CN112139165A - 一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置及其使用方法 - Google Patents

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马平
单宇
刘增广
于继宏
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Abstract

一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置及其使用方法，装置的执行器通过连接头与靶轴一端相固连，靶环固定在靶轴另一端且位于套管内；套管一端连通在弯管上，弯管与脱钒反应器连通；加油管一端连通在套管末端，压力传感器设在加油管末端；在靶轴上顺序套装第一法兰、密封套、第二法兰及套管，法兰与密封套固连，套管与法兰固连，靶轴与密封套滑动密封配合。方法为：当积炭堵塞套管时，启动执行器，带动靶轴向前移动，通过靶环将套管内累积的积炭推入弯管内，完成积炭的清除，积炭将随着四氯化钛液体循环回流到脱钒反应器；也可以采用定时启动执行器的方式对积炭进行周期性清除，而不用等到积炭的累积程度已经影响到矿物油的正常加入时才启动执行器。

Description

一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置及其使用方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别是涉及一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置及其使用方法。
背景技术
在粗制的四氯化钛添加矿物油脱钒过程中，由于矿物油与温度高于130℃的四氯化钛液体长时间接触后，在与加油管连接的套管末端处，矿物油与四氯化钛液体的接触界面会裂解产生积炭，积炭长时间积累便会堵塞套管，并间接导致加油管堵塞，进而影响矿物油的加入量，最终影响到四氯化钛的脱钒效果。
目前，积炭的清除工作都是由人工完成，因此工作人员的劳动强度大，而且在积炭清除过程中，管路拆卸时无法避免四氯化钛液体和矿物油的泄露，而泄露的四氯化钛液体很容易造成工作人员烫伤和中毒，导致人工清除积炭工作存在较大的安全隐患，并且泄露的四氯化钛液体和矿物油还会污染周围环境。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置及其使用方法，摒弃了人工清除积炭的方式，能够自动完成积炭清除，有效降低了工作人员的劳动强度，而且积炭自动清除过程中无管路拆卸过程，因此避免了四氯化钛液体的泄露，从而避免了工作人员因泄露的四氯化钛液体而出现烫伤和中毒的情况，进而也避免了因泄露的四氯化钛液体和矿物油对周围环境造成的污染。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置，包括执行器、连接头、靶轴、靶环、套管、加油管、弯管、密封套、第一法兰、第二法兰及压力传感器；所述执行器的伸缩驱动轴端部通过连接头与靶轴一端同轴固连在一起，所述靶环固定设置在靶轴另一端；所述套管一端连通在弯管上，弯管一端与脱钒反应器的进料端相连通，弯管另一端与脱钒反应器的出料端相连通；所述加油管一端垂直连通在位于弯管外侧的套管末端，所述压力传感器设置在加油管的末端；所述靶环位于套管内，所述第一法兰、密封套、第二法兰及套管顺序套装在靶轴上；所述第一法兰与密封套一端固连在一起，密封套另一端与第二法兰固连在一起，第二法兰与套管管口焊接固连在一起；所述靶轴与密封套之间为滑动密封配合。
在所述靶轴与密封套的滑动接触面之间、在密封套与第二法兰的固定接触面之间均设置有密封圈。
在所述靶轴与第二法兰的滑动接触面之间设置有防尘圈。
位于所述套管内的靶轴直径小于套管的内径，且位于套管内的靶轴端部呈多爪状结构，所述靶环同轴固装在呈多爪状结构的靶轴端部。
所述执行器采用压缩空气驱动式结构、液压驱动式结构或电力驱动式结构。
所述连接头采用螺纹连接式结构或轴套插销连接式结构。
所述靶环的外径小于套管的内径，靶环与套管之间采用间隙配合。
所述的四氯化钛除矿物油积炭防堵装置的使用方法，具体为：随着高温四氯化钛液体在脱钒反应器内循环回流，通过加油管向流经弯管的高温四氯化钛液体内加入矿物油，在与加油管连接的套管末端处，矿物油与四氯化钛液体的接触界面会裂解产生积炭，积炭如果长时间累积则会堵塞套管且间接堵塞加油管，若压力传感器检测到加油管内的压力升高至设定值后，说明积炭的累积程度已经影响到矿物油的正常加入，此时启动执行器并使伸缩驱动轴伸出，进而带动靶轴同步向前移动，最终通过靶环将套管内累积的积炭推入弯管内，积炭将随着四氯化钛液体循环回流到脱钒反应器，最终完成积炭的清除；另外，也可以采用定时启动执行器的方式对积炭进行周期性清除，而不用等到积炭的累积程度已经影响到矿物油的正常加入时才启动执行器。
本发明的有益效果：
本发明的四氯化钛除矿物油积炭防堵装置及其使用方法，摒弃了人工清除积炭的方式，能够自动完成积炭清除，有效降低了工作人员的劳动强度，而且积炭自动清除过程中无管路拆卸过程，因此避免了四氯化钛液体的泄露，从而避免了工作人员因泄露的四氯化钛液体而出现烫伤和中毒的情况，进而也避免了因泄露的四氯化钛液体和矿物油对周围环境造成的污染。
附图说明
图1为本发明的一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置的结构示意图；
图中，1—执行器，2—连接头，3—靶轴，4—靶环，5—套管，6—加油管，7—弯管，8—密封套，9—第一法兰，10—第二法兰，11—压力传感器，12—脱钒反应器，13—积炭。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置，包括执行器1、连接头2、靶轴3、靶环4、套管5、加油管6、弯管7、密封套8、第一法兰9、第二法兰10及压力传感器11；所述执行器1的伸缩驱动轴端部通过连接头2与靶轴3一端同轴固连在一起，所述靶环4固定设置在靶轴3另一端；所述套管5一端连通在弯管7上，弯管7一端与脱钒反应器12的进料端相连通，弯管7另一端与脱钒反应器12的出料端相连通；所述加油管6一端垂直连通在位于弯管7外侧的套管5末端，所述压力传感器11设置在加油管6的末端；所述靶环4位于套管5内，所述第一法兰9、密封套8、第二法兰10及套管5顺序套装在靶轴3上；所述第一法兰9与密封套8一端固连在一起，密封套8另一端与第二法兰10固连在一起，第二法兰10与套管5管口焊接固连在一起；所述靶轴3与密封套8之间为滑动密封配合。
在所述靶轴3与密封套8的滑动接触面之间、在密封套8与第二法兰10的固定接触面之间均设置有密封圈。通过密封圈可以有效阻止矿物油和四氯化钛液态漏到外界。
在所述靶轴3与第二法兰10的滑动接触面之间设置有防尘圈。通过防尘圈可以有效阻止外接灰尘进入密封套8内部。
位于所述套管5内的靶轴3直径小于套管5的内径，且位于套管5内的靶轴3端部呈多爪状结构，所述靶环4同轴固装在呈多爪状结构的靶轴3端部。靶轴3端部的多爪状结构优选均分式三爪结构或均分式四爪结构。在靶轴3回缩时，位于靶环4后方的矿物油在受压后能够顺利通过靶轴3端部的多爪状结构间隙排出，避免因阻力过大而导致靶轴3无法正常回缩。
所述执行器1采用压缩空气驱动式结构、液压驱动式结构或电力驱动式结构。
所述连接头2采用螺纹连接式结构或轴套插销连接式结构。
所述靶环4的外径小于套管5的内径，靶环4与套管5之间采用间隙配合。
所述的四氯化钛除矿物油积炭防堵装置的使用方法，包括如下步骤：
随着高温四氯化钛液体在脱钒反应器12内循环回流，通过加油管6向流经弯管7的高温四氯化钛液体内加入矿物油，在与加油管6连接的套管5末端处，矿物油与四氯化钛液体的接触界面会裂解产生积炭13，积炭13如果长时间累积则会堵塞套管5且间接堵塞加油管6，若压力传感器11检测到加油管6内的压力升高至设定值后，说明积炭13的累积程度已经影响到矿物油的正常加入，此时启动执行器1并使伸缩驱动轴伸出，进而带动靶轴3同步向前移动，最终通过靶环4将套管5内累积的积炭13推入弯管7内，积炭13将随着四氯化钛液体循环回流到脱钒反应器12，最终完成积炭13的清除；另外，也可以采用定时启动执行器1的方式对积炭13进行周期性清除，而不用等到积炭13的累积程度已经影响到矿物油的正常加入时才启动执行器1。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (8)

1.一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置，其特征在于：包括执行器、连接头、靶轴、靶环、套管、加油管、弯管、密封套、第一法兰、第二法兰及压力传感器；所述执行器的伸缩驱动轴端部通过连接头与靶轴一端同轴固连在一起，所述靶环固定设置在靶轴另一端；所述套管一端连通在弯管上，弯管一端与脱钒反应器的进料端相连通，弯管另一端与脱钒反应器的出料端相连通；所述加油管一端垂直连通在位于弯管外侧的套管末端，所述压力传感器设置在加油管的末端；所述靶环位于套管内，所述第一法兰、密封套、第二法兰及套管顺序套装在靶轴上；所述第一法兰与密封套一端固连在一起，密封套另一端与第二法兰固连在一起，第二法兰与套管管口焊接固连在一起；所述靶轴与密封套之间为滑动密封配合。
2.根据权利要求1所述的一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置，其特征在于：在所述靶轴与密封套的滑动接触面之间、在密封套与第二法兰的固定接触面之间均设置有密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置，其特征在于：在所述靶轴与第二法兰的滑动接触面之间设置有防尘圈。
4.根据权利要求1所述的一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置，其特征在于：位于所述套管内的靶轴直径小于套管的内径，且位于套管内的靶轴端部呈多爪状结构，所述靶环同轴固装在呈多爪状结构的靶轴端部。
5.根据权利要求1所述的一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置，其特征在于：所述执行器采用压缩空气驱动式结构、液压驱动式结构或电力驱动式结构。
6.根据权利要求1所述的一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置，其特征在于：所述连接头采用螺纹连接式结构或轴套插销连接式结构。
7.根据权利要求1所述的一种四氯化钛除矿物油积炭防堵装置，其特征在于：所述靶环的外径小于套管的内径，靶环与套管之间采用间隙配合。
8.权利要求1所述的四氯化钛除矿物油积炭防堵装置的使用方法，其特征在于具体为：随着高温四氯化钛液体在脱钒反应器内循环回流，通过加油管向流经弯管的高温四氯化钛液体内加入矿物油，在与加油管连接的套管末端处，矿物油与四氯化钛液体的接触界面会裂解产生积炭，积炭如果长时间累积则会堵塞套管且间接堵塞加油管，若压力传感器检测到加油管内的压力升高至设定值后，说明积炭的累积程度已经影响到矿物油的正常加入，此时启动执行器并使伸缩驱动轴伸出，进而带动靶轴同步向前移动，最终通过靶环将套管内累积的积炭推入弯管内，积炭将随着四氯化钛液体循环回流到脱钒反应器，最终完成积炭的清除；另外，也可以采用定时启动执行器的方式对积炭进行周期性清除，而不用等到积炭的累积程度已经影响到矿物油的正常加入时才启动执行器。
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