專利名稱：一種能從泥漿中回收四氯化鈦的四氯化鈦生產系統及方法
技術領域：
發明屬于四氯化鈦生產回收技術領域，涉及一種四氯化鈦生產系統，尤其涉及一種利用湍沖洗滌技術，能從泥漿中回收四氯化鈦的四氯化鈦生產系統；本發明還涉及一種從該生產系統產生的泥漿中回收四氯化鈦的方法。
背景技術：
粗四氯化鈦生產過程中，沸騰氯化爐出口煙氣中所含的大量高沸點氯化物和隨氣流夾帶的固體顆粒雜質，經收塵冷凝后，大部分與四氯化鈦分離；但有少部分粉塵雜質在淋洗時被冷凝四氯化鈦淋洗下來，進入液體粗四氯化鈦中，經沉降槽固液分離，懸浮在液體粗四氯化鈦中的少部分高沸點氯化物和固體顆粒等雜質逐漸沉積在沉降槽底部，形成泥漿。為了提高金屬回收率，并消除處理泥漿渣時產生的環境污染，必須對這些泥漿進行處理。早期的海綿鈦生產企業主要采用泥漿蒸發法處理沉降槽底部的泥漿，通過加熱泥漿，使其中的四氯化鈦蒸發汽化，再冷凝回收氣態四氯化鈦。泥漿蒸發法的不足在于，設備加工比較復雜，運轉起來常出故障，整個設備又長期在腐蝕環境中工作，開工率比較低；而且，加熱過程中泥漿不能蒸得太干，否則泥漿燒結易造成蒸發器殼體變形，或使雙螺旋彎曲變形，傳動部分移位破壞，設備報廢。而且，用泥漿蒸發法處理泥漿時，四氯化鈦的回收率較低，已逐漸被泥漿返回法所替代。另有部分企業通過將泥漿返入沸騰氯化爐中回收其中的四氯化鈦。沉降槽底部的泥漿或精制工序返回的泥漿，經渣漿泵輸送至泥漿高位槽，當氯化爐爐溫過高時，間歇加入氯化爐內，這種加入方式會改變沸騰氯化爐的爐況，在操作過程中不易控制。因此，急需一種能從生產過程產生的泥漿中回收四氯化鈦的具有較高回收率，且易于控制操作過程的生產系統。`
發明內容
本發明的目的是針對現有粗四氯化鈦生產系統存在的不足及缺陷，提供一種具有較高回收率、易于控制操作過程、能從泥漿中回收四氯化鈦的四氯化鈦生產系統。本發明的另一個目的是提供一種從上述生產系統產生的泥漿中回收四氯化鈦的方法。為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:一種能從泥漿中回收四氯化鈦的四氯化鈦生產系統，包括氯化爐、收塵冷凝器和設于收塵冷凝器底部的渣罐，收塵冷凝器頂部豎直設置有湍沖管，湍沖管上端通過煙道與氯化爐的煙氣出口相通；湍沖管內、從上往下依次設有三個噴嘴均朝向上方的湍沖噴頭，一個湍沖噴頭與一根泥漿供液管的一端固接，所有泥漿供液管的另一端均與渣漿泵相通。本發明采用的另一個技術方案是:一種從上述四氯化鈦生產系統產生的泥漿中回收四氯化鈦的方法，不僅能提高四氯化鈦回收率，而且使操作過程易于控制，該方法具體按以下步驟進行:步驟1:通過渣漿泵將四氯化鈦生產過程中產生的泥漿送入泥漿供液管，并從湍沖噴頭向上噴出，并霧化，控制每個湍沖噴頭噴出的泥漿流量不小于4m3/h ；
步驟2:控制氯化爐出口煙氣的溫度為550°C 600°C，從上端送入湍沖管，在湍沖管內從上往下流動，與湍沖噴頭噴出的霧化泥漿逆向碰撞，霧化泥漿對煙氣進行湍沖洗滌和熱交換；
步驟3:霧化泥漿對煙氣進行湍沖洗滌時析出的固體顆粒在重力作用下落入收塵冷凝器，然后排入渣罐，并從系統中除去；湍沖管內經湍沖洗滌的煙氣進入收塵冷凝器，經重力沉降、降溫后進入后續的淋洗系統，形成的四氯化鈦上清液經過濾后進入產品槽；泥漿進入泥漿高位槽，再次利用。本發明四氯化鈦生產系統采用多級噴頭進行逆向湍沖噴淋以強化泥漿霧化效果，即將泥漿液體高速射向逆向流動的氣體，利用煙氣的動量在逆噴管內使洗滌液四散飛濺，洗滌液與煙氣達到動平衡處形成穩定的強湍流泡沫柱。在此區域，煙氣與泥漿充分接觸，隨接觸面高速更新，煙氣中的粉塵被湍流的液膜包裹、溶解，進入收塵冷凝器，四氯化鈦泥漿汽化，實現回收泥漿中的四氯化鈦及煙氣降溫除塵的效果。
圖1是本發明方法中使用的設備連接圖。圖2是本發明方法的工藝流程圖。圖中:1.氯化爐，2.湍沖管，3.湍沖噴頭，4.氮氣反吹管路，5.泥漿供液管，6.收塵冷凝器，7.渣罐，8.流量閥，9.煙道。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。如圖1所示，本發明能從泥漿中回收四氯化鈦的四氯化鈦生產系統，包括氯化爐I和收塵冷凝器6，收塵冷凝器6底部設有渣罐7，收塵冷凝器6頂部豎直設置有湍沖管2，湍沖管2的上端通過煙道9與氯化爐I的煙氣出口相通，煙道9傾斜設置；湍沖管2內、從上往下依次設有三個湍沖噴頭3，所有湍沖噴頭3的噴嘴均朝向上方；一個湍沖噴頭3與一根泥漿供液管5的一端固接，所有泥漿供液管5的另一端均與渣漿泵相通；一根泥漿供液管5上設置有一根氮氣反吹管路4, 一根氮氣反吹管路4的一端與相應的一根泥衆供液管5相通，所有氮氣反吹管路4的另一端均與氮氣輸送裝置相連接；每根氮氣反吹管路4上均安裝有一個流量閥8。本發明提供的四氯化鈦生產系統能從生產過程產生的泥漿中回收四氯化鈦，不僅能提高四氯化鈦的回收率，而且使操作過程易于控制，解決了現有生產系統中存在的問題。該系統的工藝流程圖，如圖2所示，該回收方法具體按以下步驟進行:
步驟1:四氯化鈦生產過程中產生的泥漿送入泥漿高位槽，通過渣漿泵將泥漿高位槽內的泥漿送入泥漿供液管5，進入泥漿供液管5的泥漿從湍沖噴頭3向上噴出，并霧化，控制每個湍沖噴頭3噴出的泥漿流量不小于4m3/h ;同時開啟流量閥8，使氮氣通過氮氣反吹管路4進入泥漿供液管5進行反吹，以防止湍沖噴頭3和泥漿供液管5堵塞；
步驟2:控制氯化爐出口煙氣的溫度為550°C ^600°C，并從湍沖管2上端送入湍沖管2，煙氣在湍沖管2內從上往下流動，與湍沖噴頭3噴出的霧化泥漿逆向碰撞，霧化泥漿對煙氣進行湍沖洗滌的同時，與煙氣進行熱交換；
步驟3:霧化泥漿對煙氣進行湍沖洗滌時析出的固體顆粒在重力作用下落入收塵冷凝器6，然后排入渣罐7，并從系統中除去；湍沖管2內經湍沖洗滌的煙氣進入收塵冷凝器6，經重力沉降、降溫后進入后續的淋洗系統，形成的四氯化鈦上清液經過濾后進入產品槽；泥漿進入高位泥漿槽，再次利用。采用本發明生產系統從泥漿中回收四氯化鈦，回收率達到85% 92%。 在沸騰氯化爐出口及收塵冷凝器之間設置傾斜的煙道9及湍沖管2，三級泥漿湍沖噴頭3設置在湍沖管2內，并用流量閥8進行泥漿的流量控制。為防止泥漿阻塞，泥漿供液管5和湍沖噴頭3設置有氮氣反吹管路。四氯化鈦泥漿進入上述系統后，其中的氣態四氯化鈦隨煙氣進入收塵冷凝器6，其中的粉塵等固態雜質落入收塵冷凝器的渣罐7中。本發明生產系統采用湍沖洗滌進行降溫除塵，霧化效果好，除塵效率高，四氯化鈦回收率高，避免了霧化效果不好泥漿以液態形式排出，污染環境，同時也可以避免爐頂返回泥漿對爐況的影響；泥漿可連續噴入，實現了生產的連續化，工藝設備簡單，操作安全。
權利要求
1.一種能從泥漿中回收四氯化鈦的四氯化鈦生產系統，包括氯化爐(I)、收塵冷凝器(6)和設于收塵冷凝器底部的渣罐(7)，其特征在于，收塵冷凝器(6)頂部豎直設置有湍沖管(2)，湍沖管(2)上端通過煙道(9)與氯化爐(I)的煙氣出口相通；湍沖管(2)內、從上往下依次設有三個噴嘴均朝向上方的湍沖噴頭(3)，一個湍沖噴頭(3)與一根泥漿供液管(5)的一端固接，所有泥漿供液管(5)的另一端均與渣漿泵相通。
2.根據權利要求1所述的能從泥漿中回收四氯化鈦的四氯化鈦生產系統，其特征在于，一根泥衆供液管(5)上設置有一根氮氣反吹管路(4), 一根氮氣反吹管路(4)的一端與相應的一根泥漿供液管(5)相通，所有氮氣反吹管路(4)的另一端均與氮氣輸送裝置相連接；每根氮氣反吹管路(4)上均安裝有一個流量閥(8)。
3.根據權利要求1所述的能從泥漿中回收四氯化鈦的四氯化鈦生產系統，其特征在于，所述煙道(9)傾斜設置。
4.一種從權利要求1所述四氯化鈦生產系統產生的泥漿中回收四氯化鈦的方法，不僅能提高四氯化鈦回收率，而且使操作過程易于控制，其特征在于，該方法具體按以下步驟進行: 步驟1:通過渣漿泵將四氯化鈦生產過程中產生的泥漿送入泥漿供液管，并從湍沖噴頭向上噴出，并霧化，控制每個湍沖噴頭噴出的泥漿流量不小于4m3/h ； 步驟2:控制氯化爐出口煙氣的溫度為550°C 600°C，從上端送入湍沖管，在湍沖管內從上往下流動，與湍沖噴頭噴出的霧化泥漿逆向碰撞，霧化泥漿對煙氣進行湍沖洗滌和熱交換； 步驟3:霧化泥漿對煙氣進行湍沖洗滌時析出的固體顆粒在重力作用下落入收塵冷凝器，然后排入渣罐，并 從系統中除去；湍沖管內經湍沖洗滌的煙氣進入收塵冷凝器，經重力沉降、降溫后進入后續的淋洗系統，形成的四氯化鈦上清液經過濾后進入產品槽；泥漿進入泥漿高位槽，再次利用。
5.根據權利要求4所述的從泥漿中回收四氯化鈦的方法，其特征在于，將泥漿送入泥漿供液管的同時，開啟流量閥，使氮氣通過氮氣反吹管路進入泥漿供液管進行反吹，以防止湍沖噴頭和泥漿供液管堵塞。
全文摘要
本發明提供了一種能從泥漿中回收四氯化鈦的四氯化鈦生產系統及方法，系統包括氯化爐、收塵冷凝器和渣罐，收塵冷凝器頂部豎直設置湍沖管，湍沖管上端與氯化爐煙氣出口相通；湍沖管內設有噴嘴朝向上方的湍沖噴頭，湍沖噴頭與泥漿供液管固接。泥漿送入泥漿供液管，從湍沖噴頭向上噴出，噴出的泥漿流量不小于4m3/h；控制氯化爐出口煙氣溫度，與湍沖噴頭噴出的霧化泥漿逆向碰撞，對煙氣進行湍沖洗滌；析出的固體顆粒落入收塵冷凝器，并從系統中除去；經湍沖洗滌的煙氣進入收塵冷凝器，經重力沉降、降溫后進入后續的淋洗系統，形成的四氯化鈦上清液經過濾后進入產品槽；泥漿進入泥漿高位槽，再次利用。本生產系統回收率較高，操作過程易于控制。
文檔編號C01G23/02GK103112888SQ20131008284
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月15日 優先權日2013年3月15日
發明者田忠元, 李娜, 劉福源, 劉世和, 劉杰, 馬海青 申請人:金川集團股份有限公司