[发明专利]一种氯化含钒石煤的系统及方法

权利要求书

1.一种氯化含钒石煤的系统，其特征在于，包含：

混合料仓，所述混合料仓包含原料进口以及混合料出口，用于将原料进行混合；

氯化系统，所述氯化系统包含螺旋进料机、氯化炉、设置在所述氯化炉底部的第一气体进口、对氯化炉进行加热的加热炉、尾渣出口和出料口；所述螺旋进料机将物料输送至氯化炉中；所述出料口设置在所述氯化炉的上端；所述螺旋进料机与所述混合料仓的所述混合料出口相连；

冷凝系统，所述冷凝系统包含第一冷凝器、第一气液分离器和第一集液罐；所述第一冷凝器包含第二气体进口和第一气液出口，用于将气体物料冷凝；所述第一气液分离器包含第一气液进口、第一液体出口和第二气体出口，所述第一气液进口与所述第一冷凝器的所述第一气液出口相连，所述第一液体出口连接到所述第一集液罐；所述第一冷凝器与所述氯化系统的出料口通过收尘器相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷凝系统还包含第二冷凝器、第二气液分离器和第二集液罐；所述第二冷凝器包含第三气体进口和第二气液出口，用于将气体物料冷凝；所述第二气液分离器包含第二气液进口、第二液体出口和第三气体出口，所述第二气液进口与所述第二冷凝器的所述第二气液出口相连，所述第二液体出口连接到所述第二集液罐；所述第三气体出口用于排出含有氯气的废气。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述氯化系统还包含三向旋转阀，所述三向旋转阀包含第一进口、第二进口和出口；所述出口连接到所述氯化炉的第一气体进口。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述三向旋转阀的所述第一进口和所述第二进口分别地通入氮气和氯气；当所述第一进口打开时时，则关闭所述第二进口；当所述第二进口打开时，则关闭所述第一进口。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述三向旋转阀的所述第二进口连接到所述第二气液分离器的所述第三气体出口，用于向所述第二进口提供氯气。

6.一种使用权利要求1-5任一项所述的系统氯化含钒石煤的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将石煤粉料和固体盐在混合料仓中混合均匀成混合物；

2)氯化炉内先通入氮气，待炉膛内氮气的分压等于外界大气压时，加热氯化炉至预定温度后，停止通入氮气，通入氯气，加入混合物开始氯化反应；

3)氯化完成后，氯化炉排出的混合气体依次进入第一冷凝器和第一气液分离器，第一集液罐收集到液态VOCl₃。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

4)将步骤3)由第一气液分离器分离的气体进入第二冷凝器冷却，冷却后进入第二气液分离器进行气液分离，第二集液罐收集到液态SiCl₄，步骤4)中第二气液分离器产生的尾气返回氯化炉内作为氯气的来源。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中石煤粉料和固体盐按照质量比100∶(0.03～0.1)的比例混合均匀。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤2)通入氯气的纯度在80％以上，氯化操作压力0.1～0.15MPa，氯化时间为20～40min，氯化反应的温度为450-600℃。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中的石煤粉料是使用含钒石煤在磨矿装置中研磨得到的，粒径在0.1mm以下的石煤粉料占总体石煤粉料质量的80～100％。