[实用新型]提高沸腾氯化炉产能的新型装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及沸腾氯化炉，尤其是涉及一种提高沸腾氯化炉产能的新型装置。

背景技术

工业中制取四氯化钛(TiCl4)主要是在沸腾氯化炉中进行的。沸腾氯化炉的工作原理是将氯气从炉底送入，当氯气以一定的流速自下而上地吹过颗粒状料层(TiO2颗粒和碳粉混合物)时，整个料层在氯气的搅动下，料层中的各粒子相互分离，并上下翻腾，只要氯气流速维持一恒定状态，料层粒子就在炉内一定的高度范围内处于悬浮状态，造成矿粒与气体接触的最好反应条件，使气固间热交换速度快，其氯化反应十分激烈，温度达到1000℃，料层中的TiO2就会很快的被氯化生成TiCl4气体；并且该反应是一放热过程，将产生大量的热量。只要炉体能达到一种热平衡，所产生的热量完全可以维持上述料层与氯气正常反应所需的反应温度。

目前，各钛原料工厂为了进一步扩大生产规模，均在研究提高沸腾氯化炉产能的措施。虽然增加沸腾氯化炉的体积可以增加四氯化钛的产量；但是，当沸腾氯化炉的体积增大到一定程度时，炉体的热平衡就会被破坏；其炉内产生大量多余的热量，特别是炉体中心的热量无法扩散，致使温度大大超过正常反应温度，从而给TiCl4的稳定、持续生产带来很大影响。由此可见，要想提高沸腾氯化炉的产能，就必须解决大炉体中氯化反应的散热问题。

发明内容

本实用新型目的是提供一种提高沸腾氯化炉产能的新型装置。以解决现有技术沸腾氯化炉所存在产量低，大炉体散热差，原料利用率低等技术问题。

本实用新型主要是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：其包括炉体、四氯化钛分离装置，所述浆料喷管固定于炉体顶部，该浆料喷管一端伸入炉体内与浆料喷嘴连接，而其另一端则与浆料输送管连接，所述浆料输送管与浆料输送泵连接，而浆料输送泵的进浆口则伸入至四氯化钛分离装置中。

作为优选，所述浆料输送泵为矿用高压泥浆泵。

本实用新型应用在制取四氯化钛的工艺流程当中，可直接从四氯化钛分离装置中抽取沉积的四氯化钛泥浆，通过浆料输送管输送至设置在炉体内的浆料喷管内，进而由浆料喷嘴上喷射在炉体内的反应床上，通过蒸发，吸收反应所产生的多余热量后，又变成四氯化钛气体重新进入生产循环。

因此，本实用新型可迅速吸收氯化反应中的多余热量，从而提高了沸腾氯化炉产量，解决了长期制约大型沸腾氯化炉发展的散热问题。同时应用本实用新型，还可大大提高原料的利用率并降低氯损耗，其节能增产效果和环保效果明显。

附图说明

下面通过附图和具体实施方式，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

图1是本实用新型一种优选实施方式的结构示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型一种优选实施方式的结构示意图。该装置主要由浆料输送泵9、浆料输送管4、浆料喷管1、浆料喷嘴2等部件构成。

其中浆料喷管1固定于炉体3顶部，该浆料喷管1一端与浆料喷嘴2连接，并伸入炉体内反应区上方，其另一端则位于炉体3外，与浆料输送管4连接，该浆料输送管4弯曲变向后又与浆料输送泵9连接，浆料输送泵9的进浆口则伸入至四氯化钛分离装置5底部的四氯化钛泥浆层7。

在上述具体实施方式中，所述浆料喷嘴2采用耐高温、抗腐蚀的工业喷嘴，以便在炉体内高温、强腐蚀的环境中应用时，能迅速、可靠的喷出四氯化钛泥浆射流。

浆料输送泵9采用矿用高压泥浆泵，这种高压泥浆泵的原理是：利用电动机带动曲轴、连杆，推动活塞作往复运动，从而泵出具有一定压力的泥浆。

浆料输送管4采用金属硬管，也可采用耐高温、抗腐蚀的工业用软管。该浆料输送管与浆料喷管和浆料输送泵之间的连接可采用法兰盘8连接方式，也可采用焊接等其它方式。

四氯化钛分离装置5内装有液相四氯化钛6，其底部沉积有四氯化钛泥浆层7，该分离装置是在沸腾氯化炉获得四氯化钛气体后，并对气体进行冷凝收集、临洗过滤后，使液相四氯化钛的固体杂质沉积的处理设备。

当然，本实用新型不仅仅限于上述具体实施方式，如浆料输送泵9的进浆口还可以伸入至装有其它冷却剂的存储罐，当该冷却剂通过本装置喷射在炉体内，并以汽化的方式来吸收氯化反应时的多余热能，则同样属于本实用新型的保护范围。