[发明专利]一种利用床层压力降测定沸腾氯化炉床层高度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用床层压力降测定沸腾氯化炉床层高度的方法，属于化工冶金技术领域。

背景技术

目前，采用沸腾氯化法生产四氯化钛是生产海绵钛的重要工艺之一，该工艺使用富钛料和石油焦与氯气在氯化炉内进行氯化反应，从而得到钛工业中的重要中间产品四氯化钛。沸腾氯化法生产四氯化钛工艺中，沸腾氯化炉床层高度与氯化沸腾状态密切相关，过高的床层会影响沸腾状态，过低的床层会缩短氯气在床层中的停留时间，降低氯气利用率，增加尾气中氯含量。因此控制合适的床层高度是沸腾氯化正常操作的关键工艺条件之一。沸腾氯化炉床层高度的控制一直是困扰氯化炉连续、稳定和高效运行的难题之一。由于炉体密封和高温氯气腐蚀，床层高度采用目测法和仪表直接测量比较困难。

然而，总所周知，床层压力降是表征沸腾床床层高度的物理量，是沸腾氯化反应的主要控制参数之一，是反映氯化炉内物料多少的主要参数，对氯化炉的稳定运行有很大影响，其基本原理是沸腾段床层压降值和单位面积气体分布板上堆积的床层高度近似正比的关系。在沸腾状态下，床层压力降ΔP可表示为：ΔP＝φρgh，式中φ指“压降缩小系数”、ρ指“实际沸腾床内炉料的密度”、g指“重力加速度”，为一常数，h指“静止床层堆积高度”。通常情况下，实际炉料密度ρ是不变的，而且当氯气流速变化不大时，压降缩小系数φ近似为一常数。因此，床层压力降ΔP可近似为床层堆积高度h的函数。操作中，可通过控制一定的床层压力降变化范围来达到合适的床层高度。因此，通过床层压力降间接测定床层高度从而控制物料量的多少是一种行之有效的方法。

发明内容

针对以上技术缺陷，本发明的目的在于提供一种利用床层压力降测定沸腾氯化炉床层高度的方法，此方法能够准确的测出床层高度值，从而根据实际工况精确的将物料量控制在最佳数值，可以使氯化炉连续、稳定、高效地运行。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用床层压力降测定沸腾氯化炉床层高度的方法，包括以下步骤：

1)、在氯化炉的顶部两侧对称设置压力接管A和压力接管B，在距离床层底部一米高度的位置处和床层底部对称设置压力接管C和压力接管D、压力接管E和压力接管F；

2)、在压力接管A和压力接管E之间、压力接管B和压力接管F8之间、压力接管C和压力接管E之间、压力接管D和压力接管F8之间分别安装一差压变送器分别测量床层压力降ΔP1、ΔP2、ΔP3和ΔP4。

3)、根据床层压力降ΔP等于压降缩小系数φ、实际沸腾床内炉料的密度ρ、重力加速度g与静止床层堆积高度h的乘积，其关系式ΔP＝φρgh及床层高度关系式h1＝ΔP1/ΔP3，h2＝ΔP2/ΔP4，编写进DCS控制程序；

4)、将步骤2)中设置的四个差压变送器与控制室DCS控制系统连接，便于将差压变送器采集到的数据传输至控制室DCS控制系统；

5)、启动控制系统，采集数据，数据传输到DCS控制系统，经过换算关系式计算后将床层高度h1和h2数值显示在DCS电脑控制界面上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所述的方法简单可靠，通过床层压力降准确的测出床层高度值，从而根据实际工况所需要床层高度值精确的将物料量控制在最佳数值，以解决沸腾氯化法生产四氯化钛工艺中精确控制加料量的难题，使氯化炉连续、稳定、高效地运行。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中：氯化炉1、差压变送器2、压力接管A3、压力接管B4、压力接管C5、压力接管D6、压力接管E7、压力接管F8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但要求保护的范围并不局限于本实施例所述内容。

实施例1、如图1所示，本发明为一种利用床层压力降测定沸腾氯化炉床层高度的方法，包括以下步骤：

1)、在氯化炉的顶部两侧对称设置压力接管A和压力接管B，在距离床层底部一米高度的位置处和床层底部对称设置压力接管C和压力接管D、压力接管E和压力接管F；

2)、在压力接管A和压力接管E之间、压力接管B和压力接管F8之间、压力接管C和压力接管E之间、压力接管D和压力接管F8之间分别安装一差压变送器分别测量床层压力降ΔP1、ΔP2、ΔP3和ΔP4。