四氯化鈦預(yù)熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種四氯化鈦預(yù)熱器，包括：二甲醚燃燒室，所述二甲醚燃燒室燃燒二甲醚產(chǎn)生熱量；換熱腔室，所述換熱腔室與所述二甲醚燃燒室連通；以及四氯化鈦管路，所述四氯化鈦管路穿過所述換熱腔室，所述二甲醚燃燒室產(chǎn)生的熱量在所述換熱腔室內(nèi)對所述四氯化鈦管路內(nèi)的四氯化鈦進(jìn)行加熱。根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦預(yù)熱器，將二甲醚燃燒產(chǎn)生的熱量用于對四氯化鈦管路內(nèi)的四氯化鈦進(jìn)行預(yù)熱，二甲醚易燃，燃燒性能好，熱效率高，燃燒過程中無殘渣，無黑煙，而且在四氯化鈦管路上積碳很少，幾乎對熱量的傳遞沒有影響，減少了吹灰系統(tǒng)和檢修工作量的資金和人力的投入，在保證了四氯化鈦預(yù)熱器預(yù)熱效果和制備成本的基礎(chǔ)上，還保護(hù)了環(huán)境。
【專利說明】四氯化鈦預(yù)熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于對四氯化鈦進(jìn)行預(yù)熱的四氯化鈦預(yù)熱器。
【背景技術(shù)】 [0002]現(xiàn)有的鈦白粉的生產(chǎn)主要有硫酸法和氯化法兩大工藝，硫酸法適合于生產(chǎn)銳鈦型鈦白，氯化法適合于生產(chǎn)高檔金紅石型涂料鈦白，所占產(chǎn)能比例已超過56%。當(dāng)今世界鈦白產(chǎn)業(yè)的潮流是氯化法鈦白不斷發(fā)展，硫酸法鈦白逐漸萎縮淘汰。同世界先進(jìn)水平相比，我國鈦白行業(yè)仍是規(guī)模小、產(chǎn)量低、成本高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、環(huán)境污染嚴(yán)重的硫酸法鈦白占主流。
[0003]氯化法鈦白工藝包括富鈦料氯化、TiCl4精制、TiCl4氧化和TiO2顆粒表面處理四個主要過程，其中TiCl4氧化是制備金紅石型鈦白最為關(guān)鍵的步驟。而將TiCl4加熱至設(shè)定的溫度是氧化反應(yīng)過程的極為重要的一個過程。
[0004]然而，相關(guān)技術(shù)中將TiCl4加熱至設(shè)定的溫度的裝置復(fù)雜，燃燒所用燃料污染大，熱效率低，存在改進(jìn)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。
[0006]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單、燃燒污染少且熱效率高的四氯化鈦預(yù)熱器。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦預(yù)熱器，包括:二甲醚燃燒室，所述二甲醚燃燒室燃燒二甲醚產(chǎn)生熱量；換熱腔室，所述換熱腔室與所述二甲醚燃燒室連通；以及四氯化鈦管路，所述四氯化鈦管路穿過所述換熱腔室，所述二甲醚燃燒室產(chǎn)生的熱量在所述換熱腔室內(nèi)對所述四氯化鈦管路內(nèi)的四氯化鈦進(jìn)行加熱。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦預(yù)熱器，通過設(shè)置二甲醚燃燒室，將二甲醚燃燒產(chǎn)生的熱量用于對四氯化鈦管路內(nèi)的四氯化鈦進(jìn)行預(yù)熱，二甲醚易燃，燃燒性能好，熱效率高，燃燒過程中無殘渣，無黑煙，而且在四氯化鈦管路上積碳很少，幾乎對熱量的傳遞沒有影響，減少了吹灰系統(tǒng)和檢修工作量的資金和人力的投入，在保證了四氯化鈦預(yù)熱器預(yù)熱效果和制備成本的基礎(chǔ)上，還保護(hù)了環(huán)境。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦預(yù)熱器，還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述二甲醚燃燒室形成為沿水平方向延伸的腔室，所述二甲醚燃燒室的一端設(shè)有燃料入口，所述換熱腔室形成為沿豎直方向延伸的腔室，所述換熱腔室的下端與所述二甲醚燃燒室的另一端連通，所述換熱腔室的上端設(shè)有煙氣出口。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述四氯化鈦管路具有四氯化鈦入口和四氯化鈦出口，所述四氯化鈦入口設(shè)在所述換熱腔室上鄰近上端的位置，所述四氯化鈦出口設(shè)在所述換熱腔室上鄰近下端的位置。[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述四氯化鈦入口處設(shè)有流量控制裝置，所述四氯化鈦出口處設(shè)有壓力控制裝置。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述四氯化鈦管路在所述四氯化鈦入口與四氯化鈦出口之間分成多個間隔開布置的管路。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述管路為四個。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個所述管路分別形成為盤狀管路。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個所述管路的長度相同。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述燃料入口處設(shè)有風(fēng)機(jī)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述四氯化鈦預(yù)熱器的內(nèi)壁上設(shè)有耐火磚。
[0019]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面詳細(xì)描述本發(fā)明`的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0023]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“長度”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0025]下面結(jié)合附圖具體描述根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦預(yù)熱器100。
[0026]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦預(yù)熱器100包括:二甲醚燃燒室10、換熱腔室20和四氯化鈦管路30。
[0027]具體而言，二甲醚燃燒室10燃燒二甲醚產(chǎn)生熱量，換熱腔室20與二甲醚燃燒室10連通。四氯化鈦管路30穿過換熱腔室20，二甲醚燃燒室10產(chǎn)生的熱量在換熱腔室20內(nèi)對四氯化鈦管路30內(nèi)的四氯化鈦進(jìn)行加熱。
[0028]由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦預(yù)熱器100，通過設(shè)置二甲醚燃燒室10，將二甲醚燃燒產(chǎn)生的熱量用于對四氯化鈦管路30內(nèi)的四氯化鈦進(jìn)行預(yù)熱，二甲醚易燃，燃燒性能好，熱效率高，燃燒過程中無殘渣，無黑煙，而且在四氯化鈦管路30上積碳很少，幾乎對熱量的傳遞沒有影響，減少了吹灰系統(tǒng)和檢修工作量的資金和人力的投入，在保證了四氯化鈦預(yù)熱器100預(yù)熱效果和制備成本的基礎(chǔ)上，還保護(hù)了環(huán)境。
[0029]需要說明的是，相關(guān)技術(shù)中對四氯化鈦進(jìn)行預(yù)熱的設(shè)備多采用煤炭等作為燃料，這些燃料燃燒熱效率低，燃燒之后有殘渣和黑煙，并且在加熱管上積碳多，造成熱傳遞效率進(jìn)一步降低，需要經(jīng)常對其進(jìn)行吹灰和檢修處理，使得四氯化鈦預(yù)熱的效率低，并且成本較高。而根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦預(yù)熱器100采用二甲醚作為燃料對四氯化鈦進(jìn)行預(yù)熱，二甲醚作為一種工業(yè)用燃料，其性能穩(wěn)定，輸送和儲存更加安全，并且二甲醚燃燒性能好，燃燒之后無殘渣，無黑煙，對環(huán)境污染小，使得四氯化鈦預(yù)熱器100的整體設(shè)備的制備要求降低，制備成本和后期檢修成本得到控制。
[0030]為了防止四氯化鈦預(yù)熱器100在全負(fù)荷條件下，二甲醚燃燒室10內(nèi)二甲醚燃燒的火焰會直接與四氯化鈦管路30接觸，可選地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，二甲醚燃燒室10形成為沿水平方向延伸的腔室，二甲醚燃燒室10的一端設(shè)有燃料入口 11。換熱腔室20形成為沿豎直方向延伸的腔室，換熱腔室20的下端與二甲醚燃燒室10的另一端連通，換熱腔室20的上端設(shè)有煙氣出口 21。
[0031]換言之，二甲醚燃燒室10和換熱腔室20連通形成的四氯化鈦預(yù)熱器100大體形成為L形結(jié)構(gòu),二甲醚燃燒室10構(gòu)成L形結(jié)構(gòu)的橫向部分,換熱腔室20構(gòu)成L形結(jié)構(gòu)的縱向部分。二甲醚在水平方向的二甲醚燃燒室10內(nèi)燃燒的熱氣向上運動，進(jìn)入換熱腔室20內(nèi)對四氯化鈦管路30內(nèi)的四氯化鈦進(jìn)行加熱。由此，二甲醚燃燒的火焰不會直接接觸到四氯化鈦管路30，保證了四氯化鈦預(yù)熱器100的使用安全性。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，四氯化鈦管路30具有四氯化鈦入口 31和四氯化鈦出口 32，四氯化鈦入口 31設(shè)在換熱腔室20上鄰近上端的位置，四氯化鈦出口 32設(shè)在換熱腔室20上鄰近下端的位置。
[0033]也就是說，四氯化鈦管路30內(nèi)四氯化鈦的流通方向是從換熱腔室20的上部向下流通，而二甲醚燃燒室10內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱量是由下向上運動的，這些熱量與四氯化鈦的流通方向相反形成對流傳熱，在對流作用下，二甲醚燃燒產(chǎn)生的煙氣使四氯化鈦管路30內(nèi)液態(tài)的四氯化鈦加熱升溫，達(dá)到一定溫度后形成氣態(tài)的四氯化鈦從四氯化鈦出口 32排出備用。四氯化鈦出口 32處可以在管道外部包裹保溫材料，以減少熱量損失，從而防止氣態(tài)的四氯化鈦受冷液化。由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦預(yù)熱器100，采用對流換熱的結(jié)構(gòu)可以有效保證二甲醚燃燒煙氣與液態(tài)的四氯化鈦的傳熱效果，從而提高了四氯化鈦預(yù)熱器100的預(yù)熱效率。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，四氯化鈦入口 31處設(shè)有流量控制裝置，四氯化鈦出口32處設(shè)有壓力控制裝置(未示出)。由此，通過在四氯化鈦管路30的入口端和出口端分別設(shè)置流量控制裝置和壓力控制裝置，可以根據(jù)整個系統(tǒng)中對四氯化鈦的需求量控制四氯化鈦預(yù)熱器100對四氯化鈦進(jìn)行預(yù)熱的量，使用更為方便。
[0035]可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦管路30的個數(shù)沒有特殊限制，其具體選擇可以根據(jù)使用過程中四氯化鈦的需求進(jìn)行合理調(diào)節(jié)?？蛇x地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，四氯化鈦管路30在四氯化鈦入口 31與四氯化鈦出口 32之間分成多個間隔開布置的管路。進(jìn)一步地，管路的個數(shù)可以為四個。換言之，四氯化鈦管路30具有一個四氯化鈦入口 31和一個四氯化鈦出口 32，在四氯化鈦入口 31和四氯化鈦出口 32之間設(shè)有多個間隔開布置的管路，多個管路共用同一個四氯化鈦入口 31和四氯化鈦出口 32。
[0036]由此，從四氯化鈦入口 31內(nèi)進(jìn)入四氯化鈦管路30的四氯化鈦通過不同的管路分別到達(dá)四氯化鈦出口 32，該結(jié)構(gòu)的四氯化鈦管路30增加了四氯化鈦管路30內(nèi)的四氯化鈦與二甲醚燃燒的煙氣之間的傳熱面積，能夠有效提高四氯化鈦預(yù)熱器100的整體傳熱效率，從而提高四氯化鈦的預(yù)熱效率。
[0037]進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個管路分別形成為盤狀管路。由此，盤狀管路可以進(jìn)一步增加四氯化鈦管路30內(nèi)的四氯化鈦與二甲醚燃燒的煙氣之間的傳熱面積，進(jìn)一步提高了四氯化鈦預(yù)熱器100的整體傳熱效率。
[0038]為了保證每個管路中流通的四氯化鈦的傳熱效果一致，可選地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個管路的長度相同。由此，每個管路中四氯化鈦的流通時間大體相同，與二甲醚燃燒的煙氣的換熱時間也大體相同，則每個管路中的四氯化鈦的預(yù)熱效果也大體一致，從而可以保證從多個管路中經(jīng)過預(yù)熱的四氯化鈦在到達(dá)四氯化鈦出口 32處時可以順利匯合后排出。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，燃料入口 11處設(shè)有風(fēng)機(jī)40。具體地，風(fēng)機(jī)40設(shè)在燃料入口 11的下方，風(fēng)機(jī)40吹出的風(fēng)不僅可以促進(jìn)二甲醚向二甲醚燃燒室10內(nèi)流通，而且可以加快二甲醚燃燒產(chǎn)生的煙氣向換熱腔室20內(nèi)流通。由此，可以進(jìn)一步提高四氯化鈦預(yù)熱器100的預(yù)熱效率。
[0040]考慮到二甲醚在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的熱，整個四氯化鈦預(yù)熱器100處于高溫工作環(huán)境中，為了保證四氯化鈦預(yù)熱器100的使用壽命，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，四氯化鈦預(yù)熱器100的內(nèi)壁上設(shè)有耐火磚。耐火磚還可以確保四氯化鈦預(yù)熱器100內(nèi)的熱量可以得到充分的利用。其中，耐火磚在四氯化鈦預(yù)熱器100內(nèi)的裝配結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是可以理解并且容易實現(xiàn)的，因此不再贅述。
[0041]根據(jù)本發(fā)明實施例的四氯化鈦預(yù)熱器的其他構(gòu)成以及操作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。
[0042]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0043]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種四氯化鈦預(yù)熱器，其特征在于，包括: 二甲醚燃燒室，所述二甲醚燃燒室燃燒二甲醚產(chǎn)生熱量； 換熱腔室，所述換熱腔室與所述二甲醚燃燒室連通；以及 四氯化鈦管路，所述四氯化鈦管路穿過所述換熱腔室，所述二甲醚燃燒室產(chǎn)生的熱量在所述換熱腔室內(nèi)對所述四氯化鈦管路內(nèi)的四氯化鈦進(jìn)行加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四氯化鈦預(yù)熱器，其特征在于，所述二甲醚燃燒室形成為沿水平方向延伸的腔室，所述二甲醚燃燒室的一端設(shè)有燃料入口， 所述換熱腔室形成為沿豎直方向延伸的腔室，所述換熱腔室的下端與所述二甲醚燃燒室的另一端連通，所述換熱腔室的上端設(shè)有煙氣出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四氯化鈦預(yù)熱器，其特征在于，所述四氯化鈦管路具有四氯化鈦入口和四氯化鈦 出口，所述四氯化鈦入口設(shè)在所述換熱腔室上鄰近上端的位置，所述四氯化鈦出口設(shè)在所述換熱腔室上鄰近下端的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四氯化鈦預(yù)熱器，其特征在于，所述四氯化鈦入口處設(shè)有流量控制裝置，所述四氯化鈦出口處設(shè)有壓力控制裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四氯化鈦預(yù)熱器，其特征在于，所述四氯化鈦管路在所述四氯化鈦入口與四氯化鈦出口之間分成多個間隔開布置的管路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的四氯化鈦預(yù)熱器，其特征在于，所述管路為四個。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的四氯化鈦預(yù)熱器，其特征在于，每個所述管路分別形成為盤狀管路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的四氯化鈦預(yù)熱器，其特征在于，每個所述管路的長度相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一項所述的四氯化鈦預(yù)熱器，其特征在于，所述燃料入口處設(shè)有風(fēng)機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的四氯化鈦預(yù)熱器，其特征在于，所述四氯化鈦預(yù)熱器的內(nèi)壁上設(shè)有耐火磚。
【文檔編號】C01G23/02GK103723762SQ201310664599
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】劉建良, 李建軍, 江書安, 馮煒光, 李保金, 周燕 申請人:云南新立有色金屬有限公司