一种低温沸腾氯化炉及生产四氯化钛的方法.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(10)申请公布号CNCN103480306103480306A(43)申请公布日2014.01.01(21)申请号201310403329.8(22)申请日2013.09.06(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)发明人周艾然陆平王建鑫杜明(74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司11286代理人谭昌驰王占杰(51)Int.Cl.B01J8/18(2006.01)C01G23/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种低温沸腾氯化炉及生产四氯化钛的方法(57)摘要本发明提供了一种低温沸腾氯化炉及生产四氯化钛的方法。所述低温沸腾氯化炉包括炉体、气体收集装置、固体物料入口、气体入口、换热装置以及降温装置，炉体包括反应段、扩大段和沉降段，换热装置设置在反应段的具有物料料层的部位内并包括具有入口和出口的换热管道；降温装置设置在炉体外部并通过管道分别与换热装置的入口和出口连通，反应段与外部不连通。所述方法在上述低温沸腾氯化炉中，以碳化高炉渣和氯气为反应物料并以惰性气体为流态化气体来生产四氯化钛。本发明的优点包括：能够有效控制低温沸腾氯化炉内的反应温度；能够避免未反应氯气进入尾气处理系统，减少了氯化残渣的排放量，能够提高粗四氯化钛生产的氯化率。CN103480306ACN103486ACN103480306A权利要求书1/1页1.一种低温沸腾氯化炉，所述低温沸腾氯化炉包括炉体、气体收集装置和设置在炉体上的固体物料入口和气体入口，所述炉体由沿竖直方向依次连通的反应段、扩大段和沉降段组成，所述气体收集装置覆盖沉降段并收集从沉降段排出的气体，其特征在于，所述低温沸腾氯化炉还包括换热装置和降温装置，其中，换热装置包括具有入口和出口的换热管道以及从所述入口进入换热管道并从所述出口流出换热管道的冷却介质，换热装置设置在反应段的具有物料料层的部位内；降温装置通过管道分别与换热装置的所述入口和所述出口连通，并且降温装置能够对从所述出口进入的冷却介质进行降温，并将降温后的冷却介质输送至所述入口，降温装置设置在炉体外部，并且反应段与外部不连通。2.根据权利要求1所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，所述低温沸腾氯化炉还包括控制单元，该控制单元设置在炉体外部并与降温装置连接以控制进入换热装置的冷却介质的温度和流速。3.根据权利要求1所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，所述换热装置为沿水平方向设置的列管式换热器。4.根据权利要求1所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，所述换热装置的数量为两个以上。5.一种生产四氯化钛的方法，其特征在于，所述方法在如权利要求1至4中任意一项所述的低温沸腾氯化炉中，以碳化高炉渣和氯气为反应物料并以惰性气体为流态化气体来生产四氯化钛，其中，碳化高炉渣由含钛铁矿经高炉炼铁后得到的高炉渣再经过碳化后得到。6.根据权利要求5所述的生产四氯化钛的方法，其特征在于，所述碳化高炉渣含有按重量计6%～14%的碳化钛。7.根据权利要求6所述的生产四氯化钛的方法，其特征在于，所述方法将低温沸腾氯化炉内的沸腾氯化反应温度控制为520℃～620℃。8.根据权利要求6所述的生产四氯化钛的方法，其特征在于，所述方法将低温沸腾氯化炉内的沸腾氯化反应温度控制为540℃～600℃。9.根据权利要求5所述的生产四氯化钛的方法，其特征在于，所述方法将碳化高炉渣在低温沸腾氯化炉的反应段内的停留时间控制为35min～45min。2CN103480306A说明书1/4页一种低温沸腾氯化炉及生产四氯化钛的方法技术领域[0001]本发明涉及四氯化钛制备技术领域，具体来讲，涉及一种能够有效控制低温沸腾氯化反应的反应温度的低温沸腾氯化炉，以及使用该低温沸腾氯化炉来生产四氯化钛的方法。背景技术[0002]目前，沸腾氯化法是生产四氯化钛的主要工艺。然而，对于以碳化高炉渣（例如，含有按重量计6%～14%的碳化钛（TiC）的碳化高炉渣）为原料的沸腾氯化工艺而言，由于原料中的碳化钛无论是发生有氧氯化反应还是无氧氯化反应，都将放出大量的热，并且由于此工艺原料的特殊性，反应最终将产生大量的废渣，通过排渣操作将带走大量的反应热，因此，以碳化高炉渣为原料的沸腾氯化工艺需要严格控制沸腾氯化反应的反应温度。发明内容[0003]本发明的目的在于解决现有技术的上述不足中的至少一项。[0004]例如，本发明的目的之一在于提供一种能够有效控制低温沸腾氯化反应的反应温度的低温沸腾氯化炉。[0005]本发明的另一目的在于提供一种能够提高氯化率并减少未反应氯气排放的低温沸腾氯化方法。[0006]本发明的一方面提供了一种低温沸