制备二氧化钛的改进方法技术

一种生产二氧化钛的改进方法，该方法通过二氧化钛金红石与氯气的反应，生成含有四氯化钛的气流，从含有四氯化钛的气流中冷凝四氯化钛，生成氯化器尾气，蒸发冷凝的四氯化钛，将蒸发的四氯化钛和氧气反应，生成含有氯气和二氧化钛微粒的气流，从含有氯气和二氧化钛微粒的气流中分离二氧化钛微粒，生成燃烧器尾气，并分析氯化器尾气中的残余氯气，以控制二氧化钛金红石与氯气的反应步骤，和／或分析燃烧器尾气中的氧气，以控制冷凝的四氯化钛和氧气的反应步骤，其特征在于燃烧器尾气中的残余氧气用在线的氧分析仪进行分析。方法的改进是为了用在线分析仪分析氯化器尾气中的残余氯（和／或燃烧器尾气中的氧气）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备二氧化钛的改进方法
本专利技术涉及一种制备二氧化钛的改进方法。
技术介绍
请参阅图1所示，在公知的制备二氧化钛的氯化物方法10中，来自料斗(hopper)11的天然二氧化钛(如金红石矿)首先和来自氯容器12的氯、来自碳料斗(carbon hopper)13的碳在氯化器14中反应，从而生成主要含有四氯化钛、一氧化碳、二氧化碳、以及灰尘和其它杂质的气流15。用冷凝器16对气流15中的四氯化钛进行冷凝，通过蒸馏进行提纯，蒸发后导向燃烧器17中，四氯化钛在燃烧器17中和来自氧容器18的氧反应，从而生成主要组分为二氧化钛微粒和氯气的气流19。也可以在燃烧器17中引入一种燃料(未示)如丙烷气以增加燃烧器17中的温度；然后气流19在冷却器20中冷却，进而二氧化钛微粒通过气/固分离器21从氯气中分离出来。二氧化钛微粒从气/固分离器21中分离后导出到表面处理容器22中进一步处理。从气/固分离器21中分离出的氯气流25输出到氯气压缩器26中后，并输送到氯化器14中进行循环使用。氯气流25通常称为“燃烧器尾气”。来自冷凝器16的一氧化碳、二氧化碳、灰尘和其它杂质通常称为“氯化器尾气”23，其通过处理系统24进行处理，除去不需要的组分(如残余的氯气和一氧化碳)后排出。例如，氯化物方法制成的二氧化钛微粒用于油漆颜料。氯化物方法制备二氧化钛的详细介绍见《柯克-奥斯莫(Kirk-Othmer)化学技术百科全书》(4th版，1997)第24卷和路易斯编辑的《颜料手册》第I卷(2nd版，1988)。继续参考图1所示，氯化器尾气23中残余氯气的化学分析可以更-->有效的控制氯化器14。例如，如果氯化器14中的氯气过量，氯化器尾气23就含有相对高含量的氯气需要处理系统24进行处理。因此，氯化器尾气的常规样品定期送到实验室中进行分析，以便更好的控制氯化器14。同样，化学分析燃烧器尾气25中的氧可以更有效的控制燃烧器17。例如，如果过量的氧气输送到燃烧器17中，过量的氧气被浪费。由于这个原因，燃烧器尾气25通常也送到实验室进行氧气的分析。也可以对燃烧器尾气25中的氯化氢进行分析，因为燃烧器尾气25中的氯化氢浓度是燃烧器17中使用的燃料量的函数。从氯化器尾气23和燃烧器尾气25中经常取样和分析对于控制氯化器17和燃烧器17是必要的。然而，人工取样分析氯化器尾气23和燃烧器尾气25的劳动强度大，相对昂贵，并限制了对工艺的控制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种有效的方法很大程度上解决了上述讨论的问题。在本专利技术中，氯化器尾气和/或燃烧器尾气进行在线分析，从而可以提供连续自动的分析，以更好的进行工艺控制、降低劳动强度和降低相关取样和分析的费用。在本专利技术的一个实施例中，提供了一种生产二氧化钛的改进方法，该方法通过二氧化钛金红石与氯气的反应，生成含有四氯化钛的气流，从含有四氯化钛的气流中冷凝四氯化钛，生成氯化器尾气，蒸发冷凝的四氯化钛，将蒸发的四氯化钛和氧气反应，生成含有氯气和二氧化钛微粒的气流，从含有氯气和二氧化钛微粒的气流中分离二氧化钛微粒，生成燃烧器尾气，并分析氯化器尾气中的残余氯气，以控制二氧化钛金红石和氯气的反应步骤，其特征在于氯化器尾气中的残余氯气用在线的氯分析仪进行分析。在本专利技术的另一实施例中，提供了一种生产二氧化钛的改进方法，该方法通过二氧化钛金红石与氯气的反应，生成含有四氯化钛的气流，从含有四氯化钛的气流中冷凝四氯化钛，生成氯化器尾气，蒸发冷凝的四氯化钛，将蒸发的四氯化钛和氧气反应，生成含有氯气和二氧化钛微粒的气流，从含有氯气和二氧化钛微粒的气流中分离二氧-->化钛微粒，生成燃烧器尾气，并分析燃烧器尾气中的氧气，以控制蒸发的四氯化钛和氧气的反应步骤，其特征在于燃烧器尾气中的残余氧气用在线的氧分析仪进行分析。继续在本专利技术的另一实施例中，其提供了一种控制氯化物方法制备二氧化钛的工艺中的氯化器尾气或燃烧器尾气的方法。在本专利技术的这个实施例中，干扰氯化器尾气或燃烧器尾气在线分析的组分(如微粒和矿泥)已经完全除去，从而使分析的精度、可靠性和在线分析仪的使用寿命都大大增加了。这种控制方法包括三个步骤。第一步是使氯化物方法制备二氧化钛中的氯化器尾气或燃烧器尾气流经玻璃纤维床，以生成初级处理的气流；第二步使初级处理的气流流过亚微粒过滤器，以生成二级处理的气流；第三步是使二级处理的气流流经凝聚式过滤器(coalescing filter)，从而生成导向在线化学分析仪(s)的控制气流。附图说明图1是现有技术中的氯化物方法制备二氧化钛的流程图；图2是在线分析前对氯化器尾气或燃烧器尾气进行控制的装置的侧视图，部分是全视图、部分是分散的、部分是剖面图、部分是示意图；图3是在线分析燃烧器尾气中的氧气仪器的侧视图，部分是全视图、部分是分散的、部分是剖面图、部分是示意图；图4是在线分析燃烧器尾气中的氯化氢仪器的侧视图，部分是全视图、部分是分散的、部分是剖面图、部分是示意图；以及图5是在线分析氯化器尾气中的氯气仪器的侧视图，部分是全视图、部分是分散的、部分是剖面图、部分是示意图。具体实施方式现请参阅图2，所示的仪器30是用于调节氯化物方法制备二氧化钛中产生的氯化器尾气或燃烧器尾气。仪器30包括通过自动调温的(在100华氏度(38摄氏度))四百瓦电子加热器32(霍夫曼公司(Hoffman-->Co.))加热的附件31(优选为美国明尼苏达州阿诺卡市的霍夫曼公司生产的NEMA-4玻璃纤维附件)。氯化器尾气或燃烧器尾气通过管道系统33(优选外径为0.375英寸(1cm)、壁厚为0.06英寸(0.015cm)，热追踪(heat traced)(90摄氏度左右)聚四氟乙烯管道系统)输送到仪器30中。然后，氯化器尾气或燃烧器尾气通过直径为0.25英寸(0.6cm)的聚四氟乙烯管道系统35(美国伊利诺斯州威农山镇科尔-帕默公司生产的零件号码为U-06375-75)输送到一个直径为1.5英寸(3.8cm)、长为15英寸(38cm)的玻璃管34(美国新泽西州瓦恩兰市Ace GlassCo.生产的零件号码为5820-53 & 5844-78)中。玻璃管34和玻璃纤维36(优选为Pyrex牌子的玻璃纤维，美国密苏里州Sigma Aldrich生产的，生产序号为Z25,589-0)绑在一起。氯化器尾气或燃烧器尾气穿过玻璃纤维36，生成初级处理气流该初级处理气流流经直径为0.25英寸(0.6cm)的聚四氟乙烯管道系统38、输送到亚微粒过滤器37中。玻璃纤维36除去了氯化器尾气或燃烧器尾气中较大的颗粒，并为矿泥的沉积提供了高的表面积。亚微粒过滤器37从初级处理气流中除去小于1微米的微粒(优选为美国密歇根州Sterling Heights公司的联合过滤系统，即硼硅酸盐玻璃纤维/碳氟化合物结合的亚微粒过滤器)，以生成通过0.25英寸(0.6cm)的聚四氟乙烯管道系统39输送到凝聚式过滤器38的二级处理气流。该二级处理气流穿过凝聚式过滤器38(优选为美国路易斯安那州A+Corporation of Prairieville公司的Genie牌子的凝聚式过滤器)，生成调节气流，该调节气流通过0.25英寸(0.6cm)的聚四氟乙烯管道系统41流经计量阀43，并输送到旋转式流量计40内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产二氧化钛的改进方法，该方法通过二氧化钛金红石与氯气的反应，生成含有四氯化钛的气流，从含有四氯化钛的气流中冷凝四氯化钛，生成氯化器尾气，蒸发冷凝的四氯化钛，将蒸发的四氯化钛和氧气反应，生成含有氯气和二氧化钛微粒的气流，从含有氯气和二氧化钛微粒的气流中分离二氧化钛微粒，生成燃烧器尾气，并分析氯化器尾气中的残余氯气，以控制二氧化钛金红石和氯气的反应步骤，其特征在于氯化器尾气中的残余氯气用在线的氯分析仪进行分析。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-2-25 10/374,2661、一种生产二氧化钛的改进方法，该方法通过二氧化钛金红石与氯气的反应，生成含有四氯化钛的气流，从含有四氯化钛的气流中冷凝四氯化钛，生成氯化器尾气，蒸发冷凝的四氯化钛，将蒸发的四氯化钛和氧气反应，生成含有氯气和二氧化钛微粒的气流，从含有氯气和二氧化钛微粒的气流中分离二氧化钛微粒，生成燃烧器尾气，并分析氯化器尾气中的残余氯气，以控制二氧化钛金红石和氯气的反应步骤，其特征在于氯化器尾气中的残余氯气用在线的氯分析仪进行分析。2、一种生产二氧化钛的改进方法，该方法通过二氧化钛金红石与氯气的反应，生成含有四氯化钛的气流，从含有四氯化钛的气流中冷凝四氯化钛，生成氯化器尾气，蒸发冷凝的四氯化钛，将蒸发的四氯化钛和氧气反应，生成含有氯气和二氧化钛微粒的气流，从含有氯气和二氧化钛微粒的气流中分离二氧化钛微粒，生成燃烧器尾气，并分析燃烧器尾气中的氧气，以控制冷凝的四氯化钛和氧气的反应步骤，其特征在于燃烧器尾气中的残余氧气用在线的氧分析仪进行分析。3、根据权利要求1所述的改进方法，其中在线氯分析仪是在线氯光度分析仪。4、根据权利要求2所述的改进方法，其中在线氧分析仪是在线顺磁式氧分析仪。5、根据权利要求2所述的改进方法该方法进一步包括用在线HCL分析仪对燃烧器尾气中...

【专利技术属性】
技术研发人员：DTJ特恩鲍，BL罗伯茨，
申请(专利权)人：特诺有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]