CN204779762U - 四氯化钛气化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四氯化钛气化装置，尤其是一种用于在海绵钛生产领域的四氯化钛气化装置。本实用新型提供一种可以有效减少反应器上部气化空间，同时不影响液体四氯化钛气化效果，并可以使气体四氯化钛在反应器内均匀分布的四氯化钛气化装置。包括加料管、气化管、出口连接管、进口连接管，所述气化管的一端通过进口连接管与加料管连通，另一端与出口连接管连通，所述气化管设置在还原反应器上盖中。本申请可以有效减少反应器和还原炉预留的气化空间，降低生产成本，减少四氯化钛在反应器内气化吸热对热平衡的不良影响，消除了液态四氯化钛参与还原反应对产品质量的不良影响，从而保证了海绵钛的质量。

Description

四氯化钛气化装置

技术领域

本实用新型涉及一种四氯化钛气化装置，尤其是一种用于在海绵钛生产领域的四氯化钛气化装置。

背景技术

目前，在镁法生产海绵钛的镁还原过程中，所使用的四氯化钛加料方式一般为简单的单直管加料，由于加入的四氯化钛为常温液态，而镁还原反应为控制反应剧烈程度要求气态四氯化钛参与反应，因此为保证精四氯化钛进入还原反应器后有充分的气化空间，反应器及还原炉上部一般留有大量空间。但在实际生产中，一方面，由于还原工艺设置、加料仪表精度及生产操作等多种原因，反应器内上部预留的气化空间往往未达到设计要求，由此导致液态四氯化钛进入反应器内后尚未气化完全就与与液镁发生剧烈反应大量放热，致使附近的钛颗粒在高温下熔融生成致密硬块钛，严重影响产品质量，并间接影响产量及电耗成本；另一方面，即使反应器内上部预留的气化空间达到要求，由于液态四氯化钛是在下落过程中受热气化，同时四氯化钛为连续加料，因此反应器内气态四氯化钛始终存在不均匀分布，对于四氯化钛气体浓度较高的区域，镁还原反应将较为剧烈，产生的细粒钛将在后续生产中间接影响产品质量。此外，反应器和和还原炉预留的气化空间增加了材料消耗，且料速越高时气化空间和材料消耗也相应增大，限制了产量提升，增大了材料成本。

因此现有技术中还没有一种可以有效减少反应器上部气化空间，同时不影响液体四氯化钛气化效果，并可以使气体四氯化钛在反应器内均匀分布的装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以有效减少反应器上部气化空间，同时不影响液体四氯化钛气化效果，并可以使气体四氯化钛在反应器内均匀分布的四氯化钛气化装置。

为解决上述技术问题本实用新型采用的四氯化钛气化装置，包括加料管、气化管、出口连接管、进口连接管，所述气化管的一端通过进口连接管与加料管连通，另一端与出口连接管连通，所述气化管设置在还原反应器上盖中。

进一步的是，所述气化管为螺旋状。

进一步的是，所述气化管为圆锥螺旋状。

进一步的是，还包括进口连接横管，所述进口连接横管将气化管和进口连接管连通。

进一步的是，还包括缓存罐，所述加料管与缓存罐之间还设置有高压泄压阀。

进一步的是，所述加料管、气化管、进口连接横管、出口连接管和进口连接管均为抗蚀不锈钢管。

本实用新型的有益效果：常温液体四氯化钛通过进口连接管进入还原反应器上盖内的气化管，在气化管内利用镁还原反应产生的散逸余热气化为四氯化钛气体，再通过出口连接管进入反应器内参与反应，可以有效减少反应器和和还原炉预留的气化空间，从而减少反应器和和还原炉的制作材料消耗，降低生产成本。由于进入反应器内的已是高温四氯化钛气体，减少了四氯化钛在反应器内气化吸热对热平衡的不良影响，消除了液态四氯化钛参与还原反应对产品质量的不良影响，减少了气态四氯化钛不均匀分布对生产过程的不良影响，从而保证了海绵钛的质量。在加料管上安装的高压泄压阀及缓存罐，保证了在反应器内还原反应异常导致出口连接管堵塞时，四氯化钛气体能够被排放至缓存罐，避免了气化管被持续加热产生的大量四氯化钛气体对加料系统的不良影响，同时也避免了四氯化钛气体外漏对环境的污染。同时，使用高压泄压阀与加料管及缓存罐、加料管与进口连接管间的法兰连接，降低了操作、安装难度，减少了设备改造，有利于降低使用成本。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的俯视图；

图中零部件：加料管1、气化管2、进口连接横管3、出口连接管4、进口连接管5、高压泄压阀6、缓存罐7、还原反应器上盖8。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型包括加料管1、气化管2、出口连接管4、进口连接管5，所述气化管2的一端通过进口连接管5与加料管1连通，另一端与出口连接管4连通，所述气化管2设置在还原反应器上盖8中。常温液体四氯化钛通过进口连接管5进入还原反应器上盖8内的气化管2，在气化管2内利用镁还原反应产生的散逸余热气化为四氯化钛气体，再通过出口连接管4进入反应器内参与反应，可以有效减少反应器和和还原炉预留的气化空间。具体实施时进口连接管5与出口连接管4分别穿透还原反应器上盖8的上、下钢板，固定方式为焊接。

所述气化管2为螺旋状。将气化管2设置为螺旋状可以在有限空间内延长气化管2的长度，使常温液体四氯化钛气化更加充分。

所述气化管2为圆锥螺旋状。将气化管2设置为圆锥螺旋状，可以在相同空间条件下进一步延长气化管2，进一步提高常温液体四氯化钛气化效果。管路由上至下、由内及外逐步接近高温的上盖底板和侧板，延长管路长度，减缓气化速率，避免气化速率过高增大安全风险，避免气化速率过高致使四氯化钛气体流速过快导致未充分受热升温就进入反应器内或进入反应器内后分布不均匀。气化管2最下部管路贴近但不紧贴反应器上盖下钢板，避免反应器上盖下钢板受热、受压变形时压迫气化管2导致各连接焊缝开裂。

还包括进口连接横管3，所述进口连接横管3将气化管2和进口连接管5连通。但采用圆锥螺旋结构的气化管2时，利用进口连接横管3可以方便地将气化管2和进口连接管5连通。

还包括缓存罐7，所述加料管1与缓存罐7之间还设置有高压泄压阀6。具体实施时，加料管1进口连接管5连接，高压泄压阀6与加料管1及缓存罐7连接，连接方式均为法兰连接，便于安装拆卸。高压泄压阀6泄压压力根据管路内径、材质、连接方式等现场条件单独设定，高压泄压阀6可增设压力传感器实时监控四氯化钛气化情况。为降低成本，缓存罐7可多炉共用。

所述加料管1、气化管2、进口连接横管3、出口连接管4和进口连接管5均为抗蚀不锈钢管。避免在上盖寿命期内各管路腐蚀穿孔导致四氯化钛在上盖内部泄漏增加维护难度。

具体实施时，四氯化钛的气化过程是：液体四氯化钛先从加料管1进入进口连接管5，再通过进口连接管5、进口连接横管3进入气化管2，在气化管2内下降过程中逐步受热气化，最后气态四氯化钛再受热升温至接近还原反应器内温度后，通过出口连接管4进入反应器内参与反应。

Claims (6)

1.四氯化钛气化装置，其特征在于：包括加料管(1)、气化管(2)、出口连接管(4)、进口连接管(5)，所述气化管(2)的一端通过进口连接管(5)与加料管(1)连通，另一端与出口连接管(4)连通，所述气化管(2)设置在还原反应器上盖(8)中。

2.如权利要求1所述的四氯化钛气化装置，其特征在于：所述气化管(2)为螺旋状。

3.如权利要求2所述的四氯化钛气化装置，其特征在于：所述气化管(2)为圆锥螺旋状。

4.如权利要求3所述的四氯化钛气化装置，其特征在于：还包括进口连接横管(3)，所述进口连接横管(3)将气化管(2)和进口连接管(5)连通。

5.如权利要求1所述的四氯化钛气化装置，其特征在于：还包括缓存罐(7)，所述加料管(1)与缓存罐(7)之间还设置有高压泄压阀(6)。

6.如权利要求1所述的四氯化钛气化装置，其特征在于：所述加料管(1)、气化管(2)、进口连接横管(3)、出口连接管(4)和进口连接管(5)均为抗蚀不锈钢管。