CN219615247U - 一种用于含四氯化钛废气的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于含四氯化钛废气的处理装置，包括依次相连的除尘单元、水解单元、碱洗单元、换热单元和吸附单元；所述的除尘单元用于消除废气中的大颗粒杂质，除尘单元的端部设有阻火器；所述的水解单元内部设有连续反应器；所述的碱洗单元内部设有循环喷淋装置，废气由碱洗单元的底部流入，经过循环喷淋装置中的稀碱液进行喷淋碱洗后排出，所述的换热单元通过液体的相变将水解反应以及碱洗反应中产生的热量排出。与现有技术相比，本实用新型创新性地提出了一种脱除有机废气中四氯化钛的装置，可以实现对废气同步净化处理，满足环保排放要求，同时满足节能降耗需求。

Description

一种用于含四氯化钛废气的处理装置

技术领域

本实用新型涉及基于水解法处理含四氯化钛废气的综合处理系统。

背景技术

在化工产品的生产中，尤其是在某类聚丙烯催化剂的生产过程中，会产生一定量的TiCl4、HCl及其它有机物的废气。

在既往实际生产中，四氯化钛是生产海绵钛和氯化法钛白粉的重要原料，其以富钛料(二氧化含量不小于75％的高钛渣或人造金红石)和石油焦按一定的比例充分混合后通过传输系统进入反应炉中,在一定温度条件下和氯气进行反应，得到混合炉气，经过分离系统将气态和固态进行分离，气态部分通过液化、过滤等工艺就可得到粗四氯化钛,粗四氯化钛经进一步提纯后可得到精四氯化钛。

国内现有的四氯化钛废气处理工艺是将废气通过多级酸洗塔或水洗塔、再通过多级碱洗塔除去TiCl4,HCl和Cl2等酸性气体后直接排放,处理工艺比较复杂经济成本高,达不到环保要求。随着技术的发展,也有大量的企业作了很多研究和改进,如采用以吸收器和分离槽为核心的尾气处理装置,该装置的组成主要有:循环罐、循环泵、吸收器、分离槽和填料吸收塔等，降低了工人的劳动强度，减少了冲洗吸收塔填料对水资源的浪费，在一定程度上改变了传统的尾气处理技术。

但由于含TiCl4气体与碱液对设备腐蚀较严重，反应生成沉淀较多长期连续工况下难免产生设备压损变大乃至堵塞等情况发生。所以目前来说，尚未有一种较好的处理方式，既可以较好的处理废气，又可以保证机械设备的高寿命运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决以上现有技术的不足，针对现有脱除废气中四氯化钛的方法，存在环境污染，设备腐蚀难以控制，反应参数不易控制，且热量无法充分回收，造成资源浪费的问题，本实用新型公开了一种脱除有机废气中四氯化钛的装置及方法，可以实现对水解反应进度精确控制，防止设备腐蚀，满足环保排放要求，同时满足节能降耗需求。

一种用于含四氯化钛废气的处理装置，包括依次相连的除尘单元、水解单元、碱洗单元、换热单元和吸附单元；

所述的除尘单元用于消除废气中的大颗粒杂质，除尘单元的端部设有阻火器；所述的水解单元内部设有连续反应器，所述的连续反应器中设有持续扰动装置，所述的持续扰动装置用于对内部的悬浊液进行持续扰动，以防止悬浊液发生沉淀现象，水解单元的内壁设有内层搪瓷层；

所述的碱洗单元内部设有循环喷淋装置，废气由碱洗单元的底部流入，经过循环喷淋装置中的稀碱液进行喷淋碱洗后排出，所述的换热单元通过液体的相变将水解反应以及碱洗反应中产生的热量排出。

进一步的，所述的除尘单元包括废气进口、备用吹扫口、阻火元件和气液分离罐。

进一步的，所述的吸附单元内包括吸附剂和吸附剂支撑体，所述的吸附剂为煤基柱状颗粒活性炭，所述的吸附剂支撑体用于辅助吸附剂材料保持三维立体结构。

进一步的，在水解单元和碱洗单元的外部设有换热单元，所述的换热单元包括夹套式换热器与石墨换热器，换热单元用于将水解单元和碱洗单元中反应产生的热量向外有效排出。

进一步的，所述碱洗单元中的结构方式为填料式、板式或是降膜式的一种或是几种的混合形式。

进一步的，整体综合处理系统中包括多个水解单元、多个碱洗单元和至少一个位于前端的除尘单元。

有益效果：

与现有技术相比，本实用新型创新性地提出了一种脱除有机废气中四氯化钛的装置及方法，该方案集成了除尘过滤单元、水解单元、碱洗单元、吸附单元、余热回收单元，可以实现对废气同步净化处理，满足环保排放要求，同时满足节能降耗需求。

附图说明

图1是一种用于处理四氯化钛废气的综合处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

实施例一:

一种脱除有机废气中四氯化钛的装置及方法，所述装置及方法为：该装置包括除尘过滤单元、水解单元、碱洗单元、吸附单元、余热回收单元中的一种或几种，各单元可以组合为一套装置，也可分设多套装置，通过水解和碱洗的方法同时脱除废气中的TiCl4和HCl。所述余热回收单元采用夹套换热、石墨换热器，提高热回收效率。成本节约，安全可靠，能耗较低，热量回收率高。

其中除尘过滤单元、水解单元、碱洗单元、吸附单元、余热回收单元可以组合为一套装置，也可分设多套装置。

除尘过滤单元包含废气进口、过滤箱体、阻火器、气液分离器等。水解单元可以采用搪瓷夹套搅拌反应釜，所述吸附单元包含吸附剂、吸附剂支撑及配套温度检测仪表。余热回收单元采用换热器、夹套换热等各类余热回收形式副产蒸汽、热水、热风等。

如图1所示，待处理的废气先进入过滤除尘单元脱除废气中夹带的颗粒物，降低后端设备载荷。

经除尘后的废气进入到水解单元与稀碱液在搅拌釜中控制PH在6～9之间，液位60％左右进行充分反应，反应产生的热量由夹套水冷换热，产生的盐酸蒸汽进入后端碱洗单元，再进入吸附单元。

在水解单元中，废气中的TiCl4组分被稀碱液水解为Ti(OH)4·H2O与HCl蒸汽，在碱洗单元中，废气中的HCl组分被稀碱液中和为无害无污染的NaCl与H2O，经石墨换热器进一步回收热量后，送至下游吸附段处理达标后排放。

除尘过滤单元可以进一步脱除废气中夹带的颗粒物，降低设备整体运行负荷，节省主体装置运行成本。同时，废气净化后，减少对设备及管道的堵塞，提高装置的运行效率。除尘过滤单元设置有阻火器和气液分离装置，可以防止爆轰和及时排灰，急排泄压装置也可以保证设备不超压，保障设备运行安全。

水解单元采用夹套搅拌釜式反应器，配套雷达液位计以及PH计，通过调控稀碱液进料量以及出口阀门开度控制反应PH值在6～9之间，防止产生过量沉淀，并且在搅拌桨的持续扰动下防止发生沉积，悬浊液及时排如储液罐，反应产生的HCl蒸汽进入后端碱洗工段。

碱洗单元由两套填料塔构成，塔顶持续喷淋稀碱液与前端来的盐酸蒸汽发生中和反应并对部分逸出的TiCl4进一步处理，塔内填料前后设置压力变送器检测填料前后压降，检测堵塞情况。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于含四氯化钛废气的处理装置，其特征在于，包括依次相连的除尘单元、水解单元、碱洗单元、换热单元和吸附单元；

所述的除尘单元用于消除废气中的大颗粒杂质，除尘单元的端部设有阻火器；所述的水解单元内部设有连续反应器，所述的连续反应器中设有持续扰动装置，所述的持续扰动装置用于对内部的悬浊液进行持续扰动，以防止悬浊液发生沉淀现象，水解单元的内壁设有内层搪瓷层；

所述的碱洗单元内部设有循环喷淋装置，废气由碱洗单元的底部流入，经过循环喷淋装置中的稀碱液进行喷淋碱洗后排出，所述的换热单元通过液体的相变将水解反应以及碱洗反应中产生的热量排出。

2.根据权利要求1所述的一种用于含四氯化钛废气的处理装置，其特征在于，所述的除尘单元包括废气进口、备用吹扫口、阻火元件和气液分离罐。

3.根据权利要求1所述的一种用于含四氯化钛废气的处理装置，其特征在于，所述的吸附单元内包括吸附剂和吸附剂支撑体，所述的吸附剂为煤基柱状颗粒活性炭，所述的吸附剂支撑体用于辅助吸附剂材料保持三维立体结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于含四氯化钛废气的处理装置，其特征在于，在水解单元和碱洗单元的外部设有换热单元，所述的换热单元包括夹套式换热器与石墨换热器，换热单元用于将水解单元和碱洗单元中反应产生的热量向外有效排出。

5.根据权利要求1所述的一种用于含四氯化钛废气的处理装置，其特征在于，所述碱洗单元中的结构方式为填料式、板式或是降膜式的一种或是几种的混合形式。

6.根据权利要求1所述的一种用于含四氯化钛废气的处理装置，其特征在于，整体综合处理系统中包括多个水解单元、多个碱洗单元和至少一个位于前端的除尘单元。