沸腾氯化生产四氯化钛工艺技术.pdf

现代械2010年第5期
沸腾氯化生产四氯化钛工艺技术
陈辉
(遵义钛业殿份有限公司一厂,费州遵义563004)
摘要:沸虅歙化是氟化治金中的一种氯化方式,是海绵钛生产エ序的重要エ序之一。本文主要讲述了沸勝氣化エ艺技术在实隊
生产过程中的发展历程,针对沸腾氯化工艺中存在的某些缺陷,通过生产实践,实施工艺政进、设备改造使其得到改善,使氯化工
艺技术得到完善、发展。
关键词:沸踌氟化改进工艺发展
中图分类号:T306文献标识码:B文章编号:1002-6886(2010)04-008-04
The Process Technology of Manufacturing Titanium Tetrachloride with Boiling Chlorination
CHIEN Hui
Abstract: The boiling chlorination is a kind of chlorination in chlorination metallurgy, and is one of the important proeesses in titanium
sponge manuacturing approach. In the a ice, the author mainly presents the development history of the boiling chlorination during the practi
cal roducing progre In view of some eects in the bilin corination, they could be modified through producing practice, improv
process and equipment so that the chlorination process will be improved
Key words: boiling chlorination; improve; process; development
0前言
随着科学技术的不断发展,社会不断进步,要求企业将
安全环保工作推向更高水平,特别是一些高污染、高能耗的企
沸腾氯化又称流态化氯化,是利用流动流体的作用,业,部分工艺技术逐渐不能满足现代安全环保的要求、不能减
将固体颗粒群悬浮起来,而使固体颗粒貝有某些流体表现的轻员工的劳动强度、不能改善员工的工作环境,应逐步实施创
特征,因而强化了气一固间或液一固间的接触过程。
新、改进,以适应现代企业建设的需求。
在海绵钛的生产过程中,粗四氯化钛的生产在我国为至
是世界各海绵钛生产厂家都是以沸腾氯化法生产粗四氯化1沸腾氯化技术
钛为主。在我国粗四氯化钛的生产工艺主要有两种形式,
1沸腾氯化制取四氯化钛工作原理
种是固定床氯化,从前苏联引进;二是沸腾氯化,广泛应用于
沸腾氯化工艺制取粗四氯化钛的基本原理是把高钛
各大海绵钛生产国家。在氯化法生产四氯化钛的发展过程渣与石油焦按一定比例配制成混合料,加入沸腾炉内与氯气
中,固定床氯化正在逐步的被取消,渐渐的以沸腾氯化生产为在流态化的状态下进行氯化反应。由于固体颗粒和气体处
主。在我国沸腾氯化炉的炉型的发展经历了几个阶段(主要于激烈的相对运动中,传质传热良好,炉内物料和温度分布均
包括00mm、80m、1200m、2400m),月前我国已匀,反应效率高,其主要反应”如下:
逐步发展到以2400mm沸腾氯化炉为主,它是我国自主研
Tio, +2C1+C=Tich +CO
制的,已成功应用在生产中。
0+2CL.+2C=Ticl+2C0
2
沸腾氯化法生产四氯化钛是镁法海绵钛生立工艺的
Tio. +2cl. +2C0=TICL +2CO
3)
重要工序之一,沸腾氯化生产四氯化钛是用富钛物料在氯气
当氯化温度低于707℃时,反应主要按(1)和(3)式进
气流作用下呈流态化状态反应制取的过程,该法充分利用了行,高于707℃时,反应主要按(2)式进行。
气ー固相间的传质和传热过程。工艺特点是气一固相间的
高钛渣的加碳氯化是放热反应,只要开始时从外部供热
传质和传热的条件好炉型结构较简单、自热方式生产、氯渣达到反应起始温度,氯化反应就可以靠自热进行,在727℃
可回收综合利用等。因此,世界上多数海绵钛生产企业都采时,反应(1)、(2)式的热效应分別为218千焦和46千焦。
用该工艺技术生产四氯化钛
在实际生产中,准确的配炭比、氯料比、混合料粒度及合
作者简介:陈辉(199-),男,汉族,贵州桐梓人,助理工程师,研究方向:化学工程
收稿日期:2010-1~-13
见场经
适的氯化温度,是沸腾氯化的关键。
另外,因为堵塞筒体的处理通常都是用水冲洗筒体内的
1.2工艺流程(图1)
混合物料氧气
集结物,使其发生水解,达到清除粘附物的目的。但在处理过
2存在的问题。
沸腾氯化
程中,由于粘附物内含有一一定量的四氯化钛,四氯化钛遇水发
氯化钛气流
生水解伴随大量的酸性气体的产生,对周围的环境产生污染。
由于工艺本身的不完
沉降收尘
善,造成生产实践中部分操
3工艺技术改进及效果
作困难,对沸腾氯化生产造
循环淋洗
尾
针对不同的问题,从问题产生的根源出发,通过对工艺
成一定影响,产生一定酸性条
液体
技术的改进或设备技术的改进,以达到解决问题的目的
气体给周边环境造成污染
理
沉降分离
3.1改善物料均匀性们
使职工操作环境恶劣、劳动
土清液
泥浆
沸腾氯化生产四氯化钛,其周体物料主要是高钛渣和石
强度增大,在以下几个方面
油焦,造成混合料不均匀的主要因素是由于两种固体物料比
显得尤为突出。
气排空
重不同,物料的颗粒粒径不一致,进人混合料仓后固体物料自
2.1混合料配制不均匀し
粗四氯化钛
然堆角形成使物料混合不均,产生的物料偏析。因此只要取
混合料在配制过程并图1沸膀象化生产四化消混合料仓,使混合物料不大量混合堆积便会杜绝物料产生
不存在任何问题,主要是配
工艺流程图
偏析,使物料混合后立即入炉生产,该问题便得以解决,因此,
制好的混合料在进入料仓后,由于混合料颗粒的粗细不均、自对混合物料的备制工艺进行改进。改动前后的工艺路线图
然堆角的存在,物料进入混合料料仓后,颗粒较粗的石油焦有对比如图2、图3。
相当一部分集结在料仓的四周,造成物料分布不均,使混合料
石油焦
高钛渣
石油焦
高钛渣
产生偏析,通常称为配碳比例失调《(即高钛渣:石油焦),对沸
配制混合料
混合输送
腾氯化炉灯况操作不利,容易造成不正常沸腾氯化。此时,物
料配比失调,某一种物料的缺失使部分物料反应不完全,氯气
也反应不完全,使炉况异常,容易造成烟囱冒“黄烟”(主要是
烘干预热
烘干预热
尾气气体中含氯量高),造成周边环境污染,同时也造成原料
的浪费,必须及时添加缺失外补料,使炉内各种物料达到配比
沸氯化
沸氯化
要求,额外增加了员工的劳动量
图2改动前エ艺路线
图3改进后工艺路线
2.2炉底筛板通氯孔堵塞频繁

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