[发明专利]一种四氯化钛气体冷凝收集系统及收集工艺

权利要求书

1.一种四氯化钛气体冷凝收集系统，其特征在于：包括初级文丘里洗涤器、二级文丘里洗涤器、三级文丘里洗涤器、两个粗四氯化钛储槽、一个冷四氯化钛储槽，所述初级文丘里洗涤器的气相进口与外部氯化系统连接，初级文丘里洗涤器的液相进口与一个循环水冷却器的出口连接，初级文丘里洗涤器的出口与第一个粗四氯化钛储槽的进口连接，第一个粗四氯化钛储槽顶部有出口与二级文丘里洗涤器的气相进口连接，第一个粗四氯化钛储槽底部有出口通过旋流器进料泵与一个旋流器进口连接，所述旋流器出口与外部氯化系统连接，旋流器还有出口与第二个粗四氯化钛储槽进口连接；所述二级文丘里洗涤器的液相进口通过自控调节阀与一个管道混合器的出口连接，管道混合器进口与循环水冷却器的出口连接，二级文丘里洗涤器的出口与第二个粗四氯化钛储槽进口连接，第二个粗四氯化钛储槽顶部有出口与三级文丘里洗涤器的气相进口连接，第二个粗四氯化钛储槽底部有出口通过粗四氯化钛循环泵与循环水冷却器的进口连接，且粗四氯化钛循环泵出口上还有旁路连通至外部；所述三级文丘里洗涤器的液相进口与一个冷冻液冷却器的出口连接，三级文丘里洗涤器出口与冷四氯化钛储槽的进口连接，冷四氯化钛储槽顶部有出口与一个气液分离器进口连接，冷四氯化钛储槽底部有出口通过冷四氯化钛循环泵与冷冻液冷却器的进口连接，且冷四氯化钛循环泵出口上还有旁路连通至管道混合器的进口，所述气液分离器顶部有出口与外部尾气洗涤系统连接，气液分离器的底部有出口与冷四氯化钛储槽连接。

2.一种基于权利要求1所述四氯化钛气体冷凝收集系统的收集工艺，其特征在于：来自氯化系统的氯化气体先进入初级文丘里洗涤器的气相进口，在初级文丘里洗涤器中，与来自循环水冷却器的粗四氯化钛充分混合进行传质传热，同时液相的粗四氯化钛将氯化气体中绝大部分粉尘润湿，将出初级文丘里洗涤器的气液固混合相温度控制在80~100℃后进入第一个粗四氯化钛储槽，在第一个粗四氯化钛储槽中，部分未被冷凝的四氯化钛气体和其他不凝气从其顶部被二级文丘里洗涤器抽出，含固量较大的粗四氯化钛从第一个粗四氯化钛储槽底部出来后被旋流器进料泵输送到旋流器，在旋流器中大部分未反应的焦炭和其他金属氯化物固体杂质被浓缩成四氯化钛泥浆后直接送到氯化炉回收四氯化钛；从旋流器出来的粗四氯化钛清液仍含有少量固体杂质，进入粗四氯化钛循环槽；

部分未冷凝四氯化钛气体和其他不凝气从第一个粗四氯化钛储槽顶部出来后进入二级文丘里洗涤器的气相进口，在二级文丘里洗涤器中，与来自循环水冷却器和冷四氯化钛循环泵的两股粗四氯化钛充分进行传质传热，控制二级文丘里洗涤器出口气液固混合相温度在50~70℃后进入第二个粗四氯化钛循环槽，在第二个粗四氯化钛循环槽中，仍有少量未被冷凝的四氯化钛气体和其他不凝气从其顶部被三级文丘里洗涤器抽出，粗四氯化钛循环泵将第二个粗四氯化钛循环槽中收集的粗四氯化钛经循环水冷却器冷却到30-50℃后，分别进入初级文丘里洗涤器和二级文丘里洗涤器以冷凝氯化气体，当第二个粗四氯化钛循环槽中的液位达到较高时，从粗四氯化钛循环泵出口分流一部分粗四氯化钛去精制或去界外粗四氯化钛储槽存放；

仍有少量未被冷凝的四氯化钛气体和其他不凝气从第二个粗四氯化钛循环槽顶部出来后进入三级文丘里洗涤器，在三级文丘里洗涤器中，与来自冷冻液冷却器的冷四氯化钛进行充分接触，不凝气中的四氯化钛气体基本上被-20~-25℃冷四氯化钛吸收干净，控制三级文丘里洗涤器出口粗四氯化钛温度在-10~-20℃后进入冷四氯化钛储槽；其他不凝气从冷四氯化钛储槽顶部出来后进入气液分离器，将不凝气中夹带的四氯化钛雾滴捕捉下来后去后续尾气洗涤系统，被捕捉下来的四氯化钛雾滴从气液分离器底部进入冷四氯化钛储槽回收，冷四氯化钛循环泵将冷四氯化钛储槽冷凝收集的粗四氯化钛经冷冻液冷却器冷到-20~-25℃后送入三级文丘里洗涤器中；当冷四氯化钛储槽中的液位较高时，从冷四氯化钛循环泵出口分流一部分冷四氯化去管道混合器，在管道混合器中，30~50℃的粗四氯化钛和-10~-20℃的粗四氯化钛充分混合后维持温度在20~40℃后进入二级文丘里洗涤器；

整个四氯化钛气体冷凝收集工艺中，采用自控调节阀来调节进入各级文丘里洗涤器的粗四氯化钛流量，以控制各级洗涤阻力降和温降，从而达到控制整个冷凝收集工艺的压降和四氯化钛的收率。