CN212024798U - 一种提升氯化系统运行率的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种提升氯化系统运行率的装置，包括氯化炉和收尘器，氯化炉与收尘器通过连接管道连接在一起，氯化炉的顶部外壁上和/或氯化炉与收尘器的连接管道上设置有氯气通入装置，氯气通入装置包括氯气通入管道、氮气吹扫管道、氯气储存罐和氮气储存罐，氯气储存罐与氯气通入管道连接，氮气吹扫管道一端与氮气储存罐连通、另一端与氯气通入管道连通；氯气通入管道与氯气储存罐用来给氯化炉内添加氯气，本实用新型利用氯化炉及其出口管道中的高温热量，在合适位置通入氯气，将氯化亚铁转化为氯化铁，减少因氯化亚铁引起的氯化炉出口及其管道和收尘器的堵塞问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及富钛料氯化制备四氯化钛技术领域，特别是一种提升氯化系统运行率的装置。
背景技术
四氯化钛是生产氯化法钛白粉及海绵钛等化学品的重要中间体，制备方法包括熔盐氯化及沸腾氯化。不论熔盐氯化还是沸腾氯化，包含氯化、冷凝、精制和三废处理四大系统。氯化系统中，富钛料产品加碳氯化生成粗四氯化钛和废气，冷凝系统将粗钛冷却收集，废气去往三废系统进一步处理，粗钛去往精制系统除钒和精馏后得到精四氯化钛。其中氯化系统包括用来储存原料的料仓，称重系统，喂料装置，氯化炉和收尘器，以及氯化炉和收尘器之间的连接导管。
氯化炉内主要反应是富钛料在石油焦的还原气氛下，被氯气氯化，为避免发生透氯，一般富钛料和石油焦过量添加，氯气为足量。富钛料主要杂质为铁系物质，包括单质铁、氧化亚铁和氧化铁等，这种情况下，杂质铁系物质的氯化反应产物多为氯化亚铁，并有少量氯化铁，氯化亚铁和氯化铁的比例在5:1-7:1。氯化炉内反应温度在700-1100℃，其中熔盐氯化反应温度在700-900℃，沸腾氯化反应温度在900-1100℃；炉气经过连接导管到收尘器，收尘器温度为160℃-200℃。氯化亚铁的熔点为672℃，沸点在1012℃，从氯化炉顶部到收尘器的部分温度区间，即从氯化温度降低到氯化亚铁的熔点的温度区间内，为熔融态，熔融态氯化铁的表面张力低，浸润性好，粘结着物料，相邻液滴相互聚合并收缩，形成气孔，在冷却过程中固结形成烧结块，造成严重的烧结现象，引发氯化炉顶部、连接管道和收尘器的堵塞，需停车清理堵塞，降低氯化系统的运行率。为了提高氯化系统运行率，需要减少氯化亚铁含量。
发明内容
为了克服上述不足，本实用新型的目的是要提供一种升氯化系统运行率的装置，该装置可将氯化亚铁含量大大降低，提高氯化系统运行率。
为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：
一种提升氯化系统运行率的装置，包括氯化炉和收尘器，所述氯化炉与收尘器通过连接管道连接在一起，所述氯化炉的顶部外壁上和/或氯化炉与收尘器的连接管道上设置有氯气通入装置，所述氯气通入装置包括氯气通入管道、氮气吹扫管道、氯气储存罐和氮气储存罐，所述氯气储存罐与氯气通入管道连接，所述氮气吹扫管道一端与氮气储存罐连通、另一端与氯气通入管道连通；氯气通入管道与氯气储存罐用来给氯化炉内添加氯气 ，而氮气储存罐和氮气通入管道用来将氯气通入管道内的氯气吹进氯化炉内，避免氯气对接近氯化炉的氯气通入管道造成腐蚀；
进一步的，所述氯气通入管道与到氯化炉之间依次设置有氯气通入手阀、氯气流量计、氯气通入自动阀和自动阀门，所述氯气通入手阀、氯气流量计、氯气通入自动阀和自动阀门均设置在氯气通入管道上；
进一步的，所述氯气通入自动阀和自动阀门上均设置有温度传感器，当温度计显示温度≥100℃时，温度传感器控制氯气通入自动阀和自动阀门自动打开；
进一步的，所述氮气吹扫管道的一端连接氮气储存罐、另一端连通在自动阀门与氯气通入自动阀之间的氯气通入管道上；
进一步的，所述氮气吹扫管道上从氮气储存罐到氯气通入管道之间依次设置有氮气吹扫手阀、氮气流量计、氮气吹扫自动阀；所述氮气吹扫自动阀上设置有第二温度传感器；
进一步的，当氯化炉的内径在5m以上时，氯化炉顶部外壁上的氯气通入装置设置四组以上、且每组氯气通入装置的间距相同，当氯化炉的内径在5m以下时，氯化炉顶部外壁上的氯气通入装置设置四组以下、且每组氯气通入装置的间距相同，间距相同的目的是为了保证通入氯气的均匀性；
进一步的，位于氯化炉与收尘器之间连接管道上的氯气通入装置安装在距离氯化炉出口管道0-5m处；
进一步的，所述氯气通入管道为DN50型管道，所述氮气吹扫管道为DN25型管道。
与现有技术相比，本实用新型的一种提升氯化系统运行率的装置具有以下有益效果：
本实用新型利用氯化炉及其出口管道中的高温热量，在合适位置通入氯气，将氯化亚铁转化为氯化铁，减少因氯化亚铁引起的氯化炉出口及其管道和收尘器的堵塞问题。
本实用新型可以安装在氯化炉顶部和氯化炉出口连接管道的任一位置，若运行过程中，发现氯化炉顶部常发生因氯化亚铁引起的堵塞现象，可以将装置安装在氯化炉顶部；若运行过程中，发现氯化炉出口到炉气收尘器间容易发生堵塞，可将装置安装在氯化炉出口连接管道上。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图1所示的提升氯化系统运行率的装置，包括氯化炉1和收尘器2，所述氯化炉1与收尘器2通过连接管道3连接在一起，所述氯化炉1的顶部外壁上设置有氯气通入装置，所述氯气通入装置包括氯气通入管道4、氮气吹扫管道5、氯气储存罐6和氮气储存罐7，所述氯气储存罐6与氯气通入管道4连接，所述氮气吹扫管道5一端与氮气储存罐7连通、另一端与氯气通入管道4连通；氯气通入管道4与氯气储存罐6用来给氯化炉1内添加氯气 ，而氮气储存罐7和氮气通入管道5用来将氯气通入管道4内的氯气吹进氯化炉1内，避免氯气对接近氯化炉1的氯气通入管道4造成腐蚀；
进一步的，所述氯气通入管道4与到氯化炉1之间依次设置有氯气通入手阀8、氯气流量计9、氯气通入自动阀10和自动阀门11，所述氯气通入手阀8、氯气流量计9、氯气通入自动阀10和自动阀门11均设置在氯气通入管道4上；
所述氯气通入自动阀10和自动阀门11上均设置有温度传感器12，当温度计显示温度≥100℃时，温度传感器12控制氯气通入自动阀10和自动阀门11自动打开。
所述氮气吹扫管道5的一端连接氮气储存罐7、另一端连通在自动阀门11与氯气通入自动阀10之间的氯气通入管道4上；所述氮气吹扫管道5上从氮气储存罐7到氯气通入管道4之间依次设置有氮气吹扫手阀13、氮气流量计14、氮气吹扫自动阀15；所述氮气吹扫自动阀上设置有第二温度传感器16。
如图1所示，本实施例的氯化炉1的内径在5m以上，氯化炉1顶部外壁上的氯气通入装置设置四组、且每组氯气通入装置的间距相同，间距相同的目的是为了保证通入氯气的均匀性；所述氯气通入管道4为DN50型管道，所述氮气吹扫管道5为DN25型管道。
本实施例中，氯化炉的直径为6m，在运行过程中发现炉顶常发生因氯化亚铁引发的堵塞现象，因此在炉顶安装了四个氯气通入装置；当温度传感器发现温度达到100℃时，表明有炉气通过，自动阀门11和氯气通入自动阀10自动打开，运行过程中，氯气通入手阀8和氮气吹扫手阀13处于常开状态，检修、出现紧急事故或者长期停车时，关闭氯气通入手阀8和氮气吹扫手阀13；氯气进入氯化炉，可以根据钛原料中的铁质量进行氯气的流量控制，当温度小于100℃时，和氯气通入自动阀10自动关闭，氮气吹扫自动阀15打开，向管道中吹扫氮气，以达到清扫氯气的作用。
在本实施例中，氯气通入自动阀10与温度传感器12之间设置成温度连锁，温度控制在100℃，设置温度连锁属于现有技术，在此不做多描述。
在本实施例中，氮气吹扫自动阀15与其上的第二温度传感器16同样设置成为温度连锁，当温度小于100℃时，和氯气通入自动阀10自动关闭，氮气吹扫自动阀15打开。
在本实施例中，氯气流量也可以与钛铁料中铁质量之间设计连锁，来控制氯气与铁的比例，氯气与铁完全反应以保证氯气与铁完全反应，也可以人工监测氯气流量以保证氯气与铁完全反应。
实施例2
如图2所示，与实施例1不同的是，氯气通入装置设置在氯化炉1与收尘袋2之间的连接管道3上，氯气通入装置安装在距离氯化炉1出口管道0-5m处。
本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种提升氯化系统运行率的装置，包括氯化炉和收尘器，所述氯化炉与收尘器通过连接管道连接在一起，其特征在于，所述氯化炉的顶部外壁上和/或氯化炉与收尘器的连接管道上设置有氯气通入装置，所述氯气通入装置包括氯气通入管道、氮气吹扫管道、氯气储存罐和氮气储存罐，所述氯气储存罐与氯气通入管道连接，所述氮气吹扫管道一端与氮气储存罐连通、另一端与氯气通入管道连通。
2.根据权利要求1所述的提升氯化系统运行率的装置，其特征在于，当氯化炉的内径在5m以上时，氯化炉顶部外壁上的氯气通入装置设置四组以上、且每组氯气通入装置的间距相同，当氯化炉的内径在5m以下时，氯化炉顶部外壁上的氯气通入装置设置四组以下、且每组氯气通入装置的间距相同。
3.根据权利要求1所述的提升氯化系统运行率的装置，其特征在于，位于氯化炉与收尘器之间连接管道上的氯气通入装置安装在距离氯化炉出口管道0-5m处。
4.根据权利要求2或3所述的提升氯化系统运行率的装置，其特征在于，所述氯气通入管道为DN50型管道，所述氮气吹扫管道为DN25型管道。
5.根据权利要求4所述的提升氯化系统运行率的装置，其特征在于，所述氯气通入管道与到氯化炉之间依次设置有氯气通入手阀、氯气流量计、氯气通入自动阀和自动阀门，所述氯气通入手阀、氯气流量计、氯气通入自动阀和自动阀门均设置在氯气通入管道上。
6.根据权利要求5所述的提升氯化系统运行率的装置，其特征在于，所述氯气通入自动阀和自动阀门上均设置有温度传感器，当温度计显示温度≥100℃时，温度传感器控制氯气通入自动阀和自动阀门自动打开。
7.根据权利要求6所述的提升氯化系统运行率的装置，其特征在于，所述氮气吹扫管道的一端连接氮气储存罐、另一端连通在自动阀门与氯气通入自动阀之间的氯气通入管道上。
8.根据权利要求7所述的提升氯化系统运行率的装置，其特征在于，所述氮气吹扫管道上从氮气储存罐到氯气通入管道之间依次设置有氮气吹扫手阀、氮气流量计、氮气吹扫自动阀，所述氮气吹扫自动阀上设置有第二温度传感器。
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