CN110180364A - 一种调节四氯化钛贮库压力的装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调节四氯化钛贮库压力的装置及其使用方法，属于冶金技术领域，解决了现有尾气处理装置不能充分吸收酸性气体及冲压时容易发生倒吸的问题。本发明包括依次连接的安全罐、浓硫酸吸收罐和碱液吸收罐，浓硫酸吸收罐上设有加酸口，碱液吸收罐上设有加碱口和通气孔，安全罐与四氯化钛贮库的排气管相连接，在浓硫酸吸收罐和碱液吸收罐之间的管道上设有三通阀，三通阀三端分别连接浓硫酸吸收罐、碱液吸收罐和空气管道。泄压时，废气经安全罐、浓硫酸吸收罐和碱液吸收罐吸收水分和酸性气体后排出。冲压时，空气经浓硫酸吸收罐和安全罐进入贮库罐。本发明大大降低了尾气中有害气体的排放量，冲压时安全罐起到防倒吸作用。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种调节四氯化钛贮库压力的装置及其使用方法。
背景技术
四氯化钛贮存时，当贮库罐压力高于本地标准大气压时，需要通过排放一部分气体泄压，泄压时四氯化钛尾气中含有四氯化钛酸性气体、氯化氢、水等，直接排入大气会造成环境污染，需要对尾气进行处理后再排出。而当贮罐压力低于本地标准大气压时，需要使外界空气进入贮库大罐。由于四氯化钛气体极易水解，易与空气中的水分发生反应，因此要对进入体系中的空气进行除水处理。现有尾气处理装置是将从贮库罐中排出的尾气直接通入盛有浓硫酸的呼吸罐后直接排放进入大气，浓硫酸能够有效吸收泄压尾气中的水分，但排出的尾气中仍残留少量四氯化钛和氯化氢气体，严重污染环境以及恶化生产作业环境。在空气进入贮库大罐过程中，浓硫酸能够有效吸收进入的空气中的水分，但使用久了的呼吸罐中浓硫酸液面升高，浓硫酸液体容易通过气体管路进入系统内部，发生气体管路堵塞，也损害设备性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种调节四氯化钛贮库压力的装置，以解决现有尾气处理装置不能充分吸收酸性气体，以及冲压时容易发生浓硫酸倒吸的问题。
本发明的另一目的是提供一种调节四氯化钛贮库压力的装置的使用方法。
本发明的技术方案是：一种调节四氯化钛贮库压力的装置，包括浓硫酸吸收罐，浓硫酸吸收罐上设有加酸口，其特征在于：还包括安全罐和碱液吸收罐，安全罐、浓硫酸吸收罐和碱液吸收罐依次通过管道连接，安全罐与四氯化钛贮库的排气管相连接，在浓硫酸吸收罐和碱液吸收罐之间的管道上设有三通阀，三通阀三端分别连接浓硫酸吸收罐、碱液吸收罐和空气管道，碱液吸收罐上设有加碱口和通气孔。
作为本发明的进一步改进，安全罐下端设有第一排废管，第一排废管上设有第一阀门。
作为本发明的进一步改进，浓硫酸吸收罐下端设有第二排废管，第二排废管上设有第二阀门。
作为本发明的进一步改进，碱液吸收罐下端设有第三排废管，第三排废管上设有第三阀门。
一种调节四氯化钛贮库压力的装置的使用方法，当四氯化钛贮库罐压力高于本地标准大气压时，通过以下步骤排放四氯化钛贮库罐废气：
A、通过加酸口向浓硫酸吸收罐中加入浓硫酸，通过加碱口向碱液吸收罐中加入碱液，安全罐中不盛装任何液体；
B、调整三通阀，使浓硫酸吸收罐与碱液吸收罐相连通；
C、打开四氯化钛贮库的排气管上的排气阀，开始泄压操作，含有四氯化钛、水等的废气依次通过排气管和安全罐，进入浓硫酸吸收罐，经浓硫酸干燥处理后的尾气进入碱液吸收罐，尾气与碱液发生中和反应，消耗尾气中的四氯化钛和氯化氢后，经通气孔排入大气中；
D、待达到要求的贮库罐压力后，关闭排气阀及三通阀，停止泄压。
进一步地，碱液选用氢氧化钠溶液，价格低廉，方便操作，二次产物为水和氯化钠，无毒易处理。
一种调节四氯化钛贮库压力的装置的使用方法，当四氯化钛贮库罐压力低于本地标准大气压时，通过以下步骤补入空气：
A、通过加酸口向浓硫酸吸收罐中加入浓硫酸，安全罐中不盛装任何液体；
B、调整三通阀，使浓硫酸吸收罐与空气管道相连通；
C、打开四氯化钛贮库的排气管上的排气阀，开始冲压操作，空气从空气管道进入浓硫酸吸收罐后，吸收多余水分，防止水气进入四氯化钛贮库罐与四氯化钛发生水解反应，污染物料腐蚀设备，除去水气等杂质的空气进入安全罐中，经缓冲作用后进入开四氯化钛贮库；
D、待达到要求的贮库罐压力后，停止冲压，关闭排气阀及三通阀。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1. 本发明装置结构简单，成本低廉，利用三通阀可快速地转换四氯化钛贮库泄压和冲压，方便调节四氯化钛贮库压力，保证贮库系统正常发挥性能；
2. 利用本发明进行泄压时，废气中的水分经浓硫酸干燥处理后，尾气进入碱液吸收罐，与碱液发生中和反应，尾气中的四氯化钛和氯化氢被碱液吸收处理，达到环保要求后直接排放至大气中，大大降低了尾气中有害气体四氯化钛及氯化氢的排放量；
3. 利用本发明进行冲压时，空气进入浓硫酸吸收罐，先除去多余水气，避免了空气中的水分进入贮库罐污染库存原料、腐蚀设备的危害，然后进入安全罐通入贮库罐中进行压力调节，即使浓硫酸吸收较多水分后液面升高，浓硫酸液体可进入安全罐中，而不会进入气体管路，不会造成气体管路堵塞，安全罐的设计，可以缓冲溢出的酸性液体，防止酸性液体倒吸进入贮库罐、污染原料、损害设备；
4. 本发明方法是一种有效、安全、环保处理四氯化钛废气的方案，可以广泛使用于此类酸性尾气的处理中。
附图说明
图1是一种调节四氯化钛贮库压力的装置的结构示意图。
图中，1-安全罐；2-浓硫酸吸收罐；21-加酸口；3-碱液吸收罐；31-加碱口；32-通气孔；4-第二排废管；41-第二阀门；5-排气管；51-排气阀；6-三通阀；7-第三排废管；71-第三阀门；8-第一排废管；81-第一阀门；9-空气管道。
具体实施方式
以下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，一种调节四氯化钛贮库压力的装置，包括浓硫酸吸收罐2，浓硫酸吸收罐2上设有加酸口21，还包括安全罐1和碱液吸收罐3，安全罐1、浓硫酸吸收罐2和碱液吸收罐3依次通过管道连接，安全罐1与四氯化钛贮库的排气管5相连接，在浓硫酸吸收罐2和碱液吸收罐3之间的管道上设有三通阀6，三通阀6三端分别连接浓硫酸吸收罐2、碱液吸收罐3和空气管道9，碱液吸收罐3上设有加碱口31和通气孔32。
安全罐1下端设有第一排废管8，第一排废管8上设有第一阀门81。浓硫酸吸收罐2下端设有第二排废管4，第二排废管4上设有第二阀门41。碱液吸收罐3下端设有第三排废管7，第三排废管7上设有第三阀门71。第一排废管8、第二排废管4、第三排废管7分别用于排出安全罐1、浓硫酸吸收罐2、碱液吸收罐3中的废液。
安全罐1中不盛装任何液体。排气管5伸入安全罐1的管口远离安全罐1底部，防止生产操作时气压不稳导致液体倒吸进入贮库罐。定期打开第一阀门81，经第一排废管8清空安全罐1中的液体。
通过加酸口21向浓硫酸吸收罐2中加入质量分数为98%的浓硫酸溶液，浓硫酸溶液高度为浓硫酸吸收罐2高度的三分之一，气体出入口的管道插入深度均为浓硫酸吸收罐2的二分之一。
通过加碱口31向碱液吸收罐3中加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液，尾气入口管道的插入深度为碱液吸收罐3高度的三分之二。
当四氯化钛贮库罐压力高于本地标准大气压时，通过以下步骤排放四氯化钛贮库罐废气：
A、调整三通阀6，使浓硫酸吸收罐2与碱液吸收罐3相连通；
B、打开四氯化钛贮库的排气管5上的排气阀51，开始泄压操作，含有四氯化钛、水等的废气依次通过排气管5和安全罐1，进入浓硫酸吸收罐2，经浓硫酸干燥处理后的尾气进入碱液吸收罐3，尾气与碱液发生中和反应，消耗尾气中的四氯化钛和氯化氢，至此，尾气达到环保排放标准，经通气孔32直接排入大气中；
C、待达到要求的贮库罐压力后，关闭排气阀51及三通阀6，停止泄压。
泄压时，安全罐1仅为一个气体通道，不发挥特征作用。
正常空气由78%氮气，21%氧气，0.94%稀有气体以及0.03%的其他气体、杂质组成，其中杂质水气一旦进入贮库罐内，就会立即与四氯化钛物料发生水解反应，不仅会影响产品精四氯化钛质量，而且水解副产物严重腐蚀设备。当四氯化钛贮库罐压力低于本地标准大气压时，通过以下步骤补入空气：
A、调整三通阀6，使浓硫酸吸收罐2与空气管道9相连通；
B、打开四氯化钛贮库的排气管5上的排气阀51，开始冲压操作，空气从空气管道9进入浓硫酸吸收罐2后，吸收多余水分，除去水气等杂质的空气进入安全罐1中，经缓冲作用后进入开四氯化钛贮库；
C、待达到要求的贮库罐压力后，停止冲压，关闭排气阀51及三通阀6。
本方法可有效避免空气中的水气进入贮库罐系统，保证了产品质量和设备的良好性能。
浓硫酸吸水后，液体的粘度就会发生变化而变质；定期安排浓硫酸吸收罐2内液位检测，防止上述防倒吸管道堵塞情况的发生。如若发生罐内浓硫酸变质或液位变化，立即打开浓硫酸吸收罐2下端的第二阀门41，经第二排废管4排出变质浓硫酸，然后关闭第二阀门41，再从加酸口21重新补入新鲜浓硫酸液体。
Claims (7)
1.一种调节四氯化钛贮库压力的装置，包括浓硫酸吸收罐，所述浓硫酸吸收罐上设有加酸口，其特征在于：还包括安全罐（1）和碱液吸收罐（3），所述安全罐（1）、浓硫酸吸收罐（2）和碱液吸收罐（3）依次通过管道连接，安全罐（1）与四氯化钛贮库的排气管（5）相连接，在浓硫酸吸收罐（2）和碱液吸收罐（3）之间的管道上设有三通阀（6），三通阀（6）三端分别连接浓硫酸吸收罐（2）、碱液吸收罐（3）和空气管道（9），碱液吸收罐（3）上设有加碱口（31）和通气孔（32）。
2.根据权利要求1所述的一种调节四氯化钛贮库压力的装置，其特征在于：所述安全罐（1）下端设有第一排废管（8），第一排废管（8）上设有第一阀门（81）。
3.根据权利要求1或2所述的一种调节四氯化钛贮库压力的装置，其特征在于：所述浓硫酸吸收罐（2）下端设有第二排废管（4），第二排废管（4）上设有第二阀门（41）。
4.根据权利要求3所述的一种调节四氯化钛贮库压力的装置，其特征在于：所述碱液吸收罐（3）下端设有第三排废管（7），第三排废管（7）上设有第三阀门（71）。
5.一种权利要求1-4中任一项所述的调节四氯化钛贮库压力的装置的使用方法，其特征在于：当四氯化钛贮库罐压力高于本地标准大气压时，通过以下步骤排放四氯化钛贮库罐废气：
A、通过加酸口（21）向浓硫酸吸收罐（2）中加入浓硫酸，通过加碱口（31）向碱液吸收罐（3）中加入碱液；
B、调整三通阀（6），使浓硫酸吸收罐（2）与碱液吸收罐（3）相连通；
C、打开四氯化钛贮库的排气管（5）上的排气阀（51），开始泄压操作，废气依次通过排气管（5）和安全罐（1），进入浓硫酸吸收罐（2），经浓硫酸干燥处理后的尾气进入碱液吸收罐（3），尾气与碱液发生中和反应，消耗尾气中的四氯化钛和氯化氢后，经通气孔（32）排入大气中；
D、待达到要求的贮库罐压力后，关闭排气阀（51）及三通阀（6），停止泄压。
6.根据权利要求5所述的一种调节四氯化钛贮库压力的装置的使用方法，其特征在于：在步骤A中，所述碱液选用氢氧化钠溶液。
7.一种权利要求1-4中任一项所述的调节四氯化钛贮库压力的装置的使用方法，其特征在于：当四氯化钛贮库罐压力低于本地标准大气压时，通过以下步骤补入空气：
A、通过加酸口（21）向浓硫酸吸收罐（2）中加入浓硫酸；
B、调整三通阀（6），使浓硫酸吸收罐（2）与空气管道（9）相连通；
C、打开四氯化钛贮库的排气管（5）上的排气阀（51），开始冲压操作，空气从空气管道（9）进入浓硫酸吸收罐（2）后，吸收多余水分，除去水气的空气进入安全罐（1）中，经缓冲作用后进入开四氯化钛贮库；
D、待达到要求的贮库罐压力后，停止冲压，关闭排气阀（51）及三通阀（6）。
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