專利名稱：四氯化鈦收集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種收集裝置，特別涉及一種利用含鈦原料氯化工藝生產(chǎn)四氯化鈦時的 四氯化鈦收集裝置。
背景技術(shù)：
目前，在鈦原料沸騰氯化生產(chǎn)四氯化鈦工藝中，四氯化鈦生產(chǎn)工藝流程的氯化工序為 石油焦通過破碎，與高鈦渣按一定的比例進(jìn)行配料，得到混合料，再將配好的混合料加入沸 騰氯化爐，氯氣從氯化爐底進(jìn)入爐內(nèi)，在高溫條件下，混合料與氯氣發(fā)生反應(yīng)，生成四氯化 鈦和其它氣態(tài)雜質(zhì)，這些氣體經(jīng)氯化爐爐頂一起揮發(fā)逸出氯化爐，通過除塵、淋洗收集后而 得到粗四氯化鈦液體，從爐底排出的爐渣返回鈦渣電爐回收處理。氯化得到的粗四氯化鈦液 體經(jīng)精制工序提純得到四氯化鈦。在氯化工序中，四氯化鈦的收集是一項關(guān)鍵技術(shù)，由于四 氯化鈦的沸點不高，約為136.4"C，工業(yè)上一般均采用冷凝的方法進(jìn)行收集?，F(xiàn)有技術(shù)中， 四氯化鈦的收集是通過在沸騰氯化爐上部噴淋，從而使反應(yīng)生成的氣體除塵降溫到60(TC 70(TC，再通過沸騰氯化爐頂部的出口流入換熱器，經(jīng)冷卻后成為粗四氯化鈦液體，流入儲 存裝置，以備進(jìn)入后續(xù)工序，氯化過程中的尾氣經(jīng)尾氣處理系統(tǒng)處理后排放。
由于從氯化爐出來的含四氯化鈦氣體中夾雜有粉塵等，在冷卻后不僅有液態(tài)物質(zhì)，也有 泥漿狀沉淀和少量未液化的氣體，因此，目前應(yīng)用普通工業(yè)用換熱器作為四氯化鈦冷凝收集 器的工藝，所得到的粗四氯化鈦液體的純度不高，從而在精制提純工序中的雜質(zhì)的含鈦量仍 較高，并減損了整個生產(chǎn)過程的四氯化鈦收得率。

實用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有四氯化鈦冷凝收集器無法分離收集，所得四氯化鈦液體純度較低的不足， 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種四氯化鈦液體和泥漿分離收集的四氯化鈦收集裝置。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是四氯化鈦收集裝置，包括通過進(jìn)氣口 與氯化爐連通的冷凝收集器，冷凝收集器上設(shè)置有液體出口和尾氣出口，冷凝收集器上還設(shè) 置有泥漿出口。
本實用新型的有益效果是設(shè)備簡單，四氯化鈦液體的純度大大提高，可根據(jù)冷卻后所
得物質(zhì)的不同物理狀態(tài)采用相應(yīng)的提純措施或再利用，有利于提高整個生產(chǎn)過程中四氯化鈦
的收得率；采用尾氣緩沖罐時可保證系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定，同時減輕尾氣處理負(fù)擔(dān)。

圖l是本實用新型的示意圖。 圖2是本實用新型的另一示意圖。
圖中標(biāo)記為，l-冷卻倉，2-尾氣緩沖罐，3-連接管，4-冷卻夾套，5-進(jìn)氣口， 6-液體出 口， 7-泥漿出口， 8-尾氣出口， 9-尾氣排放口， 10-次級泥漿出口， 11-噴淋裝置，12-冷卻 管，13-尾氣進(jìn)氣口， 14-液體儲存裝置，15-泥漿儲存裝置，16-過濾板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
如圖1和圖2所示，本實用新型的四氯化鈦收集裝置，包括通過進(jìn)氣口5與氯化爐連通的 冷凝收集器，冷凝收集器上設(shè)置有液體出口6和尾氣出口8，冷凝收集器上還設(shè)置有泥漿出口 7。根據(jù)從氯化爐出來的含四氯化鈦氣體經(jīng)冷卻后的不同物理狀態(tài)，設(shè)計多個位置不同的排 放口，將冷卻后的含四氯化鈦物質(zhì)收集到不同的裝置之中，可以有效提高四氯化鈦液體的純 度，并根據(jù)冷卻后所得物質(zhì)的不同物理狀態(tài)采用相應(yīng)的提純措施或再利用，從而提高整個生 產(chǎn)過程中四氯化鈦的收得率。
為提高含四氯化鈦氣體的液化率和便于分類收集，冷凝收集器可采用外壁設(shè)置有冷卻夾 套4的冷卻倉1，液體出口6、泥漿出口7和尾氣出口8設(shè)置在冷卻倉1上。
進(jìn)一步的是，如圖1所示，為了方便液體狀和泥漿狀物質(zhì)的收集，冷卻倉l底部采用錐頂 朝下的錐形結(jié)構(gòu)，泥漿出口7設(shè)置在錐形結(jié)構(gòu)的錐頂部位，與泥漿儲存裝置15連接，使泥漿 不易淤積在冷凝收集器l的底部，且含四氯化鈦的泥漿狀物質(zhì)可被收集到泥漿儲存裝置15中 再利用；液體出口6設(shè)置在高于泥漿出口7的位置，與液體儲存裝置14連接，冷卻后得到的含 四氯化鈦液體就可通過液體出口6被收集到液體儲存裝置14中，且經(jīng)沉淀后得到的液體中四 氯化鈦含量更高，便于后續(xù)工序中提純。
所述冷卻倉1也可采用在下部設(shè)置過濾板16的結(jié)構(gòu)，用以分離泥漿和液體，泥漿出口7設(shè) 置在過濾板16的上側(cè)，液體出口6設(shè)置在過濾板16的下側(cè)。所述過濾板16宜傾斜設(shè)置，并可 將泥漿出口7設(shè)置在該過濾板16上側(cè)的低點，與泥漿儲存裝置15連接，從而有利于泥漿的流 出，液體出口6則設(shè)置在過濾板16下側(cè)的冷卻倉1底部，與液體儲存裝置14連接。
液體儲存裝置14、泥漿儲存裝置15則根據(jù)后續(xù)處理工序的需要，分別設(shè)置出口并與相應(yīng) 的處理裝置連接。
因一般收集裝置均將氣體出口設(shè)置在裝置頂部，因此，本實用新型的冷凝收集器的尾氣出口8也宜設(shè)置在冷凝收集器的頂部，如圖1所示，尾氣出口8設(shè)置在冷卻倉1的頂部。而為了 增大含四氯化鈦氣體的冷凝行程，進(jìn)氣口5設(shè)置在冷卻倉1的中部或下部，進(jìn)氣口6高于液體 出口6和泥漿出口7，以盡量減少進(jìn)氣阻力并保證冷凝行程為限。
為了進(jìn)一步提高含四氯化鈦氣體的液化率，從而提高四氯化鈦的收得率，冷卻倉l內(nèi)設(shè) 置有補(bǔ)充冷卻裝置。
如圖1所示，所述的補(bǔ)充冷卻裝置可采用冷卻管12，所述的冷卻管12可采用蛇形管的結(jié) 構(gòu)形式，使冷卻倉l內(nèi)頂部的含四氯化鈦氣體與冷卻管12內(nèi)流動的冷卻液發(fā)生充分熱交換而 達(dá)到補(bǔ)充冷卻的效果。所述的冷卻液可采用任何熔點低于(TC的液體，如乙二醇，氯化鈣飽 和水溶液等。
如圖2所示，所述的補(bǔ)充冷卻裝置也可采用噴淋裝置ll，噴淋裝置ll可以是一個或多個 ，噴淋裝置11通過管路連接到液體儲存裝置14中，即利用已經(jīng)冷卻得到的含四氯化鈦液體來 冷卻含四氯化鈦氣體，從而能夠提高含四氯化鈦氣體的液化率，且不會增加精制提純等后續(xù) 工序的難度。
更進(jìn)一步的是，如圖1和圖2所示，冷凝收集器通過尾氣出口8與尾氣緩沖罐2連接。相比 于原來尾氣直接由氯化爐排出的方式，由于尾氣緩沖罐2的存在，氯化爐內(nèi)的壓力可以更穩(wěn) 定，更有利于保持爐內(nèi)合理、高效的反應(yīng)環(huán)境。
并且，可在尾氣緩沖罐2上設(shè)置次級泥漿出口10，次級泥漿出口10與泥漿儲存裝置15連 接。在尾氣緩沖罐2中，仍有部分尾氣液化而形成含四氯化鈦的次級泥漿，設(shè)置次級泥漿出 口10收集該次級泥漿，可進(jìn)一步提高四氯化鈦的收得率。
尾氣緩沖罐2上一般應(yīng)設(shè)置有尾氣排放口9，并通過尾氣排放口9與尾氣處理系統(tǒng)連接， 尾氣排放口 9宜設(shè)置在尾氣緩沖罐2的上部。
為增加尾氣的液化率，尾氣緩沖罐2的尾氣進(jìn)氣口13設(shè)置在尾氣緩沖罐2的底部高于次級 泥漿出口 IO的位置，以增加尾氣冷凝行程。
利用本實用新型的四氯化鈦收集裝置，來自氯化爐的含四氯化鈦氣體經(jīng)冷卻后，分別通 過尾氣出口8、液體出口6和泥漿出口7排放到對應(yīng)的裝置中，即尾氣通過尾氣出口8進(jìn)入尾氣 處理裝置，冷卻后得到的含四氯化鈦液體通過液體出口6被收集到液體儲存裝置14中，而含 四氯化鈦的泥漿狀物質(zhì)通過泥漿出口7被收集到泥漿儲存裝置15中。
當(dāng)冷凝收集器1與尾氣緩沖罐2連接使用時，來自氯化爐的含四氯化鈦氣體經(jīng)冷卻后，分 別通過尾氣出口8、液體出口6和泥漿出口7排放到尾氣緩沖罐2、液體儲存裝置14和泥漿儲存 裝置15中，尾氣緩沖罐2中的次級泥漿經(jīng)次級泥漿出口10排放到泥漿儲存裝置15中。
本實用新型設(shè)備簡單，液態(tài)四氯化鈦的純度更高，有利于簡化后續(xù)工序，收集的同時能 保證系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定。 實施例l:
如圖1所示，來自氯化爐溫度為500 的含四氯化鈦氣體進(jìn)入冷卻倉1后，由于冷卻倉l夕卜
層的冷卻夾套4作用被冷卻成液體及泥漿狀物質(zhì)；所述冷卻夾套4中以冷卻水為介質(zhì)，冷卻水
流量為200kg/h，冷卻水出口溫度約30。C;冷卻倉1頂部設(shè)置有作為補(bǔ)充冷卻裝置的冷卻管12 ，冷卻管12內(nèi)采用溶點溫度低于-1(TC的乙二醇循環(huán)流動冷卻，乙二醇的出口溫度約1(TC， 沒有液化的含四氯化鈦氣體在接觸到冷卻倉l頂部的冷卻管12后被進(jìn)一步被冷卻、液化；以 液態(tài)形式留在冷卻倉l中的四氯化鈦從液體出口6進(jìn)入液體儲存裝置，以泥漿形式留在冷卻倉 l中的四氯化鈦從泥漿出口7進(jìn)入泥漿儲存裝置，尾氣則通過尾氣出口8進(jìn)入尾氣緩沖罐2，進(jìn) 一步液化收集含四氯化鈦泥漿后，剩余尾氣去尾氣處理系統(tǒng)。 實施例2:
如圖2所示，來自氯化爐溫度為50(TC的含四氯化鈦氣體進(jìn)入冷卻倉1后，由于冷卻倉l外 層的冷卻夾套4作用被冷卻成液體及泥漿狀物質(zhì)；所述冷卻夾套4中以冷卻水為介質(zhì)，冷卻水 流量為500kg/h，冷卻水出口溫度約3(TC ;冷卻倉l頂部設(shè)置有作為補(bǔ)充冷卻裝置的噴淋裝置 11，噴淋裝置11內(nèi)噴出噴淋溫度為-5'C的四氯化鈦液體，流量為50kg/h，沒有液化的四氯化 鈦氣體在接觸到冷卻倉l頂部噴出的冷四氯化鈦液體后被進(jìn)一步被冷卻、液化；以液態(tài)形式 留在冷卻倉l中的四氯化鈦從液體出口6進(jìn)入液體儲存裝置，以泥漿形式留在冷卻倉l中的四 氯化鈦從泥漿出口7進(jìn)入泥漿儲存裝置，尾氣則通過尾氣出口8進(jìn)入尾氣緩沖罐2，進(jìn)一步液 化收集含四氯化鈦泥漿后，剩余尾氣去尾氣處理系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.四氯化鈦收集裝置，包括通過進(jìn)氣口(5)與氯化爐連通的冷凝收集器，冷凝收集器上設(shè)置有液體出口(6)和尾氣出口(8)，其特征是冷凝收集器上還設(shè)置有泥漿出口(7)。
2.如權(quán)利要求l所述的四氯化鈦收集裝置，其特征是冷凝收集器(1) 采用外壁設(shè)置有冷卻夾套(4)的冷卻倉(1)，液體出口 (6)、泥漿出口 (7)和尾氣 出口 (8)設(shè)置在冷卻倉(1)上。
3.如權(quán)利要求2所述的四氯化鈦收集裝置，其特征是冷卻倉(1) 底部采用錐頂朝下的錐形結(jié)構(gòu)，泥漿出口 (7)設(shè)置在錐形結(jié)構(gòu)的錐頂部位，液體出口 (6) 設(shè)置在高于泥漿出口 (7)的位置。
4.如權(quán)利要求2所述的四氯化鈦收集裝置，其特征是冷卻倉(1) 下部設(shè)置有過濾板(16)，泥漿出口 (7)設(shè)置在過濾板(16)的上側(cè)，液體出口 (6)設(shè)置 在過濾板(16)的下側(cè)。
5.如權(quán)利要求2、 3或4所述的四氯化鈦收集裝置，其特征是進(jìn)氣口 (5)設(shè)置在冷卻倉(1)的中部或下部，進(jìn)氣口 (6)高于液體出口 (6)和泥漿出口 (7)
6.如權(quán)利要求2、 3或4所述的四氯化鈦收集裝置，其特征是冷卻倉 (1)內(nèi)設(shè)置有補(bǔ)充冷卻裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的四氯化鈦收集裝置，其特征是所述的補(bǔ)充冷 卻裝置為冷卻管(12)和/或噴淋裝置(11)。
8.如權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的四氯化鈦收集裝置，其特征是冷 凝收集器通過尾氣出口 (8)與尾氣緩沖罐(2)連接。
9.如權(quán)利要求8所述的四氯化鈦收集裝置，其特征是尾氣緩沖罐(2) 上設(shè)置有次級泥漿出口 (10)。
10.如權(quán)利要求8所述的四氯化鈦收集裝置，其特征是尾氣緩沖罐 (2)的尾氣進(jìn)氣口 (13)設(shè)置在尾氣緩沖罐(2)的底部高于次級泥漿出口 (10)的位置。
專利摘要本實用新型公開了一種將四氯化鈦液體和泥漿分離收集的四氯化鈦收集裝置，可提高氯化工藝生產(chǎn)四氯化鈦的收得率。該收集裝置包括通過進(jìn)氣口(5)與氯化爐連通的冷凝收集器，冷凝收集器上設(shè)置有液體出口(6)和尾氣出口(8)，冷凝收集器上還設(shè)置有泥漿出口(7)，冷凝收集器還可與尾氣緩沖罐(2)連接，從而使來自氯化爐的含四氯化鈦氣體經(jīng)冷卻后，分別通過尾氣出口(8)、液體出口(6)和泥漿出口(7)排放到對應(yīng)的裝置中。本實用新型設(shè)備簡單，液體四氯化鈦純度高，有利于后續(xù)提純、利用和處理工序，采用尾氣緩沖罐(2)時可保證系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定，可作為一般低沸點化合物的收集裝置，尤其適合于氯化生產(chǎn)四氯化鈦時作為收集裝置。
文檔編號C01G23/02GK201190107SQ20082030030
公開日2009年2月4日 申請日期2008年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者楊仰軍, 程曉哲, 平 陸, 陳祝春, 黃家旭 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司