一種氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置及方法與流程
1.本發明涉及氯化冶金領域，具體地涉及氯化法鈦白氧化反應過程中晶粒細化劑的添加，并且更具體地，涉及一種氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置及方法。
背景技術：
2.氯化法鈦白技術作為高檔鈦白原料的首選工程化工藝，近幾年在國內得到了快速的發展和壯大，鈦白產品種類也得到了快速的增加。鈦白產品種類除與后處理膜工藝和包膜劑有關外，還與氧化生成的鈦白初品粒度及粒度分布有極其重要的相關性。目前，工業產線上主要通過在氧氣二次加熱室添加氯化鉀等晶粒細化劑以調整氯化法鈦白初品粒度，氯化鉀的添加位置和方式對于氧化反應器內結疤以及產品粒度的調整效率有極為重要的關系，有相關數據顯示，氯化鉀不合理加入方式增加了氧化反應器內結疤事故的發生概率。因此有必要對氯化鉀的加入方式進行優化設計。
技術實現要素：
3.針對現有技術的不足，本發明的目的在于克服現有技術的不足，優化氯化鉀的加入方式，穩定調節產品粒度，同時降低和防止氧化反應器內結疤現象的發生概率，延長氧化反應器運行周期。
4.為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：
5.根據本發明的一方面，提供一種氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，包括：
6.氧氣通道，該氧氣通道上設置有氧氣入口；
7.加熱室，該加熱室的前端面與氧氣通道連通，加熱器的后端面設置有出口并通向反應區；
8.甲苯，該甲苯安裝在氧氣通道內并且延伸至加熱室的前端面；
9.氯化鉀霧化入口，該氯化鉀霧化入口設置在加熱室的外周上；以及
10.氯化鉀霧化噴頭，該氯化鉀霧化噴頭插入到氯化鉀霧化入口內，
11.其中根據氯化法鈦白產品的粒度和產能需求，通過氯化鉀霧化入口和氯化鉀霧化噴頭來調節氯化鉀的加入位置和氯化鉀的加入量。
12.在本發明的一個實施例中，氯化鉀霧化入口距離加熱室的前端面0-300mm并且不大于加熱室的總長度的一半。
13.在本發明的一個實施例中，氯化鉀霧化噴頭與加熱室徑向呈0
°?
90
°
。
14.在本發明的一個實施例中，氯化鉀霧化入口或氯化鉀霧化噴頭的數量為1-6個，并且分布在加熱室的上半圓周上。
15.在本發明的一個實施例中，氯化鉀的加入總量為10g/h-200g/h，單個氯化鉀霧化噴頭的氯化鉀加入量為0g/h-50g/h。
16.在本發明的一個實施例中，氯化鉀溶液濃度為5g/l-40g/l。
17.在本發明的一個實施例中，氯化鉀溶液加入總速度為2l/h-80l/h。
18.在本發明的一個實施例中，加入室在豎直方向上的寬度大于氧氣通道在豎直方向上的寬度。
19.在本發明的一個實施例中，加熱室的后端面處的出口呈現錐形結構。
20.根據本發明的另一方面，提供一種采用如上所述的氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置加入氯化鉀的方法，其中根據氯化法鈦白產品粒度和產能需求，通過調整氯化鉀霧化入口和氯化鉀霧化噴頭來調節氯化鉀的加入量和氯化鉀的加入位置，使加入的氯化鉀在氧氣溫度和流場作用下快速氣化并均勻分布在高溫氧氣中并以氣體狀態進入反應區，參與氧氣與四氯化鈦發生化學反應。
21.通過采用上述技術方案，本發明相比于現有技術具有如下優點：
22.本發明根據氯化法鈦白產品粒度和產能需求，調節氯化鉀的加入量和加入位置，同時控制單個氯化鉀霧化噴頭溶液加入量，能夠保證氯化鉀在氧氣中的均勻度，最終降低氯化法鈦白產品粒度分布范圍，提升氯化法鈦白產品質量。
附圖說明
23.圖1示出了本發明提供的氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置的結構示意圖；
24.圖2示出了圖1中a-a處的剖視圖。
25.附圖標記列表
26.1氧氣入口、2氧氣通道、3甲苯、4氯化鉀霧化入口、5加熱室、6出口、7前端面、8后端面、9氯化鉀霧化噴頭。
具體實施方式
27.應當理解，在示例性實施例中所示的本發明的實施例僅是說明性的。雖然在本發明中僅對少數實施例進行了詳細描述，但本領域技術人員很容易領會在未實質脫離本發明主題的教導情況下，多種修改是可行的。相應地，所有這樣的修改都應當被包括在本發明的范圍內。在不脫離本發明的主旨的情況下，可以對以下示例性實施例的設計、操作條件和參數等做出其他的替換、修改、變化和刪減。
28.如圖1-2所示，一種氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，包括：氧氣通道2，該氧氣通道2上設置有氧氣入口1；加熱室5，該加熱室5的前端面7與氧氣通道2連通，加熱器5的后端面8設置有出口6并通向反應區；甲苯3，該甲苯3安裝在氧氣通道2內并且延伸至加熱室5的前端面7；氯化鉀霧化入口4，該氯化鉀霧化入口4設置在加熱室5的外周上；氯化鉀霧化噴頭9，該氯化鉀霧化噴頭9插入到氯化鉀霧化入口4內，其中根據氯化法鈦白產品的粒度和產能需求，通過氯化鉀霧化入口4和氯化鉀霧化噴頭9來調節氯化鉀的加入位置和氯化鉀的加入量。
29.通過本發明，本發明可以根據氯化法鈦白產品粒度和產能需求，調節氯化鉀的加入量和加入位置，同時控制單個氯化鉀霧化噴頭溶液加入量，能夠保證氯化鉀在氧氣中的均勻度，最終降低氯化法鈦白產品粒度分布范圍，提升氯化法鈦白產品質量。
30.在上述技術方案中，參照圖1所示，氯化鉀霧化入口4距加熱室5的前端面7的距離可以為0-300mm并且不大于加熱室的總長度的一半。
31.在上述技術方案中，氯化鉀霧化噴頭9與加熱室5徑向呈0
°?
90
°
，如圖2所示，優選0°
、30
°
和45
°
。
32.在上述技術方案中，氯化鉀霧化入口4或氯化鉀霧化噴頭9的數量為1-6個，如圖2所示，優選數量為5個，并且分布在加熱室5的上半圓周上。
33.在上述技術方案中，氯化鉀的加入總量為10g/h-200g/h，單個氯化鉀霧化噴頭9的氯化鉀加入量為0g/h-50g/h。
34.在上述技術方案中，氯化鉀溶液濃度為5g/l-40g/l。
35.在上述技術方案中，氯化鉀溶液加入總速度為2l/h-80l/h。
36.在上述技術方案中，如圖1所示，加入室5在豎直方向上的寬度大于氧氣通道2在豎直方向上的寬度。
37.在上述技術方案中，如圖1所示，加熱室5的后端面處的出口6呈現錐形結構。
38.此外，本發明的上述裝置在使用時，根據氯化法鈦白產品粒度和產能需求，通過選擇氯化鉀霧化入口4的數量和調整氯化鉀霧化噴頭9的噴出量來調節氯化鉀的加入量和氯化鉀的加入位置，使加入的氯化鉀在氧氣溫度和流場作用下快速氣化并均勻分布在高溫氧氣中并以氣體狀態進入反應區，參與氧氣與四氯化鈦發生化學反應。
39.下面通過具體實施例來對本發明的上述技術方案進行詳細地說明。
40.實施例1
41.如圖1-2所示，利用該裝置實施氯化鉀的加入，其中氯化法鈦白產品平均粒度要求為200nm，產能為3萬噸/年，由此，根據上述需求，加熱室5上可以選用3個氯化鉀霧化入口4和氯化鉀霧化噴頭9，加熱室5直徑為400mm，長度為800mm，氯化鉀霧化噴頭9距離加熱室5的前端面7的距離為100mm，三個氯化鉀霧化噴頭9與加熱室5徑向方向分別呈-45
°
、0
°
和+45
°
，氯化鉀溶液濃度為7g/l，三個氯化鉀霧化噴頭溶液加入速度均為4l/h。
42.實施例2
43.如圖1-2所示，利用該裝置實施氯化鉀的加入，其中氯化法鈦白產品平均粒度要求為240nm，產能為3萬噸/年，由此，根據上述需求，加熱室5上可以選用2個氯化鉀霧化入口4和氯化鉀霧化噴頭9，加熱室5直徑為400mm，長度為800mm，氯化鉀霧化噴頭9距離加熱室5的前端面7的距離為100mm，兩個氯化鉀霧化噴頭9與加熱室5徑向方向分別呈-45
°
和+45
°
，氯化鉀溶液濃度為5g/l，兩個噴頭溶液加入速度均為6l/h。
44.實施例3
45.如圖1-2所示：利用該裝置實施氯化鉀的加入，其中氯化法鈦白產品平均粒度要求為240nm，產能為10萬噸/年，由此，根據上述需求，加熱室5上設置的5個氯化鉀霧化入口4和氯化鉀霧化噴頭9全部使用，加熱室5直徑為650mm，長度為1200mm，如圖2所示，豎立的三個氯化鉀霧化噴頭4距離加熱室5的前端面7的距離為200mm，三個氯化鉀霧化噴頭9與加熱室5徑向方向分貝呈-45
°
、0
°
和+45
°
，傾斜的兩個氯化鉀霧化噴頭4與豎立的氯化鉀霧化噴頭4距離為350mm并且位于中垂線兩側30
°
，方向垂直向下。氯化鉀溶液濃度為5g/l，氯化鉀霧化噴頭溶液加入速度均為8l/h。
46.由此可見，本發明可以根據氯化法鈦白產品粒度和產能需求，通過選擇氯化鉀霧化入口的數量和調整氯化鉀霧化噴頭的噴出量來調節氯化鉀的加入量和氯化鉀的加入位置，同時控制單個氯化鉀霧化噴頭溶液加入量，可以保證氯化鉀在氧氣中的均勻度，最終降低氯化法鈦白產品粒度分布范圍，提升氯化法鈦白產品質量。
47.以上所述僅為本發明的較佳實施例，并非用來限定本發明的實施范圍；如果不脫離本發明的精神和范圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明權利要求的保護范圍當中。
技術特征：
1.一種氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，其特征在于，包括：氧氣通道，所述氧氣通道上設置有氧氣入口；加熱室，所述加熱室的前端面與所述氧氣通道連通，所述加熱器的后端面設置有出口并通向反應區；甲苯，所述甲苯安裝在所述氧氣通道內并且延伸至所述加熱室的前端面；氯化鉀霧化入口，所述氯化鉀霧化入口設置在所述加熱室的外周上；以及氯化鉀霧化噴頭，所述氯化鉀霧化噴頭插入到所述氯化鉀霧化入口內，其中根據氯化法鈦白產品的粒度和產能需求，通過所述氯化鉀霧化入口和所述氯化鉀霧化噴頭來調節氯化鉀的加入位置和氯化鉀的加入量。2.根據權利要求1所述的氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，其特征在于，所述氯化鉀霧化入口距離所述加熱室的前端面0-300mm并且不大于所述加熱室的總長度的一半。3.根據權利要求1所述的氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，其特征在于，所述氯化鉀霧化噴頭與所述加熱室徑向呈0
°?
90
°
。4.根據權利要求1所述的氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，其特征在于，所述氯化鉀霧化入口或所述氯化鉀霧化噴頭的數量為1-6個，并且分布在所述加熱室的上半圓周上。5.根據權利要求1所述的氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，其特征在于，所述氯化鉀的加入總量為10g/h-200g/h，單個所述氯化鉀霧化噴頭的氯化鉀加入量為0g/h-50g/h。6.根據權利要求1所述的氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，其特征在于，氯化鉀溶液濃度為5g/l-40g/l。7.根據權利要求1所述的氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，其特征在于，氯化鉀溶液加入總速度為2l/h-80l/h。8.根據權利要求1所述的氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，其特征在于，所述加入室在豎直方向上的寬度大于所述氧氣通道在豎直方向上的寬度。9.根據權利要求1所述的氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，其特征在于，所述加熱室的后端面處的出口呈現錐形結構。10.一種采用如權利要求1-9中任一項所述的氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置加入氯化鉀的方法，其特征在于，根據氯化法鈦白產品粒度和產能需求，通過調整所述氯化鉀霧化入口和所述氯化鉀霧化噴頭來調節氯化鉀的加入量和氯化鉀的加入位置，使加入的氯化鉀在氧氣溫度和流場作用下快速氣化并均勻分布在高溫氧氣中并以氣體狀態進入反應區，參與氧氣與四氯化鈦發生化學反應。
技術總結
本發明涉及一種氯化法鈦白生產中氯化鉀加入的裝置，包括：氧氣通道，其上設置有氧氣入口；加熱室，其前端面與氧氣通道連通，后端面設置有出口并通向反應區；甲苯，其安裝在氧氣通道內并且延伸至加熱室的前端面；氯化鉀霧化入口，其設置在加熱室的外周上；氯化鉀霧化噴頭，其插入到氯化鉀霧化入口內，其中根據氯化法鈦白產品的粒度和產能需求，通過氯化鉀霧化入口和霧化噴頭來調節氯化鉀的加入位置和加入量。本發明通過選擇氯化鉀霧化入口的數量和調整霧化噴頭的噴出量來調節氯化鉀的加入量和加入位置，同時控制單個噴頭溶液加入量，可以保證氯化鉀在氧氣中的均勻度，最終降低氯化法鈦白產品粒度分布范圍，提升氯化法鈦白產品質量。鈦白產品質量。鈦白產品質量。
