一种氧化反应器的防疤和除疤系统及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110817953A(43)申请公布日2020.02.21(21)申请号201911035551.0(22)申请日2019.10.29(71)申请人山东鲁北企业集团总公司地址251909山东省滨州市无棣县埕口镇东侧申请人山东祥海钛资源科技有限公司(72)发明人冯祥义侯宝瑞王景顺乔仲春高宏志王安举(51)Int.Cl.C01G23/07(2006.01)B01J19/24(2006.01)权利要求书4页说明书8页附图3页(54)发明名称一种氧化反应器的防疤和除疤系统及其方法(57)摘要一种氧化反应器的防疤和除疤系统，包括氧化反应器和防疤除疤装置，氧化反应器上设置有防疤除疤装置，防疤除疤装置包括第一冷却段气膜、第二冷却段气膜、第一打疤料入口、第二打疤料入口、第一甲苯枪冷却水管道、第二甲苯枪冷却水管道、炉中冷却水管道、炉尾冷却水管道、进料环、氮气吹扫管10、进料以及打疤管道、热氧气进口管、氯化钾进口管、四氯化钛预热器、氧气预热器、三氯化铝发生器、氯化钾溶液储罐、打疤料储罐、冷却导管、袋滤器、打浆罐、氯气管道、甲苯枪、四氯化钛进口管道阀门。CN110817953ACN110817953A权利要求书1/4页1.一种氧化反应器的防疤和除疤系统，包括氧化反应器和防疤除疤装置，氧化反应器上设置有防疤除疤装置，防疤除疤装置包括第一冷却段气膜、第二冷却段气膜、第一打疤料入口、第二打疤料入口、第一甲苯枪冷却水管道、第二甲苯枪冷却水管道、炉中冷却水管道、炉尾冷却水管道、进料环、氮气吹扫管10、进料以及打疤管道、热氧气进口管、氯化钾进口管、四氯化钛预热器、氧气预热器、三氯化铝发生器、氯化钾溶液储罐、打疤料储罐、冷却导管、袋滤器、打浆罐、氯气管道、甲苯枪、四氯化钛进口管道阀门；氧化反应器分为燃烧段、反应段和冷却段，甲苯枪和热氧气进口管在燃烧段处连通，甲苯和氧气混合并燃烧，热氧气进口管的氧气通过氧气预热器进行预热，氯化钾溶液储罐中的氯化钾通过氯化钾进口管进入氧化反应器的反应段，构成成核剂，在氧化反应器的反应段上设置有测温口，对反应温度进行监控，在反应段末段设置有进料环，经过四氯化钛进口管道阀门的四氯化钛在四氯化钛预热器预热，氯气管道的氯气和铝粉或铝粒三氯化铝发生器中反应生成三氯化铝，四氯化钛和三氯化铝混合，通过进料以及打疤管道进入进料环，氮气吹扫管附属在四氯化钛进口管道阀门上，其提供二氧化钛颗粒或石英砂以氮气作为载气形成打疤气体，用于对进料环打疤清理，冷却段上设置有第一冷却段气膜、第二冷却段气膜、第一打疤料入口，在冷却导管上设置有第二打疤料入口，第一冷却段气膜、第二冷却段气膜将氯气或氮气通入冷却段，用于防疤，第一打疤料入口、第二打疤料入口中将岩盐或者石英砂通过氯气作为载气通入冷却段和冷却导管，用于对冷却段和冷却导管打疤清理，石英砂、二氧化钛颗粒、打掉的结疤不进入打浆罐，通过袋滤器进行气固分离后单独进入打疤料储罐，打浆罐用于收集钛白粉；第一甲苯枪冷却水管道、第二甲苯枪冷却水管道设置在甲苯枪上，用于对于甲苯枪的温度进行控制，炉中冷却水管道7、炉尾冷却水管道分别设置在氧化反应器的冷却段和冷却导管19上，氧化反应器的内壁采用夹套隔离，冷却水进入夹套中，对氧化反应器的温度进行控制。2.根据权利要求1所述的一种氧化反应器的防疤和除疤系统，其特征在于：岩盐为氯化钠，冷却水为脱盐水；进料以及打疤管道的轴向与进料环的径向成75度，进料环包括进气分布环和射流环,气体分布环套设在射流环上，气分布环套与进料以及打疤管道连通；射流环内径为186mm，宽120mm，圆周上均匀分布有24个圆形开孔，圆形开孔直径为12.7mm；气体分布环内径为306mm，宽120mm，圆周上均匀分布有16个缝状开孔，缝状开孔宽10mm，长100mm。3.一种使用权利要求1所述的氧化反应器的防疤和除疤系统的防疤和除疤方法，包括如下步骤：步骤1、冷却，打开第一冷却段气膜、第二冷却段气膜通入防疤氯气或氮气，防疤氯气或氮气温度预热至50-80℃，防疤氯气或氮气形成气幕均匀覆盖氧化反应器的反应段，向第一甲苯枪冷却水管道、第二甲苯枪冷却水管道、炉中冷却水管道、炉尾冷却水管道通入25℃冷却水；步骤2、升温投料，氧化反应器内的物料为经四氯化钛预热器预热至400～500℃的四氯化钛气体和热氧气，热氧气为经氧气预热器预热至800～900℃的并利用氧化反应器中甲苯枪喷入的甲苯燃烧加热至1800℃的热氧气，四氯化钛气体和热氧气的加入比例为4:1～6:1；铝粉或铝粒和氯气在三氯化铝发生器中反应生成晶型转化剂三氯化铝，铝粉或铝粒加2CN110817953A权利要求书2/4页入量控制在保证二氧化钛初品中氧化铝含量为0.7-1.2％，为金红石晶型转化剂，配制