[发明专利]一种新型无筛板沸腾氯化炉底部结构

说明书

技术领域

本发明属于四氯化钛制备技术领域，具体涉及一种新型无筛板沸腾氯化炉底部结构。

背景技术

钛作为理想的结构材料耐蚀材料，被广泛应用于航空航天、舰船、兵器、化工、冶金、电力、海洋工程、医药、汽车体育用品、建筑等行业^[1,2]。钛白粉作为具有优良性能的白色颜料，用于涂料、油墨、塑料、造纸、化纤和橡胶等领域^[3,4]。海绵钛和钛白粉由TiCl₄生产而来，因此TiCl₄是钛工业生产的重要中间原料。

沸腾氯化法是国内外生产TiCl₄的主流工艺，沸腾氯化法分为有筛板沸腾氯化法(ω(CaO+MgO)＜1.5%)和无筛板沸腾氯化法(ω(CaO+MgO)＜2.5%～3.0%)^[5,6]。其中，无筛板沸腾氯化工艺的应用，扩大了钛原料应用的范围。目前，国内主要应用含有较高的钙镁杂质(CaO与MgO含量2.0%～3.0%)的钛原料，因此普遍采用下排渣的无筛板沸腾氯化炉^[7]。又由氯化热力学可知，钛渣中各组分在氯化温度下的氯化顺序为CaO>MnO>FeO(转化为FeCl₂)>MgO>Fe₂O₃>FeO(转化为FeCl₃)>TiO₂>Al₂O₃>SiO₂，CaO和MgO优先于TiO₂氯化^[8]。CaO和MgO的氯化产物CaCl₂与MgCl₂在氯化温度下呈熔融状态，难以挥发出去，随着氯化的进行，它们在氯化床层内越积越多，使原料颗粒粘结，恶化流态化状况，有时甚至堵塞气体分布器，影响氯化气体分布，无法正常进行氯化操作^[9,10]。

现有的无筛板沸腾氯化炉的底部结构主要设置有环缝式氯气分布器或气管式氯气分布器。其中，环缝式氯气分布器^[11]的无筛板沸腾氯化炉的应用，在一定程度上解决了炉内气体分布均匀性问题，但在氯化过程中，无筛板沸腾氯化炉底部的粘结物料下落过程中，有的会挂在气体分布器的下边缘或掉入分布器内，严重时引起堵塞，从而影响无筛板沸腾氯化工艺的正常进行。刘禹明等^[12]提出了一种无筛板沸腾氯化炉气体分布器即为气管式氯气分布器，该氯气分布器能够保证通入的氯气分布的均匀性，但却同样难以克服气管出气口堵塞的技术问题。

基于此，申请人考虑设计一种能够有效预防粘结物料堵塞气体分布器的新型无筛板沸腾氯化炉底部结构。

参考文献：

[1]胡清熊.钛的应用及前景展望[J].钛工业进展,2003,(Z1):11-15.

[2]郭建军,何瑜.钛的新应用及展望[J].世界有色金属,2010,(01):66-69.

[3]陈朝华.钛白粉的性能及其在涂料中的应用[J].现代涂料与涂装,2004,(03):24-26.

[4]宋爱军.国内钛白粉的应用、生产工艺和市场[J].中国氯碱,2005,(08):18-20.

[5]陆和东,练林海.无筛板沸腾氯化法四氯化钛生产工艺[J].氯碱工业,2009,(09):26-29+34.