CN212581533U - 一种四氯化钛泥浆烘干装置 - Google Patents

Abstract

一种四氯化钛泥浆烘干装置，该装置包括加热釜、冷凝器和收集罐，冷凝器的进气口和加热釜顶部的排气组件连接，冷凝器的排液口和收集罐连接，加热釜上设有泥浆进料口以及用于收集烘干后固体物的出料口；加热釜内设有搅拌四氯化钛泥浆的搅拌装置；排气组件包括第一排气口、第二排气口和布袋除尘器，布袋除尘器和第二排气口连接，布袋除尘器的气体出口和第一排气口均与所述冷凝器的进气口连接，所述的第一排气口、第二排气口上均设有排气阀；所述收集罐的顶部设有抽气口，抽气口和真空泵组连接。本实用新型可以解决四氯化钛泥浆难以处理，回收率低，处理环保压力大等问题。

Description

一种四氯化钛泥浆烘干装置

技术领域

本实用新型属于化工生产工艺技术领域，具体涉及一种四氯化钛泥浆烘干装置。

背景技术

沸腾氯化法生产四氯化钛工艺中，有上排渣和下排渣工艺，下排渣工艺定期把氯化炉内炉渣排出炉内，改善炉床内杂质含量，但是下排渣需要停氯气，氯化炉暂停生产，会导致生产不连续。上排渣工艺有其技术优势，氯化炉运行周期长，现场环境好，保证了四氯化钛的稳定生产。但是上排渣导致大量粉尘进入到后续冷凝系统，尤其是旋风分离系统对5微米以下的固体颗粒物难以脱除，导致粗四氯化钛中含量大量固体颗粒物。传统工艺采用浓密机对粗四氯化钛进行浓密，但是泥浆更加难以处理。对于所形成的粗四氯化钛泥浆进行处理时，有部分处理工艺是采用浓密后水冲洗处理，但是这样既浪费了大量的四氯化钛，又加剧了环保压力。还有部分处理工艺是采用泥浆返炉经过旋风系统进行分离，但是这样会导致粗四氯化钛产品中固体颗粒物含量升高，系统堵塞频率增加，产品质量恶化。

在粗四氯化钛精制除钒工艺过程中，目前比较先进工艺为油除钒，油与三氯氧钒反应生成二氯氧钒，二氯氧钒为固体颗粒物，精制系统持续运行浓缩后产生高浓度颗粒物泥浆，该泥浆中除了含有四氯化钛以外，还含量大量的钒、锆、铌等有价金属，对于这种精制四氯化钛泥浆，传统的泥浆处理工艺为返回喷淋除尘系统，处理后使得该部分有价金属随之进入到压滤渣等废弃物中，导致巨大浪费。

可见，对于沸腾氯化上排渣工艺中产生的粗四氯化钛泥浆以及粗四氯化钛精制除钒工艺中产生的精制四氯化钛泥浆，目前的泥浆处理工艺都不能很好的回收其中的四氯化钛和有价金属，既造成很大的浪费，又给企业带来很大的环保压力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种四氯化钛泥浆烘干装置，既可以对粗四氯化钛泥浆进行有效处理，使得四氯化钛回收率可达到99%以上，减轻企业环保压力；又可以对精制四氯化钛泥浆进行处理，在回收其中的四氯化钛同时，又可以得到有价金属含量较高的粉末颗粒，变废为宝，增加销售收入；而且本实用新型使用四氯化钛生产中的余热蒸汽作为热源，用于泥浆处理的烘干，可以大大降低处理成本。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种四氯化钛泥浆烘干装置，包括加热釜、冷凝器和收集罐，所述冷凝器的进气口和加热釜顶部的排气组件连接，冷凝器的排液口和所述收集罐连接，所述加热釜上设有泥浆进料口以及用于收集烘干后固体物的出料口；所述加热釜内设有搅拌装置，搅拌装置用于对烘干过程中四氯化钛泥浆的搅拌；所述排气组件包括第一排气口、第二排气口和一个布袋除尘器，所述布袋除尘器和第二排气口连接，布袋除尘器的气体出口和第一排气口均与所述冷凝器的进气口连接，所述的第一排气口、第二排气口上均设有排气阀；所述收集罐的顶部设有抽气口，抽气口和真空泵组连接，所述真空泵组用以在四氯化钛泥浆烘干过程中于加热釜、冷凝器及收集罐内形成真空环境。

进一步的，所述搅拌装置包括转动设置在加热釜内的旋转轴以及多个设置在旋转轴上的耙齿，所述旋转轴设置在加热釜的中心轴线位置。

更进一步的，多个所述的耙齿在旋转轴上沿轴向呈螺旋布置。

所述搅拌装置的驱动机构设置在加热釜外部，驱动机构采用驱动电机和减速机或者采用减速电机。

所述加热釜外套设有对加热釜进行加热的加热夹套，加热夹套内通有热源。

所述收集罐的底部设有产品打料泵，用于将所收集的四氯化钛液体输送到粗四氯化钛储罐中。

所述加热釜为卧式加热釜。

本实用新型的基本原理如下：本实用新型在烘干泥浆时，泥浆在表层蒸发一部分后形成板结的块状物，进而阻止泥浆层深处的液体进一步的蒸发，最后使得烘干很不彻底，达不到有效回收四氯化钛的目的，也无法回收其中的有价金属，因此本实用新型在加热釜内设置了搅拌装置，搅拌装置的不断地搅拌，可以使得泥浆层深处的液体也能被蒸发出去，使得烘干更为充分，以利于四氯化钛以及有价金属的回收。

本实用新型在烘干时，采用真空环境下的烘干，这时可以降低四氯化钛液体的沸点，加快四氯化钛的蒸发，因此，本实用新型在对加热釜加热时，采用四氯化钛生产中的余热蒸汽即可，无需额外消耗其它能源，这样就可以起到节能降耗的作用，而且真空下的烘干，又可以加快处理效率。

本实用新型所述的烘干设备在加热釜顶部设置两个排气口，其中一个排气口安装布袋除尘器，而且针对不同的烘干时期，需要打开不同的排气口，这是因为在烘干过程的初期，产生的基本上都是以气态四氯化钛为主气体，固体颗粒物很少，因此可以直接进入冷凝器进行冷凝回收；但是，在烘干过程的后期，由于泥浆湿度很低，在负压下很容易形成扬尘，造成冷凝器及管路的堵塞，因此需要让含有扬尘的气体经布袋除尘器的除尘，再进入冷凝器，避免堵塞，并且被布袋除尘器截留的固体颗粒物又可以回到加热釜，提高有价金属的回收率。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在对粗四氯化钛泥浆进行烘干处理后，所得干粉含湿率≤1%，泥浆中四氯化钛回收率高达99%以上，粗四氯化钛固液比由15%降至5%以内。

本实用新型在对精制四氯化钛泥浆进行烘干处理后，所得固体干粉中，钒含量大于5%，锆含量大于20%，铌含量大于8%。有价金属回收后的固体干粉可以用于外售，变废为宝，本企业年产有价固体干粉600t，年增加销售收入60万元。

附图说明

图1为本实用新型中烘干装置的结构示意图；

图中标记：1、加热釜，2、夹套，3、减速电机，4、旋转轴，5、余热蒸汽进口，6、泥浆进料口，7、第一排气口，8、第二排气口，9、布袋除尘器，10、余热蒸汽出口，11、耙齿，12、干粉出料口，13、冷凝器，14、收集罐，15、产品打料泵，16、冷却水进口，17、冷却水出口，18、真空泵组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对实用新型做任何限制的依据。

参照附图所示，一种四氯化钛泥浆烘干装置，包括加热釜1、冷凝器13、收集罐14和真空泵组18。

所述的加热釜1采用卧式加热釜，加热釜1内的中心轴线位置转动设置一根旋转轴4，旋转轴4上沿轴向螺旋设置多根耙齿11，以构成对泥浆进行搅拌的搅拌装置，搅拌装置的驱动机构包括驱动电机和减速器，或者优选为减速电机3，减速电机3和伸出加热釜1的旋转轴4连接。所述旋转轴4和加热釜1之间设有动密封结构。

所述加热釜1的顶部设有四氯化钛泥浆进料的泥浆进料口6以及排出气体的排气组件，加热釜1的底部设有用于烘干后排出干粉的干粉出料口12，泥浆进料口6上连接输送四氯化钛泥浆的泵，干粉出料口12上安装有阀门。

所述加热釜1的外部套设有一个夹套2，将四氯化钛生产中产生的余热蒸汽引入夹套2的空腔中，可以对加热釜1及四氯化钛泥浆进行加热，因此，所述夹套2的顶部设有余热蒸汽进口5，夹套2的底部设有余热蒸汽出口10，加热过程中余热蒸汽不断的被引入夹套2，在流动中对加热釜1加热和保温。作为优选，所述的余热蒸汽进口5和余热蒸汽出口10采用对角线布置在夹套2的轴向两端，以延长余热蒸汽在夹套2内的停留时间。

所述的排气组件包括两个排气口，分别为第一排气口7和第二排气口8，第一排气口7、第二排气口8上均设有排气阀。在第二排气口8上安装布袋除尘器9，布袋除尘器9的气体出口和第一排气口7通过三通和相应的管道和所述冷凝器13的进气口连接。

所述冷凝器13的进气口设置在冷凝器13顶部，排液口设置在冷凝器13底部，排液口和所述收集罐14顶部的收集口连接。所述冷凝器13采用循环冷却水进行热交换，冷却水进口16设置在冷凝器13的底部，冷却水出口17设置在冷凝器13的顶部。

所述收集罐14的底部设有产品排出口，并连接有产品打料泵15，产品打料泵15将收集到的四氯化钛液体输送到粗四氯化钛储罐进行储存。收集罐14的顶部还连接了所述真空泵组18，真空泵组18持续工作，可以确保所述收集罐14、冷凝器13、加热釜1内的真空环境，在烘干过程中，将真空度控制在-0.09~-0.096Mpa。所述真空泵组18还可以将烘干产生的不凝气体从收集罐14中抽走进入抽负尾气冷凝系统中进一步的处理。抽负尾气冷凝系统中采用-25℃冷冻盐水冷凝，该部分属于现有技术，且不属于本实用新型所要解决的技术问题，因此对其具体结构和工作原理不做过多的阐述。

当采用上述烘干装置对四氯化钛泥浆进行烘干处理时，粗四氯化钛泥浆或者精制四氯化钛泥浆通过泵输送到加热釜1内，余热蒸汽进入夹套2对加热釜1进行加热，烘干其中的泥浆；在烘干过程的初期，打开第一排气口7的排气阀、真空泵组18，关闭第二排气口8的排气阀、干粉出料口12的阀门；打开减速电机3，使得搅拌装置能够不断地搅拌泥浆，加热釜1内的泥浆在真空环境下、搅拌过程中被加热烘干，其中的液体蒸发成气体，经管道进入冷凝器13，被冷凝成四氯化钛液体，并流入收集罐14，收集罐14内液体达到一定高度后，开启产品打料泵15将其中的四氯化钛液体送到粗四氯化钛储罐，冷凝器13内的不凝气体进入收集罐14后，位于液面以上并被真空泵组18抽送到抽负尾气冷凝系统中做下一步的处理；在烘干过程的后期，由于泥浆湿度很低，在真空条件和搅拌过程中容易产生扬尘，进入冷凝器13后容易堵塞冷凝器13。因此需要关闭第一排气口7的排气阀，并打开第二排气口8的排气阀，开启布袋除尘器9，蒸发的气体和扬尘进入布袋除尘器9，其中的固体颗粒物被截留并重新回到加热釜1，经除尘的洁净气体进入冷凝器13冷凝，冷凝以及之后的过程与烘干初期相同。

当完成一个烘干周期后，加热釜1内的泥浆成为干粉聚集在加热釜1的底部，这时打开干粉出料口12的阀门，回收其中的固体干粉。

为了提高设备利用效率，在烘干开始四小时后，可以通过泵继续向加热釜1进料，以保持加热釜1内的液位，这样循环2-3次后再进行持续的加热烘干直至烘干结束。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种四氯化钛泥浆烘干装置，包括加热釜、冷凝器和收集罐，所述冷凝器的进气口和加热釜顶部的排气组件连接，冷凝器的排液口和所述收集罐连接，所述加热釜上设有泥浆进料口以及用于收集烘干后固体物的出料口，其特征在于：所述加热釜内设有搅拌装置，搅拌装置用于对烘干过程中四氯化钛泥浆的搅拌；所述排气组件包括第一排气口、第二排气口和一个布袋除尘器，所述布袋除尘器和第二排气口连接，布袋除尘器的气体出口和第一排气口均与所述冷凝器的进气口连接，所述的第一排气口、第二排气口上均设有排气阀；所述收集罐的顶部设有抽气口，抽气口和真空泵组连接，所述真空泵组用以在四氯化钛泥浆烘干过程中于加热釜、冷凝器及收集罐内形成真空环境。

2.根据权利要求1所述的一种四氯化钛泥浆烘干装置，其特征在于：所述搅拌装置包括转动设置在加热釜内的旋转轴以及多个设置在旋转轴上的耙齿，所述旋转轴设置在加热釜的中心轴线位置。

3.根据权利要求2所述的一种四氯化钛泥浆烘干装置，其特征在于：多个所述的耙齿在旋转轴上沿轴向呈螺旋布置。

4.根据权利要求2所述的一种四氯化钛泥浆烘干装置，其特征在于：所述搅拌装置的驱动机构设置在加热釜外部，驱动机构采用驱动电机和减速机或者采用减速电机。

5.根据权利要求1所述的一种四氯化钛泥浆烘干装置，其特征在于：所述加热釜外套设有对加热釜进行加热的加热夹套，加热夹套内通有热源。

6.根据权利要求1所述的一种四氯化钛泥浆烘干装置，其特征在于：所述收集罐的底部设有产品打料泵，用于将所收集的四氯化钛液体输送到粗四氯化钛储罐中。

7.根据权利要求1~6任一项所述的一种四氯化钛泥浆烘干装置，其特征在于：所述加热釜为卧式加热釜。

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