[發明專利]一種四氯化鈦氣體冷凝收集系統及收集工藝

在審

• 申請號: 201510140674.6
• 申請日: 2015-03-28
• 公開（公告）號: CN104828860A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 吳震坤;徐興榮
• 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

1.一種四氯化鈦氣體冷凝收集系統，其特征在于：包括初級文丘里洗滌器、二級文丘里洗滌器、三級文丘里洗滌器、兩個粗四氯化鈦儲槽、一個冷四氯化鈦儲槽，所述初級文丘里洗滌器的氣相進口與外部氯化系統連接，初級文丘里洗滌器的液相進口與一個循環水冷卻器的出口連接，初級文丘里洗滌器的出口與第一個粗四氯化鈦儲槽的進口連接，第一個粗四氯化鈦儲槽頂部有出口與二級文丘里洗滌器的氣相進口連接，第一個粗四氯化鈦儲槽底部有出口通過旋流器進料泵與一個旋流器進口連接，所述旋流器出口與外部氯化系統連接，旋流器還有出口與第二個粗四氯化鈦儲槽進口連接；所述二級文丘里洗滌器的液相進口通過自控調節閥與一個管道混合器的出口連接，管道混合器進口與循環水冷卻器的出口連接，二級文丘里洗滌器的出口與第二個粗四氯化鈦儲槽進口連接，第二個粗四氯化鈦儲槽頂部有出口與三級文丘里洗滌器的氣相進口連接，第二個粗四氯化鈦儲槽底部有出口通過粗四氯化鈦循環泵與循環水冷卻器的進口連接，且粗四氯化鈦循環泵出口上還有旁路連通至外部；所述三級文丘里洗滌器的液相進口與一個冷凍液冷卻器的出口連接，三級文丘里洗滌器出口與冷四氯化鈦儲槽的進口連接，冷四氯化鈦儲槽頂部有出口與一個氣液分離器進口連接，冷四氯化鈦儲槽底部有出口通過冷四氯化鈦循環泵與冷凍液冷卻器的進口連接，且冷四氯化鈦循環泵出口上還有旁路連通至管道混合器的進口，所述氣液分離器頂部有出口與外部尾氣洗滌系統連接，氣液分離器的底部有出口與冷四氯化鈦儲槽連接。

2.一種基于權利要求1所述四氯化鈦氣體冷凝收集系統的收集工藝，其特征在于：來自氯化系統的氯化氣體先進入初級文丘里洗滌器的氣相進口，在初級文丘里洗滌器中，與來自循環水冷卻器的粗四氯化鈦充分混合進行傳質傳熱，同時液相的粗四氯化鈦將氯化氣體中絕大部分粉塵潤濕，將出初級文丘里洗滌器的氣液固混合相溫度控制在80~100℃后進入第一個粗四氯化鈦儲槽，在第一個粗四氯化鈦儲槽中，部分未被冷凝的四氯化鈦氣體和其他不凝氣從其頂部被二級文丘里洗滌器抽出，含固量較大的粗四氯化鈦從第一個粗四氯化鈦儲槽底部出來后被旋流器進料泵輸送到旋流器，在旋流器中大部分未反應的焦炭和其他金屬氯化物固體雜質被濃縮成四氯化鈦泥漿后直接送到氯化爐回收四氯化鈦；從旋流器出來的粗四氯化鈦清液仍含有少量固體雜質，進入粗四氯化鈦循環槽；

部分未冷凝四氯化鈦氣體和其他不凝氣從第一個粗四氯化鈦儲槽頂部出來后進入二級文丘里洗滌器的氣相進口，在二級文丘里洗滌器中，與來自循環水冷卻器和冷四氯化鈦循環泵的兩股粗四氯化鈦充分進行傳質傳熱，控制二級文丘里洗滌器出口氣液固混合相溫度在50~70℃后進入第二個粗四氯化鈦循環槽，在第二個粗四氯化鈦循環槽中，仍有少量未被冷凝的四氯化鈦氣體和其他不凝氣從其頂部被三級文丘里洗滌器抽出，粗四氯化鈦循環泵將第二個粗四氯化鈦循環槽中收集的粗四氯化鈦經循環水冷卻器冷卻到30-50℃后，分別進入初級文丘里洗滌器和二級文丘里洗滌器以冷凝氯化氣體，當第二個粗四氯化鈦循環槽中的液位達到較高時，從粗四氯化鈦循環泵出口分流一部分粗四氯化鈦去精制或去界外粗四氯化鈦儲槽存放；

仍有少量未被冷凝的四氯化鈦氣體和其他不凝氣從第二個粗四氯化鈦循環槽頂部出來后進入三級文丘里洗滌器，在三級文丘里洗滌器中，與來自冷凍液冷卻器的冷四氯化鈦進行充分接觸，不凝氣中的四氯化鈦氣體基本上被-20~-25℃冷四氯化鈦吸收干凈，控制三級文丘里洗滌器出口粗四氯化鈦溫度在-10~-20℃后進入冷四氯化鈦儲槽；其他不凝氣從冷四氯化鈦儲槽頂部出來后進入氣液分離器，將不凝氣中夾帶的四氯化鈦霧滴捕捉下來后去后續尾氣洗滌系統，被捕捉下來的四氯化鈦霧滴從氣液分離器底部進入冷四氯化鈦儲槽回收，冷四氯化鈦循環泵將冷四氯化鈦儲槽冷凝收集的粗四氯化鈦經冷凍液冷卻器冷到-20~-25℃后送入三級文丘里洗滌器中；當冷四氯化鈦儲槽中的液位較高時，從冷四氯化鈦循環泵出口分流一部分冷四氯化去管道混合器，在管道混合器中，30~50℃的粗四氯化鈦和-10~-20℃的粗四氯化鈦充分混合后維持溫度在20~40℃后進入二級文丘里洗滌器；

整個四氯化鈦氣體冷凝收集工藝中，采用自控調節閥來調節進入各級文丘里洗滌器的粗四氯化鈦流量，以控制各級洗滌阻力降和溫降，從而達到控制整個冷凝收集工藝的壓降和四氯化鈦的收率。