[发明专利]一种四氯化钛气体冷凝收集系统及收集工艺

说明书

技术领域

本发明涉及四氯化钛气体冷凝收集技术领域，具体是一种四氯化钛气体冷凝收集系统及收集工艺。

背景技术

在四氯化钛工业生产过程中，从氯化炉出来的氯化气体主要含有TiCl₄、CO₂、CO、N₂、HCl等气体成分，另外气体中还夹带着未反应的焦炭和FeCl₂等其他金属氯化物粉尘，温度为147-200℃，压力在微正压到100kPa（表压）之间。

目前，国内外在收集此种氯化气体中的四氯化钛，工艺方法很多，但这些工艺中有的设备数量多且体积庞大，占地面积大，控制复杂，设备内件容易堵塞，磨损厉害，必须停车才能检修；有的工艺过程阻力大，动设备无法较好地适应工艺而频繁停车检修，生产负荷难以提高且无法连续生产；有的工艺容易出现操作不当而存在大量泥浆沉降在设备底部和堵塞设备，不仅清理频繁，而且对下游精制提纯工序的换热设备造成严重结垢；另外绝大部分的工艺没有考虑能量的合理利用。

发明内容    本发明的目的是提供一种四氯化钛气体冷凝收集系统及收集工艺，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。

所述四氯化钛气体冷凝收集工艺，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；