大型沸腾氯化炉及其气体分布器制造技术

本发明专利技术提供了一种大型沸腾氯化炉及其气体分布器。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，气体分布座设置在炉膛底部，且具有多个上下贯穿的通孔；气体分布管路系统包括多个子气体分布管路，子气体分布管路包括上行进气管、设于上行进气管内的导流杆、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，上行进气管的上端紧密设置在一个通孔中；气体流量控制系统包括分别设置在高压气吹扫管、下行进气管和真空气管上的流量监测及控制装置。本发明专利技术能对流态化气体进行精细化分区域控制；能减少上行进气管的堵塞；能安全地进行在线疏通。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种大型沸腾氯化炉及其气体分布器。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，气体分布座设置在炉膛底部，且具有多个上下贯穿的通孔；气体分布管路系统包括多个子气体分布管路，子气体分布管路包括上行进气管、设于上行进气管内的导流杆、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，上行进气管的上端紧密设置在一个通孔中；气体流量控制系统包括分别设置在高压气吹扫管、下行进气管和真空气管上的流量监测及控制装置。本专利技术能对流态化气体进行精细化分区域控制；能减少上行进气管的堵塞；能安全地进行在线疏通。【专利说明】大型沸腾氯化炉及其气体分布器
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术 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。本专利技术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。本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术的气体分布器的一个不例性实施例中，所述上进气管的内径可以为30 ~45mm。在本专利技术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°。在本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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°。在本专利技术的气体分布器的一个不例性实施例中，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。本专利技术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，本专利技术的有益效果包括: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。【专利附图】【附图说明】通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中:图1示出了本专利技术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；图2示出了本专利技术的大型沸腾氯化炉的局部剖视图。附图标记说明如下:1-下行进气管、2a_流化气流量监测及控制装置、2b_高压气流量监测及控制装置、2c-气体流量监测及控制装置、3-高压气吹扫管、4-真空气管、5-封头、6-导流杆、7-上行进气管、8-炉膛、9-炉内壁以及10-气体分布座。【具体实施方式】在下文中，将参照附图来详细说明本专利技术的大型沸腾氯化炉及其气体分布器。在本专利技术的一个示例性实施例中，如图1和2所示，大型沸腾氯化炉的气体分布器包括气体分布座10、气体分布管路系统和气体流量控制系统。例如，本专利技术中的大型沸腾氯化炉的直径通常可以为4m以上。如图2所示，气体分布座10设置在大型沸腾氯化炉的由炉内壁9围绕形成的炉膛8的底部，并且气体分布座10具 有均匀分布的多个(例如，数十个以上或数百个以上)上下贯穿的通孔。例如，从通孔的上下方向来看，多个通孔可以呈网格状(例如，单元格为正方形的网格状)均匀分布。优选地，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为上行进气管7内径的8~12倍。也就是说，任意两个相邻的上行进气管7的中心线之间的距离为上行进气管7内径的8~12倍。这样使炉膛8内物料颗粒的流化情况达到更优的效果，但也可适当扩展。专利技术人发现:如果任意两个相邻的上行进气管7的中心线之间的距离过长则死区过大，物料颗粒容易粘接在炉底；如果任意两个相邻的上行进气管7的中心线之间的距离过短，子气体分布管路的数量则相应增加，这将增加制作及控制成本。气体分布管路系统包括多个子气体分布管路。如图1所示，子气体分布管路由上行进气管7、导流杆6、封头5、高压气吹扫管3、下行进气管I和真空气管4。高压气吹扫管3、下行进气管I和真空气管4分别与上行进气管7连通，并且高压气吹扫管3、下行进气管I和真空气管4由下向上依次与该上行进气管7连通，也就是说，上行进气管7与高压气吹扫管3的连通位置、上行进气管7与下行进气管I和上行进气管7与真空气管4的连通位置按照由下向上顺序分布。上行进气管7的内径主要是根据使用原料及设计生产产能决定，例如，可以为30~45mm。下行进气管I与上行进气管7的夹角优选为30°~60°。上行进气管7中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型沸腾氯化炉的气体分布器，其特征在于，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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘森林，陆平，杜明，王建鑫，杨仰军，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51