專利名稱：：一種海綿鈦生產(chǎn)中電解Cl<sub>2</sub>的提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及含Cl2混合氣體的提純方法，尤其是涉及海綿鈦生產(chǎn)中電解Ch的提純方法。
背景技術(shù)：
：在全流程的海綿鈦生產(chǎn)過程中，利用金屬鎂還原TiCh生產(chǎn)海綿鈦的過程中伴有副產(chǎn)物MgCl2產(chǎn)生，為合理進行資源整合和回收利用，達到循環(huán)經(jīng)濟和清潔生產(chǎn)的目標(biāo)，可將副產(chǎn)物MgCl2進行電解生成金屬鎂(返回還原蒸餾工序的主要設(shè)備反應(yīng)爐生產(chǎn))和Cl2(返回氯化工序的主要反應(yīng)設(shè)備沸騰爐里生產(chǎn))，在此過程中由于電解槽及管道密封性等原因，部份空氣會滲入設(shè)備或管道中，使電解產(chǎn)生的Cl2中含有部份空氣和其他氣體，導(dǎo)致進入氯化生產(chǎn)的Cl2體濃度只有50%80%。具體成分見下表l-表1混合C"的成分(體積百分比)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>由于Cl2濃度比較低，通過沸騰氯化爐時，非Cl2成份的氣體會造成沸騰反應(yīng)爐與原料接觸減少，導(dǎo)致沸騰反應(yīng)爐內(nèi)的有效反應(yīng)效率降低，使反應(yīng)爐內(nèi)的原料反應(yīng)不徹底，同時非Cl2部份在沸騰爐內(nèi)不反應(yīng)成為爐內(nèi)氣排出，更重要的是廢氣排出的同時會帶出有用的Cl2，進入尾氣處理的廢氣帶出的氯資源與堿液產(chǎn)生反應(yīng)生成附加值很低的次氯酸鈣，嚴(yán)重影響環(huán)境，不僅造成了資源的嚴(yán)重浪費而且增加廢氣處理的成本和難度。目前Cl2提純通常采用吸收法對濃度為50%80%的C"進行濃度提純。即根據(jù)Cl2、氮氣、氧氣、氯化氫等氣體在吸收劑中(選擇的吸收劑可以選擇性吸收Cl2,其他雜質(zhì)氣體基本上不溶或溶解度極低)的溶解度不同，使吸收劑選擇性的吸收混合氣體中的Cl2后重新解析出來的過程。吸收法的特點1、吸收法適合低濃度的電解氯提純，吸收效率較高，提純后的純度也較高；2、吸收法具有投資少、能耗低、Cl2損失少的優(yōu)點；3、整個操作可靠，可保證與鎂點解同步，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；目前國內(nèi)外普遍采用的吸收劑為四氯化碳(CCL)，但是CCL作為化工原料對臭氧層的破壞性非常大，已經(jīng)禁止使用，對其運輸和使用進行了嚴(yán)格的管理和限制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決海綿鈦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的Cl2的濃度提純時存在的技術(shù)問題，使Cl2的純度大大提高，減少沸騰氯化爐反應(yīng)后產(chǎn)生的廢氣的同時，降低廢氣處理的成本和難度，使處理后的廢氣達到國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。為達到上述目的，本發(fā)明所述方法采用的工藝流程為混合Cl2-干燥除水-冷卻-壓縮升壓-冷卻-吸收劑吸收-預(yù)熱升溫-解析-收集，上述流程通過相應(yīng)設(shè)備及其連接管道連續(xù)進行，其中所用吸收劑為Tic;u.上述流程中，解析后的吸收劑又利用泵壓入吸收塔填料層。上述工藝流程中，吸取Cl2后的吸收劑加熱升溫進入蒸餾解析塔進行解析時，應(yīng)控制解析塔底部的蒸餾釜溫度為134-136'C。上述工藝流程中干燥除水時在硫酸干燥塔內(nèi)進行，采用98%以上H2S04進行干燥，使干燥后Cl2含水率《100ppm,同時進行除霧，除霧后的氣體含酸《3卯m。上述流程中第一次冷卻后進入Cl2壓縮機進行壓縮升壓，將Cl2升壓至〉0.3Mpa。第二次冷卻后送入吸收塔，同時從吸收塔頂部噴淋吸收劑TlCh，控制吸收塔的壓力為0.20.5Mpa，溫度為-55t:。吸收過程產(chǎn)生的熱量通過換熱器冷卻轉(zhuǎn)移帶走，部分Cl2未被吸收后迸入吸收后進入吸收塔上端填料層，此段噴淋采用解析塔中解析后的吸收劑(經(jīng)過冷卻后溫度為-55°C)吸收剩余部分Ch，飽和后的吸收劑由吸收塔出料泵送入預(yù)熱器升溫后進入解析塔，塔底吸收劑由再沸器用蒸汽加熱到一定的溫度以保證脫吸所需要的參數(shù)條件，解析塔脫吸出來的高純度的C12可以用管道直接送氯化工序的沸騰氯化爐生產(chǎn)使用。本發(fā)明采用TlCl4作為吸收劑具有的優(yōu)勢為1、T1CL對Cl2的選擇吸收性比較強(混合氣體中的雜質(zhì)在T1C14的溶解度很小)；2、利用TlCh作為吸收劑可以解決C"4作為化工原料對臭氧層破壞的危害；3、對于海綿鈦全流程生產(chǎn)企業(yè)來說，T1CL是生產(chǎn)流程中的中間副產(chǎn)物，不需要從其他廠家購買，很好的解決TlCh在運輸和管理過程中可能對環(huán)境造成的環(huán)境污染風(fēng)險；4、TlCl4作為化工原料與CCL相比較，對生產(chǎn)廠家周圍的水體環(huán)境影響比較小，少量的TlCl4進入水中會立即水解生成鈦酸，不會影響水質(zhì)，但是CCh不會溶解于水，對水體環(huán)境的污染比較大。本發(fā)明可以用于海綿鈦電解生產(chǎn)工藝中生成的低濃度Ch的提純，也可以用于化工行業(yè)中Cl2的富積，對處理含氯的廢氣，回收其中的有用資源氯化效果非常好，此發(fā)明提純富積后的Cl2純度很高，工藝簡單，綜合經(jīng)濟效率高。具體實施例方式結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的說明實例1:從電解氯化鎂車間引出濃度為50%80%的Cl2，將Cl2通入裝有1.5L濃度為98劣H2S04的干燥器，經(jīng)過干燥后的Cl2含水比較低(小于80卯m)，在進入吸收塔前通過緩沖裝置調(diào)整控制流速，Cl2送入吸收塔的同時，吸收劑T1C1，從吸收塔的頂部進入，控制吸收劑的流量在1.58.0L/h,并將吸收塔的反應(yīng)溫度和壓力控制在合理的范圍內(nèi)(吸收壓力控制在0.20.5Mpa，溫度控制在-55"C)，通過吸收塔中間的填料，使ci2和吸收劑tic:u在填料充分接觸吸收，未被吸收的空氣和很少量的Cl2又從頂部的尾氣出口排出，迸入堿液貯罐吸收排空，經(jīng)測定計算可得知Cl2被吸收劑TlCl4吸收的效率》95%,將吸收了Cl2的吸收劑通過泵壓入解析塔底部的蒸餾釜，蒸餾釜的溫度控制到134X:136X:，接近吸收劑(T1CL)沸點溫度，控制好塔內(nèi)的壓力，將吸收劑里的Cl2以氣體的形式重新釋放出來，釋放出來的Cl2的純度經(jīng)檢測可以達到98.3%以上，把釋放出來的Cl2收集可以直接利用。解析后的吸收劑又利用泵壓入吸收塔填料層，與Cl2充分接觸重新吸收，實現(xiàn)循環(huán)連續(xù)生產(chǎn)。實例2:從鎂電解車間通過管道輸送來的Cl2,先送入干燥塔，采用98劣H2S04對原料Cl2進行干燥除水，使用的干燥塔采用組合塔，兩級干燥。干燥后的Cl2迸入Cl2冷卻器，使Cl2降溫到3040。C后進入Cl2壓縮機或采用透平機組升壓，將壓力升高至〉0.3Mpa,升壓后的Cl2在經(jīng)過冷卻器繼續(xù)降低溫度到05。C進入吸收塔，吸收劑采用T1CL兩級吸收，第一級吸收劑靠循環(huán)泵將吸收塔底部的吸收劑壓入冷卻器后循環(huán)使用，流量控制為78467Kg/h，進入吸收塔的溫度為-55°C，未被吸收的Cl2和空氣進入吸收塔上部第二級吸收，此吸收塔上部吸收剩余的Cl2，流量控制為32089Kg/h，進入塔的溫度為-55°C,少量未被吸收氣體排放到尾氣處理系統(tǒng)迸行處理。吸收塔底部的Cl2吸收劑用泵如預(yù)熱器進行加熱，加熱后的吸收劑進入蒸餾解析塔進行脫氯反應(yīng)(塔底用再沸器使用蒸汽連續(xù)加熱)，蒸餾釜的溫度控制到134r136t:，接近吸收劑(T1C14)沸點溫度，解析得到的Cl2經(jīng)過塔的冷卻后經(jīng)過Cl2調(diào)節(jié)裝置調(diào)壓后通過管道送入氯化爐生產(chǎn)。經(jīng)調(diào)整控制其流量為5488fflVh。權(quán)利要求1、一種海綿鈦生產(chǎn)中產(chǎn)生的低濃度Cl2的提純方法，其特征在于其工藝流程為電解Cl2-干燥除水-冷卻-壓縮升壓-冷卻-吸收劑吸收-預(yù)熱升溫-解析-收集，上述流程通過相應(yīng)設(shè)備及其連接管道連續(xù)進行，其中所用吸收劑為TlCl4。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述低濃度C12的提純方法，其特征在于所述解析后的吸收劑又利用泵壓入吸收塔填料層。3、根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的低濃度Cl2的提純方法，其特征在于吸取Cl2后的吸收劑加熱升溫進入蒸餾解析塔進行解析時，控制解析塔底部的蒸餾釜溫度為134'C136""C。4、根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的低濃度Cl2的提純方法，其特征在于所述干燥除水在硫酸干燥塔內(nèi)進行，采用98W以上H2SO,進行干燥，使干燥后Cl2含水率《100ppm，同時進行除霧，除霧后的氣體含酸《3ppm。5、根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的低濃度Cl2的提純方法，其特征在于壓縮升壓后Cl2壓力X).3Mpa。6、根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的低濃度Cl2的提純方法，其特征在于吸收劑吸收Cl2在吸收塔中進行，吸收塔工作時控制壓力為0.20.5Mpa，溫度為-55'C。7、根據(jù)權(quán)利要求3所述的低濃度Cl2的提純方法，其特征在于-所述干燥除水在硫酸干燥塔內(nèi)進行，釆用98%以上112304進行干燥，使干燥后Cl2含水率《100ppm，同時進行除霧，除霧后的氣體含酸《3ppm。8、根據(jù)權(quán)利要求3所述的低濃度Cl2的提純方法，其特征在于:壓縮升壓后Cl2壓力X).3Mpa。9、根據(jù)權(quán)利要求3所述的低濃度Cl2的提純方法，其特征在于-吸收劑吸收Cl2在吸收塔中進行，吸收塔工作時控制壓力為0.20.5Mpa，溫度為-55。C。10、根據(jù)權(quán)利要求4所述的低濃度Cl2的提純方法，其特征在于-所述干燥過程在組合干燥塔中分二級進行。11、根據(jù)權(quán)利要求6所述的低濃度Cl2的提純方法，其特征在于吸收時通過組合吸收塔分兩級進行，第一級靠循環(huán)泵將吸收塔底部的吸收劑壓入冷卻器后循環(huán)使用，第二級吸收劑來自解析塔，吸收上部剩余的Cl2。全文摘要一種海綿鈦生產(chǎn)中產(chǎn)生的低濃度Cl<sub>2</sub>的提純方法，其工藝流程為電解Cl<sub>2</sub>-干燥除水-冷卻-壓縮升壓-冷卻-吸收劑吸收-預(yù)熱升溫-解析-收集，上述流程通過相應(yīng)設(shè)備及其連接管道連續(xù)進行，其中所用吸收劑為TlCl<sub>4</sub>，解析后的吸收劑又利用泵壓入吸收塔填料層，循環(huán)利用。本發(fā)明可以用于海綿鈦電解生產(chǎn)工藝中生成的低濃度Cl<sub>2</sub>的提純，也可以用于化工行業(yè)中Cl<sub>2</sub>的富積，對處理含氯的廢氣，回收其中的有用資源效果非常好，此發(fā)明提純富積后的Cl<sub>2</sub>純度很高，工藝簡單，綜合經(jīng)濟效率高。文檔編號C01B7/07GK101633493SQ20091010273公開日2010年1月27日申請日期2009年8月13日優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日發(fā)明者余家華,彭永立,李斗良,強梁,王世常,王忠朝,趙顯明,陳天祥申請人:遵義鈦業(yè)股份有限公司