一种熔盐渣箱防溢装置及方法与流程

1.本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种熔盐渣箱防溢装置及方法。


背景技术：

2.在四氯化钛生产工艺中，比较成熟的有沸腾氯化法和熔盐氯化法，其中熔盐氯化法对原料要求低，反应温度低，四氯化钛分压高利于提纯，反应主要生成二氧化碳，没有爆炸的危险，生产比较安全。但该工艺每生产1吨四氯化钛要产生废熔盐100
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200千克，因此必须经常排盐。在排盐过程中，由于熔盐中含有大量的溶解性气体，在熔盐排入渣箱后，冷却的渣壳在释放出来气体的推动下，冒出渣箱，而在渣池中清理冒出来的熔盐渣，会有极大的安全隐患。因为在清理渣箱中冒出的熔盐渣时，熔盐排放管道会出现密封不严导致部分高温熔盐泄露到渣池中，会威胁到在渣池中清理渣箱中冒出的熔盐渣的人员安全。
3.现有技术中，为避免冒渣，会减少渣箱的一次排放量，但是这样操作降低了渣箱的利用率，同时氯化炉中的液位会持续在高位运行，存在一定的安全隐患，并且影响氯化炉的投料量，降低四氯化钛的产量。
4.因此有必要开发出一种新的装置，可以提高渣箱的利用率和氯化炉的生产效率。


技术实现要素：

5.针对现有技术中防止渣箱冒渣的方法存在安全隐患，影响生产效率的问题，本发明提供一种熔盐渣箱防溢装置及方法，其目的在于：消除安全隐患，提高氯化炉的生产效率。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.一种熔盐渣箱防溢装置，包括渣池和渣池盖，所述渣池中设置有渣箱，所述渣池盖上设置有熔盐入口和打孔器，所述打孔器位于渣箱的上方，所述渣池的侧面设置有尾气通道。
8.采用该技术方案后，当渣箱中熔盐结壳到达渣箱上沿后，控制打孔器在渣壳上打孔，作为熔盐中挥发性气体的通道，主动降低气体压力，从而释放挥发性气体，阻止渣壳冒出渣箱，因此不需要工作人员到渣池中清理溢出的渣壳，从而避免人员烫伤事故和发生。采用本方案还可以提高渣箱的利用率，从而提高熔盐一次的排放量，降低氯化炉的液位，可以提高氯化炉的投料量，进而提高氯化炉的生产效率。
9.优选的，还包括熔盐排放控制系统，所述熔盐排放控制系统包括熔盐排放装置、液位传感器、气压传感器、距离传感器和控制单元，所述液位传感器用于测量氯化炉中的液位，所述气压传感器用于测量渣池中的气压，所述距离传感器用于测量渣箱中的渣壳到渣箱上沿的距离，所述液位传感器、气压传感器、距离传感器均与控制单元通讯连接，所述控制单元与熔盐排放装置和打孔器连接。
10.采用该优选方案后，当液位传感器检测到氯化炉中的液位达到上限值时，将信号传递给控制单元，控制单元读取气压传感器传来的气压数据以及距离传感器传来的渣箱的
液位数据，若渣池中的气压满足排放要求，且渣箱的液位低于80％，控制单元控制熔盐排放装置开启，将熔盐氯化炉中的熔盐过熔盐入口排放到渣箱中；当距离传感器检测到熔盐液位达到渣箱的80％时或者液位传感器检测到氯化炉中的液位低于下限值时，控制单元控制熔盐排放装置关闭，停止熔盐排放，此时熔盐表面开始冷却结壳，熔盐中挥发性气体开始在渣壳下聚集，随着压力升高，渣壳开始上升；当渣壳达到渣箱上沿时，距离传感器将信号传递给控制单元，控制单元控制打孔器开启，在渣壳的顶部打孔，挥发性气体从孔中排出，压力下降，引起渣壳塌陷，从而避免渣壳从渣箱中冒出。采用本方案可以实现熔盐的自动排放，氯化炉的液位始终保持在设定的范围内，并且不存在安全隐患，能够提高生产效率。
11.优选的，所述距离传感器为声学雷达或激光测距雷达中的一种。
12.优选的，所述打孔器为气压缸或液压缸，所述气压缸或液压缸的活动端朝向渣箱。
13.优选的，所述打孔器为激光打孔设备或等离子打孔设备。
14.一种熔盐渣箱防溢方法，包括以下步骤：
15.步骤1：测量熔盐氯化炉液位；
16.步骤2：当氯化炉液位达到设定的上限值并确认渣池尾气负压合格后，打开阀门，熔盐从熔盐入口进入渣箱；
17.步骤3：当熔盐液位达到渣箱的80％时或者当氯化炉液位达到设定的下限值时，停止熔盐排放，此时熔盐表面开始冷却结壳，熔盐中挥发性气体开始在渣壳下聚集，随着压力升高，渣壳开始上升；
18.步骤4：当渣壳达到渣箱上沿时，控制打孔器开启，在渣壳的顶部打孔，挥发性气体从孔中排出，压力下降，引起渣壳塌陷，从而避免渣壳从渣箱中冒出；
19.步骤5：渣壳塌陷后，再次打开阀门，将氯化炉中的熔盐排放到渣箱中，重复步骤3和步骤4。
20.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
21.1.当渣箱中熔盐结壳到达渣箱上沿后，控制打孔器在渣壳上打孔，作为熔盐中挥发性气体的通道，主动降低气体压力，从而释放挥发性气体，阻止渣壳冒出渣箱，因此不需要工作人员到渣池中清理溢出的渣壳，从而避免人员烫伤事故和发生。
22.2.本发明可以提高渣箱的利用率，从而提高熔盐一次的排放量，降低氯化炉的液位，可以提高氯化炉的投料量，进而提高氯化炉的生产效率。
23.3.本发明可以实现熔盐的自动排放，能够提高生产效率，降低生产成本，并且不存在安全隐患。
附图说明
24.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
25.图1是本发明的结构示意图。
26.其中，1
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打孔器、2
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距离传感器、3
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渣池盖、4
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渣池、5
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渣箱、6
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尾气通道、7
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熔盐入口。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例
中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.下面结合图1对本发明作详细说明。
29.一种熔盐渣箱防溢装置，包括渣池4和渣池盖3，所述渣池4中设置有渣箱5，所述渣池盖3上设置有熔盐入口7和打孔器1，所述打孔器1位于渣箱5的上方，所述渣池4的侧面设置有尾气通道6。
30.本实施例中，还包括熔盐排放控制系统，所述熔盐排放控制系统包括熔盐排放装置、液位传感器、气压传感器、距离传感器2和控制单元，所述液位传感器用于测量氯化炉中的液位，所述气压传感器用于测量渣池中的气压，所述距离传感器2用于测量渣箱5中的渣壳到渣箱上沿的距离，所述液位传感器、气压传感器、距离传感器2均与控制单元通讯连接，所述控制单元与熔盐排放装置和打孔器1连接。控制单元根据距离信号控制熔盐排放装置和打孔器1的开启和关闭。
31.渣壳到渣箱上沿的距离＝渣壳到距离传感器的距离
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渣箱上沿到距离传感器的距离(可预先设置)。本实施例中，所述熔盐排放装置为电磁阀。
32.本实施例中，设定氯化炉的液位范围为4.5m
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5.2m，渣池的负压应当小于
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0.1kpa才能够进行熔盐的排放。
33.液位传感器检测到氯化炉中的液位达到5.2m时，且气压传感器检测到渣池的负压应当小于
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0.1kpa，并且距离传感器检测到渣箱的液位低于80％时，控制单元控制电磁阀开启，将熔盐氯化炉中的熔盐过熔盐入口排放到渣箱中；当距离传感器检测到熔盐液位达到渣箱的80％时，控制单元控制电磁阀关闭，停止熔盐排放，此时熔盐表面开始冷却结壳，熔盐中挥发性气体开始在渣壳下聚集，随着压力升高，渣壳开始上升；当渣壳达到渣箱上沿时，距离传感器将信号传递给控制单元，控制单元控制打孔器1开启，在渣壳的顶部打孔，挥发性气体从孔中排出，压力下降，引起渣壳塌陷，从而避免渣壳从渣箱中冒出。
34.本实施例中，所述距离传感器2为激光测距雷达。通过激光测距实现渣箱液位的测量。
35.在另一实施例中，所述距离传感器2为声波雷达。
36.在另一实施例中，所述距离传感器2为
37.本实施例中，所述打孔器1为气压缸，所述气压缸的缸体固定与渣池盖3上，气压缸的活动端朝向渣箱5，控制气压缸伸长即可在渣箱中的渣壳上打孔，释放出挥发性气体，使渣壳塌陷，防止渣壳溢出渣箱。
38.在另一实施例中，所述打孔器1为液压缸，工作原理与本实施例相同。
39.在另一实施例中，所述打孔器1位激光打孔机，可通过发射激光在渣壳上打孔，从而防止渣壳溢出渣箱。
40.在另一实施例中，所述打孔器1为等离子打孔机。
41.在另一实施例中，所述打孔器1位钻孔机。
42.一种熔盐渣箱防溢方法，包括以下步骤：
43.步骤1：测量熔盐氯化炉液位；
44.步骤2：熔盐氯化炉液位达到5.2m且渣池中的气压小于
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0.1kpa时，打开电磁阀，熔盐通过排放管道从熔盐入口进入渣箱；
45.步骤3：当熔盐液位达到渣箱的80％时，关闭电磁阀，停止熔盐排放，此时熔盐表面开始冷却结壳，熔盐中挥发性气体开始在渣壳下聚集，随着压力升高，渣壳开始上升；
46.步骤4：当渣壳达到渣箱上沿时，控制打孔器开启，在渣壳的顶部打孔，挥发性气体从孔中排出，压力下降，引起渣壳塌陷，从而避免渣壳从渣箱中冒出；
47.步骤5：渣壳塌陷后，再次打开电磁阀，将氯化炉中的熔盐排放到渣箱中，重复步骤3和步骤4。
48.本发明通过实时监测渣壳位置，并在渣壳上打洞，主动释放渣箱内的挥发性气体，防止冒渣现象的发生，避免人员烫伤事故和发生，提高渣箱的利用率，从而提高熔盐一次的排放量，降低氯化炉的液位，可以提高氯化炉的投料量，进而提高氯化炉的生产效率，并且可自动化控制，提高生产效率。
49.以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。