[发明专利]一种氯化气体冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及氯化法生产钛白粉技术领域，具体为一种用于氯化法的氯化炉生成气体的冷却系统。

背景技术

在氯化法钛白粉生产中，高钛渣和石油焦在氯化炉内与氯气发生反应，生成的气体从氯化炉顶部出口排出，温度约1000°C，主要成分为气相TiCl₄、气相金属氯化物（FeCl₂、FeCl₃、MnCl₂等）、CO、CO₂、N₂等，通过喷入液体粗四氯化钛，使高温氯化气体冷却到约160°C，此时气相杂质金属氯化物由气相变为固相，从氯化气体中分离出来。

目前氯化气体的冷却分为垂直段冷却和水平段冷却。

采用垂直段冷却时，冷却段采用碳钢衬耐火砖隔热，内设喷嘴若干个，顺着或逆着气流方向喷入粗四氯化钛。使用此方法时，耐火材料更换麻烦，需要分段砌筑、烘烤，维修成本高。

采用水平段冷却时，冷却段材质为碳钢，外部喷水或放置在水槽内冷却保护，内设喷嘴若干个，顺着或逆着气流方向喷入粗四氯化钛。使用此方法时，析出的金属氯化物固体散落在管道内壁，细小颗粒可被气体带走，但大的颗粒易停留在水平管内，堵塞管道，影响正常生产，需要频繁地清理。

发明内容

本发明的目的是提供一种氯化气体冷却系统，以解决现有技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种氯化气体冷却系统，用于氯化炉中氯化气体冷却，所述氯化炉顶部设置有供炉中氯化气体排出的出口，其特征在于：在氯化炉顶部出口垂直连通夹套管道，所述夹套管道由内、外管构成，内、外管之间空隙构成夹套，夹套管道的内管与氯化炉出口连通，夹套管道末端连通至一个气固分离设备，温度为1000°C上下的氯化气体从氯化炉顶部出口排出至夹套管道内管中，在夹套管道侧部设置多个与夹套管道内管连通的喷嘴，多个喷嘴中，第一个喷嘴顺着内管中热气流方向向夹套管道内管中喷入液体粗四氯化钛，其余喷嘴垂直于内管中热气流方向向夹套管道内管中喷入液体粗四氯化钛，通过多个喷嘴向夹套管道内管中喷入液体粗四氯化钛使通入内管中的氯化气体温度降至160°C上下，氯化气体中杂质金属氯化物由气相变为固相，通过夹套管道末端的气固分离设备分离出固体杂质金属氯化物。

所述的一种氯化气体冷却系统，其特征在于：夹套管道的夹套内通入流动的冷却水，用于冷却和保护内管。

所述的一种氯化气体冷却系统，其特征在于：氯化气体中杂质金属氯化物由气相变为固相时，细小颗粒的杂质金属氯化物被氯化气体带走至气固分离设备，大颗粒的杂质金属氯化物掉落到氯化炉内。

所述的一种氯化气体冷却系统，其特征在于：所述夹套管道的内管材料为Q345R。

本发明能将氯化气体从温度1000°C上下降到160°C上下，采用的设备结构简单，内部不易堵塞，操作环境好，能有效降低设备费用和操作维修费用。

本发明的优点是：

（1）冷却管道垂直布置，在垂直管道内喷入液体粗四氯化钛，析出的金属氯化物固体不会停留在管道内，细小颗粒被气体带走，大的颗粒掉落到氯化炉内，氯化气体冷却管道不易堵塞。

（2）在垂直冷却夹套管道内设3～5个喷嘴，第一个喷嘴为小流量喷嘴，用于开车和低负荷生产，顺着热气流方向喷入粗四氯化钛，后边几个喷嘴用于正常生产，垂直于气流方向喷入粗四氯化钛，减少了喷嘴之间的相互干扰，有利于喷入粗四氯化钛与热气流的充分接触，提高了冷却效果。

（3）氯化气体冷却采用夹套管，夹套内为流动的冷却水，用于冷却和保护内部管道。内管材料为Q345R，不需要衬砖或其它处理措施，设备结构简单，操作环境好，设备费用和维修操作费用低。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图。

具体实施方式