一种四氯化钛生产系统及工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种四氯化钛生产系统及工艺。所述工艺将含有四氯化钛的混合气体顺序经过输送管、气固沉降装置、三氯化铝固化装置、气液分离器，并从气液分离器的产品气出口得到产品气，并通过向输送管、气固沉降装置和进入气液分离器前的主气流喷洒低温四氯化钛循环液来精确控制各阶段主气流的温度，实现对混合气体中杂质的分阶段去除。本发明尤其适用于大规模化的四氯化钛生产工业，并能够有效降低生产能耗，降低废弃物排放量并避免其对环境的污染，提升钛资源的收率。
【专利说明】—种四氯化钛生产系统及工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及沸腾氯化法生产四氯化钛的【技术领域】，具体地讲，涉及一种四氯化钛生产系统及工艺。
【背景技术】
[0002]通常，通过对高钛渣等钛原料进行沸腾氯化来生产四氯化钛，主要为钛资源的提取过程，即将原料中80%~90%的TiO2反应生成TiCl4。在此过程中，原料中含有的杂质元素氧化物也会发生反应生成相应的氯化物，例如，所涉及的成分包括FeCl3、FeCl2、AlCl3、CaCl2, MgCl2, MnCl2, CrCl2等。高钛渣和石油焦通过喷射泵进入沸腾氯化炉，氯气从沸腾氯化炉底部进入，沸腾氯化炉产生的含四氯化钛的混合气体从沸腾氯化炉顶部离开并进入后处理系统。例如，氯化反应可由下式表示:
[0003]Ti02+2X0+4C+4C12 — TiCl4+2XCl2+aC0+ (4_a) CO2
[0004]其中，XCl可以是卩6(:12、]?11(:12、恥(:15、￥0(:13、0&(:12、]\%(:12、5扣14等等。另外，由于该产业属于流态化生产范畴，炉气中也会包含扬析产生的细颗粒钛原料和石油焦。
[0005]国内现有沸腾氯化炉的炉径较小(例如，Φ 1000~2000mm)，其生产的粗四氯化钛采用2级挡板收尘器控制杂质氯化物，控制精度不高造成淋洗后的粗四氯化钛固含量较高，需要进行沉降过滤后才能满足精制系统需求。但在沉降过滤过程中，产生大量难以处理的固(液、气)废污染物，主要为包含四氯化钛的泥浆。该泥浆一旦暴露在空气中，将发生TiCl4+H20 — HCl丨+TiO2反应，从而产生大量酸雾，染污环境并恶化工作场所。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。
[0007]例如，本发明的目的之一在于提供一种能够有效降低或避免产生高浓度TiCl4泥浆的四氯化钛生产系统及工艺。
[0008]本发明的一方面提供了一种四氯化钛生产系统。所述四氯化钛生产系统包括沸腾氯化炉、输送管、气固沉降装置、渣罐、三氯化铝固化装置、气液分离器、循环储槽、第一四氯化钛液喷洒管路、第一测温装置、第一流量调节装置、第二四氯化钛液喷洒管路、第二测温装置、第二流量调节装置、第三四氯化钛液喷洒管路、第三测温装置、第三流量调节装置，其中，气固沉降装置具有沉降主体容器和设置在沉降主体容器顶部的气流入口、设置在沉降主体容器中部的气流出口和设置在沉降主体容器底部的出渣口 ；输送管将沸腾氯化炉的顶部与气固沉降装置的气流入口连通，渣罐与气固沉降装置的出渣口连通；气液分离器具有气液分离主体容器和设置在气液分离主体容器顶部的产品气出口、设置在气液分离主体容器底部的出液口和设置在气液分离主体容器侧部的进气口 ；三氯化铝固化装置具有与气固沉降装置的气流出口连通的进气口以及与气液分离器的进气口连通的出气口 ；循环储槽与气液分离器的出液口连通；第一四氯化钛液喷洒管路将循环储槽与输送管连通，以将循环储槽中的四氯化钛液喷洒至输送管中，第一测温装置设置在输送管下游，第一流量调节装置设置在第一四氯化钛液喷洒管路中并根据第一测温装置监测的温度调节喷洒至输送管中的四氯化钛液流量；第二四氯化钛液喷洒管路将循环储槽与气固沉降装置连通，以将循环储槽中的四氯化钛液喷洒至气固沉降装置中，第二测温装置设置在气固沉降装置的气流出口，第二流量调节装置设置在第二四氯化钛液喷洒管路中并根据第二测温装置监测的温度调节喷洒至气固沉降装置中的四氯化钛液流量；第三四氯化钛液喷洒管路将循环储槽与三氯化铝固化装置连通或与三氯化铝固化装置至气液分离器间的管路连通，以将循环储槽中的四氯化钛液喷洒至三氯化铝固化装置中或喷洒至所述三氯化铝固化装置至气液分离器间的管路中，第三测温装置设置在气液分离器的进气口处，第三流量调节装置设置在第三四氯化钛液喷洒管路中并根据第三测温装置监测的温度调节喷洒至三氯化铝固化装置中或喷洒至所述三氯化铝固化装置至气液分离器间的管路中的四氯化钛液流量。
[0009]在本发明的四氯化钛生产系统的一个示例性实施例中，所述四氯化钛生产系统还可包括加压泵和热交换器，加压泵和热交换器设置在第一四氯化钛液喷洒管路和/或第二四氯化钛液喷洒管路和/或第三四氯化钛液喷洒管路中，热交换器能够降低进入其中的四氯化钛液的温度。
[0010]在本发明的四氯化钛生产系统的一个示例性实施例中，所述沸腾氯化炉的炉内径可以为4000_以上。
[0011]本发明的另一方面提供了一种四氯化钛生产工艺。所述四氯化钛生产工艺采用如上所述的四氯化钛生产系统来进行，沸腾氯化炉制得的含有四氯化钛的混合气体顺序经过输送管、气固沉降装置、三氯化铝固化装置、气液分离器，并从气液分离器的产品气出口得到含有四氯化钛的气体，其中，第一流量调节装置根据第一测温装置监测的温度调节喷洒至输送管中的四氯化钛液流量，并将从输送管中排出的流体温度控制为450~550°C ;第二流量调节装置根据第二测温装置监测的温度调节喷洒至气固沉降装置中的四氯化钛液流量，并将从气固沉降装置的气流出口处排出的流体温度控制为180~250°C ;第三流量调节装置设置根据第三测温装置监测的温度调节喷洒至三氯化铝固化装置中或喷洒至所述三氯化铝固化装置至气液分离器间的管路中的四氯化钛液流量，并将即将进入气液分离器的流体温度控制为125~135°C，输送管和气固沉降装置中得到沉降物通过渣罐收集，三氯化铝固化装置将进入其中的流体中的三氯化铝气体反应为三氧化二铝颗粒。
[0012]在本发明的四氯化钛生产工艺的一个示例性实施例中，所述产品气中四氯化钛的流量优选为接近沸腾氯化炉制得的混合气体中四氯化钛的流量。
[0013]在本发明的四氯化钛生产工艺的一个示例性实施例中，第一四氯化钛液喷洒管路、第二四氯化钛液喷洒管路和第三四氯化钛液喷洒管路中的四氯化钛液的循环量可以为沸腾氯化炉的四氯化钛产能的15~20倍。
[0014]在本发明的四氯化钛生产工艺的一个示例性实施例中，第一四氯化钛液喷洒管路、第二四氯化钛液喷洒管路和第三四氯化钛液喷洒管路中的四氯化钛液的压力优选为300~400kpa,以将四氯化钛液以雾化状态喷洒。
[0015]在本发明 的四氯化钛生产工艺的一个示例性实施例中，优选地，将从输送管中排出的流体温度控制为480~520°C，将从气固沉降装置的气流出口处排出的流体温度控制为195~235°C，将即将进入气液分离器的流体温度控制为128~132°C。
[0016]在本发明的四氯化钛生产工艺的一个示例性实施例中，可控制喷洒的四氯化钛液的温度为75~90°C。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果包括:能够有效避免四氯化钛泥浆的产生，避免了处理该泥浆时大量的人工成本及设备损耗，提高现场设备的使用年限；能够提高钛资源的利用率，在获取钛资源的同时，避免了生产时大比例损耗；能够实现生产的密闭性，能够有效防止有毒有害气体直接进入大气污染环境，同时对工作环境、设备运行以及人员健康提供了防护。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1示出了本发明的四氯化钛生产系统的一个示例性实施例的结构示意图。
[0019]附图标记说明如下:
[0020]1-沸腾氯化炉、2-输送管、3-气固沉降装置、4-渣罐、5-三氯化铝固化装置、6-气液分离器、7-循环储槽、8-热交换器、9-加压泵、10-第一四氯化钛液喷洒管路、11-第二四氯化钛液喷洒管路以及12-第三四氯化钛液喷洒管路。
【具体实施方式】
[0021]在下文中，将参照附图来详细说明本发明的四氯化钛生产系统及工艺。
[0022]如图1所示，在本发明的一个示例性实施例中，四氯化钛生产系统包括沸腾氯化炉1、输送管2、气固沉降装置3、渣罐4、三氯化铝固化装置5、气液分离器6、循环储槽7、热交换器8、加压泵9、第一四氯化钛液喷洒管路10、第一测温装置(未示出)、第一流量调节装置(未示出)、第二四氯化钛液喷洒管路11、第二测温装置(未示出)、第二流量调节装置(未示出)、第三四氯化钛液喷洒管路12、第三测温装置(未示出)和第三流量调节装置(未示出)。
[0023]其中，气固沉降装置3具有沉降主体容器和设置在沉降主体容器顶部的气流入口、设置在沉降主体容器中部的气流出口和设置在沉降主体容器底部的出渣口。例如，沉降主体容器可以为由上下结合的圆筒和漏斗构成的密闭容器。输送管2将沸腾氯化炉I的顶部与气固沉降装置3的气流入口连通，渣罐与气固沉降装置3的出渣口连通。优选地，气固沉降装置3的内径为沸腾氯化炉I的1.5倍以上。 [0024]气液分离器6具有气液分离主体容器和设置在气液分离主体容器顶部的产品气出口、设置在气液分离主体容器底部的出液口和设置在气液分离主体容器侧部的进气口。三氯化铝固化装置5具有与气固沉降装置3的气流出口连通的进气口以及与气液分离器6的进气口连通的出气口。三氯化铝固化装置5能够对进入其中的流体中的三氯化铝气体进行固化。例如，可通过使三氯化铝气体与碱液反应生成三氧化二铝来实现对三氯化铝气体的固化。固化后形成的颗粒可随流体一起进入气液分离器6。
[0025]循环储槽与气液分离器6的出液口连通。循环储槽用于存储气液分离器6中形成的四氯化钛液体。四氯化钛液体中也可含有三氯化铝固化装置5形成的三氧化二铝颗粒。
[0026]第一四氯化钛液喷洒管路10将循环储槽与输送管2连通，以将循环储槽中的四氯化钛液喷洒至输送管2中，第一测温装置设置在输送管2下游(例如，图1中的B处)，第一流量调节装置设置在第一四氯化钛液喷洒管路10中并根据第一测温装置监测的温度调节喷洒至输送管2中的四氯化钛液流量，以将从输送管2中排出的流体温度控制为450~550°C。例如，通过第一测温装置和第一流量调节装置将输送管2的B处排出的流体的温度控制为450~550°C，优选地，该温度控制为480~520°C。第一测温装置可以为温度传感器，第一流量调节装置可以为可远程控制的阀门。第一四氯化钛液喷洒管路10还可包括用于实现四氯化钛液喷洒的喷头。喷头可以采用inconel合金制作。此外，如图1所示，第一四氯化钛液喷洒管路可以为两条支路。
[0027] 第二四氯化钛液喷洒管路11将循环储槽与气固沉降装置3的顶部连通，以将循环储槽中的四氯化钛液喷洒至气固沉降装置3中，第二测温装置设置在气固沉降装置3的气流出口，第二流量调节装置设置在第二四氯化钛液喷洒管路11中并根据第二测温装置监测的温度调节喷洒至气固沉降装置3中的四氯化钛液流量，以将从气固沉降装置3的气流出口处(例如，图1中的C处)排出的流体温度控制为180~250°C，优选地，该温度控制为195~235°C。第二测温装置可以为温度传感器，第二流量调节装置可以为可远程控制的阀门。第二四氯化钛液喷洒管路11还可包括用于实现四氯化钛液喷洒的喷头。
[0028]第三四氯化钛液喷洒管路12将循环储槽与三氯化铝固化装置5至气液分离器6间的管路连通，以将循环储槽中的四氯化钛液喷洒至三氯化铝固化装置5至气液分离器6间的管路中，第三测温装置设置在气液分离器6的进气口处，第三流量调节装置设置在第三四氯化钛液喷洒管路12中并根据第三测温装置监测的温度调节喷洒至所述三氯化铝固化装置5至气液分离器6间的管路中的四氯化钛液流量，以将即将进入气液分离器6的流体(例如，图1中D处的流体)的温度控制为125~135°C，优选地，该温度控制为128~132°C。第三测温装置可以为温度传感器，第三流量调节装置可以为可远程控制的阀门。第三四氯化钛液喷洒管路12还可包括用于实现四氯化钛液喷洒的喷头。此外，第三四氯化钛液喷洒管路12将循环储槽也可以与三氯化铝固化装置5连通。
[0029]在本示例性实施例中，如图1所示，第一四氯化钛液喷洒管路10、第二四氯化钛液喷洒管路11和第三四氯化钛液喷洒管路12在接近循环储槽的一段汇集为一根总管，并且总管上沿四氯化钛液的流动方向顺序设置有热交换器和加压泵。加压泵用于为四氯化钛液提供动力，以使四氯化钛液以雾化的形式喷洒，例如，加压泵向四氯化钛液提供的压力可以为300~400kpa。热交换器用于对从循环储槽中抽出的四氯化钛液进行降温，并回收利用热量。优选地，热交换器可将从循环储槽中抽出的四氯化钛液的温度降低至75~90°C。例如，图1中F处的温度优选为75~90°C。然而，四氯化钛液的温度不限于此。
[0030]此外，处于对温度精细化控制的考虑，也可在循环储槽的出液口(如图1中的E处)和气固沉降装置的出渣口(如图1中的G处)分别设置测温装置(例如，温度传感器)。优选地，气固沉降装置的出渣口(如图1中的G处)的温度可以为180°C以上。
[0031]本发明的四氯化钛生产系统尤其适合于大型沸腾氯化炉，例如，沸腾氯化炉的炉内径可以为4000_以上。
[0032]此外，第一流量调节装置、第二流量调节装置、第三流量调节装置也可以为加压栗。
[0033]在本发明的另一个示例性实施例中，四氯化钛生产工艺采用如上所述的四氯化钛生产系统来进行，沸腾氯化炉I制得的含有四氯化钛的混合气体顺序经过输送管2、气固沉降装置3、三氯化铝固化装置5、气液分离器6，并从气液分离器6的产品气出口得到含有四氯化钛的气体。其中，第一流量调节装置根据第一测温装置监测的温度调节喷洒至输送管2中的四氯化钛液流量，并将从输送管2中排出的流体温度控制为450~550°C ;第二流量调节装置根据第二测温装置监测的温度调节喷洒至气固沉降装置3中的四氯化钛液流量，并将从气固沉降装置3的气流出口处排出的流体温度控制为180~250°C ;第三流量调节装置设置根据第三测温装置监测的温度调节喷洒至三氯化铝固化装置5中或喷洒至所述三氯化铝固化装置5至气液分离器6间的管路中的四氯化钛液流量，并将即将进入气液分离器6的流体温度控制为125~135°C，输送管2和气固沉降装置3中得到沉降物通过渣罐收集，三氯化铝固化装置5将进入其中的流体中的三氯化铝气体反应为三氧化二铝颗粒。
[0034]优选地，气固沉降装置的固体料位具有一定的高度，并通过周期性排渣来控制料位高度。例如，气固沉降装置中的固体料的料面可维持在气固沉降装置的气流出口下方
0.5~1.0m处。控制气固沉降装置中的固体料位具有一定的高度，能够在防止气流出口中排出的流体夹带过多颗粒离开气固沉降装置的同时，还能够有效保证固体料层的温度，并将气体密封在气固沉降装置内。若气固沉降装置中的固体料的料面过高，将导致大量沉降下来的固体细颗粒被流体从气流出口带出气固沉降装置，从而造成后续装置中固含量偏大；若料层过低，将导致料层密封不好，排渣时气流从出渣口喷出，而且会造成料层温度过低使TiCl4液化，从而造成料层结渣等不利状况。
[0035]沸腾氯化炉排出的混合气体通常具有较高的温度。例如，沸腾氯化炉排出的混合气体(如图1中A处)的温度可以为950~1000°C。沸腾氯化炉排出的混合气体通常为主要含有四氯化钛气体的气固液三项混合物。例如，沸腾氯化炉排出的混合气体的成分可以包括TiCl4(g，质量浓度约为52%~55% )、FeCl2(g&l，质量浓度约为3%~5% )、AlCl3(g，质量浓度约为1.2%~1.5% )、CaCl2(g&l，微量)、MgCl2(g&l，质量浓度约为0.5%~
0.7% ), FeCl3 (g，质量浓度约为0.5%~0.7% )、MnCl2 (g，质量浓度约为0.5%~0.8% )以及TiO2 (S，质量浓度约为1.5%~2.5% )、C(s，质量浓度约为1.8%~2.5% )，其中，g、I和s分别表示气相、液相和固相。然而，本发明所处理的混合气体成分不限于此。
[0036]本发明的工艺中，将经过输送管后流体(也可称为主气流)的温度控制为450~5500C，能够使主气流中的 CaCl2 (熔点 782°C )、MgCl2 (熔点 712°C )、FeCl2 (熔点 674°C )、MnCl2 (熔点650°C )以及CrCl2 (熔点782V )将凝固成固体颗粒。这些固体颗粒随流体一起进入气固沉降装置，并最终进入渣罐中。本发明的工艺通过控制气固沉降装置出口的温度在180~250°C之间，能够使主气流中的FeCl3 (熔点282°C )凝固成固体颗粒，并随后进入渣罐中。随后，对从气固沉降装置中排出的主气流中的AlCl3(g，沸点177.8°C)进行固化处理。例如，可通过化学方法将AlCl3变成Al2O3沉淀下来。接着，对进入气液分离器前，将主气流强制换热到125~135°C，以使主气流中的大部分气态TiCl4 (沸点137°C )液化。优选地，主气流中的气态TiCl4的液化量可由产品气中四氯化钛气体流量反向表征，例如，产品气中四氯化钛气体流量可与沸腾氯化炉排出的混合气体中的TiCl4的流量接近或相等。
[0037]优选地，产品气中四氯化钛的流量接近沸腾氯化炉制得的混合气体中四氯化钛的流量，例如，产品气中四氯化钛的流量可以大致等于沸腾氯化炉制得的混合气体中四氯化钛的流量，这样有利于循环储槽中四氯化钛液的循环量稳定，有利于工艺的稳定。然而，本发明不限于此，例如，也可通过定期向循环储槽中添加四氯化钛液的方式来进行。
[0038] 在本发明中，将气固沉降装置的直径设置为大于沸腾氯化炉直径(例如，将气固沉降装置的直径设置为沸腾氯化炉直径的1.5倍以上)，再加喷洒四氯化钛液强制降温的作用，能够将气固沉降装置内主气流的气速降低(例如，降低至沸腾氯化炉中气速的40%)，这能够有效地促进气固沉降装置内固体杂质的沉降，并获得良好的沉降效果。
[0039]优选地，第一四氯化钛液喷洒管路、第二四氯化钛液喷洒管路和第三四氯化钛液喷洒管路中的四氯化钛液的循环量之和为沸腾氯化炉的四氯化钛产能的15~20倍。例如，沸腾氯化炉的四氯化钛产能可以为20tTia4/h以上。此外，沸腾氯化炉的大型化，有利于利用富余热进行四氯化钛循环。然而，本发明不限于此。
[0040]综上所述，本发明的四氯化钛生产系统及工艺的优点包括:
[0041](I)能够有效避免四氯化钛泥浆的产生，避免了处理该泥浆时大量的人工成本及设备损耗，提高现场设备的使用年限；
[0042](2)能够提高钛资源的利用率，在获取钛资源的同时，避免了生产时大比例损耗；
[0043](3)能够实现生产的密闭性，能够有效防止有毒有害气体直接进入大气污染环境，同时对工作环境、设备运行以及人员健康提供了防护。
[0044]下面结合具体示例来进一步描述本发明工艺的示例性实施例。
[0045]以下示例中，沸腾氯化炉排出的混合气体的成分按质量浓度可以为:54%的TiCl4 (g)、4.5% 的 FeCl2 (l&g)、1.4% 的 AlCl3 (g)、微量的 CaCl2 (l&g)、0.6% 的 MgCl2 (l&g)、
0.6 % 的 FeCl3 (g)、0.7 % 的 MnCl2 (l&g)、1.8 % 的 TiO2 (s)以及 2 % 的 C (s)。
[0046]示例 I
[0047]某沸腾氯化炉直径约5m，生产能力为35tTia4/h。气固沉降装置的直径为9m。采用60t/h四氯化钛(85°C )将沸腾氯化炉排出的混合气体的温度降至540°C，通过100t/h四氯化钛(85°C )将主流气温度降至240°C，沉降排渣的温度为200°C，排渣顺利。通过400t/h四氯化钛(85°C )将主流气温度降至130°C，气液分离后，产品气中含有的固体为微量。
[0048]示例 2
[0049]某沸腾氯化炉直径约5m，生产能力为35tTia4/h。气固沉降装置的直径为9m。采用80t/h四氯化钛(80°C )将沸腾氯化炉排出的混合气体的温度降至460°C，通过120t/h四氯化钛(80°C )将主流气温度降至190°C，沉降排渣的温度为185°C，排渣顺利。通过400t/h四氯化钛(80°C )将主流气温度降至128°C，气液分离后，产品气中含有的固体为微量。
[0050]示例3
[0051]某沸腾氯化炉直径约5m，生产能力为35tTia4/h。气固沉降装置的直径为9m。采用80t/h四氯化钛(90°C )将沸腾氯化炉排出的混合气体的温度降至500°C，通过115t/h四氯化钛(90°C )将主流气温度降至210°C，沉降排渣的温度为190°C，排渣顺利。通过400t/h四氯化钛(90°C )将主流气温度降至132°C，气液分离后，产品气中含有的固体为微量。
[0052]尽管上面已经结合附图和示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离 权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。
【权利要求】
1.一种四氯化钛生产系统，包括沸腾氯化炉，其特征在于，所述四氯化钛生产系统还包括输送管、气固沉降装置、渣罐、三氯化铝固化装置、气液分离器、循环储槽、第一四氯化钛液喷洒管路、第一测温装置、第一流量调节装置、第二四氯化钛液喷洒管路、第二测温装置、第二流量调节装置、第三四氯化钛液喷洒管路、第三测温装置、第三流量调节装置，其中， 气固沉降装置具有沉降主体容器和设置在沉降主体容器顶部的气流入口、设置在沉降主体容器中部的气流出口和设置在沉降主体容器底部的出渣口； 输送管将沸腾氯化炉的顶部与气固沉降装置的气流入口连通，渣罐与气固沉降装置的出渣口连通； 气液分离器具有气液分离主体容器和设置在气液分离主体容器顶部的产品气出口、设置在气液分离主体容器底部的出液口和设置在气液分离主体容器侧部的进气口； 三氯化铝固化装 置具有与气固沉降装置的气流出口连通的进气口以及与气液分离器的进气口连通的出气口； 循环储槽与气液分离器的出液口连通； 第一四氯化钛液喷洒管路将循环储槽与输送管连通，以将循环储槽中的四氯化钛液喷洒至输送管中，第一测温装置设置在输送管下游，第一流量调节装置设置在第一四氯化钛液喷洒管路中并根据第一测温装置监测的温度调节喷洒至输送管中的四氯化钛液流量； 第二四氯化钛液喷洒管路将循环储槽与气固沉降装置连通，以将循环储槽中的四氯化钛液喷洒至气固沉降装置中，第二测温装置设置在气固沉降装置的气流出口，第二流量调节装置设置在第二四氯化钛液喷洒管路中并根据第二测温装置监测的温度调节喷洒至气固沉降装置中的四氯化钛液流量； 第三四氯化钛液喷洒管路将循环储槽与三氯化铝固化装置连通或与三氯化铝固化装置至气液分离器间的管路连通，以将循环储槽中的四氯化钛液喷洒至三氯化铝固化装置中或喷洒至所述三氯化铝固化装置至气液分离器间的管路中，第三测温装置设置在气液分离器的进气口处，第三流量调节装置设置在第三四氯化钛液喷洒管路中并根据第三测温装置监测的温度调节喷洒至三氯化铝固化装置中或喷洒至所述三氯化铝固化装置至气液分离器间的管路中的四氯化钛液流量。
2.根据权利要求1所述的四氯化钛生产系统，其特征在于，所述四氯化钛生产系统还包括加压泵和热交换器，加压泵和热交换器设置在第一四氯化钛液喷洒管路和/或第二四氯化钛液喷洒管路和/或第三四氯化钛液喷洒管路中，热交换器能够降低进入其中的四氯化钛液的温度。
3.根据权利要求1所述的四氯化钛生产系统，其特征在于，所述沸腾氯化炉的炉内径为4000_以上。
4.一种四氯化钛生产工艺，其特征在于，所述四氯化钛生产工艺采用如权利要求1至3中任意一项所述的四氯化钛生产系统来进行，沸腾氯化炉制得的含有四氯化钛的混合气体顺序经过输送管、气固沉降装置、三氯化铝固化装置、气液分离器，并从气液分离器的产品气出口得到含有四氯化钛的气体，其中，第一流量调节装置根据第一测温装置监测的温度调节喷洒至输送管中的四氯化钛液流量，并将从输送管中排出的流体温度控制为450~5500C ;第二流量调节装置根据第二测温装置监测的温度调节喷洒至气固沉降装置中的四氯化钛液流量，并将从气固沉降装置的气流出口处排出的流体温度控制为180~250°C ;第三流量调节装置设置根据第三测温装置监测的温度调节喷洒至三氯化铝固化装置中或喷洒至所述三氯化铝固化装置至气液分离器间的管路中的四氯化钛液流量，并将即将进入气液分离器的流体温度控制为125~135°C，输送管和气固沉降装置中得到沉降物通过渣罐收集，三氯化铝固化装置将进入其中的流体中的三氯化铝气体反应为三氧化二铝颗粒。
5.根据权利要求4所述的四氯化钛生产工艺，其特征在于，所述产品气中四氯化钛的流量接近沸腾氯化炉制得的混合气体中四氯化钛的流量。
6.根据权利要求4所述的四氯化钛生产工艺，其特征在于，第一四氯化钛液喷洒管路、第二四氯化钛液喷洒管路和第三四氯化钛液喷洒管路中的四氯化钛液的循环量为沸腾氯化炉的四氯化钛产能的15~20倍。
7.根据权利要求4所述的四氯化钛生产工艺，其特征在于，第一四氯化钛液喷洒管路、第二四氯化钛液喷洒管路和第三四氯化钛液喷洒管路中的四氯化钛液的压力为300~400kpa,以将四氯化钛液以雾化状态喷洒。
8.根据权利要求4所述的四氯化钛生产工艺，其特征在于，将从输送管中排出的流体温度控制为480~520°C，将从气固沉降装置的气流出口处排出的流体温度控制为195~235°C，将即将进入气液分离器的流体温度控制为128~132°C。
9.根据权利要求4所述的四氯化钛生产工艺，其特征在于，控制喷洒的四氯化钛液的温度为75~90°C。
【文档编号】C01G23/02GK103964496SQ201410200397
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】刘森林, 陆平, 杜明, 王建鑫, 杨仰军 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司