[发明专利]循环管道模拟测试装置和TiCl4除钒管道堵塞条件测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对循环式管道生产过程进行模拟测试的装置，以及一种对TiCl₄除钒得到 的除钒残渣进行模拟生产，并对管道堵塞条件进行测试的方法。

背景技术

在TiCl₄生产中，有机物除钒精制工艺因在生产成本和产品质量上具有明显优势，已成为 四氯化钛除钒的主流工艺。但是，有机物除钒精制工艺也存在其他除钒工艺没有的缺点，有 机试剂在发生除钒反应后生成粘稠状的除钒残渣，该除钒残渣进入精制循环系统后产生两方 面的问题：一方面除钒残渣会附着在容器内壁或管道内壁上，难以清除，严重影响传热；另 一方面该除钒残渣易在设备管道和容器壁上结疤，尤其容易造成换热器管道堵塞，最终导致 停产检修。

研究表明，精制循环系统中的除钒残渣的浓度和性质决定了除钒残渣在系统内粘结和结 疤的速度和程度，因此，掌握由不同除钒试剂得到的除钒残渣在一定的生产工艺参数下对循 环系统的影响，对于优化有机试剂选择方案和除钒泥浆固含量控制，甚至对改进有机物除钒 精制工艺具有十分重要的意义。

目前，尚无可对不同除钒试剂得到的除钒残渣在一定的在生产工艺参数下对循环系统中 换热器运行的影响进行模拟测试的装置，尤其是对循环管道堵塞条件进行测试的装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种循环管道模拟测试装置，通过模拟循环式管道生 产过程，以根据测试结果对生产过程进行优化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：循环管道模拟测试装置，包括存储槽和循 环泵，所述存储槽上设置加料斗，所述循环泵的入口端位于存储槽内，循环泵的出口端连接 管道的一端，管道的另一端为出口端并连接至存储槽内。

通过循环泵，将装于存储槽内的物料泵入管道，再返回至存储槽内，形成循环回路，模 拟类似的生产过程。同时监测管道和存储槽内的流量、压力、粘度等过程值的变化，可以得 到整个模拟循环运行过程的动态过程。

进一步的是，所述存储槽为密闭结构，存储槽内安装有搅拌器，存储槽的槽底设置带阀 门的卸料口。对于需要搅拌的物料，搅拌器可使得存储槽内物料更加均匀。卸料口用于将存 储槽内的物料排尽。

进一步的是，所述存储槽上设置加热装置，管道外侧设置隔热装置或保温装置。

进一步的是，所述存储槽内安装有液位计、温度计和粘度计，管道上还设置流量计和压 力计。

进一步的是，所述管道上至少连接一段可折短管，可折短管外缠绕隔热装置或保温装置。 例如，可折短管两端通过法兰连接于管道上，模拟测试完成后，便于可折短管拆下，观测可 折短管内的物料的结疤、附着情况。

进一步的是，所述管道上设置带阀门的吹气口。

进一步的是，所述循环泵为液下泵，液下泵安装于存储槽内的槽底。

本发明还提供一种由上述任意一种循环管道模拟测试装置进行的TiCl₄除钒管道堵塞条 件测试方法，通过模拟四氯化钛精制工艺中换热器的运行，开展不同除钒试剂得到的除钒残 渣和不同浓度的除钒残渣对换热器运行影响的试验研究。TiCl₄除钒管道堵塞条件测试方法， 包括以下步骤：

A、将粗四氯化钛装入存储槽内，启动加热装置并设定目标温度；

B、启动循环泵，粗四氯化钛在存储槽和管道内循环，形成循环系统；

C、从加料斗加入除钒试剂，保持存储槽内的物料均匀混合，保持循环系统持续运行，并 监测循环过程的温度、压力、粘度、流量；

D、循环完毕后循环系统停止运行，通过吹气口进行惰性气体反吹；

E、卸下管道，并观测管道内壁残渣附着情况；

其中，所述存储槽为密闭结构，存储槽上设置加热装置，管道外侧设置隔热装置或保温 装置，管道上还设置带阀门的吹气口。

具体地，所述步骤D中，所述惰性气体为氮气。氮气吹扫用于排空管道内的四氯化钛液 体。

具体地，所述加热装置为履带式加热器，步骤A中的目标温度为135℃。

具体地，所述管道上连接一段可折短管，可折短管两端通过法兰连接于管道上，可折短 管外缠绕保温装置；所述步骤E中，拆卸下可折短管两端，并观测可折短管内壁残渣附着情 况。