CN115286036B - 降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的装置及方法。所述装置包括：喷洒部，配置为朝向氯化炉的烟气出口进行喷洒；换热器、输送管道，所述换热器通过所述输送管道分别与所述喷洒部和淋洗槽连接，其中所述淋洗槽用于收集淋洗后获得的四氯化钛浆料；输送泵，与所述输送管道连接；测温部，用于检测所述烟气出口处的温度；控制部，与所述测温部和所述输送泵通信连接，并配置为：基于所述测温部检测的温度高于250℃，控制所述输送泵开启。本发明能够降低淋洗系统四氯化钛浆料的固含量，从而降低淋洗系统换热器的堵塞几率。

Description

降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的装置及方法

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的装置及方法。

背景技术

氯化法钛白因其在技术、环保和产品质量等方面的优势逐渐成为国内钛白生产的主流工艺。含钛物料氯化制备的四氯化钛是氯化法钛白生产的中间核心原料。针对目前钒钛磁铁矿高炉流程产生的高钛型高炉渣利用率不高的问题，攀钢研发了高炉渣提钛工艺流程，该流程低温氯化工艺会产生粗四氯化钛。

目前低温氯化生产四氯化钛过程中，淋洗系统四氯化钛浆料固含量较高，会导致换热器极易堵塞，且大大降低四氯化钛换热效率，影响氯化生产的稳定性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的装置及方法，以解决淋洗系统四氯化钛浆料固含量较高进而导致换热器堵塞的问题。

根据本发明的一个方面，提出一种降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的装置，包括：喷洒部，配置为朝向氯化炉的烟气出口进行喷洒；换热器、输送管道，所述换热器通过所述输送管道分别与所述喷洒部和淋洗槽连接，其中所述淋洗槽用于收集淋洗后获得的四氯化钛浆料；输送泵，与所述输送管道连接；测温部，用于检测所述烟气出口处的温度；控制部，与所述测温部和所述输送泵通信连接，并配置为：基于所述测温部检测的温度高于250℃，控制所述输送泵开启。

根据本发明的一个实施例，所述控制部还配置为：基于所述测温部检测的温度低于200℃，控制所述输送泵关闭。

根据本发明的一个实施例，所述喷洒部为挡板式喷头或十字式喷头。

根据本发明的一个实施例，所述输送管道的管口距所述淋洗槽底部0.2-0.5m。

根据本发明的一个实施例，所述淋洗槽内四氯化钛浆料的固含量为100-350g/L。

根据本发明的另一方面，提出一种降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的方法，其特征在于，包括：检测氯化炉的烟气出口处的温度；基于检测温度高于250℃，向所述烟气出口喷洒经过冷却的四氯化钛浆料，从而利用喷洒出的四氯化钛浆料对所述烟气出口处的烟气进行降温。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：基于检测温度低于200℃，停止向所述烟气出口喷洒所述四氯化钛浆料。

根据本发明的一个实施例，所述四氯化钛浆料的固含量为100-350g/L。

在根据本发明实施例的降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的装置及方法中，将四氯化钛浆料朝向氯化炉的烟气出口进行喷洒，喷洒出的四氯化钛浆料将烟气出口处的烟气降温至不高于250℃，使得烟气中的低熔沸点物质作为固体析出，析出的固体以及四氯化钛浆料中的部分尾渣返回氯化炉随尾渣排出系统，从而可以降低淋洗系统四氯化钛浆料的固含量，并降低淋洗系统换热器堵塞几率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出根据本发明实施例的降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的装置的示意图；

图2示出根据本发明实施例的降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

针对淋洗系统换热器堵塞问题，本申请的发明人对换热器堵塞物及四氯化钛浆料固体主要成分进行了分析，分析结果显示堵塞物和浆料固体含较高的铁(铁的氯化物可达50％以上)，及部分夹带尾渣。结合现场情况，发明人推测换热器堵塞物形成原因主要在于，低沸点氯化物在淋洗前端没有得到足够的温降。从而，发明人提出如下将要描述的装置及方法来解决淋洗系统四氯化钛浆料固含量较高以及淋洗系统换热器堵塞的问题。

图1示出根据本发明实施例的降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的装置100的示意图。如图1所示，装置100包括：喷洒部10，配置为朝向氯化炉1的烟气出口2进行喷洒；换热器20、输送管道30，换热器20通过输送管道30分别与喷洒部10和淋洗槽3连接，其中淋洗槽3用于收集淋洗后获得的四氯化钛浆料；输送泵40，与输送管道30连接；测温部50，用于检测烟气出口2处的温度；控制部60，与测温部50和输送泵40通信连接，并配置为：基于测温部50检测的温度高于250℃，控制输送泵40开启。

淋洗槽3可以为淋洗系统的一部分，其用于收集淋洗后获得的四氯化钛浆料。烟气出口2排出的烟气进入淋洗系统之后，经过淋洗获得四氯化钛浆料。换热器20用于对四氯化钛浆料进行冷却，使得冷却后的四氯化钛浆料能够对烟气进行降温。喷洒部10和测温部50可以设置在烟气出口2周围。输送泵40可以与淋洗槽3和换热器20之间的输送管道30连接，便于驱动淋洗槽3内的四氯化钛浆料流动至换热器20进而流动至喷洒部10。换热器20输入端的输送管道30的末端与输送泵40连接，换热器20输出端输送管道30的末端与喷洒部10连接。

喷洒部10向烟气出口2喷洒四氯化钛浆料，喷洒出的四氯化钛浆料能够对烟气进行降温，通过冷凝-气固分离使烟气中溶沸点低的铁氯化物及部分尾渣重新返回氯化炉随尾渣排出系统，而不会进入淋洗系统，从而可以去除相应的含铁物质，降低淋洗系统四氯化钛浆料的固含量。

控制部60基于测温部50的检测值来对输送泵40的开启和关闭进行控制，可以实现自动控制，无需手动操作。当测温部50检测的温度高于250℃时，控制部60控制输送泵40开启，使得四氯化钛浆料可以喷出以对烟气进行降温，从而可以将烟气温度控制在不高于250℃的范围内，此温度范围能够保证烟气中低熔沸点的铁氯化物作为固体析出。

在本发明的实施例中，控制部60还配置为：基于测温部50检测的温度低于200℃，控制输送泵40关闭，防止烟气温度过低导致四氯化钛变为液态。控制部60还配置为基于测温部50检测的温度控制四氯化碳浆料的流量。

喷洒部10可以为挡板式喷头或十字式喷头，其具有良好的喷散功能，可以将四氯化钛浆料完全喷洒开，使得四氯化钛浆料与烟气充分接触。挡板式喷头包括设置在流体出口处的挡板，利用挡板使流体发生喷溅。十字喷头包括十字状支架，所述十字状支架上设有多个喷洒口。喷洒部10的数量可以为多个，例如，可以设置1-3个喷洒部10。

在本发明的实施例中，输送管道30伸入淋洗槽3内，并且输送管道30的管口距淋洗槽3底部0.2-0.5m。该距离范围可使输送管道30的管口尽量抽取淋洗槽3内上层含固量较低的四氯化钛浆料——例如四氯化钛浆料上清液，以避免输送管道30的管口过于靠近淋洗槽3底部而使得底部固含量过高的四氯化钛浆料进入输送管道30进而导致输送泵40、换热器20等发生堵塞。

在本发明的实施例中，淋洗槽3内四氯化钛浆料的固含量为100-350g/L。即便较高固含量的四氯化钛浆料也可以用于本发明的装置中。

图2示出根据本发明实施例的降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的方法的流程图。如图2所示，所述方法包括：

步骤S1，检测氯化炉的烟气出口处的温度；

步骤S2，基于检测温度高于250℃，向所述烟气出口喷洒经过冷却的四氯化钛浆料，从而利用喷洒出的四氯化钛浆料对所述烟气出口处的烟气进行降温。

在一些实施例中，所述方法还包括：基于检测温度低于200℃，停止向所述烟气出口喷洒所述四氯化钛浆料。

在一些实施例中，所述四氯化钛浆料的固含量为100-350g/L。

根据以上描述，本发明实施例的装置及方法，通过将四氯化钛浆料喷洒至氯化炉的烟气出口处，以此降低烟气出口温度，将烟气中铁的氯化物析出，同时浆料中夹带的尾渣将返回炉内，能够降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量，从而实现淋洗系统的长周期运行。有利于提高氯化生产的连续性和稳定性，降低粗四氯化钛生产成本，提升氯化钛白生产技术水平。

在未采用本发明的装置前，淋洗系统四氯化碳浆料固含量高，过热器和淋洗泵平均运行周期10天。采用本发明的装置后，淋洗系统四氯化钛浆料固含量降低，过热器和淋洗泵平均运行周期延长至20天，可少拆9次换热器及淋洗泵。

下面根据具体的实施例进行说明。

实施例1

氯化炉正常运行过程中，通过将适量的四氯化钛浆料返回氯化炉以将炉内反应段温度控制在500-550℃范围内。

当氯化炉烟气出口温度大于250℃时，开启输送泵将淋洗槽内的四氯化钛浆料经由返浆料换热器冷却后送至返料喷头，四氯化钛浆料经喷头喷洒开到达氯化炉内，四氯化钛浆料与氯化炉烟气接触，四氯化钛浆料吸收烟气出口处混合烟气的热量而完全汽化，相应地出口烟气温度得以降低。当氯化炉烟气出口温度小于200℃时，关闭输送泵停止输送四氯化钛浆料。

烟气出口温度在200-250℃时，测得淋洗系统四氯化钛浆料的固含量＜100g/L，浆料固体中TFe含量(全铁含量)＜1wt％。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的装置，其特征在于，包括：

喷洒部，配置为朝向氯化炉的烟气出口进行喷洒；

换热器、输送管道，所述换热器通过所述输送管道分别与所述喷洒部和淋洗槽连接，其中所述淋洗槽用于收集淋洗后获得的四氯化钛浆料；

输送泵，与所述输送管道连接；

测温部，用于检测所述烟气出口处的温度；

控制部，与所述测温部和所述输送泵通信连接，并配置为：

基于所述测温部检测的温度高于250℃，控制所述输送泵开启。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制部还配置为：

基于所述测温部检测的温度低于200℃，控制所述输送泵关闭。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷洒部为挡板式喷头或十字式喷头。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输送管道的管口距所述淋洗槽底部0.2-0.5m。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述淋洗槽内四氯化钛浆料的固含量为100-350g/L。

6.一种降低淋洗系统四氯化钛浆料固含量的方法，其特征在于，包括：

检测氯化炉的烟气出口处的温度；

基于检测温度高于250℃，向所述烟气出口喷洒经过冷却的四氯化钛浆料，从而利用喷洒出的四氯化钛浆料对所述烟气出口处的烟气进行降温。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

基于检测温度低于200℃，停止向所述烟气出口喷洒所述四氯化钛浆料。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述四氯化钛浆料的固含量为100-350g/L。