低温沸腾氯化炉反应段结构.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CN109092216A(43)申请公布日2018.12.28(21)申请号201810954052.0(22)申请日2018.08.21(71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号(72)发明人周艾然王建鑫龙盘忠李冬勤(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人罗明理(51)Int.Cl.B01J8/26(2006.01)C01G23/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称低温沸腾氯化炉反应段结构(57)摘要本发明公开的是化工冶金技术领域的一种低温沸腾氯化炉反应段结构，所述反应段的底部设有气体分布器，反应段的壁面上设有气幕分布器，所述气体分布器上均布有多个竖直向上的吹气孔，所述气幕分布器上均布有多个与反应段连通的气幕孔。本发明的有益效果是：利用设置在炉底的气体分布器喷出N2来向上提升碳化渣并使其在反应段内沸腾流态化，然后利用气幕分布器喷出旋流式的Cl2与碳化渣充分接触，并且促使炉内TiC的分布均匀，直接参与氯化主反应即可，不再消耗过多氯气以提供流化动力，大大提升了TiC的转化率，节省了资源，降低了环境的污染。CN109092216ACN109092216A权利要求书1/1页1.低温沸腾氯化炉反应段结构，其特征是：所述反应段(1)的底部设有气体分布器(2)，反应段(1)的壁面上设有气幕分布器(3)，所述气体分布器(2)上均布有多个竖直向上的吹气孔(21)，所述气幕分布器(3)上均布有多个与反应段(1)连通的气幕孔(31)。2.如权利要求1所述的低温沸腾氯化炉反应段结构，其特征是：所述气体分布器(2)包括相互连通的主管(22)和支管(23)，主管(22)呈十字形，支管(23)为多个以主管(22)中心为圆心的同心圆结构。3.如权利要求2所述的低温沸腾氯化炉反应段结构，其特征是：所述气体分布器(2)的进气口(24)位于十字形主管的中部，所述吹气孔(21)均布在主管(22)和支管(23)的同一侧，吹气孔(21)的孔径为10～20mm。4.如权利要求1所述的低温沸腾氯化炉反应段结构，其特征是：所述气幕分布器(3)上的气幕孔(31)的轴线沿反应段(1)内壁面切向布置。5.如权利要求4所述的低温沸腾氯化炉反应段结构，其特征是：所述气幕分布器(3)为设置在反应段(1)内壁或外壁上的夹层结构，所述气幕孔(31)均布在夹层结构壁面上。6.如权利要求5所述的低温沸腾氯化炉反应段结构，其特征是：所述气幕孔(31)分为至少5层，每层间距35～46mm，每一层包括至少8个气幕孔(31)，气幕孔(31)的孔径为25～30mm。7.如权利要求1～6任意一项权利要求所述的低温沸腾氯化炉反应段结构，其特征是：所述反应段(1)的整个炉体机构均采用inconel合金制作，反应段(1)直径为3～4m，料层高度为1.8～2.2m。8.如权利要求7所述的低温沸腾氯化炉反应段结构，其特征是：所述反应段(1)的下端炉底位置设有向下倾斜的下排渣口(11)，下排渣口(11)转角处设有氮气吹喷管(12)，所述反应段(1)上端侧面设有上排渣口(13)，所述上排渣口(13)与反应段(1)下端的进料口(14)在一个纵切面上呈对角线布置。2CN109092216A说明书1/3页低温沸腾氯化炉反应段结构技术领域[0001]本发明涉及一种用碳化高炉渣制取四氯化钛的低温沸腾氯化炉反应段结构，属于化工冶金技术领域。背景技术[0002]氯化法生产四氯化钛工艺在我国已得到广泛应用，其中低温沸腾氯化工艺使用的原料为碳化高炉渣(含TiC，10％～14％)，目前，全世界仅有攀钢在使用高钛型高炉渣提取四氯化钛的工艺，该工艺的低温氯化部分使用的氯化炉为空炉结构，即炉内除了气体分布器外不存在任何内构件。由于碳化渣的密度较大(2.0～2.2t/m3)，有效成分较少致使炉内床层较高，这样的炉型结构会导致一些不足，比如扩散阻力过大、局部压力过大、炉体震动剧烈、原料停留时间短且分布不均，以及反应和传动的推动力下降等等，这些问题将会严重影响氯化生产的氯化率，造成大量氯气富余和氯化残渣，给生产系统和环境带来极大压力，必须解决。[0003]同时老式的氯化工艺为了控制炉内温度和处理后续工艺产生的大量泥浆，往往采用从炉顶返泥浆控温的方式，来带走氯化炉内多余热量和处理泥浆，如果遇到原料颗粒粒度较大或流化状况不好，淤积在炉体底部的大量氯化残渣和原料都会与返炉泥浆混合，在一定温度下形成大量结块，从而出现死炉、停炉现象，造成巨大生产损失。发明内容[0004]为克服现有氯化炉存在的扩散阻力过大、炉体震动剧烈、原料停留时间短且分布不均等不足，本发明所要解决的技术问题是：