CN115920607A - 一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，属于氧化尾气处理领域，解决了现有处于关闭状态的第二调节阀很难做到无泄漏，致使一直有少量含高浓度氯气的返回氯气经过了第二调节阀，并需要通过氧化尾气洗涤系统的碱液吸收其中的氯气，客观上造成了碱液的额外消耗的问题。其包括将氧化炉和氯化炉连通的第一管道、以及将第一管道和洗涤塔连通的第二管道，所述第一管道上设有第一调节阀，所述第二管道上设有第二调节阀；所述第二管道上还设有第一切断阀。本发明由于第一切断阀的高密封性，能够降低氯气的渗漏，进而减少洗涤塔中碱液的损失。

Description

一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置

技术领域

本发明属于氧化尾气处理领域，具体涉及一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置。

背景技术

高温氧气级高温四氯化钛加入到氧化炉中反应，生成半成品基料钛白粉，同时产生氧化尾气。氧化尾气成分为80％的氯气，10％左右的氮气，5％左右的氧气，剩余为HCL，CO2等。现有技术中，氧化炉通过第一管道和氯化炉连通，第一管道通过第二管道和氯气洗涤塔连通，第一管道和第二管道上分别设有第一调节阀和第二调节阀，两个阀门用于控制返回氯气去氯化炉还是去洗涤塔；

然而在正常运行时(即氯气通入氯化炉中时)，处于关闭状态的第二调节阀很难做到无泄漏(由于调节阀不同于切断阀，其经常会出现一定的气体泄露)，致使一直有少量含高浓度氯气的返回氯气经过了第二调节阀，并需要通过氧化尾气洗涤系统的碱液吸收其中的氯气，客观上造成了碱液的额外消耗。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，以解决现有处于关闭状态的第二调节阀很难做到无泄漏，致使一直有少量含高浓度氯气的返回氯气经过了第二调节阀，并需要通过氧化尾气洗涤系统的碱液吸收其中的氯气，客观上造成了碱液的额外消耗的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，包括将氧化炉和氯化炉连通的第一管道、以及将第一管道和洗涤塔连通的第二管道，所述第一管道上设有第一调节阀，所述第二管道上设有第二调节阀；所述第二管道上还设有第一切断阀。

该技术方案中，需要说明的是，第一调节阀和第二调节阀的可由铸铁、铸钢、不锈钢等材料制成，其次，调节阀又名控制阀，可以改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数，一般由执行机构、阀门和其它附件组成。切断阀是指泄漏率小于十万分之一的阀，具有快速性，它是一种特殊的调节阀，只具有切断能力，没有调节作用，具有结构简单，反应灵敏，动作可靠等特点，切断阀工作的可靠性，在很大程度上取决于正确选择其结构和完全能适合其工作条件的材料，并取决于运行条件；且切断阀的泄漏量极小，而调节阀的泄漏量较大。综上，本方案中，在氯气通过第一管道通入到氯化炉中时，第一调节阀处于打开状态，第二调节阀和第一切断阀处于关闭状态，由于第一切断阀的高密封性，能够降低氯气的渗漏，进而减少洗涤塔中碱液的损失。

优选的，所述第一切断阀位于第二调节阀远离第一管道的一侧。

该技术方案中，需要说明的是，氧化尾气中会包含许多钛白粉尘、粉末，而粉尘、粉末会对阀门的密封性能造成一定的影响；鉴于调节阀的密封性相对于切断阀的密封型性更低，因此，本方案将第一切断阀设在第二管道的下游(即第二调节阀的右侧)，使得少量粉末经过第二调节阀后再作用于第一切断阀，即第一切断阀不会直接与第一管道中的粉末接触，进而更好的保护了第一切断阀。

优选的，还包括与第二管道连通的氮气管，所述氮气管与第二管道的连接处位于第二调节阀和第一切断阀之间，所述氮气管上设有第二切断阀。

该技术方案中，需要说明的是，虽然第一切断阀的密封性较高、泄露量极小，但是其仍然会存在泄露的情况，即在将氯气通入到氯化炉中时，仍然会有少量的氯气通过第二调节阀和第一切断阀进入到洗涤塔中，消耗一部分碱液，造成经济损失，为解决这一问题，本方案设有氮气管以及第二切断阀，正常运行时，工作人员将氮气通过氮气管通入第二管道上的第二调节阀和第一切断阀之间，当第二调节阀和第一切断阀之间的气体压力达到2bar左右时，关闭第二切断阀，此时第二调节阀左右两侧的气压压差几乎为零，基本不存在内漏，哪怕第一切断阀和第二切断阀存在微量的内漏，漏出去的也是氮气，基本不含高浓度的氯气漏入洗涤塔的情况，使得碱液的消耗基本为零。

优选的，所述氮气管包括主管道和支管道，所述主管道的一端和第二管道连通，所述主管道上设有止回阀，所述支管道的一端和主管道连通，另一端和氮气罐连通，所述第二切断阀设在支管道上。

该技术方案中，需要说明的是，由于返回氯气中带有微量的钛白粉粉末，本方案通过设置的止回阀可以防止这部分粉末流入分支管道，以对装有氮气源的装置进行保护。

优选的，所述主管道远离第二管道的一端设有第一压力变送器，所述第一压力变送器、第一切断阀、第二切断阀都分别和外部DCS控制系统电连接。

该技术方案中，需要说明的是，本方案通过设置的第一压力变送器用于监控第二管道中的气压压力，当第二管道内的气压压力未达到预定值时，第一压力变送器将信号传递给DCS控制系统，DCS控制系统控制第二切断阀打开，使得氮气充入到氮气管然后进入第二管道内，当第二管道内的气压压力达到预设值时，DCS控制系统控制第二切断阀关闭；综上，本方案将各个阀门、以及第一压力变送器与DCS控制系统电连接，能够达到自动调控气压的作用，其次，将第一压力变送器设在止回阀的上方也能降低钛白粉末对第一压力变送器的影响。

优选的，所述支管道向上倾斜设置。

该技术方案中，需要说明的是，将支管道向上倾斜设置使得从支管道进入到主管道的气体的初速度更大，能过对主管道内的钛白粉末形成阻力作用，防止其进入到第一压力变送器内；其次，由于支管道是倾斜的，使得氮气能够快速通入第二管道内，即增加了充气速度。

优选的，所述第一管道上还设有第二压力变送器，所述第二压力变送器与DCS控制系统电连接。

该技术方案中，需要说明的是，通过设置的第二压力变送器用于监控第一管道内的气压，且第二压力变送器和第一压力变送器协同配合以保证第二调节阀左右两侧的气压相等，即当第一压力变送器上显示的压力值与第二压力变送器上显示的压力值不同时，DCS则会控制各个阀门的开闭，以控制氮气的充入或排出，最终使得第二调节阀左右两侧的气压相等。

优选的，所述主管道上设有根部阀，所述根部阀位于止回阀靠近第二管道的一侧。

该技术方案中，需要说明的是，根部阀的设置主要便于工作人员在线检测止回阀、第一压力变送器，即当止回阀、第一压力变送器出现故障时，工作人员可关闭根部阀，以对止回阀、第一压力变送器进行在线检测。

优选的，所述第二管道的型号为DN300，所述主管道的型号为DN50，所述支管道的型号为DN25。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明由于第一切断阀的高密封性，能够降低氯气的渗漏，进而减少洗涤塔中碱液的损失。

2.本发明将第一切断阀设在第二管道的下游(即第二调节阀的右侧)，使得少量粉末经过第二调节阀后再作用于第一切断阀，即第一切断阀不会直接与第一管道中的粉末接触，进而更好的保护了第一切断阀。

3.本发明设有氮气管以及第二切断阀，通过氮气管项第二管道内通入氮气，使得第二切断阀左右两侧的气压平衡，进而可以防止氯气的泄露。

4.本发明通过设置的止回阀可以防止部分粉末流入分支管道，以对装有氮气源的装置进行保护。

5.本发明，本方案将各个阀门、以及第一压力变送器与DCS控制系统电连接，能够达到自动调控气压的作用，其次，将第一压力变送器设在止回阀的上方也能降低钛白粉末对第一压力变送器的影响。

6.本发明将支管道向上倾斜设置使得从支管道进入到主管道的气体的初速度更大，能过对主管道内的钛白粉末形成阻力作用，防止其进入到第一压力变送器内；其次，由于支管道是倾斜的，使得氮气能够快速通入第二管道内，即增加了充气速度。

7.本发明通过设置的第二压力变送器用于监控第一管道内的气压，且第二压力变送器和第一压力变送器协同配合以保证第二调节阀左右两侧的气压相等。

8.本发明通过设置的根部阀便于工作人员在线检测止回阀、第一压力变送器。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图；

附图标记

1-氧化炉，2-氯化炉，3-第一管道，4-第一调节阀，5-第二管道，6-洗涤塔，7-第二调节阀，8-第一切断阀，9-主管道，10-根部阀，11-止回阀，12-支管道，13-第二切断阀，14-氮气管，15-第一压力变送器，16-第二压力变送器。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

实施例

如图1所示，本发明提出一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，包括将氧化炉和氯化炉连通的第一管道、以及将第一管道3和洗涤塔6连通的第二管道5，所述第一管道3上设有第一调节阀4，所述第二管道5上设有第二调节阀7；所述第二管道5上还设有第一切断阀8。需要说明的是，第一调节阀4和第二调节阀7的作用可由铸铁、铸钢、不锈钢等材料制成，其次，调节阀又名控制阀，可以改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数，一般由执行机构、阀门和其它附件组成。切断阀是指泄漏率小于十万分之一的阀，具有快速性，它是一种特殊的调节阀，只具有切断能力，没有调节作用，具有结构简单，反应灵敏，动作可靠等特点，切断阀工作的可靠性，在很大程度上取决于正确选择其结构和完全能适合其工作条件的材料，并取决于运行条件；且切断阀的泄漏量极小，而调节阀的泄漏量较大。综上，本方案中，在氯气通过第一管道3通入到氯化炉2中时，第一调节阀4处于打开状态，第二调节阀7和第一切断阀8处于关闭状态，由于第一切断阀8的高密封性，能够降低氯气的渗漏，进而减少洗涤塔6中碱液的损失。

如图1所示，在一个实施例中，所述第一切断阀8位于第二调节阀7远离第一管道3的一侧。需要说明的是，氧化尾气中会包含许多钛白粉尘、粉末，而粉尘、粉末会对阀门的密封性能造成一定的影响；鉴于调节阀的密封性相对于切断阀的密封型性更低，因此，本方案将第一切断阀8设在第二管道5的下游(即第二调节阀7的右侧)，使得少量粉末经过第二调节阀7后再作用于第一切断阀8，即第一切断阀8不会直接与第一管道3中的粉末接触，进而更好的保护了第一切断阀8。

如图1所示，在一个实施例中，还包括与第二管道5连通的氮气管14，所述氮气管14与第二管道5的连接处位于第二调节阀7和第一切断阀8之间，所述氮气管14上设有第二切断阀13。需要说明的是，虽然第一切断阀8的密封性较高、泄露量极小，但是其仍然会存在泄露的情况，即在将氯气通入到氯化炉2中时，仍然会有少量的氯气通过第二调节阀7和第一切断阀8进入到洗涤塔6中，消耗一部分碱液，造成经济损失，为解决这一问题，本方案设有氮气管14以及第二切断阀13，正常运行时，工作人员将氮气通过氮气管14通入第二管道5上的第二调节阀7和第一切断阀8之间，当第二调节阀7和第一切断阀8之间的气体压力达到2bar左右时，关闭第二切断阀13，此时第二调节阀7左右两侧的气压压差几乎为零，基本不存在内漏，哪怕第一切断阀8和第二切断阀13存在微量的内漏，漏出去的也是氮气，基本不含高浓度的氯气漏入洗涤塔6的情况，使得碱液的消耗基本为零。

如图1所示，在一个实施例中，所述氮气管14包括主管道9和支管道12，所述主管道9的一端和第二管道5连通，所述主管道9上设有止回阀11，所述支管道12的一端和主管道9连通，另一端和氮气罐连通，所述第二切断阀13设在支管道12上。需要说明的是，由于返回氯气中带有微量的钛白粉粉末，本方案通过设置的止回阀11可以防止这部分粉末流入分支管道12，以对装有氮气源的装置进行保护。

如图1所示，在一个实施例中，所述主管道9远离第二管道5的一端设有第一压力变送器15，所述第一压力变送器15、第一切断阀8、第二切断阀13都分别和外部DCS控制系统电连接。需要说明的是，本方案通过设置的第一压力变送器15用于监控第二管道5中的气压压力，当第二管道5内的气压压力未达到预定值时，第一压力变送器15将信号传递给DCS控制系统，DCS控制系统控制第二切断阀13打开，使得氮气充入到氮气管14然后进入第二管道5内，当第二管道5内的气压压力达到预设值时，DCS控制系统控制第二切断阀13关闭；综上，本方案将各个阀门、以及第一压力变送器15与DCS控制系统电连接，能够达到自动调控气压的作用，其次，将第一压力变送器15设在止回阀11的上方也能降低钛白粉末对第一压力变送器15的影响。

如图1所示，在一个实施例中，所述支管道12向上倾斜设置。需要说明的是，将支管道12向上倾斜设置使得从支管道12进入到主管道9的气体的初速度更大，能过对主管道9内的钛白粉末形成阻力作用，防止其进入到第一压力变送器15内；其次，由于支管道12是倾斜的，使得氮气能够快速通入第二管道5内，即增加了充气速度。

如图1所示，在一个实施例中，所述第一管道3上还设有第二压力变送器16，所述第二压力变送器16与DCS控制系统电连接。需要说明的是，通过设置的第二压力变送器16用于监控第一管道3内的气压，且第二压力变送器16和第一压力变送器15协同配合以保证第二调节阀7左右两侧的气压相等，即当第一压力变送器15上显示的压力值与第二压力变送器16上显示的压力值不同时，DCS则会控制各个阀门的开闭，以控制氮气的充入或排出，最终使得第二调节阀7左右两侧的气压相等。

如图1所示，在一个实施例中，所述主管道9上设有根部阀10，所述根部阀10位于止回阀11靠近第二管道5的一侧。需要说明的是，根部阀10的设置主要便于工作人员在线检测止回阀11、第一压力变送器15，即当止回阀11、第一压力变送器15出现故障时，工作人员可关闭根部阀10，以对止回阀11、第一压力变送器15进行在线检测。

优选的，所述第二管道5的型号为DN300，所述主管道9的型号为DN50，所述支管道12的型号为DN25。

本发明的具体工作原理如下：当氯气充入到氯化炉2中时，打开第一调节阀4，关闭第二调节阀7和第一切断阀8，第一压力变送器15检测第二管道5内的气压，第二压力变送器16检测第一管道3内的气压，当第一压力变送器15的检测数值低于第一压力变送器15时，DCS控制系统控制第二切断阀13打开，使得氮气罐内的氮气经过支管道12、主管道9后进入到第二管道5(且位于第二调节阀7和第一切断阀8之间)，当第二调节阀7左右两侧压力相等时，DCS控制系统控制第二切断阀13关闭。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，其特征在于，包括将氧化炉(1)和氯化炉(2)连通的第一管道(3)、以及将第一管道(3)和洗涤塔(6)连通的第二管道(5)，所述第一管道(3)上设有第一调节阀(4)，所述第二管道(5)上设有第二调节阀(7)；所述第二管道(5)上还设有第一切断阀(8)。

2.根据权利要求1所述的一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，其特征在于，所述第一切断阀(8)位于第二调节阀(7)远离第一管道(3)的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，其特征在于，还包括与第二管道(5)连通的氮气管，所述氮气管与第二管道(5)的连接处位于第二调节阀(7)和第一切断阀(8)之间，所述氮气管上设有第二切断阀(13)。

4.根据权利要求3所述的一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，其特征在于，所述氮气管包括主管道(9)和支管道(12)，所述主管道(9)的一端和第二管道(5)连通，所述主管道(9)上设有止回阀(11)，所述支管道(12)的一端和主管道(9)连通，另一端和氮气罐(14)连通，所述第二切断阀(13)设在支管道(12)上。

5.根据权利要求4所述的一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，其特征在于，所述主管道(9)远离第二管道(5)的一端设有第一压力变送器(15)，所述第一压力变送器(15)和第二切断阀(13)都分别和外部DCS控制系统电连接。

6.根据权利要求4所述的一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，其特征在于，所述支管道(12)向上倾斜设置。

7.根据权利要求1或2所述的一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，其特征在于，所述第一管道(3)上还设有第二压力变送器(16)，所述第二压力变送器(16)与DCS控制系统电连接。

8.根据权利要求5所述的一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，其特征在于，所述主管道(9)上设有根部阀(10)，所述根部阀(10)位于止回阀(11)靠近第二管道(5)的一侧。

9.根据权利要求4所述的一种钛白粉生产中氧化尾气处理装置，其特征在于，所述第二管道(5)的型号为DN300，所述主管道(9)的型号为DN50，所述支管道(12)的型号为DN25。

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