[發明專利]一種氯化氣體冷卻系統

有效

• 申請號: 201310360142.4
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103466694A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 楊國強;蔡林清;徐興榮;解為清;孫洪濤;吳震坤;劉泳;朱永東;張思強;李會文
• 申請（專利權）人: 東華工程科技股份有限公司
• 主分類號: C01G23/02
• 分類號: C01G23/02
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及氯化法生產鈦白粉技術領域，具體為一種用于氯化法的氯化爐生成氣體的冷卻系統。

背景技術

在氯化法鈦白粉生產中，高鈦渣和石油焦在氯化爐內與氯氣發生反應，生成的氣體從氯化爐頂部出口排出，溫度約1000°C，主要成分為氣相TiCl₄、氣相金屬氯化物（FeCl₂、FeCl₃、MnCl₂等）、CO、CO₂、N₂等，通過噴入液體粗四氯化鈦，使高溫氯化氣體冷卻到約160°C，此時氣相雜質金屬氯化物由氣相變為固相，從氯化氣體中分離出來。

目前氯化氣體的冷卻分為垂直段冷卻和水平段冷卻。

采用垂直段冷卻時，冷卻段采用碳鋼襯耐火磚隔熱，內設噴嘴若干個，順著或逆著氣流方向噴入粗四氯化鈦。使用此方法時，耐火材料更換麻煩，需要分段砌筑、烘烤，維修成本高。

采用水平段冷卻時，冷卻段材質為碳鋼，外部噴水或放置在水槽內冷卻保護，內設噴嘴若干個，順著或逆著氣流方向噴入粗四氯化鈦。使用此方法時，析出的金屬氯化物固體散落在管道內壁，細小顆粒可被氣體帶走，但大的顆粒易停留在水平管內，堵塞管道，影響正常生產，需要頻繁地清理。

發明內容

本發明的目的是提供一種氯化氣體冷卻系統，以解決現有技術存在的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種氯化氣體冷卻系統，用于氯化爐中氯化氣體冷卻，所述氯化爐頂部設置有供爐中氯化氣體排出的出口，其特征在于：在氯化爐頂部出口垂直連通夾套管道，所述夾套管道由內、外管構成，內、外管之間空隙構成夾套，夾套管道的內管與氯化爐出口連通，夾套管道末端連通至一個氣固分離設備，溫度為1000°C上下的氯化氣體從氯化爐頂部出口排出至夾套管道內管中，在夾套管道側部設置多個與夾套管道內管連通的噴嘴，多個噴嘴中，第一個噴嘴順著內管中熱氣流方向向夾套管道內管中噴入液體粗四氯化鈦，其余噴嘴垂直于內管中熱氣流方向向夾套管道內管中噴入液體粗四氯化鈦，通過多個噴嘴向夾套管道內管中噴入液體粗四氯化鈦使通入內管中的氯化氣體溫度降至160°C上下，氯化氣體中雜質金屬氯化物由氣相變為固相，通過夾套管道末端的氣固分離設備分離出固體雜質金屬氯化物。

所述的一種氯化氣體冷卻系統，其特征在于：夾套管道的夾套內通入流動的冷卻水，用于冷卻和保護內管。

所述的一種氯化氣體冷卻系統，其特征在于：氯化氣體中雜質金屬氯化物由氣相變為固相時，細小顆粒的雜質金屬氯化物被氯化氣體帶走至氣固分離設備，大顆粒的雜質金屬氯化物掉落到氯化爐內。

所述的一種氯化氣體冷卻系統，其特征在于：所述夾套管道的內管材料為Q345R。

本發明能將氯化氣體從溫度1000°C上下降到160°C上下，采用的設備結構簡單，內部不易堵塞，操作環境好，能有效降低設備費用和操作維修費用。

本發明的優點是：

（1）冷卻管道垂直布置，在垂直管道內噴入液體粗四氯化鈦，析出的金屬氯化物固體不會停留在管道內，細小顆粒被氣體帶走，大的顆粒掉落到氯化爐內，氯化氣體冷卻管道不易堵塞。

（2）在垂直冷卻夾套管道內設3～5個噴嘴，第一個噴嘴為小流量噴嘴，用于開車和低負荷生產，順著熱氣流方向噴入粗四氯化鈦，后邊幾個噴嘴用于正常生產，垂直于氣流方向噴入粗四氯化鈦，減少了噴嘴之間的相互干擾，有利于噴入粗四氯化鈦與熱氣流的充分接觸，提高了冷卻效果。

（3）氯化氣體冷卻采用夾套管，夾套內為流動的冷卻水，用于冷卻和保護內部管道。內管材料為Q345R，不需要襯磚或其它處理措施，設備結構簡單，操作環境好，設備費用和維修操作費用低。

附圖說明

圖1為本發明系統結構示意圖。

具體實施方式