专利名称：四氯化钛含钒泥浆处理技术及设备的制作方法
技术领域：
本发明属于卤化物汽相氧化法生产金红石型钛白粉的方法，特别涉及对粗四氯化钛矿物油精制除钒工艺过程中排放的含钒泥浆进行处理，使四氯化钛与固体(含钒固体)分离的技术。
背景技术：
在卤化物汽相氧化法生产金红石型钛白粉的粗四氯化钛矿物油连续除钒工艺过程中，每天要排放含固量30--40％的含钒泥浆15--18吨，才能保证其工艺过程的正常进行。但由于没有成熟的工艺技术对排放的泥浆及时处理，严重地阻碍了生产的进行，并给环保处理工作带来较大困难。
为了解决此问题，我们委托专业设计单位进行科技开发，曾设计出蒸汽螺旋干燥工艺，但需要新建一整套装置，另供热能，运行成本高，并且没有解决泥浆加入技术，不能彻底解决环保问题而被搁置。目前还没有成熟的工艺技术来处理含钒泥浆，分离四氯化钛与钒化物。
发明内容
为了对粗四氯化钛矿物油精制除钒工序中排出的含钒泥浆进行处理，分离含钒固体，回收四氯化钛，并且克服已有技术需另建整套装置，耗能大的缺点，提出一种新的四氯化钛含钒泥浆处理技术。它是利用位于四氯化钛含钒泥浆贮罐内的液下泵将泥浆通过管路送至氯化系统第一级重力收尘器顶部的机械旋转喷洒器内，由于喷洒器内喷咀的高速旋转，将泥浆喷洒到收尘器内与从氯化炉排出的高温混合气体逆流换热，泥浆中的四氯化钛雾滴或液滴在下降过程中被气化，随混合气体进入下一级收尘器内，大部分含钒固体在重力作用下，沉降到该收尘器底部的灰箱内，并定时送往冲洗系统，少量未被分离的含钒固体随混合气体进入第二级重力收尘器内继续分离、被收集在底部的灰箱内，净化后的四氯化钛气体进入原生产系统的四氯化钛冷凝收集系统。
该工艺的关键是泥浆在收尘器内与从氯化炉排出的高温混合气体逆流换热，使泥浆中的四氯化钛液滴充分气化。为此就要保证泥浆被喷洒在收尘器的空间内成雾状或微小液滴，而不要形成大的液滴，以便与高温混合气体充分接触换热。泥浆中的四氯化钛液滴应当在下降过程中完成气化。
由于本工艺是将四氯化钛含钒泥浆送入氯化系统内实现的，即利用氯化系统的收尘、淋洗、冷凝设备及系统热能，进行四氯化钛与含钒固体分离，从而达到回收四氯化钛，排放含钒杂质的目的。因此该工艺具有如下优点1、利用原生产系统装置和热能，不须另建设备，另供热能，因此它具有节省资财和能源，减少运行费用，降低处理泥浆成本。
2、四氯化钛的回收率高于97％。
3、四氯化钛与含钒固体分离彻底，因此排出的固体物(C+VOCL2)对环境无污染。
为实施上述工艺，利用原氯化系统中的部分装置，设计一种实施四氯化钛含钒浆处理技术的设备。它包括置于四氯化钛含钒泥浆贮罐10内的搅拌器11和液下泵9，液下泵9通过管路8与位于第一级重力收尘器2顶部的机械旋转喷洒器7相连，第一级重力收尘器2与第二级收尘器4的上部相通，两个收尘器2和4的下部均有贮存含钒固体的灰箱3和5。第一级重力收尘器2的上部侧面通过管路与氯化炉1相连，第二级重力收尘器4的上部侧面与四氯化钛冷凝系统相连。两个重力收尘器内均有竖直导流隔板6，以便控制高温四氯化钛混合气体的流向。
图1为本工艺流程图，图2为实现本工艺的设备系统图。
具体实施例方式
一种四氯化钛含钒泥浆处理技术，它是利用位于四氯化钛含钒泥浆贮罐10内的液下泵9将泥浆通过管路8送至氯化系统第一级重力收尘器2顶部的机械旋转喷洒器7内，该泥浆由1440转/分高速旋转的喷咀(直径为210mm)以31.2m/分的速度喷洒到直径为5m的第一级重力收尘器2内，与从氯化炉1排出的450℃高温混合气体逆流换热，泥浆中的四氯化钛液滴被气化，随混合气体进入第二级重力收尘器4内，大部分含钒固体在重力作用下，沉降到该收尘器2底部的灰箱3内，并定时送往冲洗系统，少量未被分离的含钒固体随混合气体进入第二级重力收尘器4内继续分离、被收集在底部的灰箱5内，净化后的四氯化钛气体进入原生产系统的四氯化钛冷凝收集系统。
权利要求
1.一种四氯化钛含钒泥浆处理技术，其特征是利用位于四氯化钛含钒泥浆贮罐内的液下泵将泥浆通过管路送至氯化系统第一级重力收尘器顶部的机械旋转喷洒器内，由于喷洒器内喷咀的高速旋转，将泥浆喷洒到收尘器内与从氯化炉排出的高温混合气体逆流换热，泥浆中的四氯化钛雾滴或液滴在下降过程中被气化，随混合气体进入下一级收尘器内，大部分含钒固体在重力作用下，沉降到该收尘器底部的灰箱内，并定时送往冲洗系统，少量未被分离的含钒固体随混合气体进入第二级重力收尘器内继续分离、被收集在底部的灰箱内，净化后的四氯化钛气体进入原生产系统的四氯化钛冷凝收集系统。
2.一种实施权利要求1所述四氯化钛含钒泥浆处理技术的设备，其特征是它包括置于四氯化钛含钒泥浆贮罐(10)内的搅拌器(11)和液下泵(9)，液下泵(9)通过管路(8)与位于第一级重力收尘器(2)顶部的机械旋转喷洒器(7)相连，第一级重力收尘器(2)与第二级收尘器(4)的上部相通，两个收尘器(2)和(4)的下部均有贮存含钒固体的灰箱(3)和(5)，第一级重力收尘器(2)的上部侧面通过管路与氯化炉(1)相连，第二级力收尘器(4)的上部侧面与四氯化钛冷凝系统相连，两个重力收尘器内均有竖直导流隔板(6)。
全文摘要
一种四氯化钛含钒泥浆处理技术和设备，它是利用原氯化系统的装置和热能对粗四氯化钛矿物油除钒工序中排出的含钒泥浆中的四氯化钛与含钒固体进行分离的技术。其特征是利用四氯化钛含钒泥浆贮罐内的液下泵将泥浆送至氯化系统第一级重力收尘器顶部的机械旋转喷洒器内，再将泥浆喷洒到收尘器内与从氯化炉排出的高温混合气体逆流换热，泥浆中的四氯化钛雾滴被气化，随混合气体进入第二级收尘器内，大部分含钒固体在重力作用下，沉降到该收尘器底部的灰箱内，并定时送往冲洗系统，少量未被分离的含钒固体随混合气体进入第二级收尘器内继续分离、净化后的四氯化钛气体进入原生产系统的四氯化钛冷凝收集系统。该工艺具有节省能源，运行费用低，四氯化钛回收率高，排放的废渣无污染的优点。
文档编号C02F11/00GK1415547SQ0213262
公开日2003年5月7日 申请日期2002年7月19日 优先权日2002年7月19日
发明者张清, 刘长河, 马天沛, 郑爱英, 张文库, 许金玲 申请人:锦州铁合金(集团)股份有限公司钛白粉厂