[發明專利]一種用于氯化法鈦白粉生產氯氣綜合利用的系統及方法

在審

• 申請號: 202011214595.2
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112443754A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 侯寶瑞;李寅生;劉永松;孫瑞嶺;張文峰;李玉印
• 申請（專利權）人: 山東魯北企業集團總公司;山東祥海鈦資源科技有限公司
• 主分類號: F17C9/02
• 分類號: F17C9/02;F17C13/04;F17C13/00;F17D1/04;F17D3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于氯化法鈦白粉生產氯氣綜合利用的系統，其特征在于：所述用于氯化法鈦白粉生產氯氣綜合利用的系統包括：液氯儲罐、液氯氣化裝置、氯氣緩沖罐、氯化反應裝置、急冷裝置、壓力調節閥、水浴氯氣加熱裝置、三氯化鋁發生器、巖鹽裝置、氧化反應裝置、冷卻裝置以及氣固分離裝置；

所述液氯儲罐具有第一液氯出口和第一液氯入口；

所述液氯氣化裝置具有第二液氯入口和第二氯氣出口；所述第二液氯入口與所述第一液氯出口相連；

所述氯氣緩沖罐具有第三氯氣入口和第三氯氣出口；所述第三氯氣入口與所述第二氯氣出口相連；

所述氯化反應裝置具有第四氯氣入口和第一混合氣體出口；所述第四氯氣入口與所述第三氯氣出口相連；

所述急冷裝置具有第一混合氣體入口、第五氯氣入口和第二混合氣體出口；

所述水浴氯氣加熱裝置具有第六氯氣入口和第四氯氣出口；所述第六氯氣入口與所述第二氯氣出口相連，連接所述第六氯氣入口與所述第二氯氣出口的管道上設有壓力調節閥；

所述三氯化鋁發生器具有第七氯氣入口和第三混合氣體出口；所述第七氯氣入口與所述第四氯氣出口相連；

所述氧化反應裝置具有第二混合氣體入口、巖鹽入口、第八氯氣入口、第九氯氣入口和第三混合氣體出口；所述第二混合氣體入口與所述第三混合氣體出口相連；所述巖鹽入口、所述第八氯氣入口以及所述第九氯氣入口均與所述第四氯氣出口相連，連接所述巖鹽入口和所述第四氯氣出口的管道上還設有巖鹽裝置；

所述冷卻裝置具有第三混合氣體入口和物料出口；所述第三混合氣體入口與所述第三混合氣體出口相連；

所述氣固分離裝置具有物料入口、第五混合氣體出口和物料排出口；所述物料入口與所述物料出口相連，所述第五混合氣體出口與所述氯氣緩沖罐相連。

2.根據權利要求1所述用于氯化法鈦白粉生產氯氣綜合利用的系統，其特征在于：所述水浴氯氣加熱裝置的加熱溫度T1為50℃～70℃，通過所述壓力調節閥控制輸入所述水浴氯氣加熱裝置的氯氣流速V1滿足：V1/T1＝0.001m³/s·℃～0.01m³/s·℃。

3.根據權利要求1所述用于氯化法鈦白粉生產冷凝TiCl4混合氣體的系統，其特征在于：所述急冷裝置的冷卻溫度為-5℃～10℃。

4.一種用于氯化法鈦白粉生產氯氣綜合利用的方法，應用于如權1-3任一項所述用于氯化法鈦白粉生產氯氣綜合利用的系統，其特征在于：所述用于氯化法鈦白粉生產氯氣綜合利用的方法包括以下步驟：

S10、通過液氯氣化裝置對液氯進行氣化，氣化后的氯氣分配到氯化工序和氧化工序；

S20、將步驟S10中經過氣化的分配至氯化工序的氯氣送至氯氣緩沖罐，經氯氣緩沖罐輸出分配到氯化法應裝置和急冷裝置；

S21、將氯化法應裝置中生成的混合氣體送至急冷裝置進行冷卻；

S30、將步驟S10中經過氣化的分配至氧化工序的氯氣送至水浴氯氣加熱裝置；

S31、將步驟30中經過水浴加熱的氯氣分成四路，第一路送至三氯化鋁發生器生成三氯化鋁混合氣體，將生成的三氯化鋁混合氣體送至氧化反應裝置；第二路作為巖鹽給料載氣，將巖鹽裝置中的巖鹽送至氧化反應裝置；第三路和第四路直接送至氧化反應裝置用作氣幕防護；

S32、將氧化反應器反應產生的物料輸送至冷卻裝置進行冷卻，冷卻后的物料送至氣固分離裝置進行氣固分離，分離出的氣體輸送至氯氣緩沖罐。

5.根據權利要求4所述的用于氯化法鈦白粉生產氯氣綜合利用的方法，其特征在于：步驟S10中，分配至氧化工序和氯化工序的氣體比例為1:1.5～2。

6.根據權利要求9所述的用于氯化法鈦白粉生產氯氣綜合利用的方法，其特征在于：步驟S20中，分配至氯化反應裝置和急冷裝置的氣體比例為1:2～2.5，急冷裝置的冷卻溫度為-5℃～10℃。

7.根據權利要求4所述的用于氯化法鈦白粉生產氯氣綜合利用的方法，其特征在于：步驟S31中，分配至第一路、第二路、第三路以及第四路的氯氣比例為3:1:2:2，第三路和第四路的氯氣送至氧化反應裝置中不同的區域。