带压TiCl4液体与来自矿物油储罐5的矿物油混合反应,反应后的混合物进入精制循环塔2;大约6.5t/h的TiCl4液体得以汽化成TiCl4蒸汽,这部分蒸汽经过塔顶筛板进入冷凝系统6,经冷凝后进入精TiCl4储槽7;其余TiCl4液体回到精制循环塔2继续循环,精制循环塔2压力控制在20kPa以内;塔底的除钒泥浆以0.5t/h流量经过泥浆返回系统直接返回氯化系统8。
Claims (2)
1.一种粗四氯化钛精制除钒方法,其特征在于:包括以下步骤:
A、氯化系统(8)生产的粗TiCl4液体进入TiCl4储罐(1)存储;
B、TiCl4储罐(1)内粗TiCl4液体进入精制循环塔(2)内下部;
C、精制循环塔(2)内粗TiCl4液体通过塔内的循环泵泵入换热器(3),通过换热器(3)后形成高温带压粗TiCl4液体;高温带压粗TiCl4液体进入混合管(4);
D、矿物油储罐(5)内矿物油泵入混合管(4)与高温带压粗TiCl4液体混合并与高温带压粗TiCl4液体中的杂质进行反应得到除钒泥浆;
E、反应后混合物从混合管(4)喷入精制循环塔(2)并发生闪蒸,部分TiCl4液体汽化成TiCl4蒸汽;TiCl4蒸汽经过精制循环塔(2)的塔顶筛板进入冷凝系统(6),经冷凝后进入精TiCl4储槽(7);未汽化的TiCl4液体回到精制循环塔(2)下部,然后再次泵入换热器(3);除钒泥浆返回氯化系统(8)。
2.根据权利要求1所述的一种粗四氯化钛精制除钒方法,其特征在于:步骤B中,粗TiCl4液体在换热器(3)内加热至150~160℃,压力为0.3~0.4Mpa。
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