[实用新型]氯化法钛白高速气流喷粒除疤氧化反应器

说明书

本实用新型涉及一种Ticl₄气相氧化制取优质钛白领域中的一种快速化学反应器，尤其是氯化法钛白高速气流喷粒除疤氧化反应器。

Ticl₄气相氧化反应中，固相产物TiO₂极易沉积到反应器的壁表面，为了提高产品质量，实现连续稳定的大工业生产，及时清除反应器壁的疤层，是开发氯化法钛白技术的核心问题。国外有关Ticl₄气相氧化反应器的除疤技术，形式各异、手段多样。美国杜邦公司早先的一个专利USP3284159采用冷氯气或惰性气体，在加压情况下，进入Ticl₄气相氧化反应室，通过多孔壁在反应器内形成一层遮蔽气幕，以阻止TiO₂颗粒在器壁上粘结。多孔壁反应器有一定的除疤效果，但多孔壁微孔的加工相当困难，更重要的是该方法对Ticl₄喷口处的疤层无能为力。英国专利BP1208027介绍了一料膜除疤的方法，该方法所加的载气量相当大，相应的热损失亦大，有可能引起熄火，使生产中断，但该专利仍没有解决Ticl₄喷口处结疤问题。采用强制性的除疤方法，即采用载气氧将预热的石英砂，在喷咀出口，以高速度连续喷入氧化反应器内，靠其对Ticl₄环缝喷口及反应器壁的强烈冲刷作用，使疤层不能形成，然后用一系列的分离设备，将其分离出来，以循环使用。公开的专利有：USP3512219、3615202、BP171113、1092883、1049282、1069071、1170924、1111411。喷砂式反应器的除疤效果比较好，可以连续进行工业生产。但是，由于石英砂喷入量大，其消耗量亦大，因而引起过度的热损失。同时石英砂易对喷咀和反应器、管道金属材质造成磨损。在石英砂预热、喷吹与产品分离和循环利用等方面还需增加一系列额外的工艺设备。

Ticl₄气相氧化是快速放热反应，炉内温度高达1300～1500℃初生的TiO₂具有很大的粘性故在炉内壁极容易结疤，堵塞反应器，至使反应不能进行下去。

本实用新型的目的是提供一种结构简单，便于操作，除疤效果显著，产品质量得到保证，可以使生产过程连续进行的氯化法钛白高速气流喷粒除疤氧化反应器。

本实用新型具体的解决方案为：一种氯化法钛白高速气流喷粒除疤氧化反应器，其特征在于：

该反应器包括：炉头（1）、法兰（2）、管式炉身（3）、喷枪（4）、（5）、（6）、（7）、喷盐装置（8），其中，炉头（1）由上、下环室壁（9）、（10）、炉头外壳（11）、锥形预混器（12）、喷枪（13）、（14），加料管（15）、（16）所组成。下环室壁（10）为内有一园锥面的园盘。上环室壁（9）为上带有一阶梯圆台，内有一通孔，下带有一园锥面的圆柱。锥形预混器（12）为上带有一阶梯园台，内有一上小下大圆锥孔的圆柱。筒形炉头外壳（11）固定在下环室壁（10）上，锥形预混器（12）、上环室壁（9）依上、下次序设置在筒形炉头外壳（11）内，上环室壁（9）的阶梯圆台固定在炉头外壳（11）内壁上，锥形预混器（12）的园柱部分设置在上环室壁（9）的通孔内，锥形预混器（12）的阶梯圆台固定在炉头外壳（9）内壁上。炉头外壳（11）、锥形预混器（12）、上环室壁（9）之间形成喷粒通道（18）。炉头外壳（11）、上、下环室壁（9）、（10）之间形成环室（19），上、下环室壁（9）、（10）的两圆锥面之间形成喷口（20）。喷枪（13）、（14）设置在与环形室（17）相应的炉头外壳（11）上，加料管（15）、（16）设置在与环形室（19）相应的炉头外壳（11）上。法兰（2）固定在管式炉身（3）上。炉头（1）通过下环室壁（10）与法兰（2）相固定。喷枪（4）、（5）、（6）、（7）分别间隔的设置在管式炉身（3）上。喷盐装置（8）设置在管式炉身（3）上。喷盐装置（8）包括：依次相互连接的喷枪（21）、气动蝶阀（22）、带有均压进气管（23）的海盐料斗（24）、气动蝶阀（25）、海盐贮箱（26）。锥形预混器（12）的锥度为：7～45°。喷枪（4）、（5）、（6）、（7）、（13）、（14）、（21）与炉身截面的夹角为：5～30°。

本实用新型的工作原理为：