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【摘 要】目前生產TiCl4氯化爐總體上有兩種，沸騰床氯化爐和熔鹽氯化爐。沸騰氯化爐在我國大規(guī)模海綿鈦生產企業(yè)和鈦白粉生產企業(yè)中起到關鍵作用，旋風收塵渣是上排渣沸騰氯化的主要采用方式。在不斷的應用過程中也體現(xiàn)出方方面面的問題，導致生產過程困難重重。本文將常見的旋風收塵效果、拉稀、結疤、堵塞等問題進行研究，并提出合理建議和措施。

【關鍵詞】沸騰氯化爐；原料；旋風收塵；堵塞

中圖分類號： TF806 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）13-0123-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.13.056

0 前言

沸騰氯化爐在生產TiCl4過程中是關鍵裝置，經過沸騰氯化后的產物經噴淋冷卻后主要分為固體和氣體兩部分，固體成分主要是金屬氯化物、未反應的石油焦、富鈦料，氣體成分主要是TiCl4和少量的氯化物雜質，這兩部分產物進入旋風收塵后實現(xiàn)氣體與固體成分的離開，分別進入下一工序進行處理。旋風分離設備小，收塵效果較好，同時在進入旋風之前的噴淋冷卻靠大量的返漿TiCl4冷卻，兼?zhèn)淞颂幚砗笃赥iCl4泥漿的作用。旋風收塵的運行狀態(tài)不但影響著生產連續(xù)性、系統(tǒng)產量，而且對系統(tǒng)鈦回收率、三廢的排放影響較大。

1 旋風收塵器概述

旋風收塵器工藝及設備機構如上示意圖所示，主要通過物料本身的重力在設備內通過離心力作用進行氣固分離。

2 常見的問題描述及研究

2.1 常見的問題描述

1）旋風收塵效率低，排除旋風能力設計的因素外，不能有效將固體從氣體中分離；

2）旋風內壁結疤，通常在旋風設備內筒體部分和椎體部分均會出現(xiàn)；

3）排灰裝置堵塞，在反吹氣正常通入的情況下，固體物料無法正常排料；

4）氣體出口堵塞，通常不會將整根的氣體出口管道堵死，僅形成出氣不暢的情況。

2.2 常見問題研究

由于旋風收塵器在TiCl4生產過程中的工藝作用和重要性，在生產中出現(xiàn)故障后將導致生產中斷，同時破壞系統(tǒng)整體的壓力平衡和物料平衡，所以將對常見的問題進行逐一研究。

2.2.1 旋風收塵效率低

旋風收塵器是含塵氣流在高轉速下通過離心力的作用，使固體顆粒從氣體中分離開，它是離心式收塵設備中應用最廣泛的。經小試、中試的研究證明，旋風收塵系統(tǒng)設備需要在密封性很好的條件下才能充分發(fā)揮收塵效率。而往往由于設備安裝、組裝、排灰閥故障等問題導致旋風達不到需求的收塵效果，由于漏風，使得含塵氣體在旋風內的氣流速率和氣流運動特征發(fā)生改變，而影響最大的是排灰管的漏風，經試驗得出以下數(shù)據(jù)表1。

以上數(shù)據(jù)在透明的旋風設備中測試而得，由此可見，當排灰管泄漏程度到1%時，旋風收塵效率將減少10%，此時旋風內的含塵氣體的氣流方向受到排灰管漏風氣流的影響開始顯現(xiàn)，氣流紊亂；當泄漏程度大于5%時旋風內的氣流開始出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象；當超過10%以上時，旋風基本失去收塵的作用。由此可見排灰管的密封情況對收塵效率起到至關重要的作用。在操作和設計過程中往往都配備兩個以上的閥門進行密封，同時在旋風椎體下方設計有灰斗，需要在操作過程中保證有一定的灰分對排灰管進行料封。

在此對旋風的收塵能力和生產負荷的匹配程度，生產的負荷不再進行研究和考慮，均按照完全匹配的情況進行，只對生產過程中的問題進行分析。

2.2.2 旋風內壁結疤

由于生產粗TiCl4的過程當中，沸騰氯化物料經氯化后的生成物中含有大量的低沸點金屬氯化物，這些金屬氯化物雜質的沸點微高于TiCl4，生產中需要通過降溫，將這部分金屬氯化或復鹽冷卻，在旋風內除去，如Fe、Mn、V、Al等的鹽。而在復雜的沸騰氯化環(huán)境中，由于物料的成分復雜，這部分鹽均反應生成復鹽，而這些復鹽在旋風內極易成溶膠狀粘附在旋風內壁及管道上。經生產實踐得出，當旋風溫度控制在150-250℃時，這部分復鹽均成固體狀態(tài)，能通過旋風有效除去，當旋風溫度大于250℃后，這部分復鹽將大量粘附在旋風中。

另外，由于生產過程中的操作問題，或噴淋冷卻裝置的故障問題，導致含塵氣體中含有大量液態(tài)TiCl4，導致出現(xiàn)選“拉稀”現(xiàn)象，形成了固體雜質被粘附在旋風內壁或排灰管道中。所以需要在生產中嚴格控制旋風溫度，需大于TiCl4的沸點，同時對噴淋裝置定期進行檢查、更換。

2.2.3 排灰裝置堵塞

排灰裝置堵塞在生產過程中是最常見的故障，造成堵塞的因素很多，由于生產操作的不同、設計的差異、物料的變化等都有可能導致。通常由于排灰裝置堵塞后導致系統(tǒng)不能正常排灰，形成了生產壓力不平衡，排灰閥門故障等的問題發(fā)生。

生產中較常見的有固體灰分在排灰裝置中架橋，由于反吹氣體的壓力和氣量的影響，導致固體灰分搭接在排灰管中，長時間后形成積灰，不能正常下料，此時反吹慢慢失去應有功能，需要人員不斷進行敲打后才能正常排灰；另外，由于旋風“拉稀”導致排灰裝置堵塞，“拉稀”越嚴重，堵塞便越嚴重；此外，由于系統(tǒng)中有大塊狀異物進入排灰裝置，導致堵塞；最后由于部分生產廠家需要將灰分進行制漿，在生產中由于壓力差的控制和操作的問題，導致制漿時的水或水蒸氣返回到排灰裝置中，形成泥漿堵塞排灰裝置。這一系列的堵塞原因均告訴我們在生產操作中需要嚴格按照操作要求進行操作，生產過程需細心謹慎。

2.2.4 氣體出口堵塞

通常該現(xiàn)象出現(xiàn)在排灰系統(tǒng)堵塞之后，由于不能正常排灰，導致旋風內的灰分大量堆積在旋風中，最終導致氣體出口被堵，系統(tǒng)壓力上升，隨后形成TiCl4氣體在旋風內降溫后液化，形成泥漿堵塞出氣口。該現(xiàn)象一般在排灰堵塞不及時處理惡化后方能導致。所以我們需要及時處理生產中出現(xiàn)的問題，不能使二次故障發(fā)生，不然將導致系統(tǒng)癱瘓，生產不能正常運行。

3 結語

雖然旋風收塵器是一種結構簡單的收塵設備，但是在TiCl4生產過程中由于工況、物料的復雜性，再加上人員操作的差異，導致存在方方面面的問題出現(xiàn)。同時，旋風收塵設備在TiCl4生產領域是較被廣泛運用的收塵工藝，需要行業(yè)內部人士不斷總結生產過程中故障問題，分析交流，同時加強生產操作的監(jiān)督管理，該工藝技術將逐漸成熟，不影響到整體生產的運行。

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