[发明专利]一种有机物除钒精制塔及粗四氯化钛有机物除钒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，更具体地讲，涉及一种有机物除钒精制塔和粗四氯化钛有机物除钒的方法。

背景技术

粗四氯化钛是一种含有多种杂质、成分十分复杂的浑浊液，在精制四氯化钛的生产过程中,除去粗四氯化钛中的钒化合物杂质是海绵钛生产的一个重要环节。

有机物除钒是目前国内外比较先进的精制除钒工艺，一般的工艺流程是先将粗TiCl₄与除钒有机物（如矿物油等）按一定比例分别加入混合罐中搅拌均匀，再加入蒸馏釜中加热至反应温度并生成固态钒沉淀，从而达到除钒的目的。但在此工艺中，粗TiCl₄和除钒有机物的混合过程与加热反应过程分开，不利于除钒的连续化，增加了操作时间和人员的配置。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。

本发明的目的在于提供一种提高有机物除钒的效率并简化除钒装置的有机物除钒精制塔及粗四氯化钛有机物除钒的方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种有机物除钒精制塔，所述精制塔为垂直设置的筒体并且所述精制塔包括下部的流化混合反应段、中部的缓冲段和上部的精馏段，其中，流化混合反应段用于除钒有机物与待除钒气体的流化混合和反应，所述流化混合反应段包括设置在底部的浆料出口、设置在侧壁上部的有机物入口、设置在侧壁下部的气体进口以及设置在流化混合反应段内的气体分布器，所述气体分布器的入口与气体进口连通以向流化混合反应段内喷入待除钒气体；缓冲段连接所述流化混合反应段与精馏段；精馏段用于除钒后气体的除杂，所述精馏段包括设置在顶部的气体出口、设置在侧壁上部的回流加料口以及设置在精馏段中的多块塔板。

根据本发明的有机物除钒精制塔的一个实施例，所述气体进口与有机物入口相对地设置。

根据本发明的有机物除钒精制塔的一个实施例，所述气体分布器包括8～13根进气管，每根进气管上均匀分布40～70个喷嘴。

根据本发明的有机物除钒精制塔的一个实施例，所述气体分布器的设置位置应确保待除钒气体与除钒有机物反应生成的含钒浆料沉淀不会没过所述气体分布器。

根据本发明的有机物除钒精制塔的一个实施例，所述气体分布器距离所述流化混合反应段的底部1500～1800mm。

根据本发明的有机物除钒精制塔的一个实施例，所述塔板的数量为2～10个。

根据本发明的有机物除钒精制塔的一个实施例，待除钒气体与从有机物入口通入的除钒有机物在流化混合反应段内流化混合并反应生成含钒浆料沉淀，所述含钒浆料沉淀从浆料出口排出；反应后的待除钒气体进入精馏段，通过调节精馏段顶部的温度使待除钒气体中的高沸点化合物分离并得到除钒后气体。

本发明的另一方面提供了一种粗四氯化钛有机物除钒的方法，所述方法采用上述有机物除钒精制塔进行粗四氯化钛的除钒。

根据本发明的粗四氯化钛有机物除钒的方法的一个实施例，所述方法包括以下步骤：将温度为136～142℃的除钒有机物从有机物入口通入流化混合反应段，再将粗四氯化钛气体通过气体进口和气体分布器喷入流化混合反应段，所述除钒有机物与粗四氯化钛气体流化混合并反应生成含钒浆料沉淀；

调节所述精馏段顶部的温度为135～138℃，反应后的粗四氯化钛气体进入精馏段并经塔板分离高沸点化合物后从气体出口进入后续处理装置得到除钒后的四氯化钛，高沸点化合物和含钒浆料沉淀通过浆料出口定期排出。

根据本发明的粗四氯化钛有机物除钒的方法的一个实施例，所述后续处理装置为空冷器，反应后的粗四氯化钛气体进入精馏段并经塔板分离高沸点化合物后从气体出口进入所述空冷器冷凝，通过调节回流比使经空冷器冷凝后的部分冷凝物通过回流加料口回流以控制所述除钒后的四氯化钛的质量。

本发明利用流化技术使待除钒气体与除钒有机物的混合达到充分均匀的状态，有利于除钒有机物吸附待除钒气体中的含钒组分且有利于气液间传质与传热过程，提高除钒效率；另外，粗四氯化钛与除钒有机物能够在同一装置中混合的同时进行加热反应，减少了除钒有机物与粗四氯化钛的搅拌混合设备及步骤，更有效地减少了操作时间和人员的配备，降低了精制四氯化钛的成本，具有广泛的推广应用前景。

附图说明

图1是本发明示例性实施例的有机物除钒精制塔的结构示意图。

附图标记说明：

1-流化混合反应段；2-精馏段、3-气体出口、4-回流加料口、5-气体进口、6-有机物入口、7-浆料出口、8-缓冲段。

具体实施方式