一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统及方法，所述用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统包括：液氯储罐、液氯气化装置、氯气缓冲罐、氯化反应装置、急冷装置、压力调节阀、水浴氯气加热装置、三氯化铝发生器、岩盐装置、氧化反应装置、冷却装置以及气固分离装置；通过设置所述液氯气化装置，可以对液氯气化成气体，通过设置所述氯气缓冲罐，可以对氯化工序氯气进行分配，并且回收氧化工序产生的氯气，以实现工艺介质的循环使用，提高氯气的利用率，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统及方法


[0001]本专利技术涉及本专利技术涉及冶金领域，特别涉及一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统及方法。

技术介绍

[0002]在氯化法钛白粉以及海绵钛的生产中，目前大部分工艺是先采用沸腾氯化法制取中间体四氯化钛，再用四氯化钛进一步制取钛白粉或海绵钛，氯气则是沸腾氯化最主要的原料之一。
[0003]氯气作为重要的工业原料,在我国工业(特别是化工)生产中有着十分广泛的用途。液氯是低压液化气体,属于危险品。因此如何确保液氯气化在使用中的安全,是广大液氯用户非常关注的间题。液氯多由钢瓶气相出料。钢瓶自身的气化氯气量(特别是冬季)有时不能满足生产需要,常采用对钢瓶直接加热的方法,以加速气化。这种方法有可能使液氟温度急剧上升,引起液氯钢瓶或缓冲罐内超压或安全塞熔化,导致事故发生。还有相当一部分用户采用钢瓶液相出料法。出钢瓶的氯气进入带加热套的气化罐进行气化(气化罐属三类压力容器),夹套内通常通蒸汽或热水加热。通蒸汽可造成罐内液氯急剧气化而不易控制；通热水则需增加一套热水循环装置(如热水罐、热水泵等)。
[0004]目前沸腾氯化工艺过程中，氯气的消耗量比较大，且对涉氯设备要求较高，对氯气的利用率不高

技术实现思路

[0005]针对以上缺点，本专利技术提出了一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统及方法，可实现氯化法钛白粉生产工程中对氯气的有效利用，减少对氯气的损耗，能更加安全、有效的应用到生产过程中，提高氯气的利用率和生产效率。
[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统，该氯气综合利用的系统具有氯气利用率高、损耗少、能够降低生产成本等优点。
[0007]本专利技术的另一个目的在于提出一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用方法的方法。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的第一方面提出一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统，所述用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统包括：液氯储罐、液氯气化装置、氯气缓冲罐、氯化反应装置、急冷装置、压力调节阀、水浴氯气加热装置、三氯化铝发生器、岩盐装置、氧化反应装置、冷却装置以及气固分离装置；
[0009]所述液氯储罐具有第一液氯出口和第一液氯入口；
[0010]所述液氯气化装置具有第二液氯入口和第二氯气出口；所述第二液氯入口与所述第一液氯出口相连；
[0011]所述氯气缓冲罐具有第三氯气入口和第三氯气出口；所述第三氯气入口与所述第
二氯气出口相连；
[0012]所述氯化反应装置具有第四氯气入口和第一混合气体出口；所述第四氯气入口与所述第三氯气出口相连；
[0013]所述急冷装置具有第一混合气体入口、第五氯气入口和第二混合气体出口；
[0014]所述水浴氯气加热装置具有第六氯气入口和第四氯气出口；所述第六氯气入口与所述第二氯气出口相连，连接所述第六氯气入口与所述第二氯气出口的管道上设有压力调节阀；
[0015]所述三氯化铝发生器具有第七氯气入口和第三混合气体出口；所述第七氯气入口与所述第四氯气出口相连；
[0016]所述氧化反应装置具有第二混合气体入口、岩盐入口、第八氯气入口、第九氯气入口和第三混合气体出口；所述第二混合气体入口与所述第三混合气体出口相连；所述岩盐入口、所述第八氯气入口以及所述第九氯气入口均与所述第四氯气出口相连，连接所述岩盐入口和所述第四氯气出口的管道上还设有岩盐装置；
[0017]所述冷却装置具有第三混合气体入口和物料出口；所述第三混合气体入口与所述第三混合气体出口相连；
[0018]所述气固分离装置具有物料入口、第五混合气体出口和物料排出口；所述物料入口与所述物料出口相连，所述第五混合气体出口与所述氯气缓冲罐相连。
[0019]根据本专利技术实施例的一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统，通过设置所述液氯气化装置，可以对液氯气化成气体，通过设置所述氯气缓冲罐，可以对氯化工序氯气进行分配，并且回收氧化工序产生的氯气，以实现工艺介质的循环使用，提高氯气的利用率，降低生产成本。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，所述水浴氯气加热装置的加热温度T1为50℃～70℃，通过所述压力调节阀控制输入所述水浴氯气加热装置的氯气流速V1满足：V1/T1＝0.001m3/s
·
℃～0.01m3/s
·
℃。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，所述急冷装置的冷却温度为-5℃～10℃。
[0022]本专利技术的第二方面提出一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的方法，应用于如上任一项所述用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统，所述一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的方法包括以下步骤：
[0023]S10、通过液氯气化装置对液氯进行气化，气化后的氯气分配到氯化工序和氧化工序；
[0024]S20、将步骤S10中经过气化的分配至氯化工序的氯气送至氯气缓冲罐，经氯气缓冲罐输出分配到氯化法应装置和急冷装置；
[0025]S21、将氯化法应装置中生成的混合气体送至急冷装置进行冷却；
[0026]S30、将步骤S10中经过气化的分配至氧化工序的氯气送至水浴氯气加热装置；
[0027]S31、将步骤30中经过水浴加热的氯气分成四路，第一路送至三氯化铝发生器生成三氯化铝混合气体，将生成的三氯化铝混合气体送至氧化反应装置；第二路作为岩盐给料载气，将岩盐装置中的岩盐送至氧化反应装置；第三路和第四路直接送至氧化反应装置用作气幕防护；
[0028]S32、将氧化反应器反应产生的物料输送至冷却装置进行冷却，冷却后的物料送至
气固分离装置进行气固分离，分离出的气体输送至氯气缓冲罐。
[0029]根据本专利技术的一个实施例，步骤S10中，分配至氧化工序和氯化工序的气体比例为1:1.5～2。
[0030]根据本专利技术的一个实施例，步骤S20中，分配至氯化反应装置和急冷装置的气体比例为1:2～2.5，急冷装置的冷却温度为-5℃～10℃。
[0031]根据本专利技术的一个实施例，步骤S31中，分配至第一路、第二路、第三路以及第四路的氯气比例为3:1:2:2，第三路和第四路的氯气送至氧化反应装置中不同的区域。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是根据本专利技术实施例的一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统及方法的结构示意图。
[0034]附图标记：
[0035]1液氯储罐，2第一液氯出口，3第二液氯入口，4液氯气化装置，5第二氯气出口，6第三氯气入口，7氯气缓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统，其特征在于：所述用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统包括：液氯储罐、液氯气化装置、氯气缓冲罐、氯化反应装置、急冷装置、压力调节阀、水浴氯气加热装置、三氯化铝发生器、岩盐装置、氧化反应装置、冷却装置以及气固分离装置；所述液氯储罐具有第一液氯出口和第一液氯入口；所述液氯气化装置具有第二液氯入口和第二氯气出口；所述第二液氯入口与所述第一液氯出口相连；所述氯气缓冲罐具有第三氯气入口和第三氯气出口；所述第三氯气入口与所述第二氯气出口相连；所述氯化反应装置具有第四氯气入口和第一混合气体出口；所述第四氯气入口与所述第三氯气出口相连；所述急冷装置具有第一混合气体入口、第五氯气入口和第二混合气体出口；所述水浴氯气加热装置具有第六氯气入口和第四氯气出口；所述第六氯气入口与所述第二氯气出口相连，连接所述第六氯气入口与所述第二氯气出口的管道上设有压力调节阀；所述三氯化铝发生器具有第七氯气入口和第三混合气体出口；所述第七氯气入口与所述第四氯气出口相连；所述氧化反应装置具有第二混合气体入口、岩盐入口、第八氯气入口、第九氯气入口和第三混合气体出口；所述第二混合气体入口与所述第三混合气体出口相连；所述岩盐入口、所述第八氯气入口以及所述第九氯气入口均与所述第四氯气出口相连，连接所述岩盐入口和所述第四氯气出口的管道上还设有岩盐装置；所述冷却装置具有第三混合气体入口和物料出口；所述第三混合气体入口与所述第三混合气体出口相连；所述气固分离装置具有物料入口、第五混合气体出口和物料排出口；所述物料入口与所述物料出口相连，所述第五混合气体出口与所述氯气缓冲罐相连。2.根据权利要求1所述用于氯化法钛白粉生产氯气综合利用的系统，其特征在于：所述水浴氯气加热装置的加热温度T1为50℃～70℃，通过所述压力调节阀控制输入所述水浴氯气加热装置的氯气流速V1满足：V1/T1＝0.001m3/s
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【专利技术属性】
技术研发人员：侯宝瑞，李寅生，刘永松，孙瑞岭，张文峰，李玉印，
申请(专利权)人：山东祥海钛资源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：