[实用新型]基于TiAl金属间化合物多孔材料的TiCl4生产系统及过滤设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于TiAl金属间化合物多孔材料的TiCl₄生产系统。 

本实用新型还涉及一种基于TiAl金属间化合物多孔材料的过滤设备。 

背景技术

本说明书附图1为目前使用滤布过滤器的TiCl₄生产系统流程图。该生产系统集成了流态化氯化系统22以及TiCl₄精制系统23两个部分。其中，流态化氯化系统22通常建造在氯化车间，通过其生产可得到工业(粗)TiCl₄液体；TiCl₄精制系统23通常建造在精制车间，用于对粗TiCl₄液体进行进一步处理得到高纯度TiCl₄液体。 

流态化氯化系统22具体由氯化炉1、收尘器20、由冷凝器2和循环泵槽3构成的冷凝设备25、底流槽4、中间罐5、高位槽6、滤布过滤器7、浓密机8、第一泥浆罐9、清料罐10以及储罐11所组成。流态化氯化系统22的工作原理是：炉气从氯化炉1进入收尘器20进行初步固气分离，经初步过滤后的气体进入冷凝设备25后变为粗TiCl₄液体，然后从循环泵槽3输入浓密机8进行沉淀，浓密机8的上层清液再经中间罐5、高位槽6后进入滤布过滤器7进行初步的固液分离，过滤后的液体进入清料罐10和储罐11，而过滤产生的大量泥浆(干渣与TiCl₄液体的混合物)则在浓密机8内逐渐沉淀并定期排出浓密机8，最后进入第一泥浆罐9。 

TiCl₄精制系统23具体由中间罐5、高位槽6、滤布过滤器12、浓密机8、第二泥浆罐13和精制设备26(其结构为现有技术)所组成。TiCl₄精制系统23的工作原理是：工业(粗)TiCl₄液体经中间罐5和高位槽6后进入滤布过滤器12进行提纯，通过滤布过滤器12提纯得到TiCl₄液体再进入精制设备26中的多套分离设备，从中通过物理方法和化学方法对其中的各种杂质进行分离，最终得到高纯度TiCl₄液体，而滤布过滤器12产生的泥浆则在浓密机8内逐渐沉淀并定期排出浓密机8，最后进入第二泥浆罐13。 

滤布过滤器7和滤布过滤器12的浓缩能力很差，过滤时所产生的泥浆中的干渣含量较低，通常仅能达到10％左右(此值一旦增高，就会很快形成滤饼并降低过滤速度，甚至导致过滤停滞)；因此，这些泥浆中的TiCl₄液体的含量相对较高，直接将泥浆排出将造成巨大浪费，工业上不可能这样操作。因此，设置浓密机8对泥浆中的干渣进行沉淀，并最终得到干渣含量较高的泥浆是十分必要的。 

但是，TiCl₄精制系统23中浓密机8的作用与流态化氯化系统22中浓密机8的作用并不完全相同。流态化氯化系统22中的浓密机8除了对泥浆进行沉淀的作用外，还兼具对从循环 泵槽3输入的粗TiCl₄液体进行前期沉淀的作用，可以延长滤布过滤器7的使用时间；而TiCl₄精制系统23中浓密机8仅仅就是对泥浆进行沉淀，并定期排出。 

由本申请的申请人申请的、公开号为CN101337145A的专利申请文件(下称对比文件)中提出，在流态化氯化制取TiCl₄的过程中，通过TiAl金属间化合物多孔材料为过滤元件的过滤装置分别对冷凝前的TiCl₄气体进行固气分离和对冷凝后的粗TiCl₄液体进行固液分离的技术方案。然而，该申请文件的多个实施例均含有浓密机。 

在此，本申请的申请人对TiCl₄工业生产现状的总结如下。以往，TiCl₄生产系统中的过滤设备主要采用滤布过滤器，由于滤布过滤器浓缩能力很差，因此会产生大量干渣含量较低的泥浆，这时只有使用浓密机对泥浆进行处理后才能得到可排放的滤渣；而对比文件中公开了用TiAl金属间化合物多孔材料为过滤元件的过滤装置来替代滤布过滤器的技术手段，但对比文件仅仅利用了TiAl金属间化合物多孔材料在抗腐蚀以及过滤精度方面的优良性能，但并没有在此基础上开发出取消浓密机的TiCl₄生产系统，并且从对比文件的观点来看，要将其技术方案产业化的应用，浓密机仍是必不可少的技术手段。