[發(fā)明專利]沸騰氯化爐以及沸騰氯化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110365300.6
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN103112886A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸平;劉森林;陳祝春;張?zhí)K新
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團有限公司
• 主分類號: C01G23/02
• 分類號: C01G23/02
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王浩然;周建秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種沸騰氯化爐和包括該沸騰氯化爐的沸騰氯化裝置。

背景技術(shù)

沸騰氯化生產(chǎn)四氯化鈦是氯化法鈦白和海綿鈦生產(chǎn)的重要工序之一，該工藝一般使用含鈦原料與氯氣在沸騰氯化爐內(nèi)進行氯化反應，得到鈦工業(yè)的重要中間產(chǎn)品四氯化鈦。目前，在該領(lǐng)域的工業(yè)生產(chǎn)中，由于沸騰氯化技術(shù)一般都是從國外引進，且目前主流的鈦原料供應商生產(chǎn)的鈦渣直徑大小一般為0.08mm-0.25mm(180目-60目)，在現(xiàn)行的工業(yè)生產(chǎn)中采用的沸騰氯化爐也是按照該原料粒度標準而設(shè)計的，但是，采用現(xiàn)有技術(shù)的沸騰氯化爐，采用顆粒直徑更小的含鈦原料生產(chǎn)四氯化鈦時，含鈦原料的利用率不高，導致四氯化鈦的產(chǎn)率也并不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決采用現(xiàn)有技術(shù)的沸騰氯化爐，采用顆粒直徑更小的含鈦原料生產(chǎn)四氯化鈦時，含鈦原料的利用率不高，導致四氯化鈦的產(chǎn)率也并不高的問題，提供一種能夠提高含鈦原料的利用率，從而提高四氯化鈦產(chǎn)率的沸騰氯化爐以及包括該沸騰氯化爐的沸騰氯化裝置。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在采用傳統(tǒng)的沸騰氯化爐進行含鈦原料的氯化反應中，物料在反應段處于沸騰狀態(tài)之后，由于過渡段很短(與反應段的高度比一般為0.2-0.25∶1)，小顆粒物料(例如，顆粒直徑為0.075mm甚至更小的含鈦原料)很快被吹出反應段進入沉降段，在沉降段，由于沉降段和反應段的直徑比沒有足夠大(一般為1.5-2∶1)，而氣流速度沒有充分下降，導致小顆粒物質(zhì)無法沉降到反應段，就直接被氣流帶出了沸騰氯化爐，因此，在選鈦過程中，小顆粒的原料，例如為0.075mm甚至更小的含鈦原料往往不能得到有效利用，即使選用顆粒直徑更小的含鈦原料生產(chǎn)四氯化鈦時，含鈦原料的利用率不高，導致四氯化鈦的產(chǎn)率也并不高。

本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，如果增加沸騰氯化爐的沉降段與反應段的直徑比，沉降的直徑相對地增加使爐內(nèi)的小顆粒物料氣流線速度變小，能夠使物料更容易沉降。另外，使所述過渡段的外周面錐臺面的錐角≤80°，就能在保證沉降段和反應段的一定直徑比的條件下，能夠保證過渡段具有一定長度，使小顆粒物料不易直接被吹到沉降段，小顆粒物料在過渡段仍然可以處于沸騰狀態(tài)，就可以增加物料與氯氣的接觸機會，有利于物料的氯化反應。更優(yōu)選情況下，增加沉降段的高度，可以降低氣體出口處的氣流速度，有助于進一步有利于小顆粒物質(zhì)的沉降，還能夠防止小顆粒物質(zhì)被直接吹出沸騰氯化爐。進一步優(yōu)選情況下，本發(fā)明提供的沸騰氯化裝置可以將收集到的尾氣中的小顆粒物質(zhì)又重新送回到沸騰氯化爐中，使未反應的原料進行充分的反應，因此，能夠?qū)⒓毩＜壓佋?0.075mm)進行循環(huán)利用，從而可以進一步提高含鈦原料的利用率，以提高四氯化鈦的產(chǎn)率。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種沸騰氯化爐，該沸騰氯化爐包括反應段、沉降段以及連接該反應段和沉降段的過渡段，所述沉降段上設(shè)置有氣體出口，在所述過渡段和/或沉降段上設(shè)置有固體原料入口，在所述反應段上設(shè)置有氣體入口和放渣口，其中，所述沉降段與反應段的直徑比大于或等于2.5，所述過渡段的外周面為錐臺面，該錐臺面的錐角≤80°。

本發(fā)明還提供一種沸騰氯化裝置，該沸騰氯化裝置包括：沸騰氯化爐和分別與該沸騰氯化爐連通的固體原料倉、收塵系統(tǒng)和氯氣緩沖罐，其特征在于，所述沸騰氯化爐為本發(fā)明所述的沸騰氯化爐，所述固體原料倉包括原料入口和原料出口，所述固體原料倉的原料出口與所述沸騰氯化爐的固體原料入口相連通，所述收塵系統(tǒng)包括收塵單元和收塵罐，所述收塵單元包括收塵口、排塵口和排氣口，所述收塵單元的收塵口與所述沸騰氯化爐的氣體出口相連通，所述收塵單元的排塵口與所述收塵罐相連通，所述氯氣緩沖罐與所述沸騰氯化爐的氣體入口相連通。

采用根據(jù)本發(fā)明提供的沸騰氯化爐進行四氯化鈦生產(chǎn)，所述沸騰氯化爐不但適用于現(xiàn)有直徑大小的鈦渣(一般為0.08mm-0.25mm(180目-60目))，還特別適用于采用顆粒直徑更小的含鈦原料，能夠大大提高含鈦原料的利用率不高，從而提高四氯化鈦的產(chǎn)率。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式的沸騰氯化爐的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的沸騰氯化裝置的示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施方式的沸騰氯化裝置的示意圖。

附圖標記說明

1：沸騰氯化爐????????2：鈦原料料倉