[发明专利]一种钒渣高效氯化提钒的系统及方法

摘要

本发明属于化工、冶金领域。具体地，本发明公开了一种钒渣高效氯化提钒的系统及方法。通过氯化气体与氯化烟气换热实现氯化气体预热、适量配加空气使部分焦粉燃烧实现氯化过程的热量平衡供给，提高钒渣氯化效率和确保氯化的选择性，并通过氯化渣的高温流态化氧化处理同时实现氯化渣综合处理和氯气的循环利用，并通过氯化产物三氯氧钒的气相水解直接制备得到粉状五氧化二钒产品和盐酸副产品，有效提高氯化反应效率、降低氯气消耗、消除氯化渣危害和避免传统铵盐沉淀带来的氨氮污染问题。本发明适用于含V2O510wt％～28wt％钒渣中钒的氯化提取，具有效率高、能耗低、无污染和经济性好等优点。

主权项

一种钒渣高效氯化提钒的系统，其特征在于，所述系统包括氯化床加料装置(1)、氯化流化床(2)、蒸馏装置(3)、水解流化床(4)、氧化床加料装置(5)、氧化流化床(6)、尾气淋洗吸收器(7)、引风机(8)和烟囱(9)；所述氯化床加料装置(1)包括钒渣料仓(1‑1)、钒渣螺旋加料器(1‑2)、焦粉料仓(1‑3)和焦粉螺旋加料器(1‑4)；所述氯化流化床(2)包括氯化床进料器(2‑1)、氯化流化床主体(2‑2)、氯化床旋风分离器(2‑3)、烟气换热器(2‑4)、烟气冷凝器(2‑5)、氯化床酸封罐(2‑6)和氯化床螺旋排渣器(2‑7)；所述蒸馏装置(3)包括蒸馏釜(3‑1)、泥浆蒸发器(3‑2)、泥浆蒸发冷凝器(3‑3)、蒸馏冷凝器(3‑4)和三氯氧钒储罐(3‑5)；所述水解流化床(4)包括水解床气体加热器(4‑1)、氯化物喷嘴(4‑2)、水解流化床主体(4‑3)、盐酸冷凝器(4‑4)和水解床排料器(4‑5)；所述氧化床加料装置(5)包括氯化渣料仓(5‑1)和氯化渣螺旋加料器(5‑2)；所述氧化流化床(6)包括氧化床进料器(6‑1)、氧化流化床主体(6‑2)、氧化床一级旋风分离器(6‑3)、氧化床二级旋风分离器(6‑4)、氯气冷却液化富集器(6‑5)、液氯气化器(6‑6)、氧化床酸封罐(6‑7)、氧化床螺旋排渣器(6‑8)、氧化渣储罐(6‑9)和氧化床气体加热器(6‑10)；所述钒渣料仓(1‑1)底部的出料口与所述钒渣螺旋加料器(1‑2)的进料口相连接；所述焦粉料仓(1‑3)底部的出料口与所述焦粉螺旋加料器(1‑4)的进料口相连接；所述钒渣螺旋加料器(1‑2)的出料口、所述焦粉螺旋加料器(1‑4)的出料口均与所述氯化床进料器(2‑1)的进料口通过管道相连接；所述氯化床进料器(2‑1)的排料口与所述氯化流化床主体(2‑2)上部的进料口通过管道相连接；所述氯化床进料器(2‑1)底部的进气口通过管道与干燥空气总管相连接；所述氯化床旋风分离器(2‑3)设置于所述氯化流化床主体(2‑2)的扩大段顶部中心；所述氯化床旋风分离器(2‑3)顶部的出气口通过管道与所述烟气换热器(2‑4)的热烟气入口相连接；所述烟气换热器(2‑4)的冷烟气出口通过管道与所述烟气冷凝器(2‑5)的气体入口相连接；所述烟气冷凝器2‑5的气体出口通过管道与所述氯化床酸封罐(2‑6)的气体入口相连接；所述氯化床酸封罐(2‑6)的气体出口通过管道与所述尾气淋洗吸收器(7)的气体入口相连接；所述氯化流化床主体(2‑2)下部的排渣口与所述氯化床螺旋排渣器(2‑7)的进料口通过管道相连接；所述氯化床螺旋排渣器(2‑7)的出料口通过管道与所述氯化渣料仓(5‑1)的进料口相连接；所述氯化流化床主体(2‑2)底部的进气口通过管道与所述烟气换热器(2‑4)的热气体出口相连接；所述烟气换热器(2‑4)的冷气体入口通过管道分别与氯气气源总管、干燥空气总管及所述液氯气化器(6‑6)的气体出口相连接；所述蒸馏釜(3‑1)的浆料入口与所述烟气冷凝器(2‑5)底部的浆料排出口通过管道相连接；所述蒸馏釜(3‑1)底部的浆料排出口通过管道与所述泥浆蒸发器(3‑2)的浆料入口相连接；所述泥浆蒸发器(3‑2)的干渣排放口通过管道与所述氯化渣料仓(5‑1)的进料口相连接；所述泥浆蒸发器(3‑2)的蒸气出口通过管道与所述泥浆蒸发冷凝器(3‑3)的进气口相连接；所述泥浆蒸发冷凝器(3‑3)的液体出口与所述蒸馏釜(3‑1)的回流口通过管道相连接；所述蒸馏釜(3‑1)的蒸气出口通过管道与所述蒸馏冷凝器(3‑4)的进气口相连接；所述蒸馏冷凝器(3‑4)的液体出口与所述三氯氧钒储罐(3‑5)的液体入口通过管道相连接；所述水解床气体加热器(4‑1)的冷气体入口和燃烧嘴助燃风入口均通过管道与干燥空气总管相连接；所述水解床气体加热器(4‑1)的冷气体入口与洁净水总管通过管道相连接；所述水解床气体加热器(4‑1)的燃烧嘴燃料入口通过管道与燃料总管相连接；所述水解床气体加热器(4‑1)的热气体出口通过管道与所述水解流化床主体(4‑3)底部的进气口相连接；所述氯化物喷嘴(4‑2)设置于所述水解流化床主体(4‑3)的下部；所述氯化物喷嘴(4‑2)的氯化物入口通过管道与所述三氯氧钒储罐(3‑5)的液体出口相连接；所述氯化物喷嘴(4‑2)的气体入口通过管道与干燥空气总管相连接；所述水解流化床主体(4‑3)的上部排料口通过管道与所述水解床排料器(4‑5)的进料口相连接；所述水解床排料器(4‑5)底部的进气口通过管道与干燥空气总管向连接；所述水解床排料器(4‑5)的排料口通过管道与产品储存料仓相连接；所述水解流化床主体(4‑3)顶部的出气口通过管道与所述盐酸冷凝器(4‑4)的进气口相连接；所述盐酸冷凝器(4‑4)底部的盐酸出口通过管道与盐酸储罐相连接；所述盐酸冷凝器(4‑4)顶部的气体出口通过管道与所述尾气淋洗吸收器(7)的气体入口相连接；所述氯化渣料仓(5‑1)底部的出料口与所述氯化渣螺旋加料器(5‑2)的进料口相连接；所述氯化渣螺旋加料器(5‑2)的出料口通过管道与所述氧化床进料器(6‑1)的进料口相连接；所述氧化床进料器(6‑1)底部的进气口通过管道与干燥空气总管相连接；所述氧化床进料器(6‑1)的排料口与所述氧化流化床主体(6‑2)上部的进料口通过管道相连接；所述氧化床一级旋风分离器(6‑3)设置于所述氧化流化床主体(6‑2)的扩大段顶部中心；所述氧化床一级旋风分离器(6‑3)顶部的出气口通过管道与所述氧化床二级旋风分离器(6‑4)的进气口相连接；所述氧化床二级旋风分离器(6‑4)顶部的出气口通过管道与所述氯气冷却液化富集器(6‑5)的进气口相连接；所述氯气冷却液化富集器(6‑5)的液氯出口通过管道与所述液氯气化器(6‑6)的液氯入口相连接；所述氯气冷却液化富集器(6‑5)的气体出口与所述氧化床酸封罐(6‑7)的进气口通过管道相连接；所述氧化床酸封罐(6‑7)的气体出口通过管道与所述尾气淋洗吸收器(7)的气体入口相连接；所述氧化流化床主体(6‑2)下部的排渣口与所述氧化床螺旋排渣器(6‑8)的进料口通过管道相连接；所述氧化床螺旋排渣器(6‑8)的出料口、所述氧化床二级旋风分离器(6‑4)底部的排料口均通过管道与所述氧化渣储罐(6‑9)的进料口相连接；所述氧化床气体加热器(6‑10)的冷气体入口和燃烧嘴助燃风入口均通过管道与干燥空气总管相连接；所述氧化床气体加热器(6‑10)的热气体出口通过管道与所述氧化流化床主体(6‑2)底部的进气口相连接；所述氧化床气体加热器(6‑10)燃烧嘴的燃料入口通过管道与燃料总管相连接；所述尾气淋洗吸收器(7)的气体出口与所述引风机(8)的入风口通过管道相连接；所述引风机(8)的排风口通过管道与所述烟囱(9)底部的气体入口相连接。