[發(fā)明專利]一種氯化法鈦白裝置中的氯化爐

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• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112499671A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 孫洪濤;張君;李怡恩;解為清;吳雙月;周宇;閆燕
• 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: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業(yè)) 34114
• 代理人: 徐偉

本發(fā)明涉及氯化法鈦白裝置的技術領域，具體為一種用于大、中型氯化法鈦白裝置中的氯化爐。包括氯化爐的圓柱形筒體，半球形封頭的頂部設有氣體出口，筒體的底部布設有耐火襯磚層，筒體的下端通過篩板布設有進風機構；筒體內腔從下至上依次包括對流段、過渡段和擴散段；且對流段的中下部開設有氯化爐的進料口；對流段對應的筒體內壁上布設有對流襯磚層，過渡段對應的筒體內壁上布設有過渡襯磚層，使得對流段、過渡段和擴散段對應的筒體內徑依次變大，對流段對應的筒體內沿著軸向間隔2～3m均勻布設有鋼板支撐環(huán)；當需要維修時可先將對應的檢修磚拆除，再依次拆除相鄰剛板支撐環(huán)之間的襯磚，方便對流段局部襯磚的檢修和更換。

技術領域

本發(fā)明涉及氯化法鈦白裝置的技術領域，具體為一種氯化法鈦白裝置中的氯化爐。

背景技術

沸騰氯化爐是氯化法鈦白裝置中原料高溫氯化生產四氯化鈦工藝過程的核心設備，是影響整個氯化法鈦白裝置能否平穩(wěn)運行關鍵因素，其性能直接決定原料的轉化率和整個裝置的運行效率。在工業(yè)化氯化法鈦白生產過程中，富鈦料（TiO2）和石油焦（C）與氯氣（Cl2）在1050高溫的沸騰狀態(tài)下完成反應，生成TiCl4和其他金屬氯化物等反應氣，經過除塵、冷凝得到粗四氯化鈦半成品。

在如此苛刻工藝操作條件下，目前國內的沸騰氯化爐還有很多不足之處：

（1）在生產過程中，氯化爐內特別是對流段的高溫、腐蝕和高磨蝕環(huán)境使氯化爐對流段內襯磚損耗嚴重，需要定期頻繁維修更換。

（2）在生產過程中，沸騰狀態(tài)的富鈦料高鈦渣和石油焦因不斷反應和磨損使顆粒粒徑逐漸變細，然后大量變細的顆粒會從爐頂被反應氣體帶出到除塵工序，導致原料利用率降低，同時大量顆粒進入除塵工序會增加系統(tǒng)結垢堵塞的風險。

（3）沸騰氯化爐底部篩板氯氣分布管狀態(tài)是設備長期穩(wěn)定運行的關鍵，國內傳統(tǒng)氯化爐在生產過程中，篩板和分布管容易被固體顆粒堵塞，從而影響氯化爐流化效果，嚴重時導致流化床死床，使整個系統(tǒng)需要停車檢修。

（4）國內氯化爐內部襯磚多采用滿襯，使氯化爐本體的制造周期很長，也增加設備襯磚難度。

（5）國內氯化爐固體原料進料口多設置在對流段上部，即采用稀相加料，但是由于原料中細顆粒比例不穩(wěn)定，稀相加料會使原料中的細顆粒來不及反應直接被氣體帶出，造成原料利用率降低，增加除塵工序堵塞的風險。

因此需要改進相關技術和設備。

發(fā)明內容

針對上述問題及目前國內氯化法鈦白裝置在線氯化爐的不足，本發(fā)明提供一種氯化法鈦白裝置中的氯化爐，通過優(yōu)化設計一種結構更合理的氯化爐，并更適用于大、中型氯化法鈦白粉生產線，使得設備產能大，單臺設備產能達到年產6－10萬噸規(guī)模能力，操作穩(wěn)定性好、方便設備維修，具體技術方案如下：

一種氯化法鈦白裝置中的氯化爐，包括氯化爐的圓柱形筒體，筒體的上端蓋設有碳鋼的半球形封頭11，半球形封頭11的頂部設有氣體出口12，筒體的底部布設有耐火襯磚層，筒體的下端通過篩板13布設有進風機構；

所述筒體內腔從下至上依次包括對流段21、過渡段22和擴散段23；且對流段21的中下部開設有氯化爐的進料口14；

所述對流段21對應的筒體內壁上布設有對流襯磚層，所述過渡段22對應的筒體內壁上布設有過渡襯磚層，使得對流段21、過渡段22和擴散段23對應的筒體內徑依次變大，且對流段21的上端口為喇叭口，喇叭口的傾角為20~50o；

所述對流襯磚層包括由外至內的兩層以上的襯磚，所述過渡襯磚層包括由外至內的一層以上的襯磚，所述耐火襯磚層包括磚由下至上的兩層以上的襯砌；

所述對流段21對應的筒體內沿著軸向間隔2～3m均勻布設有鋼板支撐環(huán)25；

每個所述剛板支撐環(huán)25和所述筒體同軸且水平布置，剛板支撐環(huán)25的外緣和對應的筒體內壁固定，剛板支撐環(huán)25的環(huán)寬為對流襯磚層壁厚的1/2～2/3；