本實(shí)用新型涉及一種煙氣熱量回收裝置,尤其是一種氯化法制備鈦白粉過(guò)程中的煙氣熱量回收裝置。
背景技術(shù):
鈦白粉是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的原料,廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品、陶瓷、搪瓷、電子、食品及醫(yī)藥等行業(yè),其中涂料占比最大,約60%;隨著建筑、涂料、汽車(chē)、塑料、造紙等行業(yè)的發(fā)展,對(duì)鈦白粉的需求日益增大。目前,鈦白粉的生產(chǎn)方法主要有硫酸法和氯化法,硫酸法主要用于生產(chǎn)銳鈦型鈦白粉,氯化法用于生產(chǎn)高檔金紅石型涂料鈦白粉,由于氯化法生產(chǎn)工藝具有良好的環(huán)境優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì),使得氯化法成為目前生產(chǎn)鈦白粉的首選方法。
氯化法生產(chǎn)鈦白粉主要包括富鈦料氯化、四氯化鈦精制、氧化及后處理四大步驟;其中,氧化是整個(gè)生產(chǎn)工藝的核心,為了使氧化反應(yīng)能夠順利地進(jìn)行,需要將四氯化鈦和氧氣加熱至設(shè)定溫度;現(xiàn)有技術(shù)通常是將四氯化鈦和氧氣分別置于各自的預(yù)熱器中進(jìn)行預(yù)熱,在使用燃料對(duì)四氯化鈦和氧氣加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定量的具有較高熱量的煙氣,預(yù)熱四氯化鈦之后產(chǎn)生的煙氣稱(chēng)為四氯化鈦預(yù)熱后煙氣,預(yù)熱氧氣之后產(chǎn)生的煙氣稱(chēng)為氧氣預(yù)熱后煙氣,但是這些具有較高熱量的煙氣在未對(duì)其進(jìn)行熱量回收的情況下就排放掉,浪費(fèi)了大量的熱量,導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的能源利用率很低,同時(shí)也增加了產(chǎn)品的能源消耗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種氯化法制備鈦白粉過(guò)程中的煙氣熱量回收裝置,本熱量回收裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能方便快捷地與鈦白粉生產(chǎn)裝置相結(jié)合,且其能源利用率高。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:氯化法制備鈦白粉過(guò)程中的煙氣熱量回收裝置,所述的煙氣熱量回收裝置包括殼體,殼體內(nèi)布置有去離子水管,殼體上有與所述去離子水管對(duì)應(yīng)設(shè)置的去離子水進(jìn)、出口,殼體上還設(shè)置有供氧氣預(yù)熱后煙氣和四氯化鈦預(yù)熱后煙氣進(jìn)、出的氧氣預(yù)熱后煙氣進(jìn)出、口及四氯化鈦預(yù)熱后煙氣進(jìn)、出口。
進(jìn)一步地,所述殼體的形狀為圓筒形,所述去離子水管沿殼體長(zhǎng)度方向豎直布置于殼體內(nèi),且其形狀為螺旋盤(pán)管,于殼體下部設(shè)置有與所述去離子水管一端連通的去離子水進(jìn)口,于殼體上部設(shè)置有與所述去離子水管另一端連通的去離子水出口。
進(jìn)一步地,還包括一塊隔板,所述隔板的形狀和大小與殼體內(nèi)壁相匹配,所述隔板將殼體內(nèi)部分隔為相互隔開(kāi)的第一換熱腔和第二換熱腔,供氧氣預(yù)熱后煙氣進(jìn)、出的氧氣預(yù)熱后煙氣進(jìn)、出口對(duì)應(yīng)于第二換熱腔布置,供四氯化鈦預(yù)熱后煙氣進(jìn)、出的四氯化鈦預(yù)熱后煙氣進(jìn)、出口對(duì)應(yīng)于第一換熱腔布置。
進(jìn)一步地,所述第二換熱腔位于上部,第一換熱腔位于下部。
本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的氯化法制備鈦白粉過(guò)程中的煙氣熱量回收裝置通過(guò)換熱的方式將氧化段四氯化鈦預(yù)熱后煙氣和氧氣預(yù)熱后煙氣的熱量有效地回收,并將獲得較高溫度的去離子水用于后續(xù)工序中,提高了氯化法鈦白粉生產(chǎn)的能源利用率,降低了產(chǎn)品的能源消耗。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記為:1-氧氣預(yù)熱后煙氣出口,2-四氯化鈦預(yù)熱后煙氣出口,3-去離子水進(jìn)口,4-四氯化鈦預(yù)熱后煙氣進(jìn)口,5-隔板,6-去離子水出口,7-氧氣預(yù)熱后煙氣進(jìn)口,10-去離子水管,20-第一換熱腔,30-第二換熱腔,100-殼體。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示,本實(shí)用新型的氯化法制備鈦白粉過(guò)程中的煙氣熱量回收裝置包括殼體100和隔板5,殼體100的形狀為圓筒形,這樣便于清除沉積在其底部的積灰,在殼體100內(nèi)沿著殼體100長(zhǎng)度方向豎直地布置有去離子水管10,去離子水管10的形狀為螺旋盤(pán)管,這樣能增大去離子水管10與殼體100內(nèi)煙氣的接觸面積,以提高煙氣對(duì)去離子水管10內(nèi)去離子水的傳熱效率;所述隔板5將殼體100內(nèi)部分隔為相互隔開(kāi)的第一換熱腔20和第二換熱腔30,第一換熱腔20位于下部和第二換熱腔30位于上部,這樣是為了將四氯化鈦預(yù)熱后煙氣和氧氣預(yù)熱后煙氣進(jìn)行分離,由于氧氣預(yù)熱后煙氣的熱量要高于四氯化鈦預(yù)熱后煙氣的熱量,并且為了利用逆流換熱的方式來(lái)提高換熱效率,將第一換熱腔20作為四氯化鈦預(yù)熱后煙氣的存放容器,將第二換熱腔30作為氧氣預(yù)熱后煙氣的存放容器;同時(shí),為了使兩種煙氣能順利地進(jìn)、出該兩個(gè)換熱腔,在殼體100頂部設(shè)置有氧氣預(yù)熱后煙氣進(jìn)口7,且該進(jìn)口與前端氧氣預(yù)熱器相連,在殼體100上于第二換熱腔30下部設(shè)置有氧氣預(yù)熱后煙氣出口1,在殼體100上于第一換熱腔20上部設(shè)置有四氯化鈦預(yù)熱后煙氣進(jìn)口4,且該進(jìn)口與前端四氯化鈦預(yù)熱器相連,在殼體100底部設(shè)置有四氯化鈦預(yù)熱后煙氣出口2;為了去離子水能夠順利地進(jìn)入到去離子水管10內(nèi),并為了能夠?qū)崿F(xiàn)逆流換熱,于殼體100下部設(shè)置有與所述去離子水管10一端連通的去離子水進(jìn)口3,于殼體100上部設(shè)置有與所述去離子水管10另一端連通的去離子水出口6。
本實(shí)用新型的煙氣熱量回收裝置的工作過(guò)程如下:
首先,通過(guò)氧氣預(yù)熱后煙氣進(jìn)口7和四氯化鈦預(yù)熱后煙氣進(jìn)口4將氧氣預(yù)熱后煙氣和四氯化鈦預(yù)熱后煙氣分別引入到第二換熱腔30及第一換熱腔20內(nèi),然后將去離子水從去離子水進(jìn)口3送入到去離子水管10內(nèi),在第一換熱腔20內(nèi),去離子水與四氯化鈦預(yù)熱后煙氣進(jìn)行逆流換熱,然后去離子水繼續(xù)流入到第二換熱腔30內(nèi)與氧氣預(yù)熱后煙氣繼續(xù)進(jìn)行逆流換熱,最后從去離子水出口6流出,去離子水經(jīng)過(guò)兩次逆流換熱之后將會(huì)成為具有較高溫度的 熱水,這些熱水就可以為后續(xù)工序所用,從而實(shí)現(xiàn)將兩種煙氣的熱量有效地利用,提高了能源的利用率,間接地降低了產(chǎn)品的能源消耗;而第一換熱腔20及第二換熱腔30內(nèi)的煙氣在被去離子水吸收熱量之后將會(huì)分別從其煙氣出口離開(kāi),同時(shí),被去離子水吸收熱量之后的兩種煙氣,其溫度大大降低,體積減小,有利于對(duì)煙氣進(jìn)行后端處理,降低后端煙氣處理設(shè)備的負(fù)荷,降低電耗。