[发明专利]一种获取连续高温氯气的加热方法

说明书

本发明涉及一种获取连续高温氯气的加热方法，包括如下步骤：1）向石墨管道中连续通入惰性气体，并利用感应加热器将石墨管道加热至800～1750℃；2）将连续通入石墨管道中的气体切换成氯气或混合气体，所述混合气体由氯气和惰性气体组成；3）利用感应加热器持续加热石墨管道，并调节感应加热器的输出功率，石墨管道连续输出700～1600℃的高温氯气或高温混合气体。本发明中，有效利用在700～1600℃下，氯气和石墨不反应以及石墨管道导热好的特性对氯气进行加热，通过调节气体流速和加热温度，从而获得温度和浓度可调的连续高温氯气；通入沸腾氯化炉后可提升分布板区附近的气速，从而提升流化质量，取得沸腾氯化炉可长周期、高效率稳定运行的效果。

技术领域

本发明属于氯化工艺的技术领域，具体涉及一种获取连续高温氯气的加热方法。

背景技术

目前，工业中一般在沸腾氯化炉内加入含钛渣、锆英砂、高铝粉煤灰和石英砂，然后往沸腾氯化炉内通入常温氯气，发生加碳氯化反应生成TiCl4、ZrCl4、AlCl3和SiCl4气体，这些气体经过进一步反应生产得到海绵钛、海绵锆、硅酸铝粉体和白炭黑等产品。

由于常温氯气在刚进入沸腾氯化炉时，未被完全加热，氯气的温度较低，使得沸腾氯化炉内分布板区附近的操作气速较低、颗粒死区较大，进而导致沸腾氯化炉内存在的流化质量差、氯化率低、颗粒粘结失流等问题，严重制约了沸腾氯化炉长周期、高效率稳定地运行。

使用高温氯气通入沸腾氯化炉，可以有效提升沸腾氯化炉内分布板区附近的操作气速，使流化质量和反应效率得以提升，同时，高温氯气可以为沸腾氯化炉补充热量，避免出现氯化反应热量不足的情况。中国专利CN202022159981.8公开了一种用于高纯氯化氢和氯气的换热器、中国专利 CN201220389897.8公开了液氯气化系统、中国专利CN201821804804.7公开了一种液氯汽化热交换器和中国专利CN201620277906.2公开了一种防高温氯气吸收塔中提出了用于氯气换热、氯气汽化或氯气回收的装置或方法，但未涉及获取连续高温氯气的方法。

因此如何获取连续高温氯气，使用高温氯气通入沸腾氯化炉内来提升分布板区附近的流化质量和补充热量是一个氯化工艺优化发展的关键性问题。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种获取连续高温氯气的加热方法，解决目前因使用常温氯气进行氯化工艺而导致流化质量差和反应效率低的问题，取得沸腾氯化炉可长周期、高效率稳定运行的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种获取连续高温氯气的加热方法，包括如下步骤：

1)向石墨管道中连续通入惰性气体，并利用感应加热器将石墨管道加热至800～1750℃；

2）将连续通入石墨管道中的气体切换成氯气或混合气体，所述混合气体由氯气和惰性气体组成；

3）利用感应加热器持续加热石墨管道，并调节感应加热器的输出功率，石墨管道连续输出700～1600℃的高温氯气或高温混合气体。

进一步地，步骤3）后，需停止石墨管道输出高温氯气或高温混合气体时的操作包括如下步骤：

4）将通入石墨管道中的气体切换成惰性气体，一段时间后关闭感应加热器；

5）当石墨管道温度低于300℃后，停止向石墨管道中通入惰性气体。

这样，无论是在步骤3）后，先关闭感应加热器，还是先停止向石墨管道中通入氯气，都会出现未被有效加热的氯气进入沸腾氯化炉内或石墨管道内残存一定量的氯气，下次使用时，仍会出现未被有效加热的氯气进入沸腾氯化炉内；而通过步骤4）和步骤5），既可以保证通入沸腾氯化炉内的氯气均为有效加热后的高温氯气，也可以将石墨管道中的氯气全部排空，方便下次使用。

进一步地，所述石墨管道呈直管、列管或盘管结构。