[发明专利]大型沸腾氯化炉及其气体分布器

说明书

技术领域

本发明涉及沸腾氯化炉用气体分布控制装置，具体来讲，涉及一种大型沸腾氯化炉用气体分布器以及一种包括该气体分布器的大型沸腾氯化炉。

背景技术

高钛渣等钛原料沸腾氯化生产四氯化钛，主要为钛资源的提取过程，即将原料中80％～90％的TiO₂反应生成TiCl₄。在沸腾炉的大型化过程中，气体分布取代温度等成为系统运行的最关键控制要素，而大型化气体分布器很难做到分布的均匀性。同时，该产业涉及氯气、TiCl₄等有毒介质，并处于高温、高压状态，在线处理分布器堵塞十分困难。这些是困扰沸腾氯化炉大型化的最主要因素。

另外，高钛渣反应属于气固流态化，部分可以可能进入进气管，在高速气体的带动下，造成管壁严重磨损。反应生成的钙镁氯化镁呈液态，具有粘性，如果分布器的管径较小，容易引起管道堵塞并难以清理。国内生产企业为避免上述情况，要么采取较窄的进气通道，容易造成气孔堵塞；要么在侧壁开孔，分布器底座不规则，气体分布难以得到稳定控制。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。

例如，本发明的目的之一在于提供一种适合于大型沸腾氯化炉的气体分布器。

本发明的另一目的在于提供一种适合于大型沸腾氯化炉、且能够实现在线安全疏通的气体分布器。

本发明的一方面提供了一种大型沸腾氯化炉的气体分布器。所述气体分布器包括气体分布座、气体分布管路系统和气体流量控制系统，其中，所述气体分布座设置在大型沸腾氯化炉的炉膛的底部，并且气体分布座具有均匀分布的多个上下贯穿的通孔；所述气体分布管路系统包括多个子气体分布管路，所述子气体分布管路包括上行进气管、导流杆、封头、以及由下向上依次与该上行进气管连通的高压气吹扫管、下行进气管和真空气管，封头可拆卸地设置在上行进气管的下端，封头进入上行进气管的一端设置有卡接件，导流管沿上行进气管的长度方向设置在上行进气管内并具有与所述卡接件结合的下端和直径大于导流杆杆身直径的上端，上行进气管的上端紧密设置在所述多个上下贯穿的通孔中的一个通孔中；所述气体流量控制系统包括设置在高压气吹扫管上的高压气流量监测及控制装置、设置在下行进气管上的流化气流量监测及控制装置和设置在真空气管上的气体流量监测及控制装置。

在本发明的气体分布器的一个示例性实施例中，所述多个上下贯穿的通孔中相邻的任意两个通孔的中心线之间的距离可以为上行进气管内径的8～12倍。

在本发明的气体分布器的一个示例性实施例中，所述上进气管的内径可以为30～45mm。

在本发明的气体分布器的一个示例性实施例中，所述导流管的上端的横截面积优选地由下向上逐渐增大，且所述导流管的上端的弧面的弧度可以为30～45°。

在本发明的气体分布器的一个示例性实施例中，所述导流管的上端的顶端面直径可以为导流杆杆身直径的2～2.5倍。

在本发明的气体分布器的一个示例性实施例中，所述导流管的上端的顶端面与上行进气管的上端出口之间的距离可以为上行进气管内径的2～3倍。

在本发明的气体分布器的一个示例性实施例中，下行进气管与上行进气管的夹角可以为30°～60°。

在本发明的气体分布器的一个示例性实施例中，所述气体流量控制系统还可以包括信号接收和处理单元，所述信号接收和处理单元接收高压气流量监测及控制装置、流化气流量监测及控制装置和气体流量监测及控制装置所监测的流量信号，并根据流态化需求和流量反馈情况控制每个子气体分布管路中的高压气吹扫管的高压气流量、下行进气管的流化气流量和真空气管上的气体流量。

本发明的另一方面提供了一种大型沸腾氯化炉。所述沸腾氯化炉包括炉膛、与炉膛连通的进料口、出料口，并且所述沸腾氯化炉还包括如上所述的气体分布器，以从炉膛底部向炉膛中提供均匀分布的流态化气体。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：能够提供适用于大型化沸腾氯化炉的气体分布器；能够实现对提供至炉膛的流态化气体进行分区域、精细化控制，满足大型化沸腾氯化炉颗粒的流态化需求；而且能够有效防止颗粒对进气管的磨损，并能够有效减少上行进气管的堵塞，即便在极端情况下发生堵塞，也能够安全地进行在线疏通。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了本发明的大型沸腾氯化炉气体分布器的子气体分布管路的结构示意图；