制備二氧化鈦的系統技術方案

本發明專利技術公開了制備二氧化鈦的系統，包括依次相連的氯化反應器、第一氣固分離裝置、冷凝裝置、精制裝置、氧化反應器、冷卻裝置、第二氣固分離裝置、尾氣輸送管道和檢測單元，其中，檢測單元包括依次相連的水存儲裝置、鹽酸存儲裝置和氫氧化鈉存儲裝置，水存儲裝置與尾氣輸送管道相連，且適于根據水存儲裝置中的變化判斷氧化反應器中精四氯化鈦的氧化反應是否完全或判斷第二氣固分離裝置的濾芯是否出現破損。由此采用該系統可以實現對返回至氯化反應器的氧化尾氣進行及時有效監控，進而根據具體情況實時對第二氣固分離裝置的濾芯進行更換以及對氧化反應過程中的氧化溫度或配氧量作出及時調整，保證得到高質量的鈦白粉。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于鈦白粉生產
，具體而言，本專利技術涉及一種制備二氧化鈦的系統。
技術介紹
金紅石型鈦白粉具有更加穩定的物理、化學性能；顏色純白，顆粒細小，折射率高；分散到介質中，能夠表現出更強的遮蓋力和著色力，更加良好的耐候性、耐熱性、耐光性。由于我國氯化法鈦白粉還處于剛剛起步的階段，生產技術難度大，已建成投產的氯化法鈦白粉生產線寥寥可數。存在的困難主要是氯化法金紅石型鈦白粉的自動化控制水平要求高，需要對各個環節進行嚴格監控。對氧化過程返回氯氣及時有效的監控，可以快速反映出返回氯氣中是否有二氧化鈦顆粒，從而判斷鈦白粉基料氣固分離裝置的濾芯是否破損；同時也可以看出返回氯氣中是否存在四氯化鈦，判斷氧化反應是否完全；因此，返回氯氣固含量的檢測裝置對于鈦白粉基料生產是至關重要和非常有效的。但是，目前國內鈦白粉生產廠家未見對氧化返回氯氣實施及時監控。
技術實現思路
本專利技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本專利技術的一個目的在于提出一種制備二氧化鈦的系統，采用該系統可以實現對返回至氯化反應器的氧化尾氣進行及時有效監控，并且根據檢測單元的變化可以快速反映出氧化尾氣中是否含有二氧化鈦顆粒，從而判斷第二氣固分離裝置的濾芯是否出現破損，同時也可以反映出氧化尾氣中是否含有四氯化鈦，從而判斷氧化反應器中氧化反應是否完全，進而根據具體情況實時對第二氣固分離裝置的濾芯進行更換以及對氧化反應過程中的氧化溫度或配氧量作出及時調整，保證得到高質量的鈦白粉。在本專利技術的一個方面，本專利技術提出了一種制備二氧化鈦的系統。根據本專利技術的實施例，該系統包括：氯化反應器，所述氯化反應器設置有鈦礦石入口、還原劑入口、氧氣入口、空氣入口、氯氣入口、氯化反應混合物出口和工藝尾氣出口，且適于將含鈦礦石、還原劑供給到所述氯化反應器中，并向所述氯化反應器中供給氧氣、空氣和氯氣，以便在所述氯化反應器中發生氯化反應，得到含有四氯化鈦氣體的氯化反應混合物和工藝尾氣；第一氣固分離裝置，所述第一氣固分離裝置具有氯化反應混合物入口、氣體混合物出口和固體顆粒出口，所述氯化反應混合物入口與所述氯化反應混合物出口相連，且適于對所述含有四氯化鈦氣體的氯化反應混合物進行氣固分離處理，以便得到含有四氯化鈦的氣體混合物和固體顆粒；冷凝裝置，所述冷凝裝置具有氣體混合物入口和液體粗四氯化鈦出口，所述氣體混合物入口與所述氣體混合物出口相連，且適于對所述含有四氯化鈦的氣體混合物進行冷凝處理，以便得到液體粗四氯化鈦；精制裝置，所述精制裝置具有液體粗四氯化鈦入口、礦物油入口和精四氯化鈦出口，所述液體粗四氯化鈦入口與所述液體粗四氯化鈦出口相連，且適于采用礦物油對所述液體粗四氯化鈦進行精制，以便得到精四氯化鈦；氧化反應器，所述氧化反應器具有精四氯化鈦入口、氧氣進口和氧化反應混合物出口，所述精四氯化鈦入口所述精四氯化鈦出口相連，且適于將所述精四氯化鈦與氧氣接觸發生氧化反應，以便得到含有二氧化鈦、氧氣和氯氣的氧化反應混合物；冷卻裝置，所述冷卻裝置具有氧化反應混合物入口和冷卻產物出口，所述氧化反應混合物入口與所述氧化反應混合物出口相連，且適于對所述含有二氧化鈦、氧氣和氯氣的氧化反應混合物進行冷卻處理，以便得到含有二氧化鈦、氧氣和氯氣的冷卻產物；第二氣固分離裝置，所述第二氣固分離裝置具有冷卻產物入口、固體二氧化鈦出口和氧化尾氣出口，所述冷卻產物入口與所述冷卻產物出口相連，且適于對所述含有二氧化鈦、氧氣和氯氣的冷卻產物進行氣固分離處理，以便得到固體二氧化鈦以及含有氧氣和氯氣的氧化尾氣；尾氣輸送管道，所述輸送管道分別與所述氧化尾氣出口和所述氯化反應器相連，且適于將所述含有氧氣和氯氣的氧化尾氣供給至所述氯化反應器中；檢測單元，所述檢測單元包括依次相連的水存儲裝置、鹽酸存儲裝置和氫氧化鈉存儲裝置，所述水存儲裝置與所述尾氣輸送管道相連，且適于根據所述水存儲裝置中的變化判斷所述氧化反應器中精四氯化鈦的氧化反應是否完全或判斷所述第二氣固分離裝置的濾芯是否出現破損。由此，根據本專利技術實施例的制備二氧化鈦的系統通過在將第二氣固分離裝置分離出的含有氧氣和氯氣的氧化尾氣返回氯化反應器的尾氣輸送管道上設置檢測單元，可以實現對返回至氯化反應器的氧化尾氣進行及時有效監控，并且根據檢測單元的變化可以快速反映出氧化尾氣中是否含有二氧化鈦顆粒，從而判斷第二氣固分離裝置的濾芯是否出現破損，同時也可以反映出氧化尾氣中是否含有四氯化鈦，從而判斷氧化反應器中氧化反應是否完全，進而根據具體情況實時對第二氣固分離裝置的濾芯進行更換以及對氧化反應過程中的氧化溫度或配氧量作出及時調整，保證得到高質量的鈦白粉。另外，根據本專利技術上述實施例的制備二氧化鈦的系統還可以具有如下附加的技術特征：在本專利技術的一些實施例中，所述水存儲裝置中出現大量水解物是所述氧化反應器中精四氯化鈦的氧化反應不完全的指示。在本專利技術的一些實施例中，所述水存儲裝置中出現白色顆粒物是所述第二氣固分離裝置的濾芯出現破損的指示。在本專利技術的一些實施例中，所述尾氣輸送管道為金屬軟管或不銹鋼管道。在本專利技術的一些實施例中，所述水存儲裝置、所述鹽酸存儲裝置和所述氫氧化鈉存儲裝置分別獨立地為玻璃容器。在本專利技術的一些實施例中，所述水存儲裝置與所述尾氣輸送管道連接處設置有閥門。本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。附圖說明本專利技術的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是根據本專利技術一個實施例的制備二氧化鈦的系統結構示意圖。具體實施方式下面詳細描述本專利技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。在本專利技術的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本專利技術的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本專利技術的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。在本專利技術中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本專利技術中的具體含義。在本專利技術中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備二氧化鈦的系統，其特征在于，包括：氯化反應器，所述氯化反應器設置有鈦礦石入口、還原劑入口、氧氣入口、空氣入口、氯氣入口、氯化反應混合物出口和工藝尾氣出口，且適于將含鈦礦石、還原劑供給到所述氯化反應器中，并向所述氯化反應器中供給氧氣、空氣和氯氣，以便在所述氯化反應器中發生氯化反應，得到含有四氯化鈦氣體的氯化反應混合物和工藝尾氣；第一氣固分離裝置，所述第一氣固分離裝置具有氯化反應混合物入口、氣體混合物出口和固體顆粒出口，所述氯化反應混合物入口與所述氯化反應混合物出口相連，且適于對所述含有四氯化鈦氣體的氯化反應混合物進行氣固分離處理，以便得到含有四氯化鈦的氣體混合物和固體顆粒；冷凝裝置，所述冷凝裝置具有氣體混合物入口和液體粗四氯化鈦出口，所述氣體混合物入口與所述氣體混合物出口相連，且適于對所述含有四氯化鈦的氣體混合物進行冷凝處理，以便得到液體粗四氯化鈦；精制裝置，所述精制裝置具有液體粗四氯化鈦入口、礦物油入口和精四氯化鈦出口，所述液體粗四氯化鈦入口與所述液體粗四氯化鈦出口相連，且適于采用礦物油對所述液體粗四氯化鈦進行精制，以便得到精四氯化鈦；氧化反應器，所述氧化反應器具有精四氯化鈦入口、氧氣進口和氧化反應混合物出口，所述精四氯化鈦入口與所述精四氯化鈦出口相連，且適于將所述精四氯化鈦與氧氣接觸發生氧化反應，以便得到含有二氧化鈦、氧氣和氯氣的氧化反應混合物；冷卻裝置，所述冷卻裝置具有氧化反應混合物入口和冷卻產物出口，所述氧化反應混合物入口與所述氧化反應混合物出口相連，且適于對所述含有二氧化鈦、氧氣和氯氣的氧化反應混合物進行冷卻處理，以便得到含有二氧化鈦、氧氣和氯氣的冷卻產物；第二氣固分離裝置，所述第二氣固分離裝置具有冷卻產物入口、固體二氧化鈦出口和氧化尾氣出口，所述冷卻產物入口與所述冷卻產物出口相連，且適于對所述含有二氧化鈦、氧氣和氯氣的冷卻產物進行氣固分離處理，以便得到固體二氧化鈦以及含有氧氣和氯氣的氧化尾氣；尾氣輸送管道，所述輸送管道分別與所述氧化尾氣出口和所述氯化反應器相連，且適于將所述含有氧氣和氯氣的氧化尾氣供給至所述氯化反應器中；檢測單元，所述檢測單元包括依次相連的水存儲裝置、鹽酸存儲裝置和氫氧化鈉存儲裝置，所述水存儲裝置與所述尾氣輸送管道相連，且適于根據所述水存儲裝置中的變化判斷所述氧化反應器中精四氯化鈦的氧化反應是否完全或判斷所述第二氣固分離裝置的濾芯是否出現破損。...

【技術特征摘要】
1.一種制備二氧化鈦的系統，其特征在于，包括：氯化反應器，所述氯化反應器設置有鈦礦石入口、還原劑入口、氧氣入口、空氣入口、氯氣入口、氯化反應混合物出口和工藝尾氣出口，且適于將含鈦礦石、還原劑供給到所述氯化反應器中，并向所述氯化反應器中供給氧氣、空氣和氯氣，以便在所述氯化反應器中發生氯化反應，得到含有四氯化鈦氣體的氯化反應混合物和工藝尾氣；第一氣固分離裝置，所述第一氣固分離裝置具有氯化反應混合物入口、氣體混合物出口和固體顆粒出口，所述氯化反應混合物入口與所述氯化反應混合物出口相連，且適于對所述含有四氯化鈦氣體的氯化反應混合物進行氣固分離處理，以便得到含有四氯化鈦的氣體混合物和固體顆粒；冷凝裝置，所述冷凝裝置具有氣體混合物入口和液體粗四氯化鈦出口，所述氣體混合物入口與所述氣體混合物出口相連，且適于對所述含有四氯化鈦的氣體混合物進行冷凝處理，以便得到液體粗四氯化鈦；精制裝置，所述精制裝置具有液體粗四氯化鈦入口、礦物油入口和精四氯化鈦出口，所述液體粗四氯化鈦入口與所述液體粗四氯化鈦出口相連，且適于采用礦物油對所述液體粗四氯化鈦進行精制，以便得到精四氯化鈦；氧化反應器，所述氧化反應器具有精四氯化鈦入口、氧氣進口和氧化反應混合物出口，所述精四氯化鈦入口與所述精四氯化鈦出口相連，且適于將所述精四氯化鈦與氧氣接觸發生氧化反應，以便得到含有二氧化鈦、氧氣和氯氣的氧化反應混合物；冷卻裝置，所述冷卻裝置具有氧化反應混合物入口和冷卻產物出口，所述氧化反應混合物入口與所述氧化反應混...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龍翔，潘德剛，普正春，趙澤權，吉立明，錢春花，崔慶雄，
申請(專利權)人：云南冶金新立鈦業有限公司，
類型：發明
國別省市：云南;53