四氯化鈦生產中尾氣收塵和下料的方法與流程

本發明屬于鈦白粉生產技術領域，具體而言，本發明涉及一種四氯化鈦生產中尾氣收塵和下料的方法。

背景技術：

沸騰氯化法工藝流程短，連續性好，廢渣、廢水、廢氣排放少，生產成本低，生產出來的精四氯化鈦主要以生產金紅石型鈦白粉為主。但是由于氯化法鈦白粉還處于剛剛起步的階段，存在的困難主要是生產技術難度大，自動化控制水平要求高。

在采用上排渣大型沸騰氯化爐生產四氯化鈦的工藝中，高鈦渣(金紅石)和石油焦在沸騰氯化爐內處于沸騰狀態下與氯氣發生反應，生成的產物從沸騰爐頂部排出，經過旋風收塵進行氣固分離后，氣體部分通過冷凝后，四氯化鈦氣體液化得到液態四氯化鈦；粉塵部分經過旋風收塵器后，經過下料管道進入到粉塵制漿系統進行制漿，并進一步進行無害化處理。在粉塵下料過程中，下料管道堵，下料閥門易卡死這些問題，是困擾四氯化鈦生產企業的一個難點問題，旋風收塵下料能否順利平穩，直接影響到沸騰氯化能否長時間、高質量穩定運行。因此，旋風收塵下料管道堵，下料閥門易卡死這些問題是所有四氯化鈦生產廠家急需解決的問題之一。

技術實現要素：

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種四氯化鈦生產中尾氣收塵和下料的方法，該方法可以解決沸騰氯化法生產四氯化鈦過程中收塵下料管道堵塞和下料閥門易卡死的問題，從而保證了四氯化鈦生產工藝的穩定性。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種四氯化鈦生產中尾氣收塵和下料的方法。根據本發明的實施例，所述尾氣含有氣體四氯化鈦、高鈦渣和石油焦中的至少一種。根據本發明的具體實施例，該方法包括：

(1)將氮氣和所述尾氣供給至旋風收塵器中進行氣固分離處理，以便分離得到氣態四氯化鈦以及含有高鈦渣和石油焦的粉塵；

(2)開啟下料管道上的電伴熱件和旋轉下料閥，并打開下料管道上的管道密封氮氣入 口和旋轉閥密封氮氣入口，同時開啟一號閥門預定時間后，關閉所述一號閥門，開啟二號閥門預定時間，使得所述含有高鈦渣和石油焦的粉塵經所述下料管道供給至粉塵制漿罐中與稀鹽酸混合制漿，并且每隔一段時間后，運行氮氣炮一次，以便對所述下料管道進行吹掃，

其中，所述電伴熱件、所述一號閥門、所述二號閥門和所述旋轉下料閥沿著下料方向依次設置在所述下料管道上，所述管道密封氮氣入口設在所述一號閥門和二號閥門之間的所述下料管道上，所述旋轉閥密封氮氣入口設在所述旋轉下料閥上，所述氮氣炮與所述一號閥門和所述二號閥門之間的所述下料管道相連。

根據本發明實施例的四氯化鈦生產中尾氣收塵和下料的方法可以解決沸騰氯化法生產四氯化鈦過程中收塵下料管道堵塞和下料閥門易卡死的問題，從而保證了四氯化鈦生產工藝的穩定性。

另外，根據本發明上述實施例的四氯化鈦生產中尾氣收塵和下料的方法還可以具有如下附加的技術特征：

在本發明的一些實施例中，在步驟(1)中，所述氮氣的流量為2～5Nm³/h。由此，可以顯著提高氣態四氯化鈦與含有高鈦渣和石油焦的粉塵的氣固分離效率。

在本發明的一些實施例中，在步驟(2)中，所述電伴熱件的加熱溫度為150～180攝氏度。由此，可以克服沸騰氯化爐系統開始運行時，部分四氯化鈦氣體進入到旋風收塵器時溫度相對較低，氣態四氯化鈦液化在旋風收塵底部及出料管道上與固體粉塵(主要成分為：石油焦粉塵、高鈦渣粉塵和沸點較高的金屬氯化物顆粒)混合，形成粘結的塊狀物，堵塞下料管道。

在本發明的一些實施例中，在步驟(2)中，經所述管道密封氮氣入口供給氮氣的流量為10～20Nm³/h。由此，通過在下料管道中形成料封，有效避免旋風收塵器中少量的尾氣混合在粉塵內進入粉塵制漿罐。

在本發明的一些實施例中，在步驟(2)中，經所述旋轉閥密封氮氣入口供給氮氣的流量為10～30Nm³/h。由此，可以有效避免粉塵制漿罐中的水氣進入到下料管道中。

在本發明的一些實施例中，在步驟(2)中，開啟所述一號閥門15～25秒后，關閉所述一號閥門，開啟所述二號閥門25～35秒。

在本發明的一些實施例中，在步驟(2)中，每隔20～40分鐘，運行所述氮氣炮一次，以便對所述下料管道進行吹掃。由此，可以有效避免下料管道的堵塞。

在本發明的一些實施例中，在步驟(2)中，所述一號閥門和所述二號閥門不能同時處于開啟狀態。由此，可以保證四氯化鈦生產工藝的穩定性。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明 顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本發明一個實施例的四氯化鈦生產中尾氣收塵和下料的方法流程示意圖；

圖2是實施本發明一個實施例的四氯化鈦生產中尾氣收塵和下料的方法的系統結構示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種四氯化鈦生產中尾氣收塵和下料的方法。 根據本發明的實施例，所述尾氣含有氣體四氯化鈦、高鈦渣和石油焦中的至少一種。根據本發明的具體實施例，該方法包括：(1)將氮氣和所述尾氣供給至旋風收塵器中進行氣固分離處理，以便分離得到氣態四氯化鈦以及含有高鈦渣和石油焦的粉塵；(2)開啟下料管道上的電伴熱件和旋轉下料閥，并打開下料管道上的管道密封氮氣入口和旋轉閥密封氮氣入口，同時開啟一號閥門預定時間后，關閉所述一號閥門，開啟二號閥門預定時間，使得所述含有高鈦渣和石油焦的粉塵經所述下料管道供給至粉塵制漿罐中與稀鹽酸混合制漿，并且每隔一段時間后，運行氮氣炮一次，以便對所述下料管道進行吹掃，其中，所述電伴熱件、所述一號閥門、所述二號閥門和所述旋轉下料閥沿著下料方向依次設置在所述下料管道上，所述管道密封氮氣入口設在所述一號閥門和二號閥門之間的所述下料管道上，所述旋轉閥密封氮氣入口設在所述旋轉下料閥上，所述氮氣炮與所述一號閥門和所述二號閥門之間的所述下料管道相連。

發明人驚奇的發現，通過在旋風收塵器內通入氮氣形成氣封，可以保證氣態四氯化鈦與含有高鈦渣和石油焦的粉塵氣固分離更加完全，從而避免氣態四氯化鈦夾帶在粉塵中進入到下料管道，同時在靠近旋風收塵器的下料管道段上設置電伴熱件進行加熱，可以有效克服沸騰氯化爐系統開始運行時，部分四氯化鈦氣體進入到旋風收塵器時溫度相對較低導致的氣態四氯化鈦液化在旋風收塵器底部及下料管道上與固體粉塵(主要成分為：石油焦粉塵、高鈦渣粉塵和沸點較高的金屬氯化物顆粒)混合，形成粘結的塊狀物，堵塞下料管道而導致旋風收塵器中料位高，從而引起旋風收塵器中氣固分離不能正常完成，導致氯化系統停車的問題，其次通過在一號閥門和二號閥門之間供給管道密封氮氣，使得粉塵進入一號閥門之后形成料封，避免旋風收塵器少量的尾氣混合在粉塵內進入粉塵制漿罐，并且在一號閥門和二號閥門之間設有氮氣炮，每間隔一段時間對管道吹掃一次，從而可以有效防止粉塵附在下料管道壁上影響下料，另外粉塵經過二號閥門后進入到旋轉下料閥，旋轉下料閥可以有效隔離旋轉閥之上和之下兩個部分，從而避免旋轉閥下面的管道內來自粉塵制漿罐的少量水氣與極少量氯化尾氣(含少量的四氯化鈦氣體和氯氣等尾氣)接觸，形成水解物堵塞管道，進而保證四氯化鈦生產工藝的穩定運行。

下面參考圖1-2對本發明實施例的四氯化鈦生產中尾氣收塵和下料的方法進行詳細描述。根據本發明的實施例，該方法包括：

S100：將氮氣和尾氣供給至旋風收塵器中進行氣固分離處理

根據本發明的實施例，將氮氣和尾氣供給至旋風收塵器中進行氣固分離處理，從而可以分離得到氣態四氯化鈦以及含有高鈦渣和石油焦的粉塵。發明人發現，通過在旋風收塵器內通入氮氣形成氣封，可以保證氣態四氯化鈦與含有高鈦渣和石油焦的粉塵氣固分離更加完全，從而避免氣態四氯化鈦夾帶在粉塵中進入到下料管道。需要說明的是，本文中的 “尾氣”可以為沸騰氯化法生產四氯化鈦工藝中產生的含有石油焦粉塵、高鈦渣粉塵、沸點較高的金屬氯化物顆粒、氣態四氯化鈦和氯氣等的尾氣。

根據本發明的一個實施例，供給氮氣的流量并不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，氮氣的流量可以為2～5Nm³/h，優選3Nm³/h。發明人發現，供給該流量范圍的氮氣，所得氣態四氯化鈦與含有高鈦渣和石油焦的粉塵的氣固分離效率最佳。

S200：使得含有高鈦渣和石油焦的粉塵經下料管道供給至粉塵制漿罐中與稀鹽酸混合制漿

根據本發明的實施例，開啟下料管道上的電伴熱件和旋轉下料閥，并打開下料管道上的管道密封氮氣入口和旋轉閥密封氮氣入口，同時開啟一號閥門預定時間后，關閉所述一號閥門，開啟二號閥門預定時間，使得所述含有高鈦渣和石油焦的粉塵經所述下料管道供給至粉塵制漿罐中與稀鹽酸混合制漿，并且每隔一段時間后，運行氮氣炮一次，以便對所述下料管道進行吹掃。

根據本發明的一個實施例，參考圖2，下料管道100上沿下料方向依次設置有電伴熱件11、一號閥門12、二號閥門13和旋轉下料閥14和管道密封氮氣入口101。

根據本發明的一個具體實施例，電伴熱件11可以為現有技術中的對管道進行電伴熱的任何類型的組件。

根據本發明的再一個具體實施例，管道密封氮氣入口101設在一號閥門12和二號閥門13之間的下料管道100上，且適于在下料管道中形成料封，有效避免旋風收塵器中少量的尾氣混合在粉塵內進入粉塵制漿罐。

根據本發明的又一個具體實施例，旋轉下料閥14上設有旋轉閥密封氮氣入口102，且適于在下料過程中避免粉塵制漿罐中的水氣進入到下料管道中。

根據本發明的又一個具體實施例，一號閥門12和二號閥門14之間的下料管道100與氮氣炮200相連，且適于在下料管道使用一段時間后，對下料管道進行吹掃，從而可以有效避免下料管道的堵塞。

發明人發現，在靠近旋風收塵器的下料管道段上設置電伴熱件進行加熱，可以有效克服沸騰氯化爐系統開始運行時，部分四氯化鈦氣體進入到旋風收塵器時溫度相對較低導致的氣態四氯化鈦液化在旋風收塵器底部及下料管道上與固體粉塵(主要成分為：石油焦粉塵、高鈦渣粉塵和沸點較高的金屬氯化物顆粒)混合，形成粘結的塊狀物，堵塞下料管道而導致旋風收塵器中料位高，從而引起旋風收塵器中氣固分離不能正常完成，導致氯化系統停車的問題，其次通過在一號閥門和二號閥門之間供給管道密封氮氣，使得粉塵進入一號閥門之后形成料封，避免旋風收塵器少量的尾氣混合在粉塵內進入粉塵制漿罐，并且在 一號閥門和二號閥門之間設有氮氣炮，每間隔一段時間對管道吹掃一次，從而可以有效防止粉塵附在下料管道壁上影響下料，另外粉塵經過二號閥門后進入到旋轉下料閥，旋轉下料閥可以有效隔離旋轉閥之上和之下兩個部分，從而避免旋轉閥下面的管道內來自粉塵制漿罐的少量水氣與極少量氯化尾氣(含少量的四氯化鈦氣體和氯氣等尾氣)接觸，形成水解物堵塞管道，進而保證四氯化鈦生產工藝的穩定運行。

根據本發明的再一個實施例，電伴熱件的加熱溫度并不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，電伴熱件的加熱溫度可以為150～180攝氏度。由此，可以克服沸騰氯化爐系統開始運行時，部分四氯化鈦氣體進入到旋風收塵器時溫度相對較低，氣態四氯化鈦液化在旋風收塵底部及出料管道上與固體粉塵(主要成分為：石油焦粉塵、高鈦渣粉塵和沸點較高的金屬氯化物顆粒)混合，形成粘結的塊狀物，堵塞下料管道。

根據本發明的又一個實施例，經管道密封氮氣入口供給氮氣的流量并不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，管道密封氮氣的流量可以為10～20Nm³/h，優選15Nm³/h。由此，通過在下料管道中形成料封，可以有效避免旋風收塵器中少量的尾氣混合在粉塵內進入粉塵制漿罐。

根據本發明的又一個實施例，經旋轉閥密封氮氣入口供給氮氣的流量并不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，旋轉閥密封氮氣的流量可以為10～30Nm³/h。由此，可以有效避免粉塵制漿罐中的水氣進入到下料管道中。

根據本發明的又一個實施例，開啟一號閥門15～25秒后，關閉一號閥門，開啟二號閥門25～35秒，并且一號閥門和二號閥門不能同時處于開啟狀態。由此，通過交替開啟一號閥門和二號閥門，可以有效避免粉塵制漿罐中水氣進入下料管道中與粉塵混合形成水解物而堵塞管道，從而可以保證四氯化鈦生產工藝的穩定性。

根據本發明的又一個實施例，每隔20～40分鐘運行氮氣炮一次，從而可以對下料管道進行吹掃。由此，可以有效避免下料管道的堵塞，從而進一步保證四氯化鈦生產工藝的穩定性。

具體的，在將從沸騰氯化爐中得到的尾氣供給至旋風收塵器進行氣固分離之前，打開電伴熱件對旋風收塵器底部進行加熱，溫度控制在150～180℃，保證沸騰氯化爐剛開始運行時產生的少量未反應的四氯化鈦呈氣態經過旋風收塵器進入到后續冷凝系統，同時關閉一號閥門和二號閥門，運行旋轉閥并開啟旋轉閥密封氮氣，打開旋風收塵密封氮氣，設定氮氣流量為3Nm3/h；打開管道密封氮氣，設定氮氣流量為15Nm3/h，沸騰氯化爐運行之后，開啟一號閥門20秒后，關閉一號閥門，開啟二號閥門，30秒后關閉二號閥門，完成一次下料周期，然后開啟一號閥門，進行下一個下料周期。運行時，需要注意：一號閥門 與二號閥門不能同時在開啟狀態，以保證密封效果，并且每間隔半小時，運行氮氣炮一次，對下料管道吹掃，避免粉塵附在管道壁上。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。