[發(fā)明專利]一種獲取連續(xù)高溫氯氣的加熱方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110875419.1 | 申請日： | 2021-07-30 |
| 公開（公告）號： | CN113566044A | 公開（公告）日： | 2021-10-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 溫良英;王建鑫;周艾然;岳東;劉波;趙巖 | 申請（專利權(quán)）人： | 重慶大學(xué) |
| 主分類號： | F16L53/34 | 分類號： | F16L53/34;H05B6/10 |
| 代理公司： | 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212 | 代理人： | 肖云杰 |
| 地址： | 400044 *** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 獲取 連續(xù) 高溫 氯氣 加熱 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種獲取連續(xù)高溫氯氣的加熱方法，包括如下步驟：1）向石墨管道中連續(xù)通入惰性氣體，并利用感應(yīng)加熱器將石墨管道加熱至800～1750℃；2）將連續(xù)通入石墨管道中的氣體切換成氯氣或混合氣體，所述混合氣體由氯氣和惰性氣體組成；3）利用感應(yīng)加熱器持續(xù)加熱石墨管道，并調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱器的輸出功率，石墨管道連續(xù)輸出700～1600℃的高溫氯氣或高溫混合氣體。本發(fā)明中，有效利用在700～1600℃下，氯氣和石墨不反應(yīng)以及石墨管道導(dǎo)熱好的特性對氯氣進行加熱，通過調(diào)節(jié)氣體流速和加熱溫度，從而獲得溫度和濃度可調(diào)的連續(xù)高溫氯氣；通入沸騰氯化爐后可提升分布板區(qū)附近的氣速，從而提升流化質(zhì)量，取得沸騰氯化爐可長周期、高效率穩(wěn)定運行的效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于氯化工藝的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種獲取連續(xù)高溫氯氣的加熱方法。
背景技術(shù)
目前，工業(yè)中一般在沸騰氯化爐內(nèi)加入含鈦渣、鋯英砂、高鋁粉煤灰和石英砂，然后往沸騰氯化爐內(nèi)通入常溫氯氣，發(fā)生加碳氯化反應(yīng)生成TiCl4、ZrCl4、AlCl3和SiCl4氣體，這些氣體經(jīng)過進一步反應(yīng)生產(chǎn)得到海綿鈦、海綿鋯、硅酸鋁粉體和白炭黑等產(chǎn)品。
由于常溫氯氣在剛進入沸騰氯化爐時，未被完全加熱，氯氣的溫度較低，使得沸騰氯化爐內(nèi)分布板區(qū)附近的操作氣速較低、顆粒死區(qū)較大，進而導(dǎo)致沸騰氯化爐內(nèi)存在的流化質(zhì)量差、氯化率低、顆粒粘結(jié)失流等問題，嚴重制約了沸騰氯化爐長周期、高效率穩(wěn)定地運行。
使用高溫氯氣通入沸騰氯化爐，可以有效提升沸騰氯化爐內(nèi)分布板區(qū)附近的操作氣速，使流化質(zhì)量和反應(yīng)效率得以提升，同時，高溫氯氣可以為沸騰氯化爐補充熱量，避免出現(xiàn)氯化反應(yīng)熱量不足的情況。中國專利CN202022159981.8公開了一種用于高純氯化氫和氯氣的換熱器、中國專利 CN201220389897.8公開了液氯氣化系統(tǒng)、中國專利CN201821804804.7公開了一種液氯汽化熱交換器和中國專利CN201620277906.2公開了一種防高溫氯氣吸收塔中提出了用于氯氣換熱、氯氣汽化或氯氣回收的裝置或方法，但未涉及獲取連續(xù)高溫氯氣的方法。
因此如何獲取連續(xù)高溫氯氣，使用高溫氯氣通入沸騰氯化爐內(nèi)來提升分布板區(qū)附近的流化質(zhì)量和補充熱量是一個氯化工藝優(yōu)化發(fā)展的關(guān)鍵性問題。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種獲取連續(xù)高溫氯氣的加熱方法，解決目前因使用常溫氯氣進行氯化工藝而導(dǎo)致流化質(zhì)量差和反應(yīng)效率低的問題，取得沸騰氯化爐可長周期、高效率穩(wěn)定運行的效果。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種獲取連續(xù)高溫氯氣的加熱方法，包括如下步驟：
1)向石墨管道中連續(xù)通入惰性氣體，并利用感應(yīng)加熱器將石墨管道加熱至800～1750℃；
2）將連續(xù)通入石墨管道中的氣體切換成氯氣或混合氣體，所述混合氣體由氯氣和惰性氣體組成；
3）利用感應(yīng)加熱器持續(xù)加熱石墨管道，并調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱器的輸出功率，石墨管道連續(xù)輸出700～1600℃的高溫氯氣或高溫混合氣體。
進一步地，步驟3）后，需停止石墨管道輸出高溫氯氣或高溫混合氣體時的操作包括如下步驟：
4）將通入石墨管道中的氣體切換成惰性氣體，一段時間后關(guān)閉感應(yīng)加熱器；
5）當石墨管道溫度低于300℃后，停止向石墨管道中通入惰性氣體。
這樣，無論是在步驟3）后，先關(guān)閉感應(yīng)加熱器，還是先停止向石墨管道中通入氯氣，都會出現(xiàn)未被有效加熱的氯氣進入沸騰氯化爐內(nèi)或石墨管道內(nèi)殘存一定量的氯氣，下次使用時，仍會出現(xiàn)未被有效加熱的氯氣進入沸騰氯化爐內(nèi)；而通過步驟4）和步驟5），既可以保證通入沸騰氯化爐內(nèi)的氯氣均為有效加熱后的高溫氯氣，也可以將石墨管道中的氯氣全部排空，方便下次使用。
進一步地，所述石墨管道呈直管、列管或盤管結(jié)構(gòu)。
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