[發明專利]大型沸騰氯化爐及其氣體分布器

有效

• 申請號: 201410196740.7
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103964495A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 劉森林;陸平;杜明;王建鑫;楊仰軍
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C01G23/02
• 分類號: C01G23/02;B01J8/18
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 譚昌馳

技術領域

本發明涉及沸騰氯化爐用氣體分布控制裝置，具體來講，涉及一種大型沸騰氯化爐用氣體分布器以及一種包括該氣體分布器的大型沸騰氯化爐。

背景技術

高鈦渣等鈦原料沸騰氯化生產四氯化鈦，主要為鈦資源的提取過程，即將原料中80％～90％的TiO₂反應生成TiCl₄。在沸騰爐的大型化過程中，氣體分布取代溫度等成為系統運行的最關鍵控制要素，而大型化氣體分布器很難做到分布的均勻性。同時，該產業涉及氯氣、TiCl₄等有毒介質，并處于高溫、高壓狀態，在線處理分布器堵塞十分困難。這些是困擾沸騰氯化爐大型化的最主要因素。

另外，高鈦渣反應屬于氣固流態化，部分可以可能進入進氣管，在高速氣體的帶動下，造成管壁嚴重磨損。反應生成的鈣鎂氯化鎂呈液態，具有粘性，如果分布器的管徑較小，容易引起管道堵塞并難以清理。國內生產企業為避免上述情況，要么采取較窄的進氣通道，容易造成氣孔堵塞；要么在側壁開孔，分布器底座不規則，氣體分布難以得到穩定控制。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。

例如，本發明的目的之一在于提供一種適合于大型沸騰氯化爐的氣體分布器。

本發明的另一目的在于提供一種適合于大型沸騰氯化爐、且能夠實現在線安全疏通的氣體分布器。

本發明的一方面提供了一種大型沸騰氯化爐的氣體分布器。所述氣體分布器包括氣體分布座、氣體分布管路系統和氣體流量控制系統，其中，所述氣體分布座設置在大型沸騰氯化爐的爐膛的底部，并且氣體分布座具有均勻分布的多個上下貫穿的通孔；所述氣體分布管路系統包括多個子氣體分布管路，所述子氣體分布管路包括上行進氣管、導流桿、封頭、以及由下向上依次與該上行進氣管連通的高壓氣吹掃管、下行進氣管和真空氣管，封頭可拆卸地設置在上行進氣管的下端，封頭進入上行進氣管的一端設置有卡接件，導流管沿上行進氣管的長度方向設置在上行進氣管內并具有與所述卡接件結合的下端和直徑大于導流桿桿身直徑的上端，上行進氣管的上端緊密設置在所述多個上下貫穿的通孔中的一個通孔中；所述氣體流量控制系統包括設置在高壓氣吹掃管上的高壓氣流量監測及控制裝置、設置在下行進氣管上的流化氣流量監測及控制裝置和設置在真空氣管上的氣體流量監測及控制裝置。

在本發明的氣體分布器的一個示例性實施例中，所述多個上下貫穿的通孔中相鄰的任意兩個通孔的中心線之間的距離可以為上行進氣管內徑的8～12倍。

在本發明的氣體分布器的一個示例性實施例中，所述上進氣管的內徑可以為30～45mm。

在本發明的氣體分布器的一個示例性實施例中，所述導流管的上端的橫截面積優選地由下向上逐漸增大，且所述導流管的上端的弧面的弧度可以為30～45°。

在本發明的氣體分布器的一個示例性實施例中，所述導流管的上端的頂端面直徑可以為導流桿桿身直徑的2～2.5倍。

在本發明的氣體分布器的一個示例性實施例中，所述導流管的上端的頂端面與上行進氣管的上端出口之間的距離可以為上行進氣管內徑的2～3倍。

在本發明的氣體分布器的一個示例性實施例中，下行進氣管與上行進氣管的夾角可以為30°～60°。

在本發明的氣體分布器的一個示例性實施例中，所述氣體流量控制系統還可以包括信號接收和處理單元，所述信號接收和處理單元接收高壓氣流量監測及控制裝置、流化氣流量監測及控制裝置和氣體流量監測及控制裝置所監測的流量信號，并根據流態化需求和流量反饋情況控制每個子氣體分布管路中的高壓氣吹掃管的高壓氣流量、下行進氣管的流化氣流量和真空氣管上的氣體流量。

本發明的另一方面提供了一種大型沸騰氯化爐。所述沸騰氯化爐包括爐膛、與爐膛連通的進料口、出料口，并且所述沸騰氯化爐還包括如上所述的氣體分布器，以從爐膛底部向爐膛中提供均勻分布的流態化氣體。

與現有技術相比，本發明的有益效果包括：能夠提供適用于大型化沸騰氯化爐的氣體分布器；能夠實現對提供至爐膛的流態化氣體進行分區域、精細化控制，滿足大型化沸騰氯化爐顆粒的流態化需求；而且能夠有效防止顆粒對進氣管的磨損，并能夠有效減少上行進氣管的堵塞，即便在極端情況下發生堵塞，也能夠安全地進行在線疏通。

附圖說明

通過下面結合附圖進行的描述，本發明的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中：

圖1示出了本發明的大型沸騰氯化爐氣體分布器的子氣體分布管路的結構示意圖；