[发明专利]一种低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种氯化工艺生产设备，更具体地讲，涉及一种低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置。

背景技术

四氯化钛是生产海绵钛和氧化法生产钛白粉的生产原料，也可以用于硫酸法制造钛白粉的晶种制作。目前，使用高钛型碳化高炉渣（下称碳化渣）提取四氯化钛的工艺主要是沸腾氯化生产工艺，在沸腾氯化生产工艺中，沸腾氯化炉是该技术的核心设备。

现有的低温沸腾氯化炉包括炉体，炉体的上部设置有固体物料入口和气体出口，炉体的下部设置有渣料出口和气体物料入口。固体物料（例如碳化渣）从固体物料入口加入到炉体内部，反应气体（例如氯气和氮气）通过气体物料入口加入到炉体内部。固体物料在反应气体的流化作用下呈流化态并与反应气体反应。

但由于固体物料如碳化渣的密度较大（2.0-2.2t/m³）且有效成分较少，致使炉内床层较高，因为导致一些不足，比如扩散阻力过大、局部压力过大、炉体震动剧烈、停留时间分布不均以及反应和传动的推动力下降等等。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的目的在于提供一种在保证单个炉体产能的同时，能够提高氯气的使用效率以及碳化渣的氯化率的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置，包括炉顶、炉体和炉底，炉底中设置有气体分布器，气体分布器与气体进气管连通并且气体分布器包括底架以及均匀分布在底架上的多个气体喷嘴，气体喷嘴的出气口朝上；炉体呈直筒型并且炉体的侧壁上设置有加料口与排渣口，加料口位于炉体的底部，加料口与排渣口彼此相对地设置，排渣口的设置位置高于加料口的设置位置并且排渣口距加料口的垂直距离为1.2-2.2m。

根据本发明的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置的一个实施例，所述炉体采用铬镍铁合金制造。

根据本发明的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置的一个实施例，所述炉体的直径为2.5m，所述排渣口距加料口的垂直距离为2m。

根据本发明的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置的一个实施例，炉顶与炉底均采用椭圆封头，炉顶、炉体与炉底之间为法兰连接。

根据本发明的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置的一个实施例，所述气体分布器的底架包括多个同心的圆环架。

根据本发明的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置的一个实施例，所述气体喷嘴呈沙漏形状。

根据本发明的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置的一个实施例，所述炉顶上设置有气体出口。

根据本发明的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置的一个实施例，所述炉体的侧壁外设置有多个散热片。

本发明通过使炉体直径大型化，使得低温沸腾氯化生产工艺在大型化上没有传统工艺的阻碍；通过降低床层高度，降低了炉内静压和扩散阻力，减小了因气泡爆裂而引起的炉体震动强度，同时抑制了气体的逆向返混，提高了传质、传热速率；由于固体物料在向上运动的同时，亦在横向运动，保证了碳化渣与氯气的接触时间与接触面，提高了碳化渣中TiC的转化率；采用底部加料-顶部排渣的方式，有利于氯化炉的连续运行，无需停氯停料排渣，系统能够更稳定的得到控制；炉体基本呈直筒型，无传统氯化炉的扩大段，同时采用全钢结构，设备制作、改造及维修均较传统氯化炉方便。

附图说明

图1是本发明示例性实施例的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置的主体结构示意图。

图2A是本发明示例性实施例的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置的气体分布器的主视图。

图2B是本发明示例性实施例的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置的气体喷嘴的结构示意图。

图3是是本发明示例性实施例的低温沸腾氯化生产粗四氯化钛的装置的气体分布器的仰视图。

附图标记说明：

1-炉顶、2-炉体、3-炉底、4-气体分布器、5-气体喷嘴、6-底架、7-气体进气管、7-1-主进气管、7-2-十字进气管、8-加料口、9-排渣口、10-喷射气管、11-气体出口、12-散热片、13-安全阀组件、14-返泥浆口、15-入孔组件、16-事故处理组件。

具体实施方式

在下文中，将结合附图对本发明的示例性实施例作进一步详细的描述。