[发明专利]一种二氧化钛的生产系统及其生产方法

权利要求书

1.一种二氧化钛的生产系统，其特征在于，它包括：

高温预热炉单元，用于将反应物预热至850-1000℃，高温预热炉单元的输入端与反应物供应单元连通，高温预热炉单元的输出端连接管式高温反应器的输入端；

管式高温反应器，用于提供预热后的反应物混合发生反应的场所，管式高温反应器的输出端连接换热器的输入端，以将反应后的混合气流输送至换热器内；

换热器，用于将反应后的混合气流冷却至150℃以下，换热器的一个输入端连接管式高温反应器的输出端，其另一个输入端连接冷却水系统，换热器的输出端连接气固分离器的输入端；

气固分离器，用于对冷却后的混合气流进行气固分离，气固分离器的粉体输出端连接粉体收集装置，气固分离器的气体输出端连接尾气处理单元。

2.如权利要求1所述的二氧化钛的生产系统，其特征在于，反应物供应单元包括供应泵和储物罐，储物罐通过供应泵将罐内的反应物泵入高温预热炉单元内。

3.如权利要求2所述的二氧化钛的生产系统，其特征在于，储物罐分别包括O₂储物罐、TiCl₄储物罐和N₂储物罐，O₂储物罐通过供应泵将O₂泵入高温预热炉单元内；TiCl₄储物罐和N₂储物罐通过另一个供应泵将TiCl₄和N₂形成的气液混合气流泵入另一个高温预热炉单元内。

4.如权利要求1所述的二氧化钛的生产系统，其特征在于，高温预热炉单元包括O₂预热炉单元和气液混合气流预热炉单元，O₂预热炉单元用于对O₂进行预热，O₂预热炉单元的输出端连接管式高温反应器的一个输入端；气液混合气流预热炉单元用于对TiCl₄和N₂形成的气液混合气流进行预热，气液混合气流预热炉单元的输出端连接管式高温反应器的另一个输入端，O₂预热炉单元和气液混合气流预热炉单元结构相同。

5.如权利要求4所述的二氧化钛的生产系统，其特征在于，高温预热炉单元包括高温预热炉，高温预热炉内插放有多个通过管道串联的换热单元，所述换热单元包括换热外管，换热外管内设置有换热内管，换热外管和换热内管之间的密闭空间形成一级换热室，换热内管的腔室构成二级换热室，相邻换热单元间的一级换热室通过一级换热管路串联形成一级换热系统，一级换热系统的首端连接气体缓冲装置，其末端与管式高温反应器的一个输入端连接；相邻换热单元间的二级换热室通过二级换热管路串联形成二级换热系统，二级换热系统的首端连接反应物供应单元，其末端与气体缓冲装置连接。

6.如权利要求4所述的二氧化钛的生产系统的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、启动高温预热炉单元和反应物供应单元，将O₂泵入O₂预热炉单元中并将O₂预热至850-950℃，得到预热后的O₂；按照比例将TiCl₄和N₂形成的气液混合气流泵入气液混合气流预热炉单元中并将气液混合气流预热至900-1000℃，得到预热后的气液混合气流；

步骤2、将得到的预热后的O₂和预热后的气液混合气流按照一定比例同时泵入管式高温反应器内进行混合反应，控制管式高温反应器内的反应温度在850-950℃之间，反应结束后得到混合气流，管式高温反应器将混合气流送入换热器内进行下一工序；

步骤3、换热器接收来自管式高温反应器的混合气流，并利用冷却水对混合气流进行降温冷却至150℃以下，得到冷却后的混合气流和高温冷却水，冷却后的混合气流通入气固分离器内进行气固分离，高温冷却水作为热量回收介质，收集并另作他用；

步骤4、气固分离器对后的混合气流进行气固分离，得到粉体和混合气体，粉体通过粉体输出端输送至粉体收集装置内，即得到二氧化钛，混合气体通过气体输出端输送至尾气处理单元进行尾气处理，经尾气处理单元对混合气体中的Cl₂和残留粉体吸收并达到排放标准后，对外直接排放。