四氯化钛蒸发釜组件和具有其的四氯化钛生产系统的制作方法

本实用新型涉及冶金、化工技术领域，更具体地，涉及一种四氯化钛蒸发釜组件和具有其的四氯化钛生产系统。

背景技术：

四氯化钛的生产过程，特别是四氯化钛除杂提纯过程，都需通过几套蒸馏装置，根据四氯化钛中所含杂质物理、化学性质的差异，分阶段实现四氯化钛的除杂处理。一套蒸馏装置由蒸发釜、蒸馏塔、冷却器组成，通过对蒸发釜液位的监测控制，来实现整个蒸馏系统的进出物料平衡。

相关技术中，四氯化钛生产中普遍采用浮球、导波管、压差、雷达等方式的液位计来对蒸发釜液位进行监测，但受四氯化钛这种介质特性的影响，其腐蚀性强、易水解、遇空气冒白烟不便拆卸的特性，加之大部分时间蒸发釜处于沸腾状态，液位持续波动，不但影响其液位监测准确性，检修耗时麻烦也给生产带来很大影响。

四氯化钛蒸发釜沸腾状态时，浮球、导波管液位计受影响程度最大；而釜内介质的密度随釜底物的富集也随之变化，加之釜内压力的影响，故压差液位计也无法使用；目前蒸发釜的加热方式大部分为电阻丝介入直接加热，强电流通过，给雷达液位计的信号传输带来很大影响。

另外，当上述液位计故障时，必须给蒸发釜断电，此时釜内液位处于平静状态，待液位计恢复后重新送电，不但维修耗时，同时，也无法判断沸腾液面下的液位测量准确性。

综上的技术问题，给蒸发釜的液位计选型、生产连续性及维修质量带来很大困难。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种四氯化钛蒸发釜组件，所述四氯化钛蒸发釜组件，可以测量蒸发釜的液位，并且具有测量准确、可靠性高、结构简单、检修方便等优点。

本实用新型还提出了一种具有上述四氯化钛蒸发釜组件的四氯化钛生产系统。

根据本实用新型的四氯化钛蒸发釜组件，包括：蒸发釜、检测容器和液位计，所述蒸发釜内限定有用于盛放四氯化钛液体的反应腔，所述蒸发釜上设有与所述反应腔连通的第一通气口和第一通液口，所述反应腔内的液面位于所述第一通气口与所述第一通液口之间；所述检测容器内限定有检测腔，所述检测容器上设有与所述检测腔连通的第二通气口和第二通液口，所述检测腔内的液面位于所述第二通气口与所述第二通液口之间，所述第二通气口与所述第一通气口连通，所述第二通液口与所述第一通液口连通，以使所述检测腔内的液面与所述反应腔中的液面平齐；所述液位计设在所述检测容器上且所述液位计的一端伸入所述检测腔内，以检测所述检测腔内的液位。

根据本实用新型的四氯化钛蒸发釜组件，可以测量蒸发釜的液位，并且具有测量准确、可靠性高、结构简单、检修方便等优点。

另外，根据本实用新型的四氯化钛蒸发釜组件还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述第一通气口与所述反应腔的上部连通，所述第一通液口与所述反应腔的下部连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述四氯化钛蒸发釜组件还包括：第一连接管，所述第一连接管的两端分别与所述第一通气口和所述第二通气口连通；第二连接管，所述第二连接管的两端分别与所述第一通液口和所述第二通液口连通且所述第二连接管的最高点低于所述反应腔的液面。

根据本实用新型的一些实施例，所述液位计设在所述检测容器的顶部且沿竖直方向定向，所述液位计的下端邻近所述检测腔的底壁面。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二通液口高于所述第一通液口。

可选地，所述第二连接管形成为向上并朝向所述检测容器倾斜延伸的直管。

可选地，所述第一连接管上设有用于控制其通断的第一阀体，所述第二连接管上设有用于控制其通断的第二阀体。

根据本实用新型的一些实施例，所述检测容器的下部设有与所述检测腔连通的可开闭的排料口。

可选地，所述四氯化钛蒸发釜组件还包括：排料管，所述排料管与所述检测容器相连且与所述排料口连通，所述排料管上设有用于控制其通断的第三阀体。

可选地，所述检测腔包括柱形腔和倒锥形腔，所述倒锥形腔设在所述柱形腔的下部，所述排料口设在所述倒锥形腔的底壁面的中部。

根据本实用新型的一些实施例，所述四氯化钛蒸发釜组件还包括：清理盖，所述检测容器的上部设有清理口，所述清理盖可开闭地设在所述清理口处。

可选地，所述清理口设在所述检测容器的顶面上且与所述液位计间隔设置。

根据本实用新型实施例的四氯化钛生产系统，包括根据本实用新型上述实施例的四氯化钛蒸发釜组件。

根据本实用新型实施例的四氯化钛生产系统，通过设置根据本实用新型上述实施例的四氯化钛蒸发釜组件，可以测量蒸发釜的液位，并且具有测量准确、可靠性高等优点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的四氯化钛蒸发釜组件的结构示意图。

附图标记：

100：四氯化钛蒸发釜组件；

1：蒸发釜；10：反应腔；110：第一通气口；120：第一通液口；

2：检测容器；20：检测腔；201：柱形腔；202：倒锥形腔；

210：第二通气口；220：第二通液口；230：排料口；240：清理口；

3：液位计；4：第一连接管；5：第二连接管；6：排料管；7：清理盖；8：加热器；

41：第一阀体；51：第二阀体；61：第三阀体。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

下面结合附图详细描述根据本实用新型实施例的四氯化钛蒸发釜组件100，其中，上下方向以四氯化钛蒸发釜组件100正常使用时的上下方向为准。

参照图1所示，根据本实用新型实施例的四氯化钛蒸发釜组件100包括：蒸发釜1、检测容器2和液位计3。

具体而言，如图1所示，蒸发釜1可以形成为大体圆筒形，蒸发釜1内可以限定有用于盛放四氯化钛液体的反应腔10，待处理的四氯化钛液体可以在反应腔10内被加热蒸发。蒸发釜1上可以设有与反应腔10连通的第一通气口110和第一通液口120，反应腔10内的液面可位于第一通气口110和第一通液口120之间。

检测容器2可以形成为大体圆筒形，检测容器2可以设在蒸发釜1的一侧，检测容器2内可以限定有检测腔20，检测容器2上可以设有与检测腔20连通的第二通气口210和第二通液口220，检测腔20内的液面位于第二通气口210和第二通液口220之间，第二通气口210可与第一通气口110连通，以平衡反应腔10和检测腔20的气压，第二通液口220可与第一通液口120连通，以使检测腔20内的液面与反应腔10中的液面平齐。

可以理解的是，反应腔10内的四氯化钛液体可以通过第一通液口120和第二通液口220流入检测腔20，并且反应腔10内的气体可以通过第一通气口110和第二通气口210进入检测腔20，当反应腔10与检测腔20中的气压持平时，检测腔20内的液面与反应腔10内的液面平齐，也就是说，检测容器2可以将蒸发釜1内的四氯化钛液体引出到检测容器2内，检测腔20内的液面高度与反应腔10内的液面高度相等，即检测容器2内的液位水平面反映蒸发釜1内的液位水平面。由此，需要检测反应腔10内的液位时，可以检测检测腔20内的液位，从而可以方便地获得反应腔10内的液位。

如图1所示，液位计3可以设在检测容器2上，并且液位计3的一端可以伸入检测腔20内，以检测检测腔20内的液位，由于检测腔20内的液位与反应腔10内的液位平齐，液位计3检测到的检测腔20内的液位即为反应腔10内的液位，从而可以直接获得反应腔10内的液位，结构简单，检修方便，并且可靠性高。

而且，蒸发釜1内的液位波动主要源于加热器8周围的物料沸腾造成，通过检测容器2将蒸发釜1内的物料液体引出反应腔10，可以有效解决液位波动影响测量结果的问题，从而可以提高测量的准确性，保证测量结果的可靠性。同时，通过将液位计3设在检测容器2上，可以有效避免加热器8的强电流对液位计3的影响，还可以降低蒸发釜1内加热器8的高温对液位计3的干扰，进一步提高测量的准确性。

根据本实用新型实施例的四氯化钛蒸发釜组件100，通过设置检测容器2，将反应腔10内的物料引出至检测腔20内，将反应腔10的第一通液口120和检测腔20的第二通液口220连通，并将反应腔10的第一通气口110和检测腔20的第二通气口210连通，使得检测腔20内的液面与反应腔10内的液面平齐，并使反应腔10内的气压和检测腔20内的气压持平，通过将液位计3设在检测容器2上，利用液位计3检测检测腔20内的液位，从而可以测量蒸发釜1内的液位，并且具有测量准确、可靠性高、结构简单、检修方便等优点。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，第一通气口110可与反应腔10的上部连通，使得第一通气口110位于反应腔10的液面以上，将反应腔10内的气体和检测腔20内的气体连通。第一通液口120可与反应腔10的下部连通，以使第一通液口120位于反应腔10的液面以下，将反应腔10内的物料液体引出至检测容器2内，以顺利实现液位检测工作，保证测量的准确性和可靠性。

可选地，如图1所示，第二通液口220可以高于第一通液口120，从而可以避免引出反应腔10内的物料时沉积物堵塞，避免出现过料不畅的现象，并且一旦沉积物堵塞时，便于清理。

如图1所示，四氯化钛蒸发釜组件100还可以包括：第一连接管4和第二连接管5。其中，第一连接管4的两端可分别与第一通气口110和第二通气口210连通，从而可以实现反应腔10和检测腔20之间的蒸汽的平衡，第二连接管5的两端可以分别与第一通液口120和第二通液口220连通，以将反应腔10内的四氯化钛液体物料用第二连接管5引出至检测腔20内，并且，第二连接管5的最高点可以低于反应腔10的液面，从而保证反应腔10内的液体能够被正常引出，确保检测容器2正常进液，进而可以保证液位计3可以顺利测得液位。

有利地，如图1所示，第二连接管5可以形成为向上并朝向检测容器2倾斜延伸的直管。由此，反应腔10内的四氯化钛液体物料可以通过倾斜设置的第二连接管5进入检测容器2，能够有效改善蒸发釜1内的沉积物在第二连接管5内富集而造成管道堵塞，直管的设计可以防止出现过料不畅的情况，同时便于检修时的拆卸和清理。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，第一连接管4上壳设有用于控制其通断的第一阀体41，第二连接管5上可以设有用于控制其通断的第二阀体51。换言之，第一连接管4上设有第一阀体41，第一阀体41用于控制第一连接管4的通断，第二连接管5上设有第二阀体51，第二阀体51用于控制第二连接管5的通断。即，第一阀体41控制反应腔10和检测腔20之间蒸汽的流通或切断，第二阀体51控制反应腔10和检测腔20之间液体物料的流通或切断。这样，不仅可以方便地将反应腔10内的物料引出至检测腔20进行检测，而且第一阀体41和第二阀体51能够及时阻隔反应腔10和检测腔20之间的四氯化钛液体物料和蒸汽，使得检修更加方便省力。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，液位计3可以设在检测容器2的顶部，以方便获取液位信息，并且液位计3可沿竖直方向定向，液位计3的下端可以邻近检测腔20的底壁面，以扩大液位计3的测量范围，从而可以进一步提高液位计3检测的准确性和可靠性。

液位计3可以选择适用于四氯化钛介质的液位计，可以选择适应温度50℃-150℃范围内的液位计。液位计3的类型可以根据实际情况选择，对此本实用新型不做具体限定。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，检测容器2的下部可以设有与检测腔20连通的可开闭的排料口230。换言之，检测容器2的下部可以设有排料口230，并且排料口230可开闭。需要检测反应腔10内的液位时，排料口230关闭，使检测腔20内的液面与反应腔10内的液面平齐，实现检测；完成检测后，或者需要检修检测容器2时，可以关闭第一阀体41和第二阀体51，打开排料口230，可以将检测腔20内的液体物料排出，结构简单，检修方便。

可选地，检测腔20可以包括柱形腔201和倒锥形腔202，如图1所示，倒锥形腔202可以设在柱形腔201的下部，排料口230可以设在倒锥形腔202的底壁面的中部。由此，在排料时，倒锥形腔202的底壁面可以对液体物料进行引导和辅助，提高排料效率，保证排料畅通，而且可以提高液体物料的排尽效果。

进一步地，如图1所示，四氯化钛蒸发釜组件100还可以包括：排料管6，排料管6可与检测容器2相连，并且排料管6可与排料口230连通，排料管6可用于将排料口230排出的物料导出，以及时清理检测容器2内的沉积物，排料管6上可以设有控制其通断的第三阀体61。需要排出检测腔20内的物料时，利用第三阀体61打开排料管6，就可以将检测容器2内的物料排出，实现检测容器2内的沉积物的置换；而在检测液位或其他非排料状态时，关闭第三阀体61，可以封堵排料口230，操作安全、便捷。

根据本实用新型的一些实施例，四氯化钛蒸发釜组件100还可以包括：清理盖7。如图1所示，检测容器2上可以设有清理口240，清理盖7可开闭地设在清理口240处。在测量时，清理盖7关闭，在非测量状态，可以打开清理口240，可以对检测容器2的内壁面上的附着物进行清理。

同时，可以从清理口240对检测腔20内的液位进行手动测量，便于对液位准确性的判断，操作安全便捷，并且测量准确性更高，可靠性更优。

可选地，如图1所示，清理口240可以设在检测容器2的顶面上，并且清理口240可与液位计3间隔设置，方便清理，而且还可以避免清理口240影响液位计3的测量，确保测量结果准确可靠。

根据本实用新型实施例的四氯化钛生产系统，包括根据本实用新型上述实施例的四氯化钛蒸发釜组件100。

根据本实用新型实施例的四氯化钛生产系统，通过设置根据本实用新型上述实施例的四氯化钛蒸发釜组件100，可以测量蒸发釜1的液位，并且具有测量准确、可靠性高等优点。

根据本实用新型实施例的四氯化钛生产系统的其他构成例如蒸馏塔、冷却器及其操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。