[发明专利]一种氧化反应器的防疤和除疤系统及其方法

说明书

一种氧化反应器的防疤和除疤系统，包括氧化反应器和防疤除疤装置，氧化反应器上设置有防疤除疤装置，防疤除疤装置包括第一冷却段气膜、第二冷却段气膜、第一打疤料入口、第二打疤料入口、第一甲苯枪冷却水管道、第二甲苯枪冷却水管道、炉中冷却水管道、炉尾冷却水管道、进料环、氮气吹扫管10、进料以及打疤管道、热氧气进口管、氯化钾进口管、四氯化钛预热器、氧气预热器、三氯化铝发生器、氯化钾溶液储罐、打疤料储罐、冷却导管、袋滤器、打浆罐、氯气管道、甲苯枪、四氯化钛进口管道阀门。

技术领域

本发明属于二氧化钛生产领域，特别涉及一种氧化反应器的防疤和除疤系统及其方法。

背景技术

氯化法生产钛白粉具有流程短、自动化程度高、污染小等优点，是一种较理想的生产金红石型二氧化钛的方法，其中气相氧化工序是整个氯化法生产钛白粉的核心。二氧化反应器又是整个氧化工序中的重要设备，整个氧化工序工作都围绕着氧化反应器展开，目前困扰氧化反应器的主要技术问题为氧化反应器结疤，尤其是四氯化钛进料环结疤，造成氧化反应器系统压力升高，进而导致氧化系统停车，影响产能。结疤物质主要为二氧化钛粘结物。目前的防疤和除疤方案为多孔壁气幕防疤、机械刮刀除疤、石英砂除疤、岩盐单点除疤。

现有技术的缺点：1、多孔壁气幕防疤：孔径较小，加工困难。

2、机械刮刀除疤：只适用于小型氧化设备，当生产规模达到万吨级时，机械刮刀除疤难以运用。

3、石英砂除疤：石英砂在生产过程中加入，喷入氧化反应器后不发生反应，且石英砂为二氧化钛成品中杂质，后续工序石英砂脱除分离工序较复杂，一旦出现分离不彻底情况容易产生不合格品。影响产品质量

4、岩盐单点除疤：岩盐主要成分为氯化钠，能去除部分结疤，但是冷却导管的结疤无法有效去除。

5、目前氧化系统除疤防疤效果较差，运行周期较短，如氧化反应器结疤较严重需停车处理，影响装置安全运行和产量；

6、现有技术中缺少对打疤材料中石英砂的回收利用。

发明内容

本发明为解决上述问题提供了一种一种氧化反应器的防疤和除疤系统及其方法，其能够在热工况条件使用气体通入和压差打疤的手段防止和去除氧化系统结疤，对气体参数进行优化从而进一步防止结疤的概率，并且回收石英砂，实现了循环利用。

本发明的技术方案为：一种氧化反应器的防疤和除疤系统，包括氧化反应器和防疤除疤装置，氧化反应器上设置有防疤除疤装置，防疤除疤装置包括第一冷却段气膜、第二冷却段气膜、第一打疤料入口、第二打疤料入口、第一甲苯枪冷却水管道、第二甲苯枪冷却水管道、炉中冷却水管道、炉尾冷却水管道、进料环、氮气吹扫管10、进料以及打疤管道、热氧气进口管、氯化钾进口管、四氯化钛预热器、氧气预热器、三氯化铝发生器、氯化钾溶液储罐、打疤料储罐、冷却导管、袋滤器、打浆罐、氯气管道、甲苯枪、四氯化钛进口管道阀门；

氧化反应器分为燃烧段、反应段和冷却段，甲苯枪和热氧气进口管在燃烧段处连通，甲苯和氧气混合并燃烧，热氧气进口管的氧气通过氧气预热器进行预热，氯化钾溶液储罐中的氯化钾通过氯化钾进口管进入氧化反应器的反应段，构成成核剂，在氧化反应器的反应段上设置有测温口，对反应温度进行监控，在反应段末段设置有进料环，经过四氯化钛进口管道阀门的四氯化钛在四氯化钛预热器预热，氯气管道的氯气和铝粉或铝粒三氯化铝发生器中反应生成三氯化铝，四氯化钛和三氯化铝混合，通过进料以及打疤管道进入进料环，氮气吹扫管附属在四氯化钛进口管道阀门上，其提供二氧化钛颗粒或石英砂以氮气作为载气形成打疤气体，用于对进料环打疤清理，冷却段上设置有第一冷却段气膜、第二冷却段气膜、第一打疤料入口，在冷却导管上设置有第二打疤料入口，第一冷却段气膜、第二冷却段气膜将氯气或氮气通入冷却段，用于防疤，第一打疤料入口、第二打疤料入口中将岩盐或者石英砂通过氯气作为载气通入冷却段和冷却导管，用于对冷却段和冷却导管打疤清理，石英砂、二氧化钛颗粒、打掉的结疤不进入打浆罐，通过袋滤器进行气固分离后单独进入打疤料储罐，打浆罐用于收集钛白粉；